DD143740B1

DD143740B1 - METHOD FOR THE MILLING OF INTERNAL THREADS

Info

Publication number: DD143740B1
Application number: DD21309379A
Authority: DD
Inventors: Gunter Seipt
Original assignee: Gunter Seipt
Priority date: 1979-05-23
Filing date: 1979-05-23
Publication date: 1983-06-15
Also published as: DE3001206A1; ATA38680A; DE3001206C2; AT381054B; DD143740A1

Description

О 1007/23 VVP В 23 G/213 093 - 1 - DD-PS 143 740О 1007/23 VVP В 23 G / 213 093 - 1 - DD-PS 143 740

15. 12. 1982December 15, 1982

Verfahren und Vorrichtung zum Fräsen von InnengewindeMethod and device for milling internal threads

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Fräsen von Innengewinde, insbesondere in kurzfaserigen, spröden Y/erkstoffen, wie Holz, Holzfaserwerkstoff, sprödem Plastwerkstoff, unter Verwendung eines mit einer der Gewindeflanke entsprechenden Schneidenform aufweisenden Fräsers, wobei der Fräser gleichzeitig eine um seine Achse rotierende und eine der Form des Gewindegangs entsprechende wendeiförmige Vorschubbewegung ausführt, sov/ie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ·The invention relates to a method for milling internal thread, in particular in kurzfaserigen, brittle Y / erkstoffen, such as wood, wood fiber material, brittle plastic material, using a corresponding with the thread flank having a cutting edge cutter, the cutter at the same time rotating about its axis and a performs a helical feed movement corresponding to the shape of the thread as far as a device for carrying out the method is concerned.

Characteristic of the known technical solutions

Zur Herstellung von Innengewinde sind mehrere spanlose und spanabhebende Fertigungsverfahren bekannt geworden, bei denen vorwiegend mittels Schneidwerkzeugen, insbesondere Schaftwerkzeugen durch WcrkstoffVerdrängung oder Werkstoffzerspanung das Gewinde in einer vorgefertigten Bohrung erzeugt wird. Die bekannten technischen Lösungen zur Herstellung von Innengewinde haben bei einigen Werkstoffen, insbesondere bei verschiedenen Holzarten, Holzwerkstoffen und Kunststoffen den Nachteil, daß der SehneidVorgang aufgrund der besonderen Zerspanungseigenschaften nicht oder nur mit ungenügender Oberflächenausbildung möglich ist.For the production of internal thread several non-cutting and machining production methods have become known in which mainly by means of cutting tools, in particular shank tools by Wcrkstoffverdrückung or material cutting the thread is produced in a prefabricated hole. The known technical solutions for the production of internal threads have the disadvantage in some materials, especially in different types of wood, wood materials and plastics, that the SehneidVorgang is not possible or only with insufficient surface training due to the special machining properties.

Aus der US-PS 2 451 497 ist ein Gewindefräser bekannt, der insbesondere Verankerungsgewinde für Armierungsbolzen fräst. Das heißt, sie beinhaltet ein Verfahren zur Herstellung von Innengewinde in Metall. Das Schneiden des Innengewindes er-From US-PS 2 451 497 a thread milling cutter is known, which mills in particular anchoring thread for Armierungsbolzen. That is, it involves a process for making internal threads in metal. Cutting the internal thread

О 1007/23 DDО 1007/23 DD

- 2 - V/P В 23 G/213 093- 2 - V / P В 23 G / 213 093

folgt in zwei Arbeitsgängen, und zwar das Bohren des Kernloches und das Schneiden von Innengewinde in den Seitenwänden des Bohrloches. Hierbei wird von unten nach oben gearbeitet, d. h., vom Boden des Kernloches zur Oberfläche des Werkstoffs.follows in two operations, namely the drilling of the core hole and the cutting of internal threads in the side walls of the wellbore. This is done from bottom to top, d. h., from the bottom of the core hole to the surface of the material.

