DE2517795C3

DE2517795C3 - Thread cutting tool

Info

Publication number: DE2517795C3
Application number: DE19752517795
Authority: DE
Inventors: Soujiro Kuwana; Tsuji Kiyoji Yokkaichi; Hirano Kazuo; Itou Yukio; Kuwana; Ishiki Nobuyoshi; Oka Teruyuki; Mie; Ishikura (Japan)
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Filing date: 1975-04-22
Publication date: 1977-12-29

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Gewindebohrer für insbesondere gußeiserne Rohrverblnder mit zusätzlichen, die Bohrung vorbearbeitenden Schneidkanten an der Stirnseite.The invention relates to a tap for especially cast iron pipe connectors with additional, Cutting edges on the face that preprocess the hole.

Das Schneiden von Innengewinden in kaltverformbaren Gußeisen-Rohrverbindern wird in der Regel mit Gewindeschneidmaschinen durchgeführt, bei denen die Schneidwerkzeuge, d. h. die Gewindebohrer, durch Elektromotoren in Drehwegung versetzt werden. Die hierbei verwendeten Gewindebohrer sind meist aus dem Vollen gearbeitet, wobei sie nur für diejenigen Innengewinde geeignet sind, für die sie ausgelegt sind. Das Verhältnis zwischen dem tatsächlichen Durchmesser des Gewindebohrers und dem tatsächlichen Durchmesser des entstandenen Innengewindes oder das Verhältnis zwischen dem noch ungeschnittenen Loch und dem kleinsten Durchmesser des Innengewindes muß somit gegeben sein, weil sonst das Innengewinde nicht mit ausreichender Genauigkeit geschnitten werden kann und das Werkzeug sehr schnell verschleißt.The cutting of internal threads in cold-deformable cast iron pipe connectors is usually carried out with Threading machines carried out in which the cutting tools, d. H. the taps, through Electric motors are set in rotation. The taps used here are mostly from worked to the full, and they are only suitable for those internal threads for which they are designed. The ratio between the actual diameter of the tap and the actual Diameter of the resulting internal thread or the ratio between the still uncut hole and the smallest diameter of the internal thread must be given, otherwise the internal thread cannot be cut with sufficient accuracy and the tool wears out very quickly.

Herkömmliche Gewindeschneidbohrer können daher nicht zum Schneiden von Innengewinden in Gußstükken, z. B. Rohrverbindern aus kaltverformbaren Gußeisen, verwendet werden, die Ansätze aa den zu schneidenden Wänden oder aber übergroße Herstellungstoleranzen aufweisen. Bei derartigen Gußstücken sind die Gewindebohrer großen, bis zu ihrem Bruch führenden Belastungen ausgesetzt, die Toleranzen können unzulässig klein werden oder die Achsen der geschnittenen Gewinde außenmittig sitzen.Conventional thread cutting drills can therefore not be used to cut internal threads in castings, z. B. pipe connectors made of cold-deformable cast iron, the approaches aa to be used intersecting walls or oversized manufacturing tolerances. With such castings the taps are exposed to great stresses leading to their breakage, the tolerances can become impermissibly small or the axes of the cut threads are off-center.

Die US-PS 31 95 155 zeigt einen Gewindebohrer der eingangs genannten Art, mit dem flüssigkeitsdichte Gewinde in vorher gebohrten Löchern hergestellt werden sollen, wozu am Ende der Gewindeschneidkante jedes Schneidganges des Bohrers eine besondere Schneidkante vorgesehen ist. Zum Beseitigen von etwaigen Ansätzen in Löchern von Gußstücken, insbesondere gußeisernen Rohrverbindern, im Gußzustand eignet sich dieser Gewindebohrer hingegen nicht. Der Spanwinkel der besonderen Schneidkante ist sehr klein dargestellt, aber seine Bedeutung in der US-PS 3t 95 155 nicht erläutert.The US-PS 31 95 155 shows a tap of the type mentioned, with the liquid-tight Threads are to be made in previously drilled holes, including at the end of the thread cutting edge a special cutting edge is provided for each cutting pass of the drill. To get rid of any approaches in holes in castings, in particular cast-iron pipe connectors, in the as-cast state however, this tap is not suitable. The rake angle of the special cutting edge is very Shown small, but its meaning in US Pat. No. 3t 95,155 is not explained.

