1、ICS 25.020 VDI-RICHTLINIEN Mrz 2015 March 2015 VEREIN DEUTSCHER INGENIEURE Maschinelle Innengewindefertigung Machining of internal threads VDI 3334 Ausg. deutsch/englisch Issue German/English Die deutsche Version dieser Richtlinie ist verbindlich. The German version of this standard shall be taken a
2、s authori-tative. No guarantee can be given with respect to the English translation. VDI-Gesellschaft Produktion und Logistik (GPL) Fachbereich Produktionstechnik und Fertigungsverfahren VDI-Handbuch Produktionstechnik und Fertigungsverfahren, Band 2: Fertigungsverfahren Vervielfltigungauch fr inner
3、betrieblicheZweckenichtgestattet/Reproduction even for internalusenotpermittedFrhereAusgabe:VDI3334 Blatt1:2008-11 Entwurf,Formeredition:VDI3334Part1:2008-11DraftZu beziehen durch/ AvailableatBeuthVerlagGmbH,10772 Berlin AlleRechtevorbehalten/ All rightsreservedVereinDeutscherIngenieuree.V.,Dsseldor
4、f2015Inhalt Seite Contents Page Vorbemerkung . 2 Einleitung . 2 1 Anwendungsbereich . 3 2 Begriffe 3 3 Allgemeine Aufstellung der mglichen Verfahren . 5 3.1 Allgemeine bersicht 5 3.2 Gewindebohren 5 3.3 Gewindeformen 11 3.4 Gewindefrsen . 14 3.5 Kombinationsverfahren 16 4 Gewindearten 17 5 Schneidst
5、offe 19 5.1 Gewindebohren/Gewindeformen . 19 5.2 Gewindefrsen . 19 6 Oberflchenbehandlungen. 19 7 Khlen, Schmieren, Trockenbearbeitung und MMS 20 8 Standvermgen der Werkzeuge 23 8.1 Allgemeines . 23 8.2 Gewindebohren/Gewindefrsen . 24 8.3 Besonderheiten des Gewindeformens 24 9 Maschinen zur Innengew
6、indefertigung . 25 9.1 Gewindebohren/Gewindeformen . 25 9.2 Gewindefrsen . 25 10 Anforderungen an die erzeugte Gewinde (Gewindegte) 26 10.1 Allgemeines . 26 10.2 Gewindebohrer . 26 10.3 Gewindetoleranz beim Gewindefrsen 27 10.4 Gewindeprofil/Gewindeprofilkorrektur beim Gewindefrsen 27 11 Innengewind
7、e-Kerndurchmesser 28 11.1 Gewindebohren 28 11.2 Gewindeformen 29 11.3 Gewindefrsen . 29 Schrifttum 31 Preliminary note . 2 Introduction 2 1 Scope . 3 2 Terms and definitions 3 3 General description of processes . 5 3.1 General overview . 5 3.2 Thread cutting 5 3.3 Thread forming 11 3.4 Thread millin
8、g . 14 3.5 Combined approach . 16 4 Thread types . 17 5 Cutting materials 19 5.1 Thread cutting/thread forming . 19 5.2 Thread milling . 19 6 Surface treatment . 19 7 Cooling, lubrication, dry machining and MQL 20 8 Tool life 23 8.1 General . 23 8.2 Thread cutting/thread milling 24 8.3 Special featu
9、res of thread forming . 24 9 Machines for internal thread machining . 25 9.1 Thread cutting/thread forming . 25 9.2 Thread milling . 25 10 Requirements for the thread (thread quality) 26 10.1 General . 26 10.2 Thread cutting tap 26 10.3 Thread tolerance for thread milling . 27 10.4 Thread profile/th
10、read profile correction for thread milling 27 11 Core diameter of internal threads (minor diameter) 28 11.1 Thread cutting 28 11.2 Thread forming 29 11.3 Thread milling . 29 Bibliography 31 B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCBB7EF8DD9NormCD - Stand 2015-03 2 VDI 3334 Blatt 1 / Part 1 Alle Rechte v
11、orbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2015 Vorbemerkung Der Inhalt dieser Richtlinie ist entstanden unter Beachtung der Vorgaben und Empfehlungen der Richtlinie VDI 1000. Alle Rechte, insbesondere die des Nachdrucks, der Fotokopie, der elektronischen Verwendung und der bersetzung, j
12、eweils auszugsweise oder vollstn-dig, sind vorbehalten. Die Nutzung dieser VDI-Richtlinie ist unter Wah-rung des Urheberrechts und unter Beachtung der Lizenzbedingungen (www.vdi.de/richtlinien), die in den VDI-Merkblttern geregelt sind, mglich. Allen, die ehrenamtlich an der Erarbeitung dieser VDI-R
