Fräsvorrichtung zur Bearbeitung metallischer Werkstücke Die Erfindung bezieht sich auf eine Fräsvorrich- tung zum Bearbeiten metallischer Werkstücke mittels einer geführten Fräskette, insbesondere zum Fräsen von Nuten bzw. zum Fertigfräsen vorgegossener Nuten in Gusstücken.
Bekanntlich werden Fräsvorrichtungen in der Holzverarbeitungsindustrie häufig zur Herstellung von Nuten oder Langlöchern rechteckigen Quer schnitts in verhältnismässig starken Brettern und Balken verwendet.
Die für diese Zwecke benutzten Fräsvorrichtungen sind für die Bearbeitung von Metall nicht geeignet. Bei den Versuchen, Metall zu fräsen, zeitigen die bis her üblichen Fräsketten trotz Anpassung der Span- und Freiwinkel der Fräszähne an die durch Metallbe arbeitung bedingten höheren Ansprüche keine zufrie denstellenden Ergebnisse. Der durch die Festigkeit des zu bearbeitenden Metalls gegebene hohe Schnitt druck auf die Schneide bewirkt ein Aus- bzw. Zu rückweichen des Zahnes, welche Tatsache durch die naturgemässe, jeder Kette anhaftende und in diesem Falle nachteilige Beweglichkeit bzw. mangelnde Star re begünstigt wird.
Es entstehen dadurch Rattermar ken, und es lassen sich weder eine saubere Bearbei tungsfläche noch eine selbst grob tolerierte Mass- genauigkeit erzielen. Ein weiterer Nachteil entsteht dadurch, dass die Metallspäne auf dem Umfang der Kettenführungsrolle kleben bleiben, sich zwischen dieser und :der Kettenführungsschiene, in der die Führungsrolle gelagert ist, festsetzen und dadurch letztere blockieren.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine derartige Fräsvorrichtung zur Bearbeitung metalli scher Werkstücke mittels einer solchen Fräskette verwendungsfähig und einsetzbar zu machen. Die erfindungsgemässe Fräsvorrichtung ist da durch gekennzeichnet, dass die als Fräszähne ausge bildeten, Kettenglieder (im folgenden als Zahnglieder bezeichnet) aus Schnellstahl hergestellt oder mit Hartmetallplättchen armiert sind, dass die Verbin dungsstrecke der Mitten:
der beiden durch ein, Zahn glied hindurchgesteckten Kettenbolzen wenigstens zweimal so lang ist wie der senkrechte Abstand der Zahnschneide von dieser Verbindungsstrecke, und dass die Schneidkante an der hinteren Hälfte des Zahngliedes angeordnet ist.
Der Luftspalt zwischen der Kettenführungs schiene und der Kettenführungsrolle kann durch ein :elastisches Mittel mit niedrigem, Reibungskoeffizienten, z. B. Filz oder Kunststoffborsten, gefüllt oder verschlossen sein.
Das elastische Mittel kann dabei vorzugsweise so angeordnet sein, dass es einige Milli- meter aus dem Luftspalt hervorragt und die Metall späne schon abstreift, bevor sie den Eintritt der Kettenführungsrolle in der Kettenführungsschiene er reichen.
Anhand der Zeichnung wird nachstehend ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes näher erläutert.
Fig. 1 zeigt eine Teil-Aufrissansicht und Fig. 2 in grösserem Masstab eine Teil-Seitenan sicht einer Fräsvorrichtung.
Nach der Zeichnung sitzt auf der Antriebswelle 1 einer Fräsmaschine das Ketten-Antriebsrad 2 zum Antrieb der Fräskette 3. Hinter jedes Zahnglied 4 der Fräskette 3 greift ein Zahn 5 des Kettenrades 2. Je zwei Zahnglieder 4 sind durch zwei Laschen 6 mittels Kettenbolzen 7 miteinander verbunden. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Zähne der Zahnglieder 4 mit Hartmetallplättchen 8 armiert; stattdessen könnten auch die Zahnglieder aus Schnellstahl herge- stellt sein.
Die Verbindungsstrecke der Mitten der beiden durch das Zahnglied 4 hindurchgesteckten Kettenbolzen ist wenigstens zweimal so lang wie der senkrechte Abstand der Schneidkante des Hartmetall plättchens 8 von dieser Verbindungsstrecke, und die Schneidkante ist an der in Kettenlaufrichtung hin teren Hälfte des Zahngliedes 4 angeordnet.
Die Führungsvorrichtung besteht aus einer Füh rungsschiene 9, in der die Führungsleiste 10 eingelas sen ist, deren Stärke so gewählt ist, dass die Laschen 6 der Fräskette 3 die Führungsleiste 10 etwas umfas sen und an deren Seiten leicht entlanggleiten, wo durch eine sichere seitliche Führung der Ketten ge währleistet ist. Die Kettenführungsrolle 11 hat die gleiche Stärke wie die Führungsleiste 10 und ist da durch geeignet, die Fräskette auf ihrem Wege um diese Rolle 11 ebenso sicher seitlich zu führen. Die Führungsrolle 11 ist mittels Lagernadeln 12, dem Laufring 13 und der von der Schraube 14 gehaltenen Zentrierbuchse 15 leicht drehbar gelagert.
