专利名称：内螺纹的形成方法以及包括基体和螺纹刀具的组合体的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种借助于螺纹刀具在基体的基本上圆柱形的接纳部中形成内螺纹的方法，该接纳部具有中轴线，圆柱形的接纳部具有至少一个基本上沿纵向方向延伸的槽，该槽的深度从中轴线出发测量大于或等于螺纹刀具的外半径，在基体中沿圆周方向在槽之后设置径向朝内的且轴向延伸的突起。另外本发明涉及一种由具有圆柱形接纳部的基体和螺纹刀具构成的组合体，该接纳部具有至少一个基本上沿纵向方向延伸的槽。
背景技术：
为了在基体例如混凝土锚的接纳部中构成内螺纹，已知不同的制造方法。通常这些螺纹通过螺纹刀具加工，该螺纹刀具旋入到接纳部中并且在旋入过程期间切削出螺纹。螺纹刀具在此每旋转一圈仅能切削出一个螺纹圈，即环绕360°的螺纹段。为了制造较长的螺纹，相应地螺纹刀具的多圈旋转是必要的。同样这种螺纹切削工具在制成螺纹之后必须 经由螺纹的整个长度由该螺纹旋出。为了加速这个过程，由EP 2218536A1已知一种螺纹刀具，该螺纹刀具具有多个沿轴向依次设置的径向伸出的刀刃，其中刀刃的数量与期望的螺纹圈的数量一致。待加工的工件具有接纳部，该接纳部具有至少一个沿纵向方向延伸的、与刀刃相对应的槽。螺纹刀具能移入到接纳部中，其中螺纹刀具的刀刃在此导入到槽中。为了切削螺纹，螺纹刀具紧接着绕其纵轴线旋转。在此每个所述刀刃从槽出发切削螺纹的完整的一个螺纹圈，直至刀刃在旋转360°之后又处于槽中。紧接着螺纹刀具沿轴向方向又从接纳部中抽出。螺纹的整个长度通过螺纹刀具的唯一一圈的旋转进行切削。这允许明显更快地制造螺纹。在这种制造中问题在于，需要非常高的力来切削螺纹。
发明内容
所以本发明的目的是降低在切削这种螺纹时的力需求。该目的通过按权利要求I的方法解决。为了解决该目的，在开头所述的方法中采用螺纹刀具，该螺纹刀具具有轴向的纵向空隙，沿圆周方向径向朝外伸出的刀以刀刃邻接于该纵向空隙，沿纵向方向在纵向空隙上设置多个彼此相继的刀刃，所述刀刃沿圆周方向彼此错开地设置。在切削工具旋转最大360°用于在突起中形成整个内螺纹的情况下，在螺纹刀具旋转时刀刃依次进入到突起中。这提供如下优点，即首先仅一个或少量刀刃贴靠在突起上并且切入到该突起中。仅在这一个或这些刀刃已经切入到突起中时，其它的刀刃才与突起贴靠并且切入到该突起中。在工具旋转时的力上升较缓慢且较均匀地实现，使得主要在切削过程开始时能避免大的力峰值。因为用于切入刀刃所必需的力在切削过程开始时是最大的并且分布通过各个刀刃引起的载荷峰值，所以与在传统的螺纹刀具相比用于切削螺纹的需要的最大力明显更小。圆柱形的接纳部或切削工具优选这样构成，使得螺纹刀具以直线运动导入到接纳部中。也就是说，在螺纹刀具导入时没有旋转运动，使得能简单且快递地导入螺纹刀具。仅在方法开始时必须这样定位螺纹刀具，使得刀刃能推入到槽中。紧接着螺纹刀具以直线运动完全移入到接纳部中、进行旋转并且紧接着同样以直线运动从接纳部中移出。有选择地，接纳部的槽也能在接纳部中螺旋形地延伸，并且螺纹刀具在导入时跟随槽进行旋转，尤其是刀刃在导入时不是直接与接纳部接触。因此，螺纹圈的通过槽构成的中断部分别沿圆周方向错开，因此载荷能由旋入到基体中的载荷传递装置较好地传递到接纳部的整个圆周上。刀刃沿圆周方向的错开在此这样选择，使得所述刀刃的曲率不同于槽的曲率，使得在此刀刃不是同时贴靠在突起上而是依次进入到突起中。