Bei den bekannten Verfahren zur Herstellung von Innengewinde mittels Schneidwerkzeugen ist eine Anpassungsmöglichkeit an die besonderen Zerspanungsbedingungen von kurzfaserigen, spröden Werkstoffen, wie Holz, Holzfaserwerkstoff, sprödem Plastwerkstoff nicht gegeben, da die erreichbare Schnittgeschwindigkeit und die Vorschubgeschwindigkeit nicht unabhängig voneinander einstellbar sind, d. h., eine Erhöhung der Schnittgeschwindigkeit hat unmittelbar eine Vergrößerung des abzuhebenden Spanvolumens pro Zeiteinheit und Zahnschneide zur Folge. Bei obengenannten vYerkstoffen sind aber hohe Schnittgeschwindigkeit und ein verhältnismäßig geringes abzuhebendes Spanvolumeri günstige Zerspanungsb ed indungen, um für diese Werkstoffe eine gute Oberflächenqualität der Gewindeflanken zu erreichen.In the known method for producing internal thread by means of cutting tools is an adaptation to the special Zerspanungsbedingungen of short-fiber, brittle materials such as wood, wood fiber material, brittle plastic material is not given because the achievable cutting speed and feed rate are not independently adjustable, d. h., An increase in the cutting speed has an immediate increase in the chip volume to be removed per unit time and tooth cutting result. In the case of the abovementioned materials, however, a high cutting speed and a relatively low chip volume to be removed are favorable machining tolerances in order to achieve a good surface quality of the thread flanks for these materials.

Ebenfalls ist für bisher bekanntgewordene spanabhebende Verfahren ein Vorbohren des Kernloches erforderlich, was einen zusätzlichen Arbeitsgang bedeutet.Likewise, pre-drilling of the core hole is required for hitherto known cutting processes, which means an additional operation.

Alle bisher bekanntgewordenen spanlosen Herstellungsverfahren sind für die bereits oben genannten Werkstoffe aufgrund der ungenügenden Verformungseigenschaften bzw. der bei anderen Verfahren auftretenden hohen Werkstoffverdrängung nicht geeignet.All hitherto known non-cutting production methods are not suitable for the materials already mentioned above due to the insufficient deformation properties or occurring in other processes high material displacement.

Object of the invention

Es ist das Ziel der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, um Innengewinde mit hoherIt is the object of the invention to provide a method and an apparatus to provide high internal threads

О 1007/23 - 3 - WP В 23 G/213 093О 1007/23 - 3 - WP В 23 G / 213 093

Qualität sowie einfacher rationeller Herstellung in kurzfaserigen, spröden Werkstoffen einzuarbeiten·Quality and simple rational production in short-fibred, brittle materials

Essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Fräsen von Innengewinde, insbesondere in kurzfaserigen, spröden Werkstoffen, wie Holz, Holzfaserwerkstoff, sprödem Plastwerkstoff, unter Verwendung eines mit einer der Gewindeflanke entsprechenden Schneidenform aufweisenden Fräsers, wobei der Fräser gleichzeitig eine um seine Achse rotierende und eine der Form des Gewindeganges entsprechende wendeiförmige Vorschubbewegung ausführt, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, bei dem die Schnittgeschwindigkeit wesentlich erhöht wird, und das Fräswerkzeug keinen rückwirkenden Druck auf bereits bearbeitete Gewindeflanken ausübt.The invention has for its object to provide a method for milling internal thread, especially in kurzfaserigen, brittle materials, such as wood, wood fiber material, brittle plastic material, using a corresponding with the thread flank cutter shape milling cutter, wherein the cutter simultaneously rotating about its axis and performs a helical feed motion corresponding to the shape of the thread, and to provide a device for carrying out the method in which the cutting speed is substantially increased, and the milling tool exerts no retroactive pressure on already machined thread flanks.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Vorschubbewegung des Fräsers von außen nach innen in den Werkstoff verläuft und während einer einzigen Vorschubbewegung das Kernloch aus dem Werkstoff herausgearbeitet sowie der Gewindegang in dessen Seitenwand eingearbeitet wird.According to the invention, this object is achieved in that the feed movement of the cutter extends from outside to inside in the material and worked out during a single feed movement, the core hole of the material and the thread is incorporated in the side wall.

