DE102020207907A1 - Method and device for machining a circular knife - Google Patents
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Abstract
Im Hinblick auf eine schnelle Bearbeitung mit geringer Belastung und hoher Oberflächenqualität eines Rundmessers (1) mit konstruktiv einfachen Mitteln ist ein Verfahren zum Bearbeiten eines Rundmessers (1), insbesondere zum Schärfen eines Rundmessers (1), wobei das Rundmesser (1) mittels einer Dreheinrichtung um eine Rotationsachse (2) in Rotation versetzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Werkzeug (3) während der Rotation des Rundmessers (1) mit dem Rundmesser (1) eingreift und sich dabei derart entlang dem Rundmesser (1) bewegt, dass ein Eingriffspunkt zwischen Rundmesser (1) und Werkzeug (3) durch die sich überlagernden Bewegungen von Rundmesser (1) und Werkzeug (3) kontinuierlich entlang dem Rundmesser (1) und dem Werkzeug (3) wandert, und dass das Werkzeug (3) einen drehangetriebenen Schaft (4) mit einem mit dem Schaft (4) mitdrehenden und mit dem Rundmesser (1) eingreifenden Kopfelement (5) aufweist. Des Weiteren ist eine entsprechende Vorrichtung zum Bearbeiten eines Rundmessers (1) angegeben.With regard to rapid processing with low stress and high surface quality of a circular blade (1) with structurally simple means, there is a method for processing a circular blade (1), in particular for sharpening a circular blade (1), the circular blade (1) being rotated by means of a rotary device is rotated about an axis of rotation (2), characterized in that a tool (3) engages with the circular blade (1) during the rotation of the circular blade (1) and moves along the circular blade (1) in such a way that an engagement point between the circular blade (1) and the tool (3) as a result of the superimposed movements of the circular blade (1) and the tool (3) continuously along the circular blade (1) and the tool (3), and that the tool (3) has a rotary-driven shaft (4) with a head element (5) rotating with the shank (4) and engaging with the circular blade (1). A corresponding device for processing a circular blade (1) is also specified.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bearbeiten eines Rundmessers, insbesondere zum Schärfen eines Rundmessers, wobei das Rundmesser mittels einer Dreheinrichtung um eine Rotationsachse in Rotation versetzt wird.The invention relates to a method for processing a circular knife, in particular for sharpening a circular knife, the circular knife being set in rotation about an axis of rotation by means of a rotating device.
Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum Bearbeiten eines Rundmessers, nämlich zur Durchführung des obigen Verfahrens zum Bearbeiten eines Rundmessers.The present invention also relates to a device for processing a circular knife, namely for carrying out the above method for processing a circular knife.
Verfahren und Vorrichtungen der eingangs genannten Art sind aus der Praxis bekannt und existieren in unterschiedlichen Ausführungsformen. Dabei werden Rundmesser häufig mittels Schleifscheiben maschinell geschliffen, wobei übliche Vorrichtungen eine Drehbearbeitung ermöglichen.Methods and devices of the type mentioned at the beginning are known from practice and exist in different embodiments. Round knives are often ground by machine using grinding wheels, with conventional devices enabling turning.
Schleifen ist ein seit dem Altertum bekanntes spanendes Fertigungsverfahren zur Fein- und Fertigbearbeitung von Werkstücken. Es lässt sich manuell oder auf Schleifmaschinen anwenden. Wie bei allen spanenden Verfahren wird dabei überschüssiges Material in Form von Spänen abgetrennt. Als Schneiden fungieren dabei Kanten von mikroskopisch kleinen, harten, mineralischen Kristallen im Schleifwerkzeug.Grinding has been a cutting manufacturing process for fine and finishing workpieces that has been known since ancient times. It can be used manually or on grinding machines. As with all machining processes, excess material is separated off in the form of chips. The edges of microscopic, hard, mineral crystals in the grinding tool act as cutting edges.