刀刃例如能这样设置，使得在螺纹刀具的侧视图中所述刀刃至少成段地处在直线上。刀刃在此例如能构成多个小组，每小组刀刃分别位于一条直线上。各小组的直线在此能彼此平行，使得刀刃在一定程度上构成锯齿图案。在该实施形式中也可考虑，每小组的第一刀刃同时进入到突起中。但是也可考虑，所有刀刃都在一条共同的直线上，即总是仅一个刀刃能进入到突起中。但是刀刃不必一定位于一条直线上。例如也可考虑，刀刃至少成段地构成朝接纳部的纵向方向延伸的均匀的螺旋部。刀刃也能位于弯曲的曲线上。螺纹刀具也能具有多个沿圆周方向错开的纵向空隙。在这样一种实施形式中，接纳部具有相应数量的突起。因此也能以较小的旋转构成整个螺纹。如果例如设置两个相互对置的纵向空隙，那么在相应的基体中可以通过旋转180°构成整个螺纹，该基体具有两个与纵向空隙对应的槽。通过均匀地分布相应数量的槽能继续降低切削工具的旋转。优选沿圆周方向在突起与相邻的纵向空隙之间存在间隙，该间隙最大等于螺纹刀具的刀的轴向高度的两倍。另外按本发明设定一种包括具有接纳部的基体和螺纹刀具的组合体，基体的接纳部具有基本上沿纵向方向延伸的槽，该槽的深度从中轴线出发测量大于或等于螺纹刀具的外半径。沿圆周方向在槽之后设置径向延伸的且轴向延伸的突起。螺纹刀具具有轴向的空隙，沿圆周方向径向朝外伸出的刀以刀刃邻接于该轴向的空隙，所述刀刃沿纵向方向彼此相继地位于纵向空隙上并且沿圆周方向彼此错开地设置。彼此相继的刀刃的间距相应于期望的螺纹高度的距离。优选刀刃的数量等于产生的螺纹线的数量。也就是说，通过螺纹刀具的一次旋转来切削整个螺纹。优选在突起与相邻的纵向空隙之间沿圆周方向存在间隙，该间隙最大等于螺纹刀具上的刀的轴向高度的两倍。
结合附图由下面的说明得其它优点和特征。其中图I显不按现有技术的螺纹刀具和基体；图2显示图I的在基体中的在移入状态下的螺纹刀具；图3显示作为按本发明的组合体的一部分的螺纹刀具的侧视图；图4显示图3的螺纹刀具的局部放大图；图5显示图3的螺纹刀具的透视图；图6显示图3的螺纹刀具的轴向俯视图7显示本发明采用的螺纹刀具的第二实施形式的局部放大图；图8显示用在本发明中的螺纹刀具的第三实施形式；图9显示用在本发明中的螺纹刀具的第四实施形式；图10显示按本发明的基体和螺纹刀具的剖视图。
具体实施例方式在图I和2中显示传统的螺纹刀具10，用于在基体14的孔形的接纳部12中切削内螺纹。孔形的接纳部12基本上圆柱形地构成并且具有中轴线16。另外，接纳部12具有多个均匀地分布在内圆周上的轴向延伸的槽18。沿圆周方向U观察，在每个槽的后面设置径向朝内且同样轴向延伸的突起20。
槽18的深度由中轴线16出发测量大于或等于期望的螺纹的外半径，如下面描述的，大于或等于螺纹刀具10的外半径(也见图10)。螺纹刀具10具有与中轴线16重合的纵轴线21以及多个轴向延伸的均匀地分布在外圆周上的纵向空隙22，纵向空隙21的数量等于基体14的突起20的数量。在每两个相邻的纵向空隙22之间设置一组刀刃24，在此在每个纵向空隙22上分别设置多个沿纵向方向彼此相继的刀刃24。刀刃24的数量等于在基体14中期望的螺纹圈的数量。为了成型内螺纹，螺纹刀具10以直线运动沿推进方向R推入到基体14的接纳部12中(图2)。如果螺纹刀具10以期望的深度推入到接纳部12中，那么螺纹刀具10绕其纵轴线旋转，此时刀刃24切入到沿旋转方向D相邻的突起20中并且在突起中构成期望的螺纹部分。螺纹刀具旋转直至刀刃24处于沿旋转方向D跟随的槽18中。每一个刀刃组23在旋转时在沿旋转方向D跟随的突起20上切出螺纹部分。因为每个突起20配设一个刀刃组23，所以环绕的螺纹被切入到整个接纳部12中。