DE19649190C2 - Verfahren zum Herstellen eines verfestigten Gewindes, insbesondere Innengewinde - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen eines verfestigten Gewindes, das nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 mittels eines spanabhebenden und furchenden Werkzeuges erzeugt ist.

Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise in dem SO-Zeitschriftenaufsatz "Stanki i Instrument", Band 57 (1986) in Heft 10 auf den Seiten 22 bis 23 beschrieben. Das bekannte Verfahren betrifft die Herstellung von Innengewinden mit Durchmessern von 20 bis 60 mm und Steigungen über 2 mm mit einem kombinierten Gewinde- Bohrer und -Furcher. Dieser zur Verfestigungsendbearbeitung des jeweiligen Ge­ windes vorgesehene Gewindebohrer umfaßt das jeweilige Gewindeprofil vor­ schneidende Schneidzähne und diesen unmittelbar einstückig nachfolgend ange­ ordnete Furchzähne, die das Gewinde durch Materialverdichtung profil- und maß­ genau ausformen.

Weiter ist aus dem DE-GM 70 17 590 ein kombiniertes Werkzeug zur Herstellung von Innengewindeprofilen mit einem Gewindeschneider und einem Gewindefurcher bekannt, wobei mit letzterem die vorgeschnittenen Gewindegänge endgültig durch Werkstoffumformung profiliert werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Verfahren zum Herstellen eines verfestigten Gewindes derart weiterzubilden, das insbesondere in Werkstoffen mit einer Bruchdehnung gleich oder kleiner als 3% ein verfestigtes Gewinde erzielt ist.

Diese Aufgabe ist mit dem Patentanspruch 1 gelöst und zwar in Verbindung mit dem Oberbegriff dadurch, daß das Gewinde spanabhebend in den Gewindeflanken profil- und maßgenau und im Gewindegrund mit einem derartigen Durchmesseraufmaß erzeugt ist, daß der Gewindegrund mittels eines Furchwerkzeuges auf den vorbestimmten Enddurchmesser verdichtet ist.

Mit dem erfindungsgemäß ausschließlich nachverdichteten Gewindegrund ist eine Kaltverfestigung erreicht, die auch bei spröden Werkstoffen mit einer Bruchdehnung gleich oder kleiner 3% eine Festigkeitssteigerung, insbesondere eine Schwingfestigkeitssteigerung in vorteilhafter Weise ergibt.

Die Erfindung ist im folgenden beschrieben.

Für ein Verfahren zum Herstellen eines verfestigten Gewindes, insbesondere eines Innengewindes mittels eines schneidenden und furchenden Werkzeuges wird vor­ geschlagen, daß das Gewinde spanabhebend bzw. schneidend in den Gewin­ deflanken profil- und maßgenau und im Gewindegrund mit einem derartigen Durchmesseraufmaß erzeugt ist, daß der Gewindegrund mittels eines Furchwerk­ zeuges auf den vorbestimmten Enddurchmesser verdichtet ist. Das erfindungs­ gemäße Verfahren ist mit der durch die Verdichtung auf den Enddurchmesser ver­ bundenen Kaltverfestigung vorteilhaft verwendbar bei Werkstoffen mit einer Bruchdehnung gleich oder kleiner als 3%. Zu diesen aufgrund der geringen Bruchtrennung spröden Werkstoffen zählen insbesondere Grauguß, Vermicular- Grauguß, übereutektische AlSi-Legierungen sowie sonstige partikelverstärkte Werkstoffe. Mit der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei diesen Werkstoffen ist insbesondere deren Schwingfestigkeit gesteigert und somit eine von den ersten tragenden Gewindegängen ausgehende Bruchgefahr wesentlich reduziert, weil die mit der Gestalt des Gewindegrundes verbundene Kerbwirkung aufgrund der Kaltverfestigung vorteilhaft verringert ist.

Zur Herstellung eines erfindungsgemäß verfestigten Gewindes findet vorteilhaft ein Werkzeug mit getrennt aufeinanderfolgend angeordneten Schneid- und Furch­ einrichtungen Anwendung. Für die Herstellung eines erfindungsgemäß verfestigten Innengewindes ist das Werkzeug ein kombinierter Gewinde-Bohrer und -Furcher, wobei dieser nach den vorstehenden Ausführungen durch Längsfurchen von­ einander getrennte Umfangsabschnitte mit Schneidzähnen einerseits und mit Furchzähnen andererseits ausgestaltet ist. Dieser kann insbesondere für ein Sacklochgewinde mit einem kurzen Anschnitt ausgebildet sein, wobei Furchzähne lediglich im unmittelbaren Anschluß an den Anschnitt für einen oder wenige Ge­ windegänge vorgesehen sind. Mit dieser Ausgestaltung ist insbesondere bei Sackloch-Gewindebohrungen sichergestellt, daß die ersten tragenden Gewinde­ gänge durch die erfindungsgemäße Kaltverfestigung vorteilhaft schwingfest sind.

Somit können mit der Erfindung hochfeste Gewindeverbindungen mit Gewinden bis herab zu 5 mm Durchmesser für insbesondere dynamisch hochbelastete Befesti­ gungsschrauben in Maschinen erzeugt werden.

Erfindungsgemäß verfestigte Gewinde finden bevorzugt Verwendung als Befesti­ gungsgewinde in Lagerstühlen eines Grauguß-Gehäuses einer Brennkraftmaschine für die Befestigungsschrauben von Lagerdeckeln einer Kurbelwellenlagerung.

Claims (6)

1. Verfahren zum Herstellen eines verfestigten Gewindes, insbesondere In­ nengewinde,

• - wobei das Gewinde mittels eines spanabhebenden und furchenden Werkzeuges erzeugt ist,

dadurch gekennzeichnet,

• - daß das Gewinde spanabhebend in den Gewindeflanken profil- und maßgenau und im Gewindegrund mit einem derartigen Durchmesseraufmaß erzeugt ist, daß
• - der Gewindegrund mittels eines Furchwerkzeuges auf den vorbe­ stimmten Enddurchmesser verdichtet werden kann.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung bei Werkstoffen mit einer Bruchdehnung gleich oder kleiner 3%, wie z. B. Grauguß, Vermicular-Grauguß, übereutektische AlSi-Legierungen, partikel­ verstärkte Werkstoffe.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, wobei das Werkzeug getrennt aufeinanderfolgend angeordnet eine Schneid- und eine Furcheinrichtung aufweist, wobei die Schneideinrichtung allein das Gewinde profil- und maßgenau mit Ausnahme des Gewindegrundes erzeugt, und die Furcheinrichtung nur den Gewindegrund auf den bestimmten Enddurchmesser formt und verdichtet.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug ein kombinierter Gewinde-Bohrer und -Furcher ist.

5. Gewinde, hergestellt nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch die Verwendung als Innengewinde in Gewindeboh­ rungen für hochbelastete Befestigungsschrauben in Maschinen.

6. Gewinde nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch die Verwendung als Be­ festigungsgewinde in Lagerstühlen eines Grauguß-Gehäuses einer Brenn­ kraftmaschine für die Befestigungsschrauben von Lagerdeckeln einer Kur­ belwellenlagerung.