DE1577451A1

DE1577451A1 - Verfahren zum Nachschleifen eines Werkzeugstahles

Info

Publication number: DE1577451A1
Application number: DE1966O0011972
Authority: DE
Inventors: Erich Kotthaus
Original assignee: Oerlikon Buehrle Holding AG
Current assignee: OC Oerlikon Corp AG Pfaeffikon
Priority date: 1965-10-13
Filing date: 1966-09-21
Publication date: 1970-05-06
Also published as: SE328502B; CH450949A; FR1502927A; DE1577451C3; GB1164166A; US3487592A; JPS5633207B1; DE1577451B2

Description

W 19/17 Oerlikon - Bührle Holding A.G., Zürich *mn ι g> λ

Einreichfertig zur }_{t 5ΐρ}

■ Weiterleitung erhalten . ·

Palonlanwait

Dipl.-!ng. H. Lesser .

Verfahren zum Nachschleifen eines Werkzeugstahles

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Nachschleifen ; eines Werkzeugstahles zum Schneiden von Zahnrädern mit gebogenen Zähnen, der versehen 1st mit einem Schaft« einer gegenüber * der Schaftachse geneigten Spanfläche, zwei Plankenfreiflächen und einer Kopffreiflache, welche mit der Spanfläche zusammen die Schneide bilden, bei dem die Spanfläche nachgeschliffen wird. .

Bei einem bekannten Verfahren dieser Art, wird ein prismenförmiger Werkzeugstahl zum Schneiden von Zahnrädern nachgeschliffen. Dabei liegt die Spanfläche in einer zur Schaftachse des Werkzeugstahls schiefen Ebene. Die Freiflächen werden dabei nicht

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geschliffen, sondern sie bleiben im Rohzustand des gewalzten prismatischen Stabes, aus dem der Werkzeugstahl hergestellt wurde. Beim Nachschärfen des Stahles wird lediglich die Span- · fläche nachgeschliffen, wodurch die Unebenheiten und Verletzungen des gewalzten Rohstahles sich an der durch die Spanfläche und dl· Freiflächen gebildeten Schneidekante bemerkbar machen. Ein nach diesem Verfahren nachgeschliffener Werkzeugstahl hat den Nachteil, dass er einen unsauberen Schnitt an dem durch ihn bearbeiteten Werkstück erzeugt.

Weiter$ zeigt es sich als nachteilig, dass die Anzahl der . möglichen Nachschliffe, wie ja allgemein bekannt, relativ klein 1st, wenn nur eine Fläche des Werkzeugstahls nachgeschliffen wird.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, diese Nachteile j Zu beseitigen. Erfindungsgemäss werden die In bezug auf die

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Schaftachse geneigten Freiflächen gegenüber dem Abschliff der Spanfläche um soviel abgeschliffen, dass sich die Schneide lgngs der Schaftaohse verschiebt.

• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Oegenstan-■ des der Erfindung dargestellt. Es zeigern.

Flg. 1 einen Teil eines Messerkopfes teilweise In Drauf-

sieht und teilweise geschnitten;

Fig. 2 einen Schnitt des Messerkopfes nach Linie II-II in Pi«. Il

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Pig. 3 einen Schnitt des Messerkopf68 naoh Linie III-III

in Pig. ΐι ■ Flg. 4 eine sohematlsche Ansicht (teilweise geschnitten)

der Befestigungsvorrichtung der WerkzeugetShle beim

Durchfuhren des Schleifverfahrenst Pig. 5 eine Draufsicht auf einen Werkzeugträger mit abge liobenen KopfstUcki

Flg. 6 einen Schnitt nach Linie VI-VI in Fig. 4| Pig* 7 tine teilweise Ansicht nach Schnittlinie VII-VTI in

Pig. ki Pig. 8 eine Ansicht des Werkzeugstahls (in der Schlelfvor-

^/ riehtu 3) gegen die SpanflKche gesehent Fig. 9 ein® Seitenansicht des Werkzeugstahl (in der Sohlelf-

Vorrichtung)1

Flg. 10 einen Schnitt des Werkz«i2gstahls längs g§in@r Schaftachse und senkrecht zur FlankenfrelflSehs.

