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Verfahren zum Fräsen der Schmalseiten von fortlaufenden Metallbändern
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bekannten Gleichlauf erfolgt. Dadurch kann das Band mit der gewünschten Geschwindigkeit, welche gleich oder sogar grösser sein kann als die genannte, in der Grössenordnung von 130 m/min liegende Schweissge- schwindigkeit, an dem Fräser vorbeigeführt werden, und es bewegen sich die Schneiden des Fräsers gleichsinnig mit dem Blechband, jedoch mit um das Mass der Schnittgeschwindigkeit höherer Schnittgeschwindigkeit, wodurch die Schnittkraft den Vorschub unterstützt. Beim Drehen des Messerkopfes vollführt jede Schneide eine Schwenkbewegung, die sich auflösen lässt in eine Bewegung parallel zur Seitenfläche des Blechbandes, in eine Bewegung normal zu dieser und schliesslich in eine Drehbewegung.
Der Eingriffspunkt wandert relativ längs der Schneide. Man kann dabei, nach einem weiteren Merkmal der Erfindung, einen Fräser verwenden, dessen Schneiden in an sich bekannter Weise gegenüber den durch die Fräserachse gehenden Ebenen verschwenkt sind. Es ergibt sich ein ziehender Schnitt, der folgende Vorteile bietet :
1. Günstigere Werkzeugbeanspruchung, was die Standzeit verlängert,
2. verbesserte Abfuhr der Späne ; es bilden sich lockenartige Späne, die an sich leichter abgefördert werden können.
3. Die Schwenkung der Schneiden erlaubt es, den Umfangsvorschub und damit den Vorschub des Bandes in seiner Achsrichtung weiter zu steigern gegenüber Schneiden, die längs einer Kegelerzeugenden verlaufen.
Das Fräsen bietet gegenüber dem Hobeln an sich den Vorteil, dass kurze lockige Späne entstehen, die sich leicht wegbefördern lassen, wogegen das Abführen der praktisch unendlich langen Späne, wie beim kontinuierlichen, endlosen Hobeln entstehend, Schwierigkeiten bringen kann, auf alle Fälle aber zusätzliche Einrichtungen (etwa Zerhacker) erfordert. Die Schwenkung der Schneiden gibt eine besonders günstige, lockenartige Form der Späne.
Es ist bereits vorgeschlagen worden, mit einem Fräser, der geradlinige Schneiden besitzt, eine zylindrische Fläche zu fräsen, wozu man Fräser verwendet, deren gerade Schneiden die Achse des Fräsers kreuzen, d. h. dass die Schneiden ein Rotationshyperboloid beschreiben, also einen Körper, der im Bereich der Einschnürung ungefähr eine Kreiswulstfläche (Toroid mit einem Kreis als Erzeugende) aufweist. Die erreichten Vorschübe sollten in diesem Falle keineswegs extreme Werte erreichen, es genügt durchaus, wenn sie innerhalb jener Werte bleiben, die man beim Rapidfräsen mit Hartmetallschneiden bereits erreicht hat, allenfalls auch an der oberen Grenze dieser Werte oder vielleicht sogar etwas darüber ; nicht aber sollten extreme Vorschübe wie vorliegendenfalls erreicht werden.
Die älteren Vorschläge erhalten ihr Gepräge primär durch die Tatsache, dass man Hartmetallschneiden, die gekrümmt sind, der schwierigen Nachschärfung wegen zu vermeiden sucht, wogegen die vorliegende Idee dies bereits als gelöstes Problem betrachtet.
Bei der Bearbeitung langer, schmaler Blechkanten geht es nicht darum, eine ganz bestimmt gekrümmte Flächenform zu erzielen, sondern darum, schmale Flächen, diese aber von grosser Länge, mit höchster, der Frästechnik bisher fremder Schnelligkeit zu bearbeiten. Die verwendeten Schneiden sind vorliegendenfalls geradlinig und die bearbeiteten Flächen entstehen mit nur unwesentlicher Krümmung, soferne verschwenkte Schneiden verwendet werden. Insoweit nämlich beim Besäumen solcher Blechkanten eine schwache Krümmung der bearbeiteten Flächen eintreten muss, weil die Schneiden die Kegelachse geometrisch kreuzen-und nicht schneiden-so ist diese Krümmung eben noch tolerierbar ; wichtiger ist ja die Steigerung des Vorschubes und die günstige Abfuhr der Späne.
