Verfahren und Werkzeug zur Metallbearbeitung durch Ablösen einer Schicht.<B>"</B> Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Werkzeug zur Metallbearbeitung durch Ablösen einer Schicht.
Während bisher eine Bearbeitung immer so vor sich ging, dass die zu entfernende Schicht des Werkstückes unter an und für sieh übeiflüssiger und Verlust bringender star <B>ker</B> Verkleinerung in Späne abgetrennt wurde, wird gemäss der Erfindung abgeschält, indem das Werkzeug möglichst nur in derjenigen Fläche angreift, welche nach der Bearbeitung die Oberfläche des Werkstückes bilden soll.
Die Zeichnung zeigt beispielsweise die Bearbeitung von verschiedenen Werkstücken nach dein Verfahren gemäss der Erfindung. Fig. <B>1</B> zeigt eine Oberansicht, und Fig. 2 einen Schnitt durch ein Werkstück mit dem zur Bearbeitung dienenden Werkzeug; Fig. <B>3</B> zeigt ein gleiches Werkstück mit einem andern Werkzeug in Oberansicht, und Fig. 4 die gleichzeitige Bearbeitung zweier Werkstücke in Ansicht von oben.
Fig. <B>5</B> und<B>6</B> zeigen in Ansicht von oben die Bearbeitung breitet-er Werkstücke. Fig. <B>7</B> und<B>8</B> zeigen in perspektivischer Darstellung die Bearbeitung gemäss Fig. <B>6.</B>
Fig. <B>9</B> und<B>10</B> zeigen in Ansicht das Her ausarbeiten von Nuten, und Fig. <B>11</B> und 12 zeigen ein Aufführungs beispiel des Werkzeuges gemäss der Erfin dung in Seitenansicht und von oben gesehen bei der Arbeit.
Nach Fig. <B>1</B> und 2 greift der als Werk zeug dienende Stahl 2 mit der Spitze seiner im Winkel stehenden Arbeitskanten 2 a<B>in</B> das volle Material des Werkstückes<B>1</B> ein und arbeitet ausschliesslich in der in Fig. 2 durch die Linie I - * I angedeutenden Ebene, welche nach der Bearbeitung die Oberfläche des Werkstückes<B>1</B> bilden sollen. Bei dieser Arbeitsweise wird die Spitze des Werkzeu- ges ziemlich stark angestrengt, weit sie ge gen das volle -Material zu arbeiten hat.
Die beiden wirksamen Schneidkanten, die über das Werkstück hinausragen, besorgen das Abschälen, indem sie pflugartig das Material aufwerfen.
Gemäss Fig. <B>3</B> ist der schräg zur Rich tung der Relativbewegung zwischen Werk- zeug<B>3</B> und Werkstück<B>1</B> gestellte Stahl<B>3</B> ebenfalls breiter als das Werkstück<B>1,</B> er drängt das Material nur nach einer Seite. Dieser Stahl greift im übrigen genau in der selben Weise -wie in Fig. 2 mit seiner un tern Kante<B>P</B> in der Ei heile<B>1-1</B> an.'Fig. 4 zeigt die gleichzeitige Bearbeitung zweier Werkstücke V' und<B>11,</B> mittelst eines Werk- zeuges, das ebenfalls breiter, als die beiden Werkstücke zusammen ist.
Er läuft init sei ner Spitze zwischen den beiden Werkstücken V, und 111, und die eine arbeitende Kante 211 des Werkzeuges bearbeitet das eine Werk zeug und die andere das andere. Diese Art der Bearbeitung besitzt ausser der Entlastung der Spitze des Werkzeuges den Vorteil, dal'3 die seitlichen Drücke auf das Werkzeug sich das Gleichgewicht halten.
<B>-</B> Die arbeitenden Kanten haben einen leieli- teil Hintersehliff, der zweckmässig unmittel bar an der Kante oder in geringer Entfer nung hinter ihr beginnt.