Wie es aus den Fig. 1, 2 und 3 ersichtlich ist« sind an eines Hesierkopf 50 WerkseugstShle 11 mit polygonalen Querschnitt angebracht. Dies^e Werkzäugstähle 11 sind in zur Messerkopf achse geneigten» in Tangentialebenen verlaufenden Aufnahaenuten l8 raittels Klatfmern 17» «reiche durch Schrauben l6 gespannt sind» am Messerkopf befestigt.

Der Schaft der WerkzeugstMhIe 11 weist an einem Ende eine PlSchenkonfiguration 19 auf, welche die Schneide 51 bildet. Andere ausgedruckt bedeutet dies, dass die Schneide 51 gebildet 1st

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durch die Schnittlinien der Spanfläche 12 mit den Freiflächen , 13, 14 und 15' Dabei ist die Spanfläche 12 die Fläche des Werkzeug-Stahles, über die der Span läuft. Die Kopffrel-flache 13 steht rechtwinklig zu einer die Schaftachse des Messers enthaltenden Symmetrieebene 52-52, dass beide Flankenfreiflächen gegenüber der Schaftachse 54 unter gleichem WinkelöC * l6° 20' stehen. Die Schnittlinien IJl, 132 der Kopffreiflache 13 mit den Flankenfreiflächen verlaufen parallel zueinander, und der Kopffreiwinkel γ" , d.h. der Winkel zwischen der bearbeiteten Schnittfläche und der Freifläche beträgt 15°. Der Winkel zwischen Span-, fläche 12 und der Schaftachse 54 des Werkzeugstahls ist£ = und stimmt im Beispiel mit der Schaftneigung des Werkzeugstahls 11 zur Achse des Messerkopfes 50 überein.

Mit 121, 141 und 151 sind die Schnittlinien der Kopffreifläche 13 mit der Spanfläche 12, bzw. mit den Flankenfreiflächen und 15 bezeichnet. Die Schnittlinien der Spanfläche 12 mit den Flankenfreiflächen 14 und 15 sind mit 142 und 152 bezeichnet (Fig. l). Zum Auswechseln der Werkzeugstähle 11 am Messerkopf 50 werden die Schrauben 16 gelöst, wodurch die -Werkzeugstähle aus ihren Aufnahmenuten 18 herausnehmbar sind. Neu geschliffene Werkzeug- , stähle werden danach in die Aufnahmenuten 18 bis zu einem echematlsch durch die strichpunktierte Linie 20 dargestellten Anschlag gebracht (Fig. 2). Die Werkzeugstähle sind hierdurch in Ihre endgültige Lage gebracht und benötigen keine zusätzliche Einstellung am Messerkopf. Die Befestigung der Werkzeugstähle . geschieht durch Anziehen der Schrauben 16.

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Die Schleifmaschine 21 weist, wie es die Pig.Λ zeigt» einen Längsschlitten 22 auf, auf dem ein Querschlitten 23 beweglich angeordnet ist. Der Querschlitten 23 ist mit zwei Armen 24> und 25 versehen, in welchen eine Welle 26 gelagert ist. In gleichen Abständen voneinander weist die Welle 26 Querbohrungen auf, in denen Bolzen 27 gehalten sind (Fig. 6), welche als Schwenkachsen für Träger 28 dienen. Die Welle 26 ist mit einer Verzahnung 29 versehen, in die ein von einem Handrad 30 angetriebenes Schneckenrad eingreift. Das Handrad 1st an einem Flansch 31 des Armes 25 gelagert. Das Uebersetzungsverhältnis zwischen dem Schneckenrad

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und der Verzahnung ist beispielsweise so gewählt, dass von einer Ausgangsstelle aus, in der die Träger 28 vertikal sind, eine Umdrehung des Handrades 30 eine Umdrehung der Welle 26 um 1 verursacht.

