專利名稱：用于在基體上做出內(nèi)螺紋的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種按權(quán)利要求1的前序部分所述的用于在基體上做出內(nèi)螺紋的方 法。本發(fā)明還涉及一種用于執(zhí)行該方法的螺紋工具。
背景技術(shù)：
為了在基體上構(gòu)成內(nèi)螺紋，例如為了制造內(nèi)螺紋套筒和在構(gòu)件中制造內(nèi)螺紋，已 知切削螺紋的方法以及成型螺紋的方法。在切削式的螺紋切削中，例如在US 5，993，120中所描述的，作為螺紋工具，將一 個(gè)具有多個(gè)切削螺紋的分段以及至少一個(gè)切削刃的螺紋切削器插入到構(gòu)件中的事先構(gòu)成 的開口中并接著旋轉(zhuǎn)，此時(shí)在開口的壁中切削內(nèi)螺紋。該已知方案的缺陷在于，內(nèi)螺紋的構(gòu)成是費(fèi)時(shí)且成本昂貴的，因?yàn)槁菁y切削器必 須從螺紋長度的起點(diǎn)移動(dòng)到末端。由US 5，607，005已知一種螺紋成型方法以及作為螺紋工具的螺紋成型器，其中 非切削地實(shí)現(xiàn)內(nèi)螺紋的構(gòu)成。在該方法中在內(nèi)螺紋的區(qū)域中的材料被強(qiáng)化。該已知方案的缺陷在于，內(nèi)螺紋的構(gòu)成是費(fèi)時(shí)且成本昂貴的，因?yàn)槁菁y成型器也 必須從螺紋長度的起點(diǎn)移動(dòng)到末端。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，實(shí)現(xiàn)一種用于在基體上構(gòu)成內(nèi)螺紋的方法和螺紋工具，這允 許內(nèi)螺紋的經(jīng)濟(jì)的制造。上述目的通過獨(dú)立權(quán)利要求的特征達(dá)到。有利的進(jìn)一步方案在從屬權(quán)利要求中描 述。按本發(fā)明的方法，為了在基體上做出內(nèi)螺紋，首先將局部具有至少一個(gè)帶有形 成螺紋的元件的分段的螺紋工具插入到基體中的開口內(nèi)，接著通過將螺紋工具最多旋轉(zhuǎn) 360°在基體中構(gòu)成整個(gè)內(nèi)螺紋。用于做出內(nèi)螺紋的螺紋工具移入到基體中的開口中，直接一直移動(dòng)到需要建立的 螺紋長度的末端。該開口例如是基體的鉆孔或者由壁限定的內(nèi)腔。帶有形成螺紋的元件 的各分段例如在平面圖中是圓分段，它們的中心位于桿部的縱軸線或桿部的中心之外。形 成螺紋的元件由多個(gè)彼此平行地且沿桿部的軸向方向或插入方向前后接連設(shè)置的元件構(gòu) 成。因?yàn)檎麄€(gè)內(nèi)螺紋僅通過插入的螺紋工具旋轉(zhuǎn)一定的角度范圍而建立，該角度范圍小于 360°的一整轉(zhuǎn)，相對于至今的方法在制造螺紋時(shí)實(shí)現(xiàn)明顯的流水作業(yè)周期時(shí)間縮短。因此 例如可以按遠(yuǎn)遠(yuǎn)更簡單且更經(jīng)濟(jì)的方式制造內(nèi)螺紋套筒。如果需要建立非常長的內(nèi)螺紋，螺紋工具以其整個(gè)軸向長度插入到開口內(nèi)、旋轉(zhuǎn)， 并且接著以其設(shè)有形成螺紋的元件的軸向長度的量繼續(xù)朝開口內(nèi)偏移，并接著重新旋轉(zhuǎn)， 直到達(dá)到內(nèi)螺紋的整個(gè)長度。因此也可以對于長的內(nèi)螺紋通過本發(fā)明的方法實(shí)現(xiàn)顯著的流 水作業(yè)周期時(shí)間縮短。