Die Filz streifen 16, die beispielsweise mittels Metallklebers an der Führungsschiene 9 befestigt sind, verhindern das Eindringen und Verklemmen von Stahlspänen im Luftspalt zwischen der Führungsschiene 9 und der Führungsrolle 11. Eine Schraubenverbindung 17 presst den fest mit der Führungsschiene 9 verbunde nen Spannblock 18 gegen die Tragplatte 19.
Zum Spannen der Fräskette 3 lockert man die Schraubenverbindung 17 sowie die Schraubenmutter 20 und übt durch Drehen der Schraube 21, die durch einen Winkelansatz 22 der Tragplatte 19 geschraubt ist, einen Druck auf den Spannblock 18 aus, der in einer Schwalbenschwanznut 23 in der Tragplatte 19 gehaltert und senkrecht geführt ist. Ein Langloch (nicht gezeichnet) im Spannblock 18 erlaubt dessen Verschiebung relativ zu der gelockerten Schrauben verbindung 17. Nach Erreichung der erforderlichen Fräskettenspannung werden die Schraubenverbin dung 17 und die Schraubenmutter 20 wieder angezo gen.
Zu Beginn des Arbeitsganges bewegt sich der Maschinentisch (nicht gezeichnet), auf dem das Werkstück 24 sicher aufgespannt ist, senkrecht nach oben, während die Fräskette 3 durch das Kettenrad 2 angetrieben wird. Fig.2 zeigt die Fräskette in Ar beitsstellung, nachdem die Fräsvorrichtung das Werkstück 24 durchdrungen hat und sich der Ma schinentisch mit dem aufgespannten Werkstück nach links bewegt, um der Nut rechteckigen Querschnitts die geforderte Länge zu geben. Beim Eintauchen des Fräszahnes in das Material des Werkstückes 24 übt der beispielsweise auf die Schneide des Hartmetall plättchens wirkende Schnittdruck ein Drehmoment auf das Zahnglied 4 aus.
Die Drehachse des Zahn- gliedes 4 fällt wegen der Anlage des hinteren Teiles des Zahngliedes an der Führungsleiste 10 mit der Achse des in der hinteren Hälfte des Zahngliedes lie genden Kettenbolzens 7 zusammen. Das Zahnglied vermag dem Schnittdruck nicht auszuweichen, da sich sein hinteres Ende an der Führungsleiste 10 und sein vorderes Ende nach einer nur geringen Drehung um die Achse seines hinteren Kettenbolzens, gegen das noch zu zerspanende Material des Werkstückes 24 abstützt.
Gegenüber bekannten Fräsvorrichtungen ist bei der beschriebenen Vorrichtung das durch den Schnittdruck erzeugte, auf das gezogene Zahnglied wirkende Drehmoment sehr klein. Zum anderen be steht für den Schneidzahn nur eine geringe Möglichkeit, dem Schnittdruck auszuweichen, da nach einer geringfügigen Drehung des gezogenen Zahngliedes. um die Achse seines hinteren Kettenbol zens der vordere Teil des Zahngliedes sich gegen das zu bearbeitende Werkstück abstützt. Der verhältnis- mässig grosse Abstand der beiden Kettenbolzen von einander ermöglicht ein solches Abstützen mit gerin gem Auflagedruck nach einem nur sehr kleinen Drehwinkel.
Das Zahnglied wirkt also im Moment des zusätzlichen Abstützens seines vorderen Teiles am zu bearbeitenden Werkstück als ein in sich stabi les, selbständiges Schneidwerkzeug. Auf diese Weise ist jedes einzelne Schneidelement der gesamten Kette sicher geführt und dadurch eine ausreichende Mass- genauigkeit und gute Oberflächenbeschaffenheit er reichbar.
Milling device for machining metallic workpieces The invention relates to a milling device for machining metallic workpieces by means of a guided milling chain, in particular for milling grooves or for final milling of pre-cast grooves in castings.
As is known, milling devices in the woodworking industry are often used for the production of grooves or elongated holes of rectangular cross-section in relatively strong boards and beams.
The milling devices used for this purpose are not suitable for machining metal. In attempts to mill metal, the milling chains that have been customary up to now do not produce satisfactory results despite the adjustment of the rake and clearance angles of the milling teeth to the higher demands caused by metal processing. The high cutting pressure on the cutting edge caused by the strength of the metal to be machined causes the tooth to recede or to recede, which fact is favored by the natural, in this case detrimental mobility or lack of rigidity that adheres to every chain.
