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Verfahren zum Abdrehen von Werkstücken mittels Breitmesser.
Den Gegenstand der Erfindung bildet ein Verfahren zum Abdrehen von Werkstücken mittels breiter Einstechstähle (Breitmesser). Das Neue und Wesentliche des Verfahrens besteht darin, dass die Breitmesser symmetrisch um das Werkstück herum angeordnet und in Gruppen zusammengefasst werden und die Breitmesser einer Gruppe eine bestimmte Länge des Werkstückes gemeinschaftlich unter Abnahme gleichen Spanquerschnittes bearbeiten. Damit nun die Wirkungen der Schnittdrücke auf das Werkstück sich gegenseitig aufheben, werden die zu einer Gruppe gehörigen Breitmesser so angeordnet, dass ihre Mittellinien genau oder annähernd in einer zur Drehachse des Werkstückes senkrechten Ebene liegen.
Dadurch wird das Abheben eines wesentlich grösseren Spanquerschnittes mit höheren Schnittgeschwindigkeiten als bei Anwendung der bisher bekannten Vielstahldrehverfahren ermöglicht. Es kann auch eine Mehrzahl von Breitmessern gleichzeitig das Werkstück bearbeiten, um so eine Bearbeitung auf grössere Längen zu ermöglichen. In diesem Falle werden die Breitmessergruppen nebeneinander angeordnet, d. h. in der Richtung der Achse des Werkstückes hintereinander. Ein weiterer Vorteil des neuen Verfahrens besteht darin, dass Schwingungen des Werkstückes selbst bei unverhältnismässig grossen Spanquerschnitten nicht auftreten können und die Vorsehubgeschwindigkeit der Drehstähle so weit gesteigert werden kann, als es die Verdrehungsfestigkeit des Werkstückes erlaubt.
Schwingungen können deshalb nicht entstehen, weil die das Werkstück von allen Seiten angreifenden Stähle ein Ausweichen des Werkstückes unter dem Schnittdruek verhindern und eine Auswirkung der auf die Erzeugung von Schwingungen hinzielenden Sehnittdrücke auch deshalb nicht stattfinden kann, weil zahlreiche Spanquerschnitte an verschiedenen symmetrisch zueinander angeordneten Stellen des Werkstückes gleichzeitig abgenommen werden, so dass bei einem Teil der Stähle die Schnittdrücke ansteigen, bei einem andern Teil der Stähle abfallen. Eine hohe Vorschubgeschwindigkeit lässt sich gemäss der Erfindung auch deshalb erzielen, weil mehrere Breitmesser in verschiedenen Ebenen angreifen und infolgedessen ohne Seitenreibung und ausserdem schwingungsfrei arbeiten.
Ein weiterer erheblicher Vorteil des neuen Verfahrens besteht darin, dass der spezifische Kraftverbraueh geringer ist als bei den bekannten Verfahren, u. zw. deshalb, weil der Vorschubdruck und der Schnittdruek die Drehbankspindel nicht belasten. Beim Drehen mit Hilfe von Stählen, die in der Längsrichtung bewegt werden, belastet der Vorschubdruck das Längslager und der Hauptschnittdruck das Querlage der Drehbankspindel.
Auf der Zeichnung sind Vorrichtungen zur Ausübung des neuen Verfahrens schematisch dargestellt. Fig. 1 zeigt eine Endansicht einer Breitmesser tragenden Planseheibe und der Werkstoffstange, Fig. 2 ist eine Seitenansicht zu Fig. 1, Fig. 3 erläutert die Herstellung eines zylindrischen Zapfens, Fig. 4,5 und 6 zeigen die Anordnung von zwei Breitmessergruppen, von denen die zu einer Gruppe gehörigen
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und 11 zeigen eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung, Fig. 12 zeigt eine Anordnung mit Hilfsstützen.
Nach Fig. 1 und 2 sind an der Planscheibe a z. B. vier Messer & . e, , e angeordnet. Die Werk- stoffstange t ist durch die Planscheibe hindurchgeführt. Die Messer werden senkrecht zur Achse des umlaufenden Werkstückes bewegt. Die Messer b und dienen zum Vorschneiden der Nuten g (Fig. 3) und sind mit zwei Schneiden b'bzw. d'versehen. Die Messer c und e dienen zum Abnehmen der
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stehengebliebenen Teile h des Werkstückes.