因为刀刃24在切削过程之后又处于槽18中，所以螺纹刀具10能以直线运动沿接纳部12的中轴线16的方向从接纳部12中取出。在接纳部中槽18或突起20的数量可任意变化，其中必须考虑沿圆周方向均匀的分布，以便在旋转且构成螺纹之后所有刀刃24又能位于槽18中并且螺纹刀具10能从接纳部12中取出。螺纹刀具10能具有相应适配数量的刀刃24，在螺纹刀具的推进与移出之间的转角总是等于在两个突起20之间的角度。最大的转角在本切削方法中在仅一个槽的情况下为360°，以便在接纳部12中形成完整的螺纹。在图I和2中显示的螺纹刀具10中，一个刀刃组23的各刀刃24沿轴向方向看全部彼此相继设置。因此，刀刃24在沿旋转方向D旋转的同时全部贴靠在相邻的突起上并且进入到所述突起中。这具有如下缺点，即必须消耗非常高的力来旋转螺纹刀具10。为了消除该缺点，在用于按本发明的方法的螺纹刀具10中，如该螺纹刀具在图3至6中在第一实施形式中描述的那样，刀刃24沿圆周方向彼此错开地设置。在附图中为了清晰而放大地描述了沿圆周方向的错开。在此显示的螺纹刀具10的纵向空隙22分别构成一个沿螺纹刀具10的纵轴线21的方向上升的螺旋部，刀刃24跟随纵向空隙22的延伸走向。在本实施形式中接纳部12的突起20或槽18同样构成螺旋形的，使得螺纹刀具10以轻微的旋转导入到接纳部12中。槽18或突起20的螺旋升角在此不同于切削工具的纵向空隙22的升角，使得刀刃24不会同时贴靠在相应的突起20上。在当前情况下在开始旋转过程时在沿旋转方向D旋转的情况下仅刀刃组23的一个第一刀刃24a贴靠在相应的突起20上。在螺纹刀具10继续沿旋转方向D旋转且刀刃24a进入到突起中时，刀刃组23的紧接着的一个刀刃24b才会与突起20贴靠并且在继续旋转时进入到该突起中。因此需要用于旋转螺纹刀具10的明显较小的力耗费。尤其在旋转过程开始时实现较缓慢的力上升，因为刀刃仅依次与构件贴靠并且因此用于旋转螺纹刀具10的必需的力缓慢上升。但螺纹刀具10的纵向空隙22不同于在此显示的实施形式地可能这样延伸，使得螺纹刀具10能直线推进到接纳部中而没有旋转运动。在这种情况中，纵向空隙与螺纹刀具10的中轴线16构成的角度明显更小。仅必要的是，刀刃24沿圆周方向错开地设置，使得所 述刀刃不是同时与分别相邻的突起20贴靠，而是依次切入到该突起中。取代在图3至6中描述的实施形式，纵向空隙也能成阶梯形地延伸，其中组成刀刃组23的各刀刃24的若干小组26并且所述各小组分别处在直线28上。在图7中描述的实施形式中，纵向空隙22的阶梯这样构成，使得一个小组26的各个刀刃24分别设置在一条沿螺纹刀具10的纵向延伸的直线28上，各条直线28彼此平行地延伸。在图8中描述的实施形式中，纵向空隙22成阶梯形地延伸，在每个阶梯30上设置一个刀刃24。在螺纹刀具10的图9描述的实施形式中，纵向空隙22具有非直线的延伸走向，其中纵向空隙22的曲率逆着推进方向R增大。图10显示按本发明的组合体的剖视图，在此更加容易地可见槽18、突起20和刀刃24。在突起20与纵向空隙22之间设置最大间隙X，该间隙最大等于刀轴向高度h的两倍。这对于容纳切屑证实为有利的。
权利要求
