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Messerkopf
Die Erfindung bezieht sich auf einen Messerkopf, insbesondere grossen Durchmessers, mit auswechsel- baren Schneidstücken aus Schnelldrehstahl oder Hartschneidestoff zur gleichzeitigen Bearbeitung von zwei parallel zueinander sich gegenüberliegenden Flächen, insbesondere zum Fräsen der Wangen von Kurbelwellen.
Die bekannten Messerköpfe dieser Art bestehen aus einer einzigen Scheibe, die mindestens an ihren beiden Aussenkanten, meist auch auf ihrer Mantelfläche, mit auswechselbaren Schneidstückenbesetzt sind, wobei die Breite der Scheibe derart gewählt ist, dass sie zusammen mit ihren seitlich hinausragenden Schneiden genau dem Abstand entspricht, der bei der Bearbeitung zweier parallel zueinander liegender Flächen erzielt werden soll. Bei grossen Messerköpfen, beispielsweise mit einem Durchmesser von mehr als 1000 mm, hat es sich als nachteilig herausgestellt, dass für die verschiedenen Breiten jeweils verschiedene Messerköpfe mit einer jeweils entsprechenden Bearbeitungsbreite notwendig sind, was an sich der ausserordentlich hohe Preis der Messerköpfe verbietet.
Es sind daher derartige Messerköpfe meist in der Weise verwendet worden, dass von diesen zunächst nur die eine Fläche und anschliessend die andere gegen- überliegende Fläche bearbeitet wurde. Eine solche Bearbeitungsweise erfordert aber mindestens die doppelte Zeit und ist aus diesem Grunde wenig wirtschaftlich.
Für kleinere Messerköpfe und Fräser zur Bearbeitung zweier parallel zueinander liegender Flächen, die sich gegenüberliegen, ist der Vorschlag gemacht worden, den Fräser geteilt auszuführen, um so den Abstand variieren zu können. Dabei ist die Verbindung zwischen beiden Fräsern und die Einstellung des Abstandes zwischen diesen unmittelbar an der Fräserachse hergestellt. Diese Art der Verbindung lässt jedoch nur eine bestimmte Durchmessergrösse zu, weil wegen der meist nur einseitigen Beanspruchung jeder Fräserscheibe mit Verwindungen der Scheibe gerechnet werden muss, wenn sie eine bestimmte maximale Grösse überschreitet.
Dieser Aufbau der Fräser ist im wesentlichen zur Anwendung gekommen, wenn es darum ging, ein Profil zu fräsen, bei dem nicht nur parallel zueinander liegende Flächen zu bearbeiten sind, sondern auch noch eine Bearbeitung des Werkstückes mit den Schneiden auf der Mantelfläche des Werkzeuges in Betracht kommt.
Eine andere bekannte Werkzeugausfühmng sieht einen senkrecht zur Drehachse unterteilten Walzenfräser vor, wobei die beiden Fräserteile mit Klauen zusammengreifen. Damit ist erreicht, dass sich die auf der Mantelfläche versetzt zueinander befindlichen Schneiden beider Fräserteile der Trennfuge übergreifen. Durch diese Ausgestaltung ist nur eine Variation der Einstellung der Fräserteile zueinander in geringem Umfang möglich ; denn an sich hat das klauenartige Zusammengreifen und das Übergreifen der Schneiden nur den Zweck, die beiden Fräserteile soweit auseinanderziehen zu können, dass nach dem Nachschleifen die zu fräsende Schlitzbreite wieder mit dem gewählten Mass erzielt werden kann. Es geht also nur um den Ausgleich des Verlustes der Schneidenhöhe beim Nachschleifender Schneiden.