Bis zu welcher Breite Werkstücke auf solche Art bearbeitet werden können, ist nur von praktischen Gesichtspunkten abhängig, <B>c</B> 13 das heisst unter anderem von der Möglichkeit der Wärmeableitung, vom Werkzeugniaterial, voll dem verfügbaren Kraftaufwand, welcher zwar spezifisch geringer ist, aber absolut na türlich viel höher ausfällt als bei der bis herigen Arbeitsweise, und voll der Grenze, welche der jeweilige Stand der Technik der Gröfa,e. und Stärke der Bearbeitungsmasehi- neu zieht.
Gemäss Fig. <B>5</B> kann ein Werkstück 4 durch ein schmäleres Werkzeug<B>5</B> so bearbeitet wer den-, dass letzteres in viei-'Hübeii die Schäl arbeit leistet. Hierbei schneidet die init <B>6</B> bezeichnete Schneidkantenecke des Stahles<B>5</B> das Material, in einer senkrechten Ebene ab. Die ganze abzulösende Schicht wird in Teile zerlegt, aber in eine so geringe Anzahl Teile, dass die Mehrarbeit hierfür eine verschwin dend geringe ist.
Gemäss Fig. <B>6</B> bis<B>8</B> gehen zuerst Trenn stähle 12 über das Werkstück. Ihre Aufgabe ist, die Schneidkantenecken des beziehungs weise der Schälstähle 2 zu entlasten und ein Verbrennen oder Stumpfwerden dieser Teile des Schälstahles zu verhüten. Ihre Arbeit bestellt nur im Herausarbeiten voll Trenn- unten auf Schichttiefe.
Dadurch wird die ab- zuliebende Schieht in Teilschiehten zerlegt, -welelle zum Beispiel auf eine parallele Längs streifen, auf einer Horizontaldrehbank kon- axiale. oleieligi-of.)e Zylinder und auf einer <B><I>,</I></B><I> kn</I> Karusselldrelibank sp, #i-alfi-)i-niige Streifen bil den.
Die Teilsehichten k;*,iineii auch andere Formen annehmen; müssen es, wenn es sieh zum Beispiel um kegelförinig gestaltete Werk stücke handelt.
Die Trenntiten werden zweckiiiäf)ig so schmal wie möglieh gehalten. Sie sind in den Figuren übcrtrieben breit gezeichnet, uni erkennei, zu lassei), dass die Schneidkanten- ecken der Sehälstähle frei gehen.
Ihre Bil dung kann dureli ein besonderes, ruhendes Werkzeug (Hobulstahl, Drehstahl) oder dureli ein besonderes bewegtes Werkzeug (Kreis sägen, Fräser) erfolgen. Die Trennute kariii auch durch Druck zum Beispiel inittelst einer scharfkantigen Rolle ei-zeugt werden.
Dem Trennstahl<B>12</B> fol-t der Scllälstahl'-3'. Er besitzt --eiii;iia den Fig. <B>7</B> und<B>8</B> einen rhomboidalen, symmetrischen Quersellnitt. Die beiden symmetrisch angeordneten Schneld- kanten stehen parallel zur Bearbeitungsfläche. Ihre Länge und die Anordnung des Werk- zeuges sind so gewählt, dass sowohl seine Spitze,
als aueli die beiden<B>E</B> nden der Schneid- kanten in Trennuten oder aur3erhalb des Werkstückrandes laufen.
Fio-. <B>8</B> zeiit insbesondere. auf welelle Weise ein Werk#stück, dessen Naterial ein AusbrGekeln befürellten lässt, in den Kanten bearbeitet werden kann, nämlich durch<B>Schä-</B> len nach innen im Gegensatz züi Fig. 7-, ge- mäfi, weleher imeh aussen geschält wird.
Soll aus, einem Werkstück<B>15</B> nur ein ,Streifen 14 herausgearbeitet werden, so wird geliiäf,') Fig. 1() zuniiehst eine Trennute<B>16</B> hergestellt und dann der Stahl<B>3,</B> wie Fig- <B>10</B> zeigt, so angelegt, (lal. die nicht arbeitende Sehneidkantenecke <B>17</B> gegenüber dei- im Ma terial angreifenden Spitzu <B>18</B> zurückstebt, und sich frei in der Trennute<B>16</B> bewegen kann.