Schleifwerkzeuge bestanden im Altertum aus geeigneten Steinsorten wie etwa Mühlsandstein. Heute werden Schleifwerkzeuge in der Regel industriell hergestellt, indem mineralisches Schüttgut wie zum Beispiel Korund mit einem Bindemittel zu Schleifscheiben, -steinen oder -bändern gefügt wird.In ancient times, grinding tools consisted of suitable types of stone, such as mill sandstone. Today, grinding tools are usually manufactured industrially by joining mineral bulk material such as corundum with a binding agent to form grinding wheels, stones or belts.
Schleifen zählt gemeinsam mit dem Honen zum Spanen mit gebundenen Korn, während beim Läppen und Gleitspanen das Korn lose vorliegt. Da die Anzahl der im Eingriff befindlichen Körner ebenso wenig bekannt ist wie ihre Geometrie oder Lage zum Werkstück, zählt das Schleifen wie auch das Honen und Läppen zum Spanen mit geometrisch unbestimmter Schneide. Es ist jedoch bekannt, dass die meisten Körner einen negativen Spanwinkel aufweisen. Die beim Schleifen als Neben- oder Abfallprodukt entstehenden Späne werden als Schleifstaub bezeichnet.Grinding counts together with honing for chipping with bound grain, while with lapping and sliding chipping the grain is loose. Since the number of grains in engagement is just as little known as their geometry or position in relation to the workpiece, grinding as well as honing and lapping are part of machining with a geometrically indeterminate cutting edge. However, it is known that most grains have a negative rake angle. The chips produced as a by-product or waste product during grinding are referred to as grinding dust.
Neue und leicht verschlissene Rundmesser werden heutzutage gedreht, um Ihnen die erforderliche Schärfe zu verleihen. Dabei wird insbesondere bei Rundmessern oder Industriemessern ein Hartdrehen durchgeführt.New and slightly worn circular knives are turned nowadays to give you the sharpness you need. Hard turning is carried out in particular with circular knives or industrial knives.
Ganz allgemein bezeichnet man als Hartdrehen das Drehen gehärteter Stähle ab 55 HRC. Es gibt viele unterschiedliche Arten von Stahl - Kohlenstoffstahl, legierter Stahl, Werkzeugstahl, Lagerstahl usw. -, welche diese Härtegrade aufweisen können. Gängige Methoden des Härtens sind Einsatzhärten, Induktionshärten und Durchhärten. Hartdrehen ist im Regelfall ein Schlicht- oder Vorschlichtprozess mit hohen Anforderungen an die Maßgenauigkeit und Oberflächengüte.In general, hard turning is the turning of hardened steels from 55 HRC. There are many different types of steel - carbon steel, alloy steel, tool steel, bearing steel, etc. - that can have these degrees of hardness. Common hardening methods are case hardening, induction hardening and through hardening. Hard turning is usually a finishing or semi-finishing process with high demands on dimensional accuracy and surface quality.
Bei dem herkömmlichen Bearbeiten von Rundmessern wie beispielsweise beim Hartdrehen treten in Relation zu der Bauteildicke oft hohe Belastungen auf das Rundmesser auf. Des Weiteren ist die herkömmliche Bearbeitung sehr zeitaufwendig und mit geringen Werkzeugstandzeiten verbunden.In the conventional machining of circular knives, such as hard turning, high loads often occur on the circular knife in relation to the component thickness. Furthermore, conventional machining is very time-consuming and associated with short tool life.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Bearbeiten eines Rundmessers anzugeben, wonach eine schnelle Bearbeitung mit geringer Belastung, hoher Werkzeugstandzeit und hoher Oberflächenqualität des Rundmessers mit konstruktiv einfachen Mitteln ermöglicht ist.The present invention is therefore based on the object of specifying a method and a device for machining a circular knife, according to which rapid machining with low load, long tool life and high surface quality of the circular knife is made possible with structurally simple means.