Andererseits ist es aus »Zerspanungswerkzeuge für den Sondermaschinenbau und automatische Fertigungstaktstraßen« von V. Rocek, 1972, S. 122, 123, für Bohrstähle bekannt, im Fall von Gußwerkstoffen Bohrstähle mit Spanwinkeln von 0 bis 9° zu verwenden. Es ist daneben aus »Sessaku Kako Gijutsu Benran« (»Technical Handbook of Cutting Operations«), Nikkan Kogyo Shinbun Sha (Industries Daily Newspaper Office), 10. 2. isö8, S. 78 bis 85, bekannt, auch für Gewindebohrer zum Gewindeschneiden in Tempergußeisen und Gußeisen Spanwinkel von 5 bis 8° bzw. 0 bis 3° zu verwenden.On the other hand, it is made up of "Cutting tools for special machine construction and automatic production cycle lines" by V. Rocek, 1972, pp. 122, 123, known for drill steels, in the case of cast materials Use drilling steels with rake angles from 0 to 9 °. It is next to it from »Sessaku Kako Gijutsu Benran« ("Technical Handbook of Cutting Operations"), Nikkan Kogyo Shinbun Sha (Industries Daily Newspaper Office), 10. 2. isö8, pp. 78 to 85, known, also for Taps for thread cutting in malleable cast iron and cast iron rake angles from 5 to 8 ° or 0 to 3 ° to be used.

Als etwas weiter abliegender Stand der Technik ist die DT-PS 7 15 296 zu erwähnen. Sie beschreibt einen Gewindebohrer für Sacklöcher, der zur Verbesserung des Spanabflusses einen Hohlkegel mit anschließenden Spanabflußbohrungen und einen Gewindekegelstumpf mit schräg zur Drehrichtung des Bohrers verlaufenden Quernuten mit je einer relativ hohen Schneidkante aufweist, deren Winkelstellung in Radialrichtung erforderlich ist.DT-PS 7 15 296 should be mentioned as a somewhat further prior art. She describes you Tap for blind holes, which has a hollow cone with a subsequent to improve the chip flow Chip discharge holes and a thread truncated cone with an incline to the direction of rotation of the drill Has transverse grooves each with a relatively high cutting edge, the angular position of which is required in the radial direction is.

Die US-PS 26 84 492 schließlich beschreibt ein kombiniertes Bohr- und Gewindeschneidwerkzeug, dessen Gewindespitze eine Bohrschneiden ähnliche Form aufweist, wobei der Winkel zwischen den Stirnschneidkanten etwa 120° beträgt, und die Schneidkanten in Schneidrichtung vorspringend angeordnet sind.The US-PS 26 84 492 finally describes a combined drilling and thread cutting tool, whose thread tip has a shape similar to drill bits, the angle between the Front cutting edges is about 120 °, and the cutting edges are arranged protruding in the cutting direction.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Gewindebohrer der eingangs genannten Art so auszubilden, daß die vorbearbeitenden Schneidkanten optimal ausgebildet sind, um damit Innengewinde in Löchern im Gußzustand auch bei Vorliegen von Gußansätzen oder relativ großen Herstellungstoleranzen genau schneiden zu können und größere Standzeiten der Gewindeschneidkanten sowie verkürzte Schneidzeiten bei verbesserter Qualität dei Erzeugnisse zu erreichen.The invention is based on the object of providing a tap of the type mentioned at the outset to train that the pre-machining cutting edges are optimally designed so that internal threads in Holes in the as-cast state even if there are casting approaches or relatively large manufacturing tolerances to be able to cut precisely and longer service life of the thread cutting edges as well as shortened Achieve cutting times with improved product quality.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schneidkanten einen Spanwinkel β und einen in radialer Richtung rückwärts nach innen geneigten Anstellwinkel « aufweisen, die je im Bereich zwischen 1,5 und 5° liegen.According to the invention, this object is achieved in that the cutting edges have a rake angle β and an inclined angle of inclination backwards in the radial direction, which are each in the range between 1.5 and 5 °.