13、ichtlinie mitgewirkt haben, sei gedankt. Preliminary note The content of this standard has been developed in strict accordance with the requirements and rec-ommendations of the standard VDI 1000. All rights are reserved, including those of reprint-ing, reproduction (photocopying, micro copying), sto
14、rage in data processing systems and translation, either of the full text or of extracts. The use of this standard without infringement of copyright is permitted subject to the licensing con-ditions (www.vdi.de/richtlinien) specified in the VDI Notices. We wish to express our gratitude to all honorar
15、y contributors to this standard. Einleitung In den letzten Jahren wurden auch im Bereich der Innnengewindefertigung neue Kosteneinsparungs-potenziale geschaffen, z. B. durch eine weitere Optimierung der bestehenden Werkzeuggeome-trien, den Einsatz neuer Schneidstoffe und die An-wendung moderner Besc
16、hichtungen. Zudem hat die verstrkte Einfhrung von CNC-Werkzeug-maschinen mit Spiralinterpolation neue Bearbei-tungsmglichkeiten erffnet. Zur Senkung der reinen Bearbeitungszeiten werden am Markt zurzeit folgende Trends verfolgt: Arbeiten mit hheren Schnittgeschwindigkeiten und/oder Vorschben, HSC (h
17、igh speed cutting) bzw. HPC (high performence cuttig) zur Verrin-gerung der Fertigungszeit innere Khlmittelzufuhr (KA = axialer, KR = radialer Austritt) zur Erhhung des Werkzeug-standvermgens Verminderung des Khlschmierstoffeinsatzes durch Minimalmengenschmierung (MMS) oder Trockenbearbeitung. Ein w
18、eiterer Interessenschwerpunkt liegt im Be-reich der Hartbearbeitung. Auerdem muss die Verbesserung der Prozess-sicherheit als ein wesentlicher Punkt angesehen werden. Gerade bei der Innengewindefertigung ist die Fertigungssicherheit von Bedeutung, stellt sie doch einen der letzten Arbeitsschritte be
19、i der Her-stellung eines Werkstcks dar, bei dem man das Fertigungsrisiko minimal halten mchte. Diese Richtlinie soll dem Anwender in der Praxis einen allgemeinen berblick ber das Themenge-biet der modernen Innengewindefertigung geben. Introduction In recent years new cost-cutting opportunities have
20、been created in the field of internal thread machin-ing through the further optimisation of existing tool geometries and the use of new cutting materi-als and modern coatings. Moreover, the increased use of CNC machine tools with spiral interpolation has opened up new machining capabilities. The fol
21、lowing trends are emerging in the industry to reduce pure machining times: working with higher cutting speeds and/or feed rates, HSC (high speed cutting) and HPC (high performance cutting) to reduce machining time internal coolant supply (KA = axial/KR = radial outlet) to increase tool life reduced
22、use of cooling lubricant through mini-mum quantity lubrication (MQL) or dry machin-ing. Hard machining is a further focal point. In addition, improving process reliability must be regarded as an essential point. Since internal thread machining is one of the final operations to be car-ried out on a w
23、orkpiece and there is a strong desire to minimise production risk at this stage, great emphasis is placed on process reliability. This standard aims to provide the user in the field with a general overview of modern internal thread machining. B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCBB7EF8DD9NormCD - St
24、and 2015-03All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2015 VDI 3334 Blatt 1 / Part 1 3 1 Anwendungsbereich Diese Richtlinie behandelt die maschinelle spanlose oder spanende Fertigung von Innengewinden unter Anwendung der Verfahren Gewindebohren, Gewin-defurchen/Gewindeformen und
25、 Gewindefrsen, aus-gefhrt als Durchgangs- oder Grundlochgewinde. 1 Scope This standard is concerned with chipping and non-chipping processes for machining internal through-hole or blind-hole threads by cutting, forming and milling. 2 Begriffe Fr die Anwendung dieser Richtlinie gelten die folgenden B