Erfindungsgemäß wird die voranstehende Aufgabe durch ein Verfahren zum Bearbeiten eines Rundmessers mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch eine Vorrichtung zum Bearbeiten eines Rundmessers mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst.According to the invention, the above object is achieved by a method for machining a circular knife with the features of
Dabei ist das Verfahren gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass ein Werkzeug während der Rotation des Rundmessers mit dem Rundmesser eingreift und sich dabei derart entlang dem Rundmesser bewegt, dass ein Eingriffspunkt zwischen Rundmesser und Werkzeug durch die sich überlagernden Bewegungen von Rundmesser und Werkzeug kontinuierlich entlang dem Rundmesser und dem Werkzeug wandert, und dass das Werkzeug einen drehangetriebenen Schaft mit einem mit dem Schaft mitdrehenden und mit dem Rundmesser eingreifenden Kopfelement aufweist.The method according to
Die Vorrichtung gemäß Anspruch 10 ist zum Bearbeiten eines Rundmessers, nämlich zur Durchführung des Verfahrens zum Bearbeiten eines Rundmessers, insbesondere zum Schärfen eines Rundmessers, nach einem der Ansprüche 1 bis 9 ausgebildet, wobei die Vorrichtung eine Dreheinrichtung zur Erzeugung einer Rotation des Rundmessers und eine Bewegungseinrichtung zur Erzeugung einer Bewegung des Werkzeugs für ein Eingreifen zwischen Rundmesser und Werkzeug aufweist.The device according to claim 10 is designed for processing a circular knife, namely for carrying out the method for processing a circular knife, in particular for sharpening a circular knife, according to one of
In erfindungsgemäßer Weise ist zunächst erkannt worden, dass durch geschickte Nutzung des Werkzeugs die voranstehende Aufgabe auf überraschend einfache Weise gelöst wird. Die Bewegung des Werkzeugs erfolgt dabei derart entlang dem Rundmesser, dass ein Eingriffspunkt zwischen Rundmesser und Werkzeug durch die sich überlagernden Bewegungen von Rundmesser und Werkzeug kontinuierlich entlang dem Rundmesser und dem Werkzeug wandert. Im Vergleich zu einem üblichen Hartdrehen oder Schleifen ergibt sich eine deutliche Reduzierung der Bearbeitungszeit, wobei das Bearbeitungsergebnis qualitativ wesentlich hochwertiger ist als bei einem üblichen Hartdrehen oder Schleifen, da mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Bearbeitung von Flächen mit geringer Belastung des Rundmessers realisiert wird. Oberflächen von Rundmessern, die bisher geschliffen werden müssen, können nun mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bearbeitet werden. Dabei können sich Rauheiten bis lediglich Ra = 0,6 Mikrometer ergeben. Insoweit kann das erfindungsgemäße Verfahren in vorteilhafter Weise sowohl für eine Endbearbeitung als auch für eine Zwischenbearbeitung in einem Kombinationsprozess eingesetzt werden.In the manner according to the invention, it was first recognized that the above object can be achieved in a surprisingly simple manner by skillful use of the tool. The tool is moved along the circular knife in such a way that an engagement point between the circular knife and the tool extends through the superimposed movements of the circular knife and tool migrates continuously along the circular knife and the tool. Compared to conventional hard turning or grinding, there is a significant reduction in the machining time, the quality of the machining result being significantly higher than that of conventional hard turning or grinding, since the method according to the invention enables surfaces to be machined with a low load on the circular knife. Surfaces of circular knives that previously had to be ground can now be processed with the method according to the invention. This can result in a roughness of only Ra = 0.6 micrometers. In this respect, the method according to the invention can advantageously be used both for final processing and for intermediate processing in a combination process.
Folglich sind mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitgestellt, wonach eine schnelle Bearbeitung mit geringer Belastung, hoher Werkzeugstandzeit und hoher Oberflächenqualität des Rundmessers mit konstruktiv einfachen Mitteln ermöglicht ist.Consequently, with the method according to the invention and the device according to the invention, a method and a device are provided, according to which fast machining with low load, long tool life and high surface quality of the circular knife is made possible with structurally simple means.