Vorteilhafterweise wird zur Erzeugung der wendeiförmigen Vorschubbewegung eine rotierende mit einer translatorischen Bewegung überlagert.Advantageously, a rotating with a translational movement is superimposed for generating the helical feed movement.

Von besonderem Vorteil ist es, wenn die Schnittgeschwindigkeit wesentlich höher als die Vorschubgeschwindigkeit gewählt wird und das abzuhebende Spanvolumen pro Zeiteinheit und Zahnschneide den Zerspanungsbedingungen angepaßt wird.It is particularly advantageous if the cutting speed is chosen to be much higher than the feed rate and the clamping volume to be removed per unit time and tooth cutting edge is adapted to the cutting conditions.

О 1007/23 - 4 - WP В 23 G/213 093О 1007/23 - 4 - WP В 23 G / 213 093

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß eine durch einen gesonderten Antrieb angetriebene Prässpindel, deren Lagerung nicht umläuft, in durch Geradführung geführten Vorschubschlitten gelagerten Exzenterbuchsen formschlüssig angeordnet ist, wobei für die Exzenterbuchsen ein r^oatorischer Antrieb in einem vorbestimmten Übersetzungsverhältnis zum Antrieb des Vorschubschlittens vorgesehen ist, und daß das Fräswerkzeug auf der Prässpindel rotierbar angeordnet ist.The apparatus for carrying out the method is characterized in that a driven by a separate drive PrÃ¤perspindel whose storage does not rotate, is mounted positively in mounted guided by linear feed slide eccentric bushes, wherein for the eccentric bushings a r ^ oatorischer drive in a predetermined ratio to the drive the feed slide is provided, and that the milling tool is rotatably mounted on the Prässpindel.

In weiterer Ausführung ist die Bestimmung der Steigung des Gewindes durch das Übersetzungsverhältnis des Antriebes des Vorschubschlittens zum rotationsförmigen Antrieb der Exzenterbuchse für die Exzenterbuchse und die in dieser exzentrisch gelagerten Präserspindel mit dem Fräswerkzeug vorgesehen und die Exzentrizität an der Exzenterbuchse ist automatisch über eine Stellmechanik aufhebbar.In a further embodiment, the determination of the pitch of the thread is provided by the gear ratio of the drive of the feed slide to the rotational drive of the eccentric bushing for the eccentric bushing and eccentrically mounted in this Präsers spindle with the milling tool and the eccentricity of the eccentric bush can be canceled automatically via an actuating mechanism.

Vorzugsweise ist der Durchmesser des Präswerkseuges kleiner als der des zu erzeugenden llenndurchmesserbereiches des Gewindes, und dessen Zahnflankenprofil entspricht dem zu erzeugenden Gewindeprofil.Preferably, the diameter of the Präswerkseuges is smaller than that of the llenndurchmesserbereiches of the thread to be produced, and whose tooth flank profile corresponds to the thread profile to be generated.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren und die zugehörige Vorrichtung wird gewährleistet, daß kurzfaserige, spröde Werkstoffe in einer Vorschubbewegung mit einem Innengewinde von hoher Qualität versehen werden können, wobei die erforderlichen hohen Schnittgeschwindigkeiten, wie sie die zu bearbeitenden Werkstoffe erfordern, infolge der Anordnung des Antriebes der vollkommenen, rotationssymmetrischen, unwuchtfreien Prässpindel, erreicht werden. Ein weiterer Vorteil ist, daß der Rückhub des Präswerkzeuges über einen Stell-The inventive method and the associated device ensures that kurzfaserige, brittle materials can be provided in a feed motion with an internal thread of high quality, with the required high cutting speeds, as required by the materials to be machined, due to the arrangement of the drive the perfect , rotationally symmetrical, unbalance Prässpindel be achieved. Another advantage is that the return stroke of the presiding tool via a Stell-