Während die im vorstehenden behandelten bekannten Fräser Umfangsfräser sind, verwendet man vorliegendenfalls einen Fräser, der sich vom Planfräsen ableitet. Nach den älteren Vorschlägen arbeitet man in dem Scheitelbereich der Hyperbel, nach dem vorliegenden Vorschlag allein in einem vom Scheitel entfernten Bereich eines Hyperbelastes.
Indes erlaubt auch das vorliegende Verfahren, gekrümmte Profile zu fräsen, jedoch mit wesentlich grösseren Vorschüben als früher. Das Fräsen mit stumpfwinkeligem Messerkopf, dessen Achse um einen spitzen Winkel gegen die Symmetrale des geforderten Profiles geneigt ist und dessen Schneiden gegen die Kegelerzeugende verschwenkt sind, erlaubt nicht bloss Fräsvorschübe, die um eine Grössenordnung gegenüber dem bekannten höher liegen können, sondern eben auch die Möglichkeit, gekrümmte Profile mit diesem hohen Vorschub fräsen zu können, was mit Hilfe eines Umfangsfräsers, dessen Schneiden ein Rotationshyperboloid definieren, mit dessen Scheitelbereich gearbeitet wird, nicht möglich wäre.
Die Zeichnungen zeigen in den Fig. 1 und 2 im Querschnitt und im Grundriss das Besäumen eines Blechbandes mit einem Messerkopf, dessen Schneiden annähernd auf einer Kegelfläche verlaufen, d. h. sie sind gegen die Erzeugenden einer Kegelfläche verschwenkt und definieren somit jenen Abschnitt eines halben Rotationshyperboloides, der im beträchtlichen Abstand vom Scheitelbereich verläuft. Dargestellt ist nur jener Teil des Messerkopfes, der die Schneiden trägt.
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Mit 1 ist der Messerkopf bezeichnet, dessen Achse um den Winkel y gegen die Horizontale geneigt ist, d. i. der gleiche Winkel, mit dem die Schneiden 2 gegen die Normalebene des Messerkopfes geneigt sind. Jede Schneide sei, wie bekannt, gegenüber den durch die Fräserachse gehenden Ebenen um einen Winkel verschwenkt. Führt man den Messerkopf so an der Schmalseite des Blechbandes 3 vorbei, dass die Schneiden etwa normal zur Bandebene stehen, dann wird die Schmalseite des Bandes ungefähr im rechten Winkel zur Breitseite des Bandes besäumt. Bei geringer Schwenkung der Schneiden gegenüber den durch die Fräserachse gehenden Ebenen wird die Wölbung der Seitenfläche innerhalb der gewählten Toleranz bleiben.
In Fig. 2 ist der Grundriss des Messerkopfes zu erkennen. Der Normalkreis des Messerkopfes stellt sich im Grundriss als Ellipse dar. Der Eingriff verläuft nach dem Krümmungsradius . Nimmt man an, dass der Eingriff auf den Bereich des Krümmungskreises beschränkt bleibt, so lassen sich sehr einfache Beziehungen ableiten, an denen man erkennen kann, um wieviel grösser der Vorschub beim gegenständlichen Verfahren gegenüber dem normalen Umfangsfräsen gesteigert werden kann.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Fräsen der Schmalseiten von fortlaufenden Metallbändern, dadurch gekennzeichnet, dass das Band im Abstand von der Achse eines an sich bekannten Fräsers, dessen Schneiden auf einem zumindestens annähernd kegelförmigen Rotationskörper mit stumpfem Scheitelwinkel angeordnet sind, vorbeigeführt und bearbeitet wird, wobei der Fräsvorgang im an sich bekannten Gleichlauf erfolgt.