Im Hinblick auf eine besonders einfache Durchführung des Verfahrens kann eine Bearbeitungsgeschwindigkeit, Schneidgeschwindigkeit oder Schärfgeschwindigkeit durch die Rotation des Rundmessers bestimmt werden. Je nach Anwendungsfall kann eine höhere oder geringere Rotationsgeschwindigkeit und damit Bearbeitungsgeschwindigkeit, Schneidgeschwindigkeit oder Schärfgeschwindigkeit gewählt werden.With regard to a particularly simple implementation of the method, a processing speed, cutting speed or sharpening speed can be determined by the rotation of the circular knife. Depending on the application, a higher or lower rotation speed and thus processing speed, cutting speed or sharpening speed can be selected.
Hinsichtlich einer besonders sicheren und qualitativ hochwertigen Bearbeitung des Rundmessers kann ein Abspanen über einen Y- oder Z-Vorschub des Werkzeugs erfolgen.With regard to a particularly safe and high-quality machining of the circular knife, stock removal can take place via a Y or Z feed of the tool.
Weiterhin im Hinblick auf eine qualitativ besonders hochwertige Bearbeitung des Rundmessers kann durch die Wanderung des Eingriffspunkts eine Schälwirkung erzeugt werden.Furthermore, with a view to a particularly high-quality machining of the circular knife, a peeling effect can be generated by the migration of the engagement point.
Bei einem konkreten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens kann das Kopfelement auf den Schaft aufgeschraubt sein. Hierdurch ist ein einfacher Austausch eines verschlissenen Kopfelements möglich.In a specific embodiment of the method according to the invention, the head element can be screwed onto the shaft. This enables a worn head element to be exchanged easily.
Je nach konkretem Anwendungsfall kann während des Bearbeitens des Rundmessers eine zusätzliche Linearbewegung entlang der Rotationsachse des Rundmessers oder entlang der Z-Achse erfolgen. Mit einer derartigen überlagernden Vorschubbewegung kann die grundsätzlich auf eine Plattenbreite beschränkte Drehlänge quasi künstlich verlängert werden.Depending on the specific application, an additional linear movement can take place along the axis of rotation of the circular knife or along the Z-axis while the circular knife is being machined. With such a superimposed feed movement, the turning length, which is basically limited to a plate width, can be artificially lengthened.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung können grundsätzlich unterschiedlichste Rundmesser bearbeitet werden. Dabei kann je nach Anwendungsfall das Rundmesser ein neues oder ein verschlissenes Rundmesser, beispielsweise Tellermesser oder Stechmesser, sein.With the method according to the invention and the device according to the invention, a wide variety of circular knives can in principle be processed. Depending on the application, the circular knife can be a new or a worn circular knife, for example a circular knife or a stick knife.
Je nach Erfordernis kann das Rundmesser flächig, auf einer Seite oder auf zwei Seiten bearbeitet werden. Dabei können Rundmesser, an deren Schneide in der Regel zwei Fasenwinkel angebracht sind, einseitig oder auf beiden Seiten, die Haupt- und Vorfase, bearbeitet werden. Dabei ergibt sich eine Haupt- und Rückschneide. Es gibt jedoch auch Ausnahmen, bei denen nur die Hauptschneide bearbeitet wird.Depending on the requirements, the circular knife can be machined flat, on one side or on two sides. Round knives, on the cutting edge of which there are usually two bevel angles, can be machined on one side or on both sides, the main and pre-bevel. This results in a main and back cutting edge. However, there are exceptions where only the main cutting edge is machined.
Bei einem konkreten Ausführungsbeispiel kann ein Bearbeiten des Rundmessers lediglich in einem äußeren Schneidenbereich erfolgen. Hierbei ist es nicht erforderlich, eine größere Fläche des Rundmessers zu bearbeiten.In a specific exemplary embodiment, the circular knife can only be machined in an outer cutting area. It is not necessary to process a larger area of the circular knife.