Bei diesem bekanntenwerkzeug wird die Lage der beidenFräserteile zueinander durch zwischengelegte Abstandsringe auf das gewünschte Mass gebracht, und die Fräserteile werden durch Anziehen einer auf dem Fräsdorn befindlichen Mutter festgezogen. Auch bei dieser Anordnung ist also das Zusammenziehen der beiden Fräserteile durch einen axialen Kraftangriff der Anzugmutter herstellbar. Das Mass der gegenseitigen Verstellung der beiden Fräserteile ist durch die Tiefe der stirnseitig auf der andern Seite vorgesehenen
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gewissen Abstand aufweisen muss, ist der Abstand der an der Aussenkante angeordneten Schneiden mitbe- stimmt durch den Abstand der Schneiden auf der Umfangsfläche.
Sind beispielsweise über die Breite derUmfangsfläche als ein Schneidensatz sieben Schneiden verteilt, so beträgt der Abstand einer Schneide an der Aussenkante von der nächst folgenden das gleich Mass, wie die Summe der Abstände der seitlich versetzt hintereinander liegenden Schneiden auf der Mantelfläche.
Da nun aber jeder Schneide nur eine gewisse Höchstspanleistung zugemutet werden kann, kann nur ein verhältnismässig geringer Vorschub gewählt werden. Dieser Vorschub lässt sich aber wesentlich steigern, wenn die Messer an der Aussenkante dicht hintereinander sitzen, wobei der Abstand lediglich durch die jeweilige Haltevorrichtung für die Schneide bestimmt ist, jedoch unabhängig ist von einer Besetzung der
Scheibe mit Schneiden auf der Umfangsfläche, wie sie bei den bekannten Messerköpfen vorgesehen ist.
Es lässt sich also erfindungsgemäss die Zahl der Schneiden an der Aussenkante wesentlich erhöhen, und es kommen infolgedessen aufeinanderfolgend im Verhältnis wesentlich mehr Schneiden zur Wirkung. Daher lässt sich ein grösserer Vorschub einstellen und eine wesentlich kürzere Bearbeitungszeit als mit den be- kannten Messerköpfen erreichen. Da auch die Verstellung auf andere Breiten mit dem Erfindungsgegenstand wesentlich schneller erfolgt, ergibt sich in der Praxis eine beachtliche Verkürzung der Bearbeitungszeit. die gegenüber den bekannten Messerköpfen etwa nur die Hälfte beträgt.
In den Figuren sind ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung sowie ein Messerkopf bekannter Ausführung dargestellt. Es zeigen :
Fig. 1 einen Teilschnitt durch einen Messerkopf nach der Erfindung bei der Bearbeitung zweier Wangen einer Kurbelwelle, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1. Fig. 3 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles III, Fig. 4 eine Draufsicht in Richtung des Pfeiles IV, Fig. 5 eine Teilansicht eines Messerkopfes in schematischer Darstellung und Fig. 6 eine Draufsicht auf den Messerkopf nach Fig. 5.
Die Fig. 1 zeigt die Bearbeitung einer insgesamt mit 1 bezeichneten Kurbelwelle, wobei der Messerkopf zwischen die beiden Wangen 3 und 4 der Kurbelwelle 1 eindringt und die sich gegenüberliegenden Wangenflächen 5 und 6 bearbeitet. Der Messerkopf setzt sich im wesentlichen aus den Scheiben 7 und 8 zusammen, die an ihrer jeweiligen Aussenkante mit den Schneidstücken 9 besetzt sind. Für die Halterung der Schneidstücke 9 können Klemmvorrichtungen beliebiger Ausgestaltung vorgesehen sein, die im einzelnen in den Figuren nicht dargestellt sind. Die beiden Scheiben 7 und 8 sind axial mit Hilfe des Bolzens 10 miteinander verbunden. Ausserdem sind auf den Umfang verteilt am Aussenrand die Verbindungsbolzen 11 vorgesehen. Der Verbindungsbolzen 11 ist jeweils an seinem Kopf 12 versenkt in der Scheibe 7 gelegen und greift mit seinem freien Ende in die Passbohrung 13 der Scheibe 8.