О 1007/23 DDО 1007/23 DD

- 5 - WP В 23 G/213 093- 5 - WP В 23 G / 213 093

mechanismus automatisch jeweils am vorgegebenen Ende des Präsvorganges, d. h., auf O-Stellung zurückgeführt wird.Mechanism automatically at the given end of the pre-process, d. h., Is returned to the O position.

embodiment

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen: The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. In the accompanying drawings show:

Pig. 1: ArbeitsprinzipPig. 1: working principle

Pig. 2: Schnitt A-A nach Pig. 1Pig. 2: Cut A-A to Pig. 1

Pig. 3: technische Ausführungsmöglichkeit.Pig. 3: technical feasibility.

Beschrieben wird eine Ausführungsmöglichkeit, wie sie z. B. für die Herstellung von Innengewinde in Holzteilen geeignet ist· Fig· 1 und 2 zeigt das grundsätzliche Arbeitsprinzip·Described is a possible execution, as z. B. is suitable for the production of internal threads in wooden parts · Fig. 1 and 2 shows the basic working principle ·

Ein angetriebenes, rotierendes !fräswerkzeug 1 mit entsprechend dem Gewindeprofil gestalteter Schneidenform bzw. entsprechend ausgebildetem Plankenwinkel der Schneiden erhält eine schraubenförmige Vorschubbewegung 2 und dringt unter Spanabnahme in das Werkstück 3 ein.A driven, rotating milling tool 1 having a blade shape designed in accordance with the thread profile or a correspondingly formed plank angle of the blades receives a helical feed movement 2 and penetrates into the workpiece 3 with chip removal.

Im Folgenden soll die technische Ausführungsmöglichkeit nach Fig. 3 dargelegt werden.In the following, the technical embodiment of Fig. 3 will be set forth.

Zur Erzeugung der schraubenförmigen Vorschubbewegung der durch gesonderten Antrieb 11 angetriebenen Prässpindel wird eine rotierende mit einer translatorischen Bewegung überlagert. Die Frässpindel mit dem rotierenden Fräswerkzeug 1 , deren Lagerung jedoch nicht umläuft, wird in durch Geradführung 8 geführten Vorschubschlitten 10 gelagerten Exzenterbuchsen 4 und 5 formschlüssig aufgenommen, welche einenTo generate the helical feed movement of the driven by separate drive 11 Prässpindel a rotating is superimposed with a translational movement. The milling spindle with the rotating milling tool 1, the storage does not rotate, however, is positively received in guided by linear guide 8 feed carriage 10 eccentric bushings 4 and 5, which a

О 1007/23 DDО 1007/23 DD

- 6 - WP В 23 G/213 093- 6 - WP В 23 G / 213 093

rotatorischen Antrieb 9 mit bestimmtem Übersetzungsverhältnis zum gradlinigen Vorschubschlitten 10 erhalten· Durch Verstellung der Exzentrizität an der Einstellbuchse 4 läßt sich der Nenndurchmesser des zu erzeugenden Gewindes einstellen. Im Rückhub kann diese Exzentrizität durch eine entsprechende Stellmechanik aufgehoben werden, so daß das Fräswerkzeug in Mittellage, d. h., ohne Spanabnahme aus dem Gewindeloch zurückfährt.rotary drive 9 with a certain ratio to the linear feed slide 10 obtained · By adjusting the eccentricity of the adjusting bushing 4, the nominal diameter of the thread to be generated can be adjusted. In the return stroke, this eccentricity can be canceled by a corresponding adjusting mechanism, so that the milling tool in the middle position, d. h., zurückfährt without chip removal from the threaded hole.