,Ein Querst lick 32 weist ebenfalls Bohrungen in gleichen Abständen voneinander auf, in denen Zapfen 33 befestigt sind. Diese Zapfen dienen als weitere Schwenkachsen für die Träger 28. Ein Querteil 34- ist auf einen Vierkant 46 der Welle 26 aufgesteckt! und durch Schraubenverbindungen 35 (Fig. 4) starr mit der Welle 26 verbunden. Eine von einem Handrad 37 angetriebene Spindel 36 ist im Querteil 34 gelagert und greift mit ihrer Schnecke 38 in ein mit dem zu äusserst rechts liegenden Träger 28 fest verbundenes Zahnsegment 49 ein. Von der Ausgangesteile aus, in der die Träger 28 sich in der vertikalen Lage befinden« verursacht eine Umdrehung des Handrades 37 eine Schwenkung der Träger 28 u» dJLe Bolzen 27 von 1 Orad.

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Am oberen Ende von jedem Träger 28 1st eine Führungsnut· 29 angebracht (PIg. 4 und 5), In der ein zu schleifender Werkzeugstahl 11 befestigt 1st, mittels eines Kopfstücks 40, welches eine Schraube 41 aufweist« die in eine Gewindebohrung 42 des Trägers 28 eingeschraubt wird. Die Neigung der Führung 39 zur Fläche 53 des Trägers 28, d.h. die Neigung des Schaftes des Werkzeugstahls in der Schleifvorrichtung ist mit φ bezeichnet und beträgt φ - £ + f _k - 35°.

Wie es die Fig. 4 und 7 zeigen, sind am ersten und am letzten Träger 28 FUhrungshaken 43 und 44 angebracht. In diese kann ein AnsohlagstUck 45 geschoben werden, wenn die Träger 28 sich in der Flg. 4 gezeichneten Lage befinden. Eine rotierende zylindrische Schleifscheibe 47 ist in Führungen 48 auf und abwärts am Gehäuse der Schleifmaschine 21 beweglich angebracht.

Mit a, b und c sind dia Abschliffe am Werkzeugstahl bezeichnet, welche erzeugt werden zur Durchführung des Verfahrens (Flg. 8, 9).

Wie es die Flg. 9 zeigt, ist mit g der Verschiebungsweg eines Punktes der Kopffreifläche 13 in der Richtung der Schaftachse während ihrem Nachschleifen bezeichnet und mit h eine Länge gleich der orthogonalen Projektion von g auf die Kopff reiflachet k ist gleich der Verschiebungslänge eines Punktes der Kopffreiflache 13 in einer Eben· parallel zur Kopffreifläche während

deren Nachschleifen. Die Länge 1 1st gegeben durch h - i + k.

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Zur Durchführung des Verfahrens, nämlich zum Nachschleifen der WerkzeugetShIe so, dass die durch die Flächenkonfiguration gebildete Schneide 142» 121, 152 entlang der Schaft&ehse in die in den Pig* 8 und 9 strichpunktiert eingezeichnete Lage verschoben wird/ werden die su schleifenden Werkzeugstähle 11 In dl« Führungsnuten 39 <ier sich in der Ausgangsstellung befindlichen Träger 28 eingelegt, so dass die Kopffreiflächen 13 parallel zu ' den fliehen 53 der Träger 28 sind. Diese Werkzeugstähle werden danach trtrsohoben, bis ihre Schneiden am AnschlagstUck 45an-•toes*n, und mittels der Schrauben 41 Über die Kopfstücke 40 befestigt. «Nach Wegnahme des Anechlagetückes 45 werden die Kopffrei flächen 13 in eine Lage gebracht, in der sie parallel' zur Vtreohiebungsrichtwig der Schlitten 22 und 23 sowie der Mantellinien der Schleifscheibe 47 sinä_e indem das Handrad 30 von der Ausgangsstellung aus 90 mal gedreht ^iFd₉ wodurch auch die Welle 26 üb ihre Achse um. 90° geschwenkt wird. In bekannter und daher nicht weiter dargestellter Art werden nun die Schlitten 22 und 33 in horizontalebenen und die Schleifscheibe 47 in einer Vertikalebene verschoben, sodass durch die rotierende Schleifscheibe eine Dicke von beispielsweise c - 0,3 mm von den Werkzeugstählen 11 abgetragen wird.