26、egriffe: Durchgangsgewinde Gewinde mit Austrittsffnung (siehe Bild 1). Anmerkung: Die Grundtypen fr Gewindebohrer fr Durch-gangsgewinde sind mit geraden Spannuten bzw. Schlschnitt oder Linksdrall (bei Werkzeugen fr Linksgewinde (LH) ausgefhrt. Bei Durchgangsgewinden in langspanende Werkstoffe werden
27、 die Spne in Bohrungsrichtung abgefhrt. Durchgangsgewinde mit Umkehrschnitt Grundlochgewinde mit einem Kernloch mit Aus-trittsffnung und einem Gewinde ohne Austritts-ffnung. Anmerkung: Aufgrund der zerspanungstechnischen Verhlt-nisse werden sie den Grundlochgewinden zugeordnet (siehe Bild 2b). Gewin
28、deformer (Gewindedrcker, Gewindefurcher) Aus einem Gewindeteil und einem Zylinderschaft bestehendes formgebendes Werkstck, das durch Eindrcken mit schraubenfrmiger Wirkflche in das Werkstck ein Gewinde formt. Anmerkung 1: Der Gewindeteil ist axial in zwei Bereiche aufgeteilt. An der Spitze hat er ei
29、nen konischen Einlaufkegel, der sich ber mehrere Gewindegnge erstreckt. Hier wird der grte Teil der Umformarbeit verrichtet. Das Gewindeprofil auf dem Einlaufkegel ist vollstndig ausgebildet. .Der Gewin-deteil kann mit oder ohne Schmiernuten ausgefhrt sein. Anmerkung 2: In dieser Richtlinie wird die
30、 Benennung Ge-windeformer“ verwendet, anstelle der Benennung Gewin-defurcher“, abgeleitet nach der DIN 8583-5, in der der Begriff Gewindefurchen“ genormt ist. Dies geschieht aufgrund der Tatsache, dass die Begrifflichkeiten im Bereich Gewindeboh-rer“ international in DIN EN 25967 bzw. ISO 5967 genor
31、mt sind. Dort wird fr den deutschen Begriff Gewindefurcher“ die Benennung Gewindeformer“ verwendet. 2 Terms and definitions For the purposes of this guideline, the following terms and definitions apply: Through-hole thread Thread with an exit opening (see Figure 1). Note: The basic types of thread-c
32、utting taps for through-holes have straight flutes and progressive cut or left-hand helix (for tools for left-hand threads (LH). When tapping through-holes in long-chipping materials, chips are expelled forwards in the feed direction. Through-hole thread with reverse cut Blind-hole thread with a cor
33、e hole with exit and a thread without exit. Note: They are classified as blind-hole threads on account of their chip-removal characteristics (see Figure 2b). Thread former Forming tool with a threaded section and a cylin-drical shaft, shaping the thread flanks by advancing helically into the work pi
34、ece material. Note 1: The threaded section is divided axially into two areas. At the tip it has a tapered cone which extends over several threads. This is where the majority of the forming effort is directed. The thread profile on the tapered section is fully formed. The threaded section may be desi
35、gned with or without lubrication grooves. Note 2: Throughout this standard the term “Gewindeformer” is used in place of “Gewindefurcher”, which is derived from DIN 8583-5, where the term “Gewindefurchen” is standard-ised. The reason for this is that thread tapping terminology has been internationall
36、y standardised in DIN EN 25967 and ISO 5967. Here the German designation “Gewindeformer” is used instead of “Gewindefurcher”. Bild 1. Durchgangsgewinde Figure 1. Through-hole thread B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCBB7EF8DD9NormCD - Stand 2015-03 4 VDI 3334 Blatt 1 / Part 1 Alle Rechte vorbehalt
37、en Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2015 Bild 2. Grundlochgewinde a) Kernloch und Gewinde ohne Austrittsffnung b) Kernloch mit Austrittsffnung, Gewinde ohne Austrittsffnung (Durchgangsgewinde mit Um-kehrschnitt) Figure 2. Blind-hole threads a) core hole and thread without exit b) core hol