Durch die Kombination eines Span winkeis β von 1,5 bis 5° mit einem bisher nicht bekannten in radialer Richtung rückwärts nach innen geneigten Anstellwinkel « von 1,5 bis 5° für die zusätzlichen Schneidkanten wird erreicht, daß auch in im Gußzustand vorliegenden Löchern gußeiserner Rohrverbinder mit Gußansätzen Gewinde ohne Versetzung der Achse des Gewindebohrers geschnitten werden können und die Standzeiten der Gewindeschneidkanten erhöht sowie die Schneidzeiten verkürzt sind. Außerdem ermöglicht der erfindungsgemäße Gewindebohrer dank der Ausbildung der zusätzlichen Schneidkanten ein Gewindebohren zur gemeinsamen Mitte des Rohrverbinders gleichzeitig von einer Mehrzahl von Richtungen, wie es an sich aus »Werkstatt und Betrieb«, 91, 1958, S. 609 bis 612, bekannt ist.The combination of a chip angle β of 1.5 to 5 ° with a previously unknown angle of inclination in the radial direction backwards inwards of 1.5 to 5 ° for the additional cutting edges ensures that even in the as-cast holes it is more cast iron Pipe connectors with cast approaches threads can be cut without offsetting the axis of the tap and the service life of the thread cutting edges is increased and the cutting times are shortened. In addition, thanks to the formation of the additional cutting edges, the tap according to the invention enables tapping to the common center of the pipe connector simultaneously from a plurality of directions, as is known per se from "Werkstatt und Betrieb", 91, 1958, pp. 609 to 612.

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiels näher erläutert; darin zeigtThe invention is explained in more detail using an exemplary embodiment illustrated in the drawing; in it shows

F i g. 1 eine Seitenansicht des Gewindebohrers,F i g. 1 is a side view of the tap,

F i g. 2 die Stirnansicht des Gewindebohrers nach Fig. 1.F i g. 2 shows the front view of the tap according to FIG. 1.

Der in der Zeichnung dargestellte Gewindebohrer enthält Gewindeschneidkanten 1, einen Schaft 2 und am vorderen Ende ausgebildete Schneidkanten 3. Diese Schneidkanten 3 besitzen einen Anstell- bzw. Hinterdrehwinkel α im Bereich von 1,5 bis 5° und einen Spanwinkel β ebenfalls im Bereich von 1,5 bis 5°. Beide Winkel α und β dürfen nicht kleiner als 1,5° sein, weil sich der Schneidwiderstand bei kleineren Winkeln steil vergrößert. Die obere Grenze von 5° ist gewählt, weil sich bei höheren Winkelwerten die mechanische Festigkeit der Schneidkanten 3 verringert und damit die Standzeit sinkt.The tap shown in the drawing contains thread cutting edges 1, a shaft 2 and formed at the front end cutting edge 3. These cutting edges 3 have a positioning or relief angle α in the range of 1.5 to 5 °, and a rake angle also β in the range of 1 , 5 to 5 °. Both angles α and β must not be smaller than 1.5 °, because the cutting resistance increases steeply at smaller angles. The upper limit of 5 ° is chosen because the mechanical strength of the cutting edges 3 is reduced at higher angle values and the service life is therefore reduced.

Ein derartig ausgebildetes Werkzeug schneidet und entfernt die an den Innenwänden von rohen Formstükken sitzenden Nasen oder inneren Ansätze durch seineA tool designed in this way cuts and removes those on the inner walls of raw moldings sedentary noses or internal approaches through its

Endschneidkanten 3 und schützt dabei gleichzeitig die Gewindeschneidkanten I gegen übermäßige Belastung. Da ferner die Gewindeschneidkanten 1 vom direkten Koniakt mit diesen Innen-Ansätzen frei bleiben, kann ein außermittiges Einschneiden des Werkzeuges beim Gewinde-Schneidvorgang nicht eir.ireten.End cutting edges 3 and at the same time protects the thread cutting edges I against excessive stress. Furthermore, since the thread cutting edges 1 can remain free from direct contact with these internal approaches an off-center cutting of the tool does not occur during the thread cutting process.