Die Messer b und cl beginnen und beendigen die Arbeit um ein
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Bearbeitung ein verhältnismässig geringer Seitendruck an den Enden der Schneiden b'bzw. d'auf, da diese schräg ausgebildet werden können und da die Einstechtiefe, welche nur ein bis eineinhalb Vorschubtiefen je Umdrehung beträgt, unveränderlich bleibt. Die Spanzerteilung nach Fig. 3 ermöglicht. dass nur die linke Schneide b'des Stahles b mit beiden Ecken schneidet, während die rechte Schneide b" von b und die Schneiden d'und und f !"von d nur mit einer Ecke schneiden. Die Stähle c und e dagegen arbeiten vollkommen frei, da sie nur die stehengebliebenen Ringe A abtrennen.
Gemäss Fig. 4-11 greifen die Breitmessergruppen symmetrisch und konzentrisch das Werkstück an. Dies hat den Vorteil, dass ein langes, verhältnismässig schwaches Werkstück zwischen den Messern sich selbsttätig zentriert und allseitig gegen Biegungsschwingungen abgestützt wird. Infolgedessen wird es nur auf Drehung beansprucht und es kann mit verhältnismässig sehr breiten Messern unter grossem Spanquerschnitt bearbeitet werden.
Gemäss Fig. 4,5 und 6 sind für die Bearbeitung einer bestimmten Länge des Werkstückes zwei um 900 versetzte Gruppen von Messern vorhanden, von denen je zwei einander gegenüberstehende zu
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in einer Ebene die Messer d und e in einer zweiten Ebene B-B um 1800 versetzt, die gegenüber der Ebene A-A um 900 verdreht ist. Die Mittellinie I-II der Messergruppe b, c kann gegenüber der Mittellinie 111- IV der : Jlessergruppe d, e versetzt sein.
Nach Fig. 7 sind drei Messer b, e, d je um 1200 gegeneinander versetzt. Die Fig. 8 zeigt, in welcher Weise die Angriffsbreiten der einzelnen Messer gegeneinander versetzt sind. Das Messer b nimmt die
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und e am Werkstück angreifen.
Fig. 12 zeigt die Bearbeitung einer grösseren Breite mit nur zwei Breitmessern, die gegeneinander um 1800 versetzt sind. Das Messer 1 ist vielschneidig, das Messer 2 vorteilhaft vollschneidig ausgebildet. Um nun Schwingungen des Werkstückes zu verhindern, werden zwei um 180 gegeneinander versetzte Stützen/ und y', z. B. Rollen, gleichzeitig radial mit den Breitmessern vorgeschoben.
Bei allen dargestellten Anordnungen trennen die Breitmesser einer Gruppe gleiche Längen bzw.
Spanquerschnitte ab. Dadurch heben sich die Vorschubdrücke in radialer Richtung und die Haupt- schnittdriicke in senkrechter Richtung zur Ebene, in der die Stahlschneide vorläuft, auf.
Ein besonderer Vorteil des Verfahrens besteht noch darin, dass je ein Breitmesser einer Gruppe mit einer ununterbrochenen Schneide ausgebildet werden kann, beispielsweise nach Fig. 4 die Messer c
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während der Schrupparbeit der vorgeschalteten Breitmesser nur den verbleibenden gleichen Spanquerschnitt ab wie die übrigen zur Gruppe gehörigen Mehrschneidemesser. Sie wirken aber nach Beendigung der Schrupparbeit der letzteren während zwei bis drei Werkstüekumdrehungen als Schaber nach und erzeugen auf diese Weise eine ausserordentlich glatte Arbeitsfläche, wie sie nur durch Schleifen erzielt werden könnte.
Es hat sich als besonders zweckmässig erwiesen, den einzelnen Schneiden der Mehrselmeidemesser verschiedene Breite zu geben, so dass die einzelnen Sehneiden verschieden grosse Spanquerschnitte abnehmen. Hiebei werden verschiedene Schwingungszahlen durch den Sehnittdruek der einzelnen Schneiden
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Kraft auf das Werkstück äussert. Auch hiebei ist der Gesamtspanquersehnitt, der von dem Mehrschneidemesser abgenommen wird, der gleiche wie der Span querschnitt, der von dem zugehörigen Vollselmeide- messer abgenommen wird.
Die gleiche Schnittbreite oder Spanbreite ist auch dann vorhanden, wenn z. B. das Messer c nach Fig. 3 breiter ist als der Zwischenraum zwischen b', b"beträgt, weil in diesem Falle das Messer e doch nur die verbleibende Rippenbreite h abhebt, auch wenn es breiter sein sollte. Bei der Bestimmung des Spanquerschnittes ist demnach immer die wirksame Schneidenbreite massgebend. Ebenso ist es denkbar.
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den Schneiden b'und b"liegen. Dann würden die Mittellinien von bund c nicht völlig zusammenfallen. sondern um die halbe Breite-von b'oder c'gegeneinander verschoben sein.
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