38、e with exit, thread without exit (through-hole with reverse cut) Auch in der betrieblichen Praxis und bei den meisten Werk-zeugherstellern sind die Bezeichnungen Gewindeformen“ und Gewindedrcken“ bzw. Gewindeformer“ und Gewin-dedrcker“ fr den Bearbeitungsprozess und das Werkzeug gebruchlich. Grundlo
39、chgewinde (Sacklochgewinde) Gewinde ohne Austrittsffnung. Anmerkung: Die Lochtiefe kann so knapp bemessen sein, dass die Gewindebohrspne im Bohrungsgrund keinen Platz haben und entgegen der Bohrrichtung abgefhrt werden ms-sen, damit der Prozess nicht behindert wird (siehe Bild 2a). Bei Grundlochgewi
40、nden in langspanenden Werkstoffen wer-den die Spne fast ausnahmslos entgegen der Bohrrichtung abgefhrt, bei kurzspanenden Werkstoffen sind auch Werk-zeuge mit geraden Spannuten (DIN EN 25967) mglich. Der Bedarf an Werkzeugen mit sehr kurzem Anschnitt (Form E, DIN 2197) ist gestiegen. Die Vorteile li
41、egen hierbei in der Materialeinsparung am Bauteil. Kurzes Gewinde Gewinde der Einschraubgruppe S, dessen Lnge weniger als das ca. 0,5-Fache seines Durchmessers betrgt. in Anlehnung an DIN ISO 965-1 Anmerkung 1: Der Begriff kurzes Gewinde“ lsst zwar die in der Praxis bliche unterschiedliche Definitio
42、n des Begriffs kurz“ fr verschiedene Werkstoffe unbercksichtigt, gewhr-leistet aber eine neutrale eindeutige Festlegung. Anmerkung 2: Die Zuordnung gilt fr metrische ISO-Regel-Gewinde. Langes Gewinde Gewinde der Einschraubgruppe L, dessen Lnge mehr als das ca. 1,5-Fache seines Durchmessers betrgt in
43、 Anlehnung an DIN ISO 965-1. Anmerkung 1: Der Begriff langes Gewinde“ lsst zwar die in der Praxis bliche unterschiedliche Definition des Begriffs lang“ fr verschiedene Werkstoffe unbercksichtigt, gewhr-leistet aber eine neutrale eindeutige Festlegung. Anmerkung 2: Die Zuordnung gilt fr metrische ISO
44、-Regel-Gewinde. Normales Gewinde Gewinde der Einschraubgruppe N, dessen Lnge mehr als das ca. 0,5-Fache und weniger als das ca. 1,5-Fache seines Durchmessers betrgt. in Anlehnung an DIN ISO 965-1. Anmerkung: Die Zuordnung gilt fr metrische ISO-Regel-Gewinde. The terms “Gewindeformen” and “Gewindedrc
45、ken” to de-scribe the machining process and “Gewindeformer” and “Gewindedrcker” to describe the tool are also used in the workplace and by most tool manufacturers. Blind-hole thread Thread without exit opening. Note: The hole depth may be so tightly dimensioned that there is no space left for the ch
46、ips in the base of the hole. In this case the chips must be expelled backwards against the feed direction (see Figure 2a). When tapping blind-holes in long-chipping materials, the chips are expelled backwards against the feed direction almost without exception. For short-chipping materials, straight
47、-fluted taps may also be used (DIN EN 25967). There is increasing demand for taps with very short chamfer lengths (Form E, DIN 2197). This has the advantage of saving component material. Short thread Group S screw thread, the length of which must be less than approximately 0,5 times its diameter. ad
48、apted from DIN ISO 965-1 Note 1: Although the term “short thread” does not take into account conventional definitions of the term “short” as applied to different tapping tools, it nevertheless provides a neutral and unambiguous definition. Note 2: The category referred to above applies to ISO metric
49、 threads. Long thread Group L screw thread, the length of which must be more than approximately 1,5 times its diameter adapted from DIN ISO 965-1. Note 1: Although the term “long thread” does not take into account conventional definitions of the term “long” as applied to different tapping tools, it nevertheless provides a neutral and unambiguous definition. Note 2: The category referred to above applies to ISO metric threads. Standard