Bei zu großen Herstellungstoleranzen oder bei zu kleinen Löchern des zu bearbeitenden Werkstückes treten bei herkömmlichen Gewindebohrern zwangsweise so große Schneidkräfte auf, daß das Werkzeug ι ο brechen kann und/oder die Schneidleistung sinkt. Mit dem erfindungsgemäßen Gewindebohrer können jedoch auch nicht vorgeschnittene Löcher auf einen geeigneten Durchmesser gleichmaßig durch die Schneidkanten 3 geschnitten werden, so daß die Gewindeschneidkanten 1 keinen übergroßen Schneiddrehmomenten ausgesetzt sind und die Bruchgefahr des Werkzeuges vermieden wird.If the manufacturing tolerances are too large or if the holes in the workpiece to be machined are too small occur with conventional taps inevitably so large cutting forces that the tool ι ο break and / or the cutting performance decreases. With the tap according to the invention, however, can even not pre-cut holes to a suitable diameter evenly through the Cutting edges 3 are cut so that the thread cutting edges 1 do not have excessive cutting torques are exposed and the risk of tool breakage is avoided.

Die Länge /jeder Schneidkante 3 k„nn je nach dem Loch des Werkstückes gewählt werden.The length / each cutting edge 3 can depending on the Hole of the workpiece can be selected.

Der erfindungsgemäße Gewindebohrer mit den Schneidkanten 3 bringt zuerst die Lochabmessungen auf geeignete Werte, ohne daß ein Gewinde geschnitten wird, woraufhin dann die inneren Gewindegänge mit hoher Genauigkeit durch die Schneidkanten 1 eingear-The tap according to the invention with the cutting edges 3 first applies the hole dimensions suitable values without cutting a thread, whereupon the inner threads are included high accuracy thanks to the cutting edges 1

beitet werden.be worked on.

Auch diejenigen Rohrverbinder, die bisher als Ausschuß galten, weil keine Innengewinde mit der erforderlichen Genauigkeit geschnitten werden konn-•.en, können bei Verwendung eines erfindungsgemäßen Gewindebohrers als »gesunder Guß« gelten und normal bearbeitet werden. Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß die Schneidkanten an der Stirnseite des Werkzeuges ein einfaches ungeschnittenes Loch auf einen zum Einschneiden der Gewinde geeigneten Durchmesser aufweiten, das dann durch die Gewinde-Schneidkanten weiter bearbeitet werden kann. Dies trägt wesentlich zu einer erhöhten Stückleistung bei.Even those pipe connectors that were previously considered scrap because no internal threads with the required accuracy could be cut, can be considered a "healthy cast" and normal when using a tap according to the invention to be edited. Another advantage of the invention is that the cutting edges on the face of the Tool a simple uncut hole on a suitable for cutting the thread Expand the diameter, which can then be further processed by the thread cutting edges. this contributes significantly to an increased piece output.

Im praktischen Betrieb bemerkt der Arbeiter häufig nicht, daß ein unbearbeitetes Werkstück nicht zum eingespannten Gewindebohrer paßt, was dann die Schneidmaschine übermäßig belastet und zu Brüchen des Gewindebohrers in dem zu engen Loch führen kann. Diese Gefahr besteht bei dem Erfindungsgegenstand nicht, weil die Schneidkanten das Loch auf einen geeigneten Durchmesser vorschneiden und erweitern, wodurch auf die Gewinde-Schneidkanten keine übermäßig hohen Belastungen einwirken können und sich dabei die Standzeiten der Werkzeuge wesentlich vergrößern.In practical operation, the worker often does not notice that an unprocessed workpiece is not to clamped tap fits, which then overloads the cutting machine excessively and leads to breaks of the tap in the too narrow hole. This risk exists with the subject of the invention not because the cutting edges pre-cut the hole to a suitable diameter and widen it, whereby no excessively high loads can act on the thread cutting edges and significantly increase the service life of the tools.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Palent claim:

Taps for especially cast-iron pipe connectors with additional cutting edges pre-machining the hole on the end face, characterized in that the cutting edges (3) have a rake angle β and a pitch angle α inclined backwards in the radial direction, each in the range between 1.5 and 5 °.