DE119748C

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Publication number: DE119748C
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Description

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LCΠ041/

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Das Verfahren dient zum Bearbeiten (Hobeln, Fräsen u. s. w.) von Werkstücken mit ebenen oder einfach gekrümmten Flächen vermittelst gezahnter Werkzeuge mit Schneiden, welche senkrecht oder annähernd senkrecht zur bearbeiteten Fläche wirken. Bei einem relativen Vorschub des Werkstückes gegen das neue Werkzeug dringt die einzelne Zahnschneide desselben senkrecht oder annähernd senkrecht von der Seite her in die abzuhebende Schicht ein, sie schneidet also nicht breite Späne entweder in einem Mal vom Grunde der bearbeiteten Fläche oder in einzelnen Schichten parallel zu derselben mittels zu ihr paralleler Schnitte ab, sondern dringt von der Seite her in die abzunehmende Schicht ein und beseitigt dieselbe mittels senkrecht zur bearbeiteten Fläche stehender Schnitte, wodurch von dieser dünne, zur bearbeiteten Fläche senkrechte Späne von einer Breite, welche der Dicke der abzunehmenden Schicht entspricht, abgeschnitten werden.

Die neuen Schneidwerkzeuge sind mit einer verhältnifsmäfsig sehr grofsen Anzahl von Schneiden versehen, damit jede Schneide nur einen sehr dünnen Span seitlich abzuschneiden braucht und dadurch bei der Arbeit des Schneidens Kraft gespart wird. Die Schneiden wirken der Reihe nach seitlich fortschreitend über die ganze zu bearbeitende Fläche hin, so dafs die Stärke jedes abgenommenen Spanes oder Spänchens gleich dem Quotienten aus der abzunehmenden Schicht und der Anzahl der Schneidzährie ist, mit anderen Worten, die Stärke oder Dicke eines Spänchens ist gleich dem in der Bewegungsrichtung projicirten Abstande zweier Zahnschneiden.

Die Seitenflächen der Zähne bezw. des Werkzeuges, welche, wie vorher gesagt, eine eigentliche Schneidarbeit nicht verrichten sollen, gleiten auf den ebenen oder einfach gekrümmten, bereits bearbeiteten Flächen des Werkstückes seitlich weiter und werden auf diesem während der Arbeit geführt. Da die Schneiden nicht hinterarbeitet sind, ist auch ein seitliches Einreifsen der Späne in die zu bearbeitenden Flächen des Werkstückes verhindert.

Das Verfahren ist in den Fig. 1 bis 3 an der Bearbeitung der Seitenflächen einer sechskantigen Mutter veranschaulicht. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist das in diesem Fall feststehende, gezahnte Schneidwerkzeug α von linearer Form gegen die Bahn der in der Pfeilrichtung zu bewegenden Mvttter h geneigt, und zwar um so viel, dafs die Projection aller Zahn-• schneiden in der Bewegungsrichtung der Breite der zu bearbeitenden Fläche entspricht, oder sie übertrifft. Hierdurch gelangen bei der Bewegung der Mutter von der oberen, ausgezogen gezeichneten Lage bis in die untere, punktirt gezeichnete alle Theile der zu bearbeitenden Seitenfläche der Mutter nach einander unter die Wirkung der einzelnen Zahnschneiden des Werkzeuges a, wobei während der Vorbewegung der Mutter je eine Anzahl Schneiden, deren Gesammtheit der Höhe der Mutter entspricht, gleichzeitig arbeiten. Beim Beginn des Schneidens sind die Zähne an dem einen (oberen) Ende des Werkzeuges und kurz vor Beendigung des Schneidens die Zähne

am anderen (unteren) Ende des Werkzeuges in Thätigkeit. Der gleiche Effect tritt natürlich ein, wenn man die Mutter feststehen und das Schneidmesser sich entgegengesetzt zur Pfeilrichtung be\vegen läfst.

In den Fig. 4, 5 und 6 sind fräserartige Ausführungsformen eines den gleichen Arbeitsprocefs ausführenden Schneidwerkzeuges dargestellt. Die Fig. 4 und 6 entsprechen der Fig. 2, die Fig. 5 entspricht der Fig. 1. Die Werkzeuge besitzen spiralig" hinter einander folgende Zahnschneiden in einer der Breite der zu bearbeitenden Fläche entsprechenden oder sie übertreffenden Steigung der Zahnspirale.