Nach diesem Nachschliff der kopffreiflachen werden die Träger 28 wieder durch Zurückdrehen des Handrades 30 in die Auigangalage gebracht und die Schrauben 41 gelöst. Nach Drehung

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von Hand .der Werkzeugstähle li:.um ihre Schaftaohse um 90° riehmen diese die in der Fig. 4 gezeigte Lage ein und werden wieder bis an das wieder angebrachte AnschlägstUck 45 gedrückt. In dieser

Stellung werden die Werkzeugstahle 11 endlich mittels der Schrauben 41 wieder befestigt, und das AnschlagetUek 45 wird wieder entfernt. Indem das Handrad 30 um 15 Umdrehungen gedreht wird, welche einer der Welle 26 um einen Winkel von If ^ « 15° um deren Achse entsprechen, gelangen die Spanflächen in eine Lage parallel zu den Verschlebungsrichtungen der Schlitten 22 und 23. Nun wird, eine Materialdicke b von der Spanfläche 12 weggeschliffen, deren Wert erhalten wird durch die Beziehung (Fig. 9)t b ■ k . cos jf . . Da k « h - i, wobei h « c . tg φ und i « c . tg jf ^, ergibt eloh beim Einsetzen in erster Gleichung: b ■ c . (tg$ - tg ^ _R) . cos tf ^ und durch die entsprechende Einsetzung der numerischen Werte der einzelnen Komponentent b * 0,125 snm.

Nach dem Nachschliff der Spanflächen, werden die Träger 28 wieder durch Zurückdrehen des Handrades 30 in die Ausgangslage gebracht und die Schrauben 41 gelöst. Nach Drehung von Hand der Werkzeugstähle 11 um Ihre Schaftachse um 90° im Uhrzeigersinn, werden die Stähle bis an das wieder angebrachte AnschlagstUck 45 gedruckt. In dieser Stellung werden die Werkzeugstähle mittels der Schrauben 41 befestigt, und das Anschlagstück 45 wird wieder entfernt J Indem das Handrad 30 um 16 Y3 Umdrehungen gedreht wird, was einer Schwenkung der Welle 26 um einen Winkel von 16° 20* um

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deren Achse entspricht, gelangen die Freiflächen 14 in eine Lage/ die parallel zu den Verschiebungsrichtungen der Schlitten 22 und 23 ist. Nun wird der Abschliff a entfernt, der sich gemäss Pig. 8 und 11 aus der Beziehung a = g . sinoC ergibt, wobei nach Fig. 9 g « ist. Durch Einsetzen der numerischen Werte erhält man:

a = Ö,1OJ mm.

Auf gleiche Art werden nun die Freiflächen 15 mit dem gleichen Abschliff a = 0,103 mm geschliffen, wobei jedoch in der Ausgangsstellung die Werkzeugstähle in eine um l80° um ihre Schäftachse gedrehte Lage gegenüber der Einstellung zum Nachschliff der Flächen 14 gebracht werden müssen.

. Selbstverständlich kann das Verfahren auch durchgeführt werden, wenn eine, eine gewölbte Kante 121 ergebende, gekrümmte Kopffreiflache erreicht werden soll. Zu diesem Zweck ist es jedoch zweckmässig, eine Profilschleifscheibe zu verwenden, deren Profil demjenigen der Kopffreifläche entspricht. Die übrigen Flächen müssen in diesem Falle mit einem zylindrischen Teil der Schleif-* scheibe geschliffen-'werden, oder sogar mit einer anderen, vollständig zylindrischen Scheibe, was allerdings eine leichte und schnelle Auswechselbarkeit der Schleifscheibe voraussetzt.

