DE2106987C3 - Meßvorrichtung für Fräswerkzeuge - Google Patents

Description

3. Meßvorrichtung nach Anspruch 2, uekennzeichnel durch einen sm Support (I) in einer zu dessen Verschiebungsrirhtung parallelen Gleitführung (10) verschiebbaren Tragrahmen (II, 20) für die Schwenkachse (12) sowie Vorrichtungen zur Messung der Verschiebung des Tragrahmens (