Versenkt in der Scheibe 8 liegt dasGegenkopfstück 14, das mittels der Schraube 15 mit dem'Bolzen 11 verbunden ist. Auf den Bolzen 11 ist das hülsenförmige Abstandsstück 16 aufgeschoben, dessen Querschnitt aus der Fig. 2 zu ersehen ist. Es ist mit dem durchgehenden Längsschlitz 17 versehen, so dass das Abstandsstück 16 radial auf dem Bolzen 11 aufgesetzt werden kann. Um diese Arbeit zu erleichtern, ist auf der dem Schlitz 17 gegenüberliegenden Seite die Gewindebohrung 18 vorhanden, in die eine Stange mit Gewinde eingeschraubt werden kann, um mit deren Hilfe das Abstandsstück 16 auf den Bolzen 11 aufzusetzen oder davon abheben zu können.
Ein gleichartig ausgebildetes Abstandsstück 19 befindet sich auf dem Bolzen 10 und ist ebenfalls mit einer Gewindebohrung 20 ausgestattet, um mit Hilfe'eines entsprechenden Werkzeuges der genannten Art auch an dem Abstandsstück 19 angreifen zu können.
Der Befestigung der Scheibe 8 an der Messerkopfspindel dienen rings um den Bolzen 10 verteilte Schrauben 21, von denen eine in der Fig. 1 gezeigt ist. Der Bolzen 10 sitzt mit dem abgesetzten Kopf 22 in einer Passbohrung der Scheibe 8 und durchdringt mit seinem freien Ende die Passbohrung der Scheibe 7, die, mit der Nabe 23 versehen ist. Gegen deren Stirnfläche ist da Kopfstück 24 mittels Schrauben 25 festgezogen. Das Kopfstück weist die sich radial erstreckende Ausnehmung 26 auf, in die die Mutter 27 eingeschoben ist. Sie ist auf das Gewindeende 28 des Bolzens 10 aufgeschraubt. Bei ihrer Verstellung bewirkt sie ein Festziehen der Scheibe 7 gegen die Scheibe 8 über das Abstandsstück 19 oder ein Lösen bei einem Verdrehen der Mutter 27 in entgegengesetzter Richtung.
Durch die Anordnung des Kopfstückes 24 wird bei einem Drehen der Mutter in entgegengesetzter Richtung selbsttätig die Scheibe 7 nach aussen mitgenommen. Soll der Abstand zwischen den Scheiben 7 und 8 vergrössert werden, so werden zusätzlich die Bolzen 11 gelöst, und dann erfolgt das Auseinanderziehen der Scheiben 7 und 8 auf das gewünschte Mass. Anschliessend werden die Abstandsstücke 16 und 19 durch Abstandsstücke der gewählten Breite ausgetauscht, und danach erfolgt wiederum das Festziehen der Mutter 27 sowie der Schrauben 15 und 25, so dass damit wieder die verwindungssteife Verbindung zwischen den Scheiben 7 und 8 hergestellt ist.
Die Lage der Bolzen 11 macht noch im einzelnen die Fig. 3 deutlich, welche ausschnittsweise in der Ansicht die Scheibe 8 mit dem darin eingelassenen Gegenkopfstück 14 und der Schraube 15 des Bolzens 11 zeigt.
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Aus der Fig. 4 ist, wenn man sich das Abstandsstück 16 und den Bolzen 11 fortdenkt, das Abstands- stück 19 zwischen den Scheiben 7 und 8 zu ersehen, und es ist ferner die Gewindebohrung 20 zu erkennen, mit deren Hilfe das Abstandsstück 19 zwischen den Scheiben 7 und 8 hinausgehoben werden kann. Die Fig.. 3 und 4 verdeutlichen ausserdem die Anordnung der Schneidstücke 9 am Aussenrand der Scheiben 7 und 8 und
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dass die Aussenränder verhältnismässigGrösse des Abstandes A ist im wesentlichen durch die jeweils gewählten Klemmvorrichtungen bestimmt.