This creates chatter marks, and neither a clean machining surface nor even roughly tolerated dimensional accuracy can be achieved. Another disadvantage arises from the fact that the metal chips stick to the circumference of the chain guide roller, get stuck between this and: the chain guide rail in which the guide roller is mounted and thereby block the latter.
The invention is based on the object of making such a milling device usable and usable for machining metallic workpieces by means of such a milling chain. The milling device according to the invention is characterized in that the chain links formed as milling teeth (hereinafter referred to as tooth links) are made of high-speed steel or reinforced with hard metal plates, that the connecting section of the centers:
of the two chain pins inserted through a tooth link is at least twice as long as the vertical distance of the tooth cutting edge from this connecting line, and that the cutting edge is arranged on the rear half of the tooth link.
The air gap between the chain guide rail and the chain guide roller can by a: elastic means with a low coefficient of friction, z. B. felt or plastic bristles, filled or closed.
The elastic means can preferably be arranged in such a way that it protrudes a few millimeters from the air gap and strips off the metal chips before they reach the entry of the chain guide roller in the chain guide rail.
An exemplary embodiment of the subject matter of the invention is explained in more detail below with reference to the drawing.
Fig. 1 shows a partial elevation view and Fig. 2, on a larger scale, a partial Seitenan view of a milling device.
According to the drawing, the chain drive wheel 2 for driving the milling chain 3 sits on the drive shaft 1 of a milling machine. A tooth 5 of the chain wheel 2 engages behind each toothed link 4 of the milling chain 3. Two toothed links 4 are connected to each other by two tabs 6 by means of chain pins 7 . In the embodiment shown, the teeth of the tooth members 4 are reinforced with hard metal plates 8; instead, the tooth links could also be made from high-speed steel.
The connecting line between the centers of the two chain pins inserted through the toothed link 4 is at least twice as long as the vertical distance of the cutting edge of the hard metal plate 8 from this connecting line, and the cutting edge is arranged on the half of the toothed link 4 in the direction of travel of the chain.
The guide device consists of a guide rail 9, in which the guide bar 10 is einas sen, the strength of which is chosen so that the tabs 6 of the milling chain 3, the guide bar 10 encompass something and slide along the sides easily, where by a safe lateral guide the chains is guaranteed. The chain guide roller 11 has the same thickness as the guide bar 10 and is there by suitable to guide the milling chain on its way around this roller 11 just as safely laterally. The guide roller 11 is easily rotatably mounted by means of bearing needles 12, the race 13 and the centering bush 15 held by the screw 14.
The felt strips 16, which are attached to the guide rail 9 by means of metal adhesive, for example, prevent steel chips from penetrating and jamming in the air gap between the guide rail 9 and the guide roller 11. A screw connection 17 presses the clamping block 18 firmly connected to the guide rail 9 against the Support plate 19.
To tension the milling chain 3, the screw connection 17 and the screw nut 20 are loosened and, by turning the screw 21, which is screwed through an angled shoulder 22 of the support plate 19, pressure is exerted on the clamping block 18, which is in a dovetail groove 23 in the support plate 19 is supported and guided vertically. An elongated hole (not shown) in the clamping block 18 allows its displacement relative to the loosened screw connection 17. After reaching the required milling chain tension, the screw connection 17 and the nut 20 are tightened again.
At the beginning of the operation, the machine table (not shown) on which the workpiece 24 is securely clamped moves vertically upwards, while the milling chain 3 is driven by the sprocket 2. 2 shows the milling chain in Ar work position after the milling device has penetrated the workpiece 24 and the machine table with the clamped workpiece moves to the left in order to give the groove of rectangular cross section the required length. When the milling tooth dips into the material of the workpiece 24, the cutting pressure acting, for example, on the cutting edge of the hard metal plate exerts a torque on the tooth member 4.
The axis of rotation of the toothed link 4 coincides with the axis of the chain pin 7 located in the rear half of the toothed link because the rear part of the toothed link rests on the guide bar 10. The toothed link is unable to evade the cutting pressure, since its rear end is supported on the guide bar 10 and its front end after only a slight rotation about the axis of its rear chain pin against the material of the workpiece 24 that is still to be machined.
Compared to known milling devices, the torque generated by the cutting pressure and acting on the pulled tooth member is very small in the device described. On the other hand, there is only a small possibility for the cutting tooth to evade the cutting pressure, since after a slight rotation of the pulled tooth member. about the axis of its rear Kettenbol zens the front part of the toothed link is supported against the workpiece to be machined. The relatively large distance between the two chain pins enables such a support with a low contact pressure after only a very small angle of rotation.
The tooth member thus acts at the moment of additional support of its front part on the workpiece to be machined as an independent cutting tool that is stable in itself. In this way, each individual cutting element of the entire chain is safely guided and thus sufficient dimensional accuracy and good surface quality can be achieved.