Für weitere Nachschliffe der Werkzeugstähle 11 werden die beschriebenen Operationen genau gleich wiederholt, wodurch die Werkzeugstähle um die gleiche Länge kürzer werden.

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Selbstverständlich könnte auch statt der zylindrischen Schleifscheibe 47 eine Profilschleifscheibe verwendet werden« wobei dann zwei oder eventuell die drei erwähnten Freiflächen in einem einzigen Durchgang unter der Schleifscheibe geschliffen ' werden.

Beim Schleifen von grossen Serien von Werkzeugstählen ist es zweckmSssig, nachdem die Maschine zum Nachschleifen einer Fläche eingestellt ist« die ganze Serie in Sätzen von Nessern, wie sie in Fig. 4 dargestellt sind, zu unterteilen und diese durch die Maschine durchlaufen zu lassen, bevor diese zum Schlei-.fen einer weiteren Fläche umgestellt wird, da dadurch die Nebenzeiten herabgesetzt werden.

Es kann weiter zweekmSssig sein, Tabellen aufzustellen, in denen die nach den üblichen trigonometrischen Berechnungen erhaltenen Abschliffe in Punktion der Winkel der die Schneide bildenden Flächen der Wsrkzeugstähle eingetragen werden. Demzufolge ist das Verfahren auf einfache Weise durchzuführen, indem die an der Schleifmaschine einzustellenden Werte von den Tabellen nur abzulesen sind.

Selbstverständlich kann das Verfahren auch durchgeführt werden, wenn die Kanten 151 und 141 im Gegensatz zum beschriebenen Beispiel, sich im Endlichen schneiden, was bedeutet, dass ' in diesem Fall grössere Flankenfrelwinkell erreicht werden als bei den normal hinterschliffenen Werkzeugen, bei denen, wie es ja

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allgemein bekannt ist« lediglich die SpanflKohe nachgeschliffen wird. Um jedoch in diesem Fall die Flankenfreiflächen in die Sohleif-

lage tu bringen, ist es nötig· das Handrad 37 (Fig. 4) zu bedienen. Auch Ist das Handrad 37 zu bedienen, wenn der Werkzeugstahl so . gestaltet ist, dause er im Träger 28 nicht mehr so zu befestigen ist,

dass iitie SpanfHohe senkrecht zur Flüche 33 steht.

Claims

Patentansprüche

/ 1.1 Verfahren zum Nachschleifen eines Werkzeugstahles zum Schneiden

C/ . · ■

von. Zahnrädern« der versehen 1st mit einem Schaft« einer gegenüber der Schaftachse geneigten Spanfläehe, zwei Flankenfreiflächen und einer Kopffreiflache, welche zusammen mit der Spanfläche die Schneide bilden, bei dem die Spanfläche nachgeschliffen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die in bezug auf die Schaftachse (54) geneigten Freiflächen (1>, 14, 15) gegenüber dem Abschliff der Spanfläche (12) um soviel abgeschliffen werden, dass sich die Schneide (51) längs der Schaftachse (54) verschiebt.
2. Schleifmaschine zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch Γ, dadurch gekennzeichnet, dass der mit einer Führung (59) (an der der Werkzeugstahl (11) befestigt 1st, versehene Träger (28) um eine Welle (26) so schwenkbar ist, dass die Kopffreifläche (13) in eine Lage parallel zu den Bewegungsrichtungen der Schlitten (22 und 23) einstellbar ist.
3. Schleifmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (28) mit einer abnehmbaren Anschlagvorrichtung (45) « für den Werkzeugstahl (11) versehen ist. _
4. Schleifmaschine zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger um einen Bolzen (27)

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schwenkbar und einstellbar ist, der rechtwinklig zur Weile (26) angeordnet ist.
5. Schleifmaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Trägern (28) in gleichen Abständen voneinander über ein QuerstUck (23) miteinander gekuppelt sind.

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