Bei der Drehung der spiralig ansteigenden Zahnschneiden tritt im Wesentlichen derselbe Arbeitsprocefs wie bei der geradlinigen Bewegung des in Fig. 1 bis 3 dargestellten Werkzeuges ein, indem ebenso wie dort bei einmaligem Vorgange, hier bei einmaliger Drehung des Werkzeuges sämmtliche Zähne hinter einander in Thätigkeit treten und die betreffenden Seitenflächen der Mutter nicht in der Bewegungsrichtung, sondern senkrecht bezw. annähernd senkrecht dazu, und zwar in dem dargestellten Beispiel von unten her, in die abzuhebende Schicht eindringen und, nach oben fortschreitend, in der Bewegungsrichtung verlaufende Späne abheben von einer Breite, die der Dicke der abzuhebenden Schicht entspricht.

Bei Werkzeugen dieser Art können die Schneidzähne zu bestimmten Zwecken sich auch an einer Innenkante befinden, natürlich unter Beibehaltung des spiraligen Verlaufes der Zahnschneiden, entsprechend den in den Fig. 4 und 6 gezeigten Formen.

Die in den Fig. 1 bis 3 und 4 bis 6 veranschaulichten Schneidwerkzeuge kann man auch paarweise oder zu mehreren gleichzeitig arbeiten lassen. Beispielsweise kann bei einer sechskantigen Mutter die Bearbeitung sämmtlicher sechs Flächen gleichzeitig erfolgen.

Ein Beispiel hierfür ist in den Fig. 7 bis 9 gegeben. Die Schneidwerkzeuge σ sind hier in die schräg zur Achse verlaufenden Längsnuthen c einer Büchse d eingesetzt und werden hier, nachdem sie durch Schrauben f auf das richtige Mais eingetheilt sind, durch Keile g gehalten. Wird nun auf diese Schneidwerkzeuge die sechskantige Mutter von oben her aufgesetzt, wie in Fig. 7 als Grundrifs veranschaulicht ist, so wird die Mutter bei ihrer axialen Vorbewegung, entsprechend der Pfeilrichtung in Fig. 7, in der oben beschriebenen Weise an allen sechs Seitenflächen zugleich bearbeitet; aufserdem wird sie während dieser Arbeit von den Schneidkanten geführt und tritt fertig bearbeitet unten aus der Vorrichtung aus, wie dies der in Fig. 9 gezeichnete Querschnitt durch den unteren Theil der Schneidvorrichtung erkennen läfst.

Die zu bearbeitende Mutter wird mit je einer Ecke derart auf jede Schneidkante b (Fig. 7 und 8) jedes Schneidwerkzeuges α aufgelegt, dafs jede Arbeitskante über jede Schneidkante b hinwegragt. Jeder oberste Zahn nimmt nun bei der axialen Verschiebung der Mutter den ersten Span der betreffenden Fläche weg, und die folgenden Zähne nehmen bei weiterem Fortschreiten der Mutter auf allen sechs Flächen zugleich je einen weiteren Span fort, bis alle Zähne die abzuhebende Schicht in der Breite der sechs Mutterflächen nach einander angegriffen und in einzelnen Spänchen hinweggenommen haben und jedes Werkzeug mit dem letzten Span an der anderen Seite jeder Fläche die nun fertig bearbeitete Mutter verläfst.

Das richtige Auflegen des Werkstückes auf die Schneidwerkzeuge wird durch eine passend gestaltete, in der Zeichnung nicht dargestellte Schablone oder durch eine Zuführungsvorrichtung erleichtert. Wie schon gesagt, kann auch die Mutter festgelegt und das Werkzeug bewegt werden. Auch können die Schneidwerkzeuge α so angeordnet werden, dafs weniger als sämmtliche Seiten der Mutter gleichzeitig bearbeitet werden. Endlich kann diese Art der Bearbeitung von Werkstücken auch bei anderen, z. B. bei viereckigen, scheibenförmigen u. s. w. Formen angewendet werden.

Die gezahnten Werkzeuge von linearer Form können auch von-beiden Seiten mit Zähnen, und zwar mit entgegengesetzt gerichteten Schneidkanten versehen sein, wie Fig. 10 zeigt, so dafs vor- und rückwärts gearbeitet werden kann.

Bei den vorbesprochenen Ausführungsformen hat es sich nur um die Bearbeitung von glatten Flächen gehandelt, indessen können auch einfach gekrümmte Flächen, beispielsweise Bolzen, nach demselben Princip bearbeitet werden. Wenn z. B. an Stelle der Mutter h in Fig. 1 bis 3 ein runder Körper ι (Fig. 11) vorhanden ist, so wird man die der Mantelfläche dieses Körpers anliegende Seite des Schneidwerkstückes α entsprechend hohl ausbilden, oder man kann auch das Schneidwerkzeug in der Weise im Winkel zu einem rotirenden Bolzen anordnen, dafs bei gleichzeitiger Längsbewegung des Schneidwerkzeuges sämmtliche Zähne nach einander mit sämmtlichen Theilen der Mantelfläche des Bolzens in Berührung kommen. Hiernach kann man folgende Fälle unterscheiden:

i. Es kann ein gerades Schneidwerkzeug nach Fig. 1 bis 3 langsam und in schräger Lage gegen einen rotirenden Bolzen geführt werden, wobei dann die Schrägstellung des Schneidwerkzeuges zweckmäfsig gleich der zu bearbeitenden Länge des Bolzens ist.