優(yōu)選螺紋工具具有多個(gè)以整數(shù)階的(ganzzahlige Ordnung)旋轉(zhuǎn)對稱的方式設(shè)置 的、帶有形成螺紋的元件的分段，并且螺紋工具旋轉(zhuǎn)一個(gè)轉(zhuǎn)角，該轉(zhuǎn)角等于一個(gè)整圓除以螺 紋工具的帶有形成螺紋的元件的分段的數(shù)量之商的數(shù)值。如果例如螺紋工具具有三個(gè)帶有 形成螺紋的元件的分段，那么它們分別以120°的角度范圍彼此隔開，并且螺紋工具為了構(gòu) 成內(nèi)螺紋而在插入到基體中之后相應(yīng)旋轉(zhuǎn)120°。如果螺紋工具例如具有四個(gè)帶有形成螺 紋的元件的分段，那么用于構(gòu)成內(nèi)螺紋的螺紋工具的轉(zhuǎn)角相應(yīng)地為90°。優(yōu)選在插入螺紋工具之前在基體的內(nèi)壁中以整數(shù)階的旋轉(zhuǎn)對稱的方式設(shè)置凹槽， 凹槽的數(shù)量等于螺紋工具上的帶有形成螺紋的元件的分段的數(shù)量，并且凹槽的構(gòu)形適應(yīng)于 螺紋工具上的帶有形成螺紋的元件的分段的構(gòu)形。在插入螺紋工具時(shí)，帶有形成螺紋的元 件的分段進(jìn)入基體中的這些凹槽中。在接著旋轉(zhuǎn)螺紋工具時(shí)，在凹槽之間的材料被做出成 內(nèi)螺紋。借助于該方法制造的螺紋線是中斷的并因此是不連續(xù)的。這些中斷部的長度可以 通過基體中的凹槽的構(gòu)形與螺紋工具的具有形成螺紋的元件的分段的構(gòu)形的適配而降低 到非常短的區(qū)域。優(yōu)選內(nèi)螺紋切削式構(gòu)成在基體中，這允許精確構(gòu)成螺紋線。優(yōu)選在該方法中產(chǎn)生 的切屑通過供給流體例如沖洗液體在切削螺紋期間除去。取而代之內(nèi)螺紋非切削地在基體中做出，在建立的螺紋線的區(qū)域中的材料被強(qiáng)化 并從而建立的內(nèi)螺紋具有高的負(fù)載能力。另外功螺紋與切削螺紋相比沒有基體的材料損 失，因此例如套筒形基體的核心直徑可以大于按切削方法制造的內(nèi)螺紋，因此可以節(jié)約基 體的材料。按本發(fā)明的用于在基體上做出內(nèi)螺紋的螺紋工具具有桿部和設(shè)置在桿部上的形 成螺紋的結(jié)構(gòu)，該桿部具有外徑。形成螺紋的結(jié)構(gòu)具有多個(gè)在圓周上彼此間隔的、以整數(shù)階 的旋轉(zhuǎn)對稱的方式設(shè)置的分段，各分段超出桿部的外徑并且在分段的外側(cè)上具有形成螺紋 的元件。形成螺紋的元件沿著設(shè)置于桿部上的、超出桿部外徑的分段的軸向長度設(shè)置。該 螺紋工具可以特別有利地與上述方法一起應(yīng)用。優(yōu)選帶有形成螺紋的元件的分段的包絡(luò)圓的中心位于桿部的外徑之外，因此各分 段的極大部分位于桿部的外徑之外。因此在構(gòu)成內(nèi)螺紋時(shí)這些分段的較大的面積部分供使 用，因此基本上避免應(yīng)力峰值并從而基本上避免基體的材料中的損害。優(yōu)選形成螺紋的元件在分段的超出桿部外徑的全部外圓周上設(shè)置，因此保證力有 利地導(dǎo)入到螺紋工具以及基體的材料中。優(yōu)選形成螺紋的元件是圓形的并另外優(yōu)選結(jié)束于 桿部的外側(cè)上。優(yōu)選螺紋工具是螺紋成型器，其保證內(nèi)螺紋的簡單的非切削的構(gòu)成。


下面借助于實(shí)施例詳細(xì)解釋本發(fā)明。原則上在各圖中相同的部件設(shè)有相同的附圖 標(biāo)記。其中圖1顯示本發(fā)明方法的第一方法步驟的側(cè)視圖；圖2顯示本發(fā)明方法的另一方法步驟的側(cè)視圖；圖3顯示螺紋工具的俯視圖；圖4顯示基體的俯視圖，在該基體上應(yīng)做出內(nèi)螺紋；