Während beim Gegenstand der Erfindung eine dichte Besetzung des Aussenrandes der Scheiben 7 und 8 möglich ist, ist diese Möglichkeit bei den bekannten Messerköpfen nicht gegeben. Dies verdeutlichen die Fig. 5 und 6. Danach sind nämlich über die Umfangsfläche des Messerkopfes hintereinander und seitlich versetzt Schneidstücke verteilt, so dass für die Bearbeitung der Wangen von Kurbelwellen nur die jeweils aussenliegenden Schneidstücke in Betracht kommen. Aus der Fig. 6 wird deutlich, dass die Zahl der für diese Bearbeitung vorgesehenen Schneidstücke verhältnismässig gering ist, was auch aus einem Vergleich der Schneidenteilung T mit der Teilung A zu ersehen ist. Es kann daher nur mit einem sehr geringen Vorschub gearbeitet werden.
Ausserdem kommt ein Messerkopf gemäss den Fig. 5 und 6 nur für ganz bestimm- te wangenabstände in Betracht, so dass bei jeder Änderung des Wangenabstandes ein anderer Messerkopf notwendig wird. Wenn berücksichtigt wird, dass ein Messerkopf mit einem Durchmesser von etwa 2000 mm und einer Breite über 130 mm mit Hartmetallbestückung etwaDM 50000.--kostet, wird deutlich, dass ein Messerkopf nach der Erfindung, abgesehen von der Möglichkeit einer schnelleren Bearbeitung, allein schon deshalb wesentlich wirtschaftlicher arbeitet, weil nicht für jeden Sonderfall ein besonderer Messerkopf. notwendig wird. Der Gegenstand der Erfindung kommt in erster Linie für Messerköpfe von 1000 bis2000 mm und mehr im Durchmesser in Betracht, wobei die Scheibenbreite'130-400 mm betragen kann.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Messerkopf, insbesondere grossen Durchmessers mit auswechselbaren Schneidstücken aus Schnelldrehstahl oder Hartschneidestoff zur gleichzeitigen Bearbeitung von zwei parallel zueinander sich gegen- überliegenden Flächen, insbesondere zum Fräsen der Wangen von Kurbelwellen, dadurch gekennzeichnet, dass der Messerkopf'aus wenigstens zwei mindestens an der Aussenkante in an sich bekannter Weise mit Schneidstücken (9) besetzten, gegeneinander lösbar festgezogenen Scheiben (7,8) besteht, deren Abstand voneinander durch mehrere, über die Scheibenfläche verteilte, zwischen den Scheiben (7, 8) auswechselbar angeordnete Abstandsstücke (16, 19) bestimmt ist.
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Knife head
The invention relates to a cutter head, in particular a large diameter, with exchangeable cutting pieces made of high-speed steel or hard cutting material for the simultaneous machining of two mutually opposite surfaces, in particular for milling the cheeks of crankshafts.
The known cutter heads of this type consist of a single disc, which at least on their two outer edges, usually also on their outer surface, are equipped with replaceable cutting pieces, the width of the disc is chosen so that it corresponds exactly to the distance together with its laterally protruding cutting edges that should be achieved when machining two parallel surfaces. In the case of large cutter heads, for example with a diameter of more than 1000 mm, it has been found to be disadvantageous that different cutter heads with a respective processing width are necessary for the different widths, which in itself prohibits the extremely high price of the cutter heads.
Cutter heads of this type have therefore mostly been used in such a way that of these initially only one surface and then the other opposite surface was machined. Such a method of processing requires at least twice the time and is therefore not very economical.
For smaller cutter heads and milling cutters for processing two mutually parallel surfaces that are opposite one another, the proposal has been made to design the milling cutter in a divided manner so that the distance can be varied. The connection between the two milling cutters and the setting of the distance between them are established directly on the milling cutter axis. However, this type of connection only allows a certain diameter size, because because of the mostly only one-sided loading of each milling disk, twisting of the disk must be expected if it exceeds a certain maximum size.