2. An Stelle der sechskantigen Muttern können niedrige Cylinder auf ihrer Mantelfläche bearbeitet werden, sofern die ebenen Schneidwerkzeuge mit eylindrisch schneidenden vertauscht werden.

3. Das Schneidwerkzeug kann auch eine Drehbewegung um den zu bearbeitenden Cylinder ausführen. Das Werkzeug wirkt dann scheinbar ähnlich den Schneideisen oder Schneidbacken einer gewöhnlichen Gewindeschneidkluppe, jedoch treten dieser gegenüber die Schneideisen oder Schneidbacken doppelt auf und es findet die Arbeit in der eigenthümlichen Weise statt, dafs das eine Backensystem Gewinde vorschneidet und das andere dieses Gewinde wieder fortschneidet, wonach dann ein gewöhnlicher Cylinder als Kern einer Schraube verbleibt.

Ein Ausführungsbeispiel für diesen letzterwähnten Fall zeigen die Fig. 12 und 13, in denen die in Fig. 12 links gelegenen und in Fig. 13 ausgezogen gezeichneten Schneidwerkzeuge α das Vorschneiden des Gewindes auf dem Cylinder h, die anderen Schneidwerkzeuge aber das Wiederfortschneiden des Gewindes ■bewirken. Die Steigungen der Gewinde beider Backensysteme sind ungleich und differiren auf die Länge der Backenhöhe mindestens um einen Gang des Vorschneidgewindes. Wird die Steigung der Nachschneidbacken so grofs, dafs man dadurch ein der Backenzahl entsprechend mehrgängiges Gewinde (bis 90⁰ Steigung) erhält, und läfst man die Schneiden dieser Backen zum Theil auf einem Cylinder verlaufen, so stellt das ganze Werkzeug in der Bearbeitung kreisrunder Oberflächen ein Werkzeug nach Art einer Gewindereibahle zum Aufreiben von Löchern dar.

Claims

Patent- Ansprüche:

I. Verfahren zum Bearbeiten (Hobeln, Fräsen u. s. w.) von Werkstücken mit ebenen oder einfach gekrümmten Flächen vermittelst gezahnter Werkzeuge mit Schneiden, welche senkrecht oder annähernd senkrecht zur bearbeiteten Fläche wirken, derart, dafs bei einer relativen Bewegung des Werkstückes gegen das Werkzeug der Hauptschneidprocefs nicht durch Abheben breiter Späne vom Grunde der bearbeiteten Fläche oder parallel derselben mittels zu dieser paralleler Schnitte, sondern durch Abschneiden dünner, zur bearbeiteten Fläche senkrecht stehender Späne von der Seite her mittels zur bearbeiteten Fläche senkrechter oder annähernd senkrechter Schnitte ausgeübt wird.
2. Vorrichtung zur Ausführung des unter 1. geschützten Bearbeitungsverfahrens, dadurch gekennzeichnet, dafs ein oder mehrere gezahnte Werkzeuge von linearer Form in derart schräge Stellung zum Werkstück einstellbar sind, dafs die Projection aller Zahnschneiden in der Bewegungsrichtung bei ebenen Flächen der Breite, bei einfach gekrümmten Flächen der Länge der zu bearbeitenden Fläche entspricht oder dieselbe übertrifft.
3. Vorrichtung zur Ausführung des unter 1. gekennzeichneten Bearbeitungsverfahrens ebener Flächen, gekennzeichnet durch ein oder mehrere gezahnte Werkzeuge in Scheiben oder Fräserform mit spiralig hinter einander folgenden Zahnschneiden und einer der Breite der zu bearbeitenden Fläche •entsprechenden oder sie übertreffenden Steigung der Zahnspirale.
4. Ausführungsform der Vorrichtung nach Anspruch 2 zur Bearbeitung einfach gekrümmter Flächen, dadurch gekennzeichnet, dafs die Zahnschneiden des oder der Werkzeuge der zu bearbeitenden Fläche entsprechend gekrümmt sind.

.5. Vorrichtung zur Ausführung des unter 1. geschützten B earbeitungsVerfahrens bei cylindrischen Werkstücken, dadurch gekennzeichnet, dafs mindestens zwei der an dem Werkstück entlang bewegbaren, gezahnten Werkzeuge oder zwei Satz derselben um das Werkstück drehbar sind und sie die abzuhebende Schicht durch Einschneiden eines ein- oder mehrgängigen Gewindes und nachfolgendes Wegschneiden des Windungskörpers entfernen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.