圖5顯示通過本發(fā)明方法制造的內(nèi)螺紋套筒的透視圖；圖6顯示圖4的內(nèi)螺紋套筒的部分橫截面圖。
具體實(shí)施例方式在圖1和3中描述以螺紋成型器的形式的螺紋工具11，用于在基體31上非切削 地做出內(nèi)螺紋。螺紋工具11具有桿部12和連接在桿部上的插入端13，該插入端用于將螺 紋工具11布置在一個(gè)在圖中未描述的、用于操作螺紋工具11的機(jī)器上。桿部12具有外徑 A以及設(shè)置在外徑上的形成螺紋的結(jié)構(gòu)，所述結(jié)構(gòu)由四個(gè)在圓周上彼此間隔的、以整數(shù)階旋 轉(zhuǎn)對稱地設(shè)置的分段16構(gòu)成。各分段16分別彼此錯(cuò)開90°地設(shè)置在桿部12的外側(cè)14 上。各分段16超出桿部12的由外徑A限定的外側(cè)14，并且基本上在桿部12的整個(gè) 縱向延伸尺寸或軸向長度上延伸。另外，各分段16在其外側(cè)17上設(shè)有多個(gè)沿桿部12的軸 向方向在分段16上彼此平行地設(shè)置的、形成螺紋的元件18。形成螺紋的元件18具有需要 做出的螺紋線的負(fù)形狀。帶有形成螺紋的元件18的分段16的包絡(luò)圓的中心19位于桿部 12的外徑A之外。形成螺紋的元件18在分段16的超出桿部12外徑A的全部外圓周上延 伸，并且在平面圖中基本上是圓形的。形成螺紋的元件18分別一直引導(dǎo)到桿部12的外側(cè) 14上。螺紋工具14的最大外徑等于包圍各形成螺紋的元件18的包絡(luò)圓的直徑G。包圍 具有形成螺紋的元件18的各分段的包絡(luò)圓具有標(biāo)記為N的直徑。在圖5和6中描述內(nèi)螺紋套筒26，在其內(nèi)部具有內(nèi)螺紋27，該內(nèi)螺紋用前述螺紋 工具11制造。內(nèi)螺紋27的彼此相對的螺紋牙頂?shù)木嚯x0等于包圍螺紋工具11各分段的 包絡(luò)圓的直徑N，這些分段具有形成螺紋的元件18。內(nèi)螺紋27的彼此相對的螺紋牙底29 的距離P等于包圍各形成螺紋的元件18的直徑G或螺紋工具11的最大外徑。應(yīng)設(shè)有內(nèi)螺紋的基體31描述于圖4中?；w31是套筒形的并且具有一個(gè)貫穿的、 在其整個(gè)軸向延伸尺寸上延伸的開口 32。開口 32的內(nèi)徑I等于螺紋工具11的桿部12的 外徑A的1. 05 1. 1倍。在基體31的內(nèi)壁33上設(shè)置四個(gè)以整數(shù)階旋轉(zhuǎn)對稱方式的凹槽34，使得凹槽的數(shù) 量等于螺紋工具11上的帶有形成螺紋的元件18的分段16的數(shù)量，并且凹槽的構(gòu)形適應(yīng)于 螺紋工具11上的帶有形成螺紋的元件18的分段16的構(gòu)形。兩個(gè)凹槽34的最大距離Q等 于螺紋工具11的外徑G的1. 05 1. 1倍。在圖1和2中描述用于在基體31上做出內(nèi)螺紋27的本發(fā)明的方法。首先螺紋工 具11完全沿箭頭36的方向偏移并且插入到基體31中的開口 32內(nèi)(見圖1)。接著通過螺紋工具沿箭頭37的方向旋轉(zhuǎn)90°，在基體31中構(gòu)成整個(gè)內(nèi)螺紋 27(見圖2)。然后將螺紋工具11逆著箭頭36的方向又從基體31中移出，因此制造內(nèi)螺紋 套筒26。取而代之，螺紋工具構(gòu)成為螺紋切削器，因此在基體中切削式地構(gòu)成內(nèi)螺紋。這種 螺紋工具除了形成螺紋的元件18之外有利地附加地具有切削刃。
權(quán)利要求