This construction of the milling cutter was mainly used when it was a matter of milling a profile in which not only surfaces lying parallel to one another are to be machined, but also machining of the workpiece with the cutting edges on the outer surface of the tool into consideration comes.
Another known tool design provides a cylindrical milling cutter divided perpendicular to the axis of rotation, the two milling cutter parts engaging with claws. This ensures that the cutting edges of both milling cutter parts of the parting line, which are offset from one another on the jacket surface, overlap. Due to this configuration, only a slight variation in the setting of the milling cutter parts to one another is possible; because in itself the claw-like engagement and the overlapping of the cutting edges only has the purpose of being able to pull the two milling cutter parts apart so that after regrinding the slot width to be milled can be achieved again with the selected dimension. So it's only about compensating for the loss of the cutting edge height when regrinding the cutting edge.
In this known tool, the position of the two milling parts to one another is brought to the desired dimension by means of spacer rings placed in between, and the milling parts are tightened by tightening a nut on the milling arbor. With this arrangement, too, the two milling cutter parts can be drawn together by an axial force application of the tightening nut. The degree of mutual adjustment of the two milling cutter parts is provided by the depth of the end face on the other side
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must have a certain distance, the distance between the cutting edges arranged on the outer edge is partly determined by the distance between the cutting edges on the circumferential surface.
If, for example, seven cutting edges are distributed over the width of the circumferential surface as a set of cutting edges, the distance between one cutting edge and the next following one on the outer edge is the same as the sum of the distances between the laterally offset cutting edges on the outer surface.
However, since each cutting edge can only be expected to have a certain maximum cutting capacity, only a relatively low feed rate can be selected. However, this advance can be increased significantly if the knives sit closely behind one another on the outer edge, the distance being determined only by the respective holding device for the cutting edge, but not dependent on the occupation of the
Disc with cutting edges on the circumferential surface, as provided in the known cutter heads.
According to the invention, the number of cutting edges on the outer edge can thus be increased significantly, and as a result, significantly more cutting edges are effective in relation to one another. Therefore, a larger feed can be set and a significantly shorter machining time can be achieved than with the known cutter heads. Since the adjustment to other widths is much faster with the subject of the invention, the processing time is considerably reduced in practice. which compared to the known cutter heads is only about half.
In the figures, an embodiment according to the invention and a cutter head of known design are shown. Show it :
1 shows a partial section through a cutter head according to the invention during the machining of two cheeks of a crankshaft, FIG. 2 shows a section along line II-II of FIG. 1. FIG. 3 shows a view in the direction of arrow III, FIG Top view in the direction of arrow IV, FIG. 5 shows a partial view of a cutter head in a schematic representation, and FIG. 6 shows a plan view of the cutter head according to FIG. 5.
1 shows the machining of a crankshaft designated as a whole by 1, the cutter head penetrating between the two cheeks 3 and 4 of the crankshaft 1 and machining the opposite cheek surfaces 5 and 6. The cutter head is essentially composed of the disks 7 and 8, which are fitted with the cutting pieces 9 on their respective outer edges. To hold the cutting pieces 9, clamping devices of any desired configuration can be provided, which are not shown in detail in the figures. The two disks 7 and 8 are axially connected to one another with the aid of the bolt 10. In addition, the connecting bolts 11 are distributed over the circumference on the outer edge. The connecting bolt 11 is located sunk in the disk 7 at its head 12 and engages with its free end in the fitting bore 13 of the disk 8.
The counter-head piece 14, which is connected to the bolt 11 by means of the screw 15, is sunk in the disk 8. The sleeve-shaped spacer 16, the cross section of which can be seen in FIG. 2, is pushed onto the bolt 11. It is provided with the continuous longitudinal slot 17 so that the spacer 16 can be placed radially on the bolt 11. To make this work easier, the threaded hole 18 is provided on the side opposite the slot 17, into which a threaded rod can be screwed in order to be able to place the spacer 16 on the bolt 11 or lift it off.