1.用于借助于螺纹刀具(10)在基体(14)的基本上圆柱形的接纳部(12)中形成内螺纹的方法，该接纳部具有中轴线(16)，圆柱形的接纳部(12)具有至少一个基本上沿纵向方向(R)延伸的槽(18)，该槽的深度从中轴线出发测量大于或等于螺纹刀具(10)的外半径，在基体中沿圆周方向(U)在槽(18)之后设置径向朝内的且轴向延伸的突起(20)，其特征在于如下步骤 a)将螺纹刀具(10)导入到接纳部(12)中，该螺纹刀具具有轴向的纵向空隙(22)，该纵向空隙沿圆周方向(U)邻接径向朝外伸出的刀的刀刃(24)，在纵向空隙(22)上设置多个沿纵向方向(R)彼此相继的刀刃(24)，至少一些刀刃(24)沿圆周方向(U)彼此错开地设置，并且在螺纹刀具导入时刀刃(24)被推进到槽(18)中； b)将螺纹刀具(10)最多旋转360°，用于在突起(20)中形成整个内螺纹，在螺纹刀具(10)旋转时刀刃(24)依次进入到突起(20)中；并且 c )将螺纹刀具(10 )从接纳部(12 )沿轴向移出。
2.按权利要求I所述的方法，其特征在于螺纹刀具(10)以直线运动导入到接纳部(12)中。
3.按权利要求I所述的方法，其特征在于接纳部(12)的槽(18)在接纳部(12)中螺旋形地延伸，并且在螺纹刀具(10)导入时螺纹刀具(10)跟随槽(18)发生旋转，尤其是在导入时刀刃(24)不与接纳部(12)接触。
4.按上述权利要求任一项所述的方法，其特征在于刀刃(24)在螺纹刀具(10)的侧视图中至少成段地位于直线上。
5.按权利要求I至3任一项所述的方法，其特征在于刀刃(24)至少成段地构成沿接纳部(12)的纵向方向(R)延伸的均匀的螺旋部。
6.按上述权利要求任一项所述的方法，其特征在于螺纹刀具(10)具有多个沿圆周方向(U)错开的纵向空隙(22)，并且接纳部(12)具有多个相应的突起(20)。
7.按上述权利要求任一项所述的方法，其特征在于沿圆周方向(U)在突起(20)与相邻的纵向空隙(22)之间存在间隙，该间隙最大等于螺纹刀具(10)的刀的轴向高度的两倍。
8.组合体，其包括具有基本上圆柱形的接纳部(12)的基体(14)和螺纹刀具(10)，接纳部(12)具有基本上沿纵向方向延伸的槽(18)，该槽的深度从中轴线(16)出发测量大于或等于螺纹刀具(10)的外半径，沿圆周方向在槽(18)之后设置径向朝内且轴向延伸的突起(20)，螺纹刀具(10)具有轴向的纵向空隙(22)，所述纵向空隙沿圆周方向邻接径向朝外伸出的刀的刀刃(24)，所述刀刃沿纵向方向(R)彼此相继地设置，所述刀刃的间距等于期望的螺纹高度并且所述刀刃沿圆周方向彼此错开地设置。
9.按权利要求8所述的组合体，其特征在于刀刃(24)的数量等于产生的螺纹线的数量。
10.按权利要求8或9所述的组合体，其特征在于沿圆周方向(U)在突起(20)与相邻的纵向空隙(22)之间存在间隙(X)，该间隙最大等于螺纹刀具上的刀的轴向高度(h)的两倍。
全文摘要
一种用于借助于螺纹刀具(10)在基体的基本上圆柱形的接纳部中形成内螺纹的方法，圆柱形的接纳部具有至少一个基本上沿纵向方向延伸的槽，该槽的深度从中轴线出发测量大于或等于螺纹刀具的外半径，在基体中沿圆周方向在槽之后设置径向朝内的且轴向延伸的突起。将螺纹刀具导入到接纳部中，该螺纹刀具具有轴向的纵向空隙(22)，该纵向空隙沿圆周方向邻接径向朝外伸出的刀的刀刃(24)，在纵向空隙上设置多个沿纵向方向彼此相继的刀刃，至少一些刀刃沿圆周方向彼此错开地设置，并且在螺纹刀具导入时刀刃被推进到槽中。将螺纹刀具最多旋转360°，用于在突起中形成整个内螺纹，在螺纹刀具旋转时刀刃依次进入到突起中。将螺纹刀具从接纳部沿轴向移出。
文档编号B23G1/16GK102773570SQ201210141160
公开日2012年11月14日 申请日期2012年5月9日 优先权日2011年5月12日
发明者F·弗勒特尔 申请人:喜利得股份公司