Eine Vorwahl für entsprechenden liemidurchmesserbereich erfolgt durch Wahl des Durchmessers des Fräswerkzeuges 1· Die Steigung des zu erzeugenden Gewindes ist durch die Wahl des Übersetzungsverhältnisses vom Antrieb des Vorschubschlittens 10 zum rotationsförmigen Antrieb der Aufnahmebuchse 5 für die Einstellbuchse 4 und die darin exzentrisch gelagerte Frässpindel mit Fräswerkzeug 1 einstellbar.The pitch of the thread to be produced is determined by the selection of the gear ratio of the drive of the feed slide 10 for rotational drive of the receiving socket 5 for the adjusting bushing 4 and the eccentrically mounted milling spindle with milling tool. 1 adjustable.

Wird der Vorschubantrieb für den Vorschubschlitten 10 mittels Gewindespindel 7 und Mutter 6 erzeugt, die die gleiche Steigung hat, wie die des herausstellenden Innengewindes, so ist das Übersetzungsverhältnis von der Gewindespindel 7 zum Antrieb der Aufnahmebuchse 5 gleich 1:1.If the feed drive for the feed slide 10 is produced by means of threaded spindle 7 and nut 6, which has the same pitch as that of the pointing out internal thread, then the transmission ratio of the threaded spindle 7 for driving the receiving socket 5 is equal to 1: 1.

Die Aufnahme des Werkstückes 3 erfolgt in entsprechenden Vorrichtungen, die so gestaltet sein können, daß eine automatische Zuführung, Einspannung und Abführung des Werkstückes gewahrleistet werden kann. Es wird dadurch eine automatische Arbeitsweise ermöglicht.The recording of the workpiece 3 takes place in corresponding devices which can be designed so that an automatic feed, clamping and removal of the workpiece can be ensured. It is thereby enabled an automatic way of working.

Claims

О 1007/23 WP В 23 G / 213 Claim for invention

1. A method for milling internal thread, in particular in kurzfaserigen, brittle materials, such as wood, wood fiber material, brittle plastic material, using a corresponding with the thread flank having a cutting edge Preserver, wherein the presenter at the same time rotating about its axis and one of the shape of the thread performs corresponding helical feed movement, characterized in that the advancing movement of the cutter extends from outside to inside in the material and worked out during a single feed movement, the core hole of the material and the thread is incorporated in the side wall.

2. The method according to item 1, characterized in that for generating the helical feed movement, a rotating is superimposed with a translational movement ·

Method according to points 1 and 2, characterized in that the cutting speed is chosen to be much higher than the feed speed and the chip volume to be removed per unit time and tooth cutting edge is adapted to the cutting conditions.

4 · Device for carrying out the method according to the points 1 to 3, characterized in that a by a separate drive (11) driven milling spindle whose storage does not rotate, in eccentric bushes (10) guided by Geradführung (8) guided feed slide (10) (4i 5)

О 1007/23

WP В 23 G / 213 093

is arranged, wherein for the eccentric Beech (4; 5) / rotary drive (9) in a predetermined translation ratio to the drive (6; 7) of the feed carriage (10) is provided, and that the preselling tool (1) arranged rotatably on the Prässpindel is.

5. The device according to item 4, characterized in that the determination of the pitch of the thread by the transmission ratio of the drive (6; 7) of the feed slide (10) to the rotational drive (9) of the eccentric bushing (5) for the eccentric bushing (4) and which is provided in this eccentrically mounted Präsindel with the Preswerkzeug (1) and that the eccentricity of the eccentric bushing (4) can be canceled automatically via an adjusting mechanism.

6. Apparatus according to item 4 and 5, characterized in that the diameter of the preselling tool (1) is smaller than that of the nominal diameter range of the thread to be produced and whose tooth flank profile corresponds to the thread profile to be produced.