A similarly designed spacer 19 is located on the bolt 10 and is also equipped with a threaded hole 20 in order to be able to attack the spacer 19 with the aid of a corresponding tool of the type mentioned.
The washer 8 is fastened to the cutter head spindle by screws 21 distributed around the bolt 10, one of which is shown in FIG. The bolt 10 sits with the offset head 22 in a fitting bore in the disk 8 and, with its free end, penetrates the fitting bore in the disk 7, which is provided with the hub 23. The head piece 24 is tightened against its end face by means of screws 25. The head piece has the radially extending recess 26 into which the nut 27 is inserted. It is screwed onto the threaded end 28 of the bolt 10. When it is adjusted, it causes the disk 7 to be tightened against the disk 8 via the spacer 19 or loosened when the nut 27 is rotated in the opposite direction.
Due to the arrangement of the head piece 24, when the nut is turned in the opposite direction, the washer 7 is automatically carried along to the outside. If the distance between the disks 7 and 8 is to be increased, the bolts 11 are additionally loosened, and the disks 7 and 8 are then pulled apart to the desired extent. The spacers 16 and 19 are then exchanged for spacers of the selected width, and then the nut 27 and the screws 15 and 25 are tightened again, so that the torsion-resistant connection between the washers 7 and 8 is restored.
The position of the bolts 11 is shown in detail in FIG. 3, which shows a detail of the disk 8 with the counter-head piece 14 embedded therein and the screw 15 of the bolt 11.
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From FIG. 4, if you think about the spacer 16 and the bolt 11, the spacer 19 can be seen between the disks 7 and 8, and the threaded hole 20 can also be seen, with the aid of which the spacer 19 between the discs 7 and 8 can be lifted out. FIGS. 3 and 4 also illustrate the arrangement of the cutting pieces 9 on the outer edge of the disks 7 and 8 and
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that the outer edges are proportionate to the size of the distance A is essentially determined by the clamping devices selected in each case.
While a dense occupation of the outer edge of the disks 7 and 8 is possible with the subject of the invention, this possibility is not given with the known cutter heads. This is illustrated in FIGS. 5 and 6. After that, cutting pieces are distributed one behind the other and laterally offset over the circumferential surface of the cutter head, so that only the outer cutting pieces are considered for machining the cheeks of crankshafts. It is clear from FIG. 6 that the number of cutting pieces provided for this machining is relatively small, which can also be seen from a comparison of the cutting edge pitch T with the pitch A. It is therefore only possible to work with a very low feed rate.
In addition, a cutter head according to FIGS. 5 and 6 can only be used for very specific cheek spacings, so that a different cutter head is necessary every time the cheek spacing is changed. If it is taken into account that a cutter head with a diameter of about 2000 mm and a width of more than 130 mm with hard metal tipping costs about DM 50,000, it becomes clear that a cutter head according to the invention, apart from the possibility of faster processing, for that reason alone works much more economically because there is not a special cutter head for every special case. becomes necessary. The subject matter of the invention comes primarily into consideration for cutter heads with a diameter of 1000 to 2000 mm and more, whereby the disc width can be 130-400 mm.
PATENT CLAIMS:
1. Cutter head, especially large diameter with interchangeable cutting pieces made of high-speed steel or hard cutting material for the simultaneous machining of two mutually parallel opposite surfaces, in particular for milling the cheeks of crankshafts, characterized in that the cutter head consists of at least two at least on the outer edge in In a known manner with cutting pieces (9), disks (7, 8) which are releasably tightened against each other and whose distance from one another is determined by several spacers (16, 19) distributed over the surface of the disk and interchangeably arranged between the disks (7, 8) is.