用于在基體(31)上做出內(nèi)螺紋(27)的方法，首先將螺紋工具(11)插入到基體(31)中的開口(32)內(nèi)，所述螺紋工具局部具有至少一個(gè)帶有形成螺紋的元件(18)的分段(16)；接著通過將螺紋工具(11)最多旋轉(zhuǎn)360°，在基體(31)中做出整個(gè)內(nèi)螺紋(27)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于螺紋工具(11)具有多個(gè)以整數(shù)階的旋轉(zhuǎn) 對稱的方式設(shè)置的、帶有形成螺紋的元件(18)的分段(16)，并且螺紋工具(11)旋轉(zhuǎn)一個(gè)轉(zhuǎn) 角，該轉(zhuǎn)角等于一個(gè)整圓除以螺紋工具(11)的帶有形成螺紋的元件(18)的分段(16)的數(shù) 量之商的數(shù)值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于在插入螺紋工具(11)之前在基體 (31)的內(nèi)壁(33)中以整數(shù)階的旋轉(zhuǎn)對稱的方式設(shè)置多個(gè)凹槽(34)，凹槽的數(shù)量等于螺紋 工具(11)上的帶有形成螺紋的元件(18)的分段(16)的數(shù)量，并且凹槽的構(gòu)形適應(yīng)于螺紋 工具(11)上的帶有形成螺紋的元件(18)的分段(16)的構(gòu)形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于內(nèi)螺紋以切削的方式構(gòu)成在 基體(31)中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于內(nèi)螺紋(27)以非切削的方式 構(gòu)成在基體(31)中。
6.螺紋工具，用于在基體(31)上做出內(nèi)螺紋(27)，該螺紋工具具有桿部(12)和設(shè)置 在桿部(12)上的形成螺紋的結(jié)構(gòu)，該桿部具有外徑(A)，其特征在于形成螺紋的結(jié)構(gòu)具有 多個(gè)在圓周上彼此間隔的、以整數(shù)階的旋轉(zhuǎn)對稱的方式設(shè)置的分段(16)，各分段超出桿部 (12)的外徑(A)并且在分段的外側(cè)上具有形成螺紋的元件(18)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的螺紋工具，其特征在于帶有形成螺紋的元件(18)的各分段 (16)的包絡(luò)圓的中心(19)位于桿部(12)的外徑(A)之外。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的螺紋工具，其特征在于形成螺紋的元件(18)在分段 (16)的超出桿部(12)外徑㈧的全部外圓周上設(shè)置。
9.根據(jù)權(quán)利要求6至8任一項(xiàng)所述的螺紋工具，其特征在于螺紋工具是螺紋成型器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于在基體(31)上做出內(nèi)螺紋的方法，首先將局部具有至少一個(gè)分段的螺紋工具(11)插入到基體(31)中的開口(32)內(nèi)，所述分段帶有形成螺紋的元件；接著通過將螺紋工具(11)最多旋轉(zhuǎn)360°，在基體(31)中做出整個(gè)內(nèi)螺紋。本發(fā)明還涉及一種用于執(zhí)行該方法的螺紋工具。
文檔編號(hào)B23G5/06GK101804487SQ20101012112
公開日2010年8月18日 申請日期2010年2月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月16日
發(fā)明者M·維斯林, M·舍費(fèi)爾 申請人:喜利得股份公司