Durch die sich überlagernden Bewegungen von Werkzeug und Rundmesser kann ein Schneideneingriffspunkt kontinuierlich weiterwandern. Das ist einerseits ideal für die Schneide und andererseits treten ganz andere Belastungen als beim herkömmlichen Drehen auf. Eine entstehende Passivkraftbelastung ist deutlich höher.Due to the overlapping movements of the tool and circular knife, a cutting edge engagement point can move on continuously. On the one hand, this is ideal for the cutting edge and, on the other hand, the stresses involved are quite different from those of conventional turning. The resulting passive force load is significantly higher.
Das erfindungsgemäße Verfahren, kann ein Werkzeug verwenden, das auch als „Spinning Tool“ bezeichnet werden kann.The method according to the invention can use a tool which can also be referred to as a “spinning tool”.
Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die nachgeordneten Ansprüche und andererseits auf die nachfolgende Erläuterung bevorzugter Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie der erfindungsgemäßen Vorrichtung anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung der bevorzugten Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung werden auch im Allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In der Zeichnung zeigen
-
1 in einer perspektivischen Darstellung ein als Tellermesser ausgebildetes Rundmesser mit unterschiedlichen Vorfasen auf der Rückseite, -
2 in einer schematischen Seitenansicht einen Schaft eines Werkezugs zur Verwendung bei einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens.
-
1 a perspective view of a circular knife designed as a circular knife with different bevels on the back, -
2 a schematic side view of a shaft of a tool for use in an embodiment of the method according to the invention.
Im Hinblick auf eine schnelle Bearbeitung mit geringer Belastung und hoher Oberflächenqualität des Rundmessers
Das auch als „Spinning Tool“ bezeichenbare Werkzeug
Ein weiterer besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass eine wirkungsvolle maschinelle Bearbeitung von schwer zerspanbaren Werkstücken und auch bei Werkstücken erfolgen kann, bei denen eine Bearbeitung in Ausnehmungen in den Werkstücken zu erfolgen hat.Another particular advantage of the method according to the invention is that effective machining of workpieces that are difficult to machine and also of workpieces in which machining has to take place in recesses in the workpieces can take place.
Hinsichtlich weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf den allgemeinen Teil der Beschreibung sowie auf die beigefügten Ansprüche verwiesen.With regard to further advantageous embodiments of the method according to the invention and the device according to the invention, reference is made to the general part of the description and to the appended claims in order to avoid repetition.
Schließlich sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die voranstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele lediglich zur Erörterung der beanspruchten Lehre dienen, diese jedoch nicht auf die Ausführungsbeispiele einschränken.Finally, it should be expressly pointed out that the exemplary embodiments described above only serve to explain the teaching claimed, but do not restrict them to the exemplary embodiments.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- RundmesserCircular knife
- 22
- RotationsachseAxis of rotation
- 33
- Werkzeugtool
- 44th
- Schaftshaft
- 55
- KopfelementHead element
- 66th
- Schraubescrew
- 77th
- RotationsachseAxis of rotation
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102020207907.2A DE102020207907A1 (en) | 2020-06-25 | 2020-06-25 | Method and device for machining a circular knife |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE102020207907A1 true DE102020207907A1 (en) | 2021-12-30 |
Family
ID=78826824
Family Applications (1)
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DE102020207907.2A Pending DE102020207907A1 (en) | 2020-06-25 | 2020-06-25 | Method and device for machining a circular knife |
Country Status (1)
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DE19719892A1 (en) | 1997-05-12 | 1998-11-19 | Maier Kg Andreas | Precision machining tool |
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2020
- 2020-06-25 DE DE102020207907.2A patent/DE102020207907A1/en active Pending
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DMG MORI CO., LTD.: Stabiles und hochpräzises Drehzentrum NLX 3000. 2-3-23, Shiomi, Koto-ku, Tokyo 135-0052, Japan , 14.02.2017 (NLX3000ND-GE02D - D.1702.CDT.0000). Seite 22. - Firmenschrift. https://media.dmgmori.com/media/epaper/nlx_3000_de/index.html [abgerufen am 09.03.2021] |
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