Das Werkzeug schneidet dann mit seiner Spitze<B>18</B> sich selbst Bahn., findet* aber<B>für</B> die Ecke<B>17</B> freie Bahn. vor.
Die zu bearbeitenden Flächen können quer zur Bewegungsrichtung des Werkzeuges auch gekrümmt, gewellt, profiliert oder wirik- lig beziehungsweise zusammengesetzt sein, zum Beispiel Prismenführungen von Hobel- bankbetten. Die zu bearbeitenden Flächen können auch Innenflächen eines Werkstückes .,ein, zum Beispiel Wände und Böden zylin drischer Hohlräume.
Die Vorschubbewegung kann aber auch absatzweise erfolgen, zum Beispiel, wenti der Schälstahl durch Pressluft stossweise betätigt wird.
Zur Ableitung der bei der Bearbeitung entstehenden Wärme kann der Schälstahl eine Längsbohrung zur Kühlung mittelst Luft oder Flüssigkeit aufweisen.
Schichttrenner und Schälstahl können ein Werkzeug bilden. Dies ist in einem Aus führungsbeispiel in den Fig. <B>11</B> und 12 dar gestellt. Hierbei ist 20 eine Trennfurche, welche die vordere Schneidkante 21 des Werk- zeuges 22 zieht, während die zurückliegende, schräg zur Relativbewegung zwischen Werk stück und Werkzeug gerichtete Schneidkante <B>23</B> den Streifen 24 abschält, indem sie aus schliesslich in den Treiinflächen angreift,
wo bei die vordere Ecke 21 in der Nut 20 läuft Die Trennschneidkante 21 ist zweckmässig möglichst schmal und stösst auf beider) Sei ten mit steil aufwärts gerichteten Schneid- kanten zum Schneiden- der Seitettflächen der Trenmit zusammen.
Es kann aber auch, um die Werkzeug maschine nicht allzu stark zu belasten, der ganze Prozess in zwei Arbeitsgängen mit ge trennten Werkzeugen derart stattfindet), dass bei den-i ersten Arbeitsgang die abzuschälende Schicht getrennt Lind bei dem zweiten Ar beitsgang geschält wird.
Ferner kann dem Schälstahl noch ein Schliclitwerkzeug folgen, durch welches in dem gleichen oder in einem besonderen Ar beitsgange die beim Schälen etwa rauh oder uneben gebliebene Arbeitsfläche geglättet wird. Natürlich. können mehrere SchalKtähle unter Vorschaltung einer entsprechenden Zahl von Schichttrennern zu gleicher Zeit auf daµ Werkzeug parallel arbeiten und so in einem Hub eine, grössere Fläche auf einmal bearbei ten. Ihre Grenze findet diese Möglichkeit nur an der Stärke der vorhandenen Maschine, beziehungsweise des Antriebes.
Die Vorteile dieses Verfahrens bestehen einmal in der Herabsetzung des spezifischen Arbeitsauf wandes infolge starker Verringerung der Zerspannimg; ferner dort, wo die Ober-- fläche hart ist (Gusskruste, Schmiedehaut) in einer erheblichen Schonung der Werkzeuge, weil der S(,hälstalil nur unter der Oberfläche arbeitet.
Der Hauptvorteil liegt aber darin, dass gegenüber den üblichen Verfahren eine gewaltige Ersparnis an Zeit ei-zielt wird, weil mit einer<B>,</B> Arbeitsgeschwindigkeit, die sieh nach ausgeführten Versuchen der einer normalen Drehbank oder Hobelmaschine nä hert, auf jede praktisch -zulässige Breite ge arbeitet werden kann. Selbstverständlich ist zur Erreichung der erhöhten Leistung auch eine erhöhte Antriebskraft aufzuwenden. Diese Kraft kann bei grösserer Arbeitsbreite so be deutend werden, dass die jetzt üblichen Ma schinen sie nicht aufnehmen können und neue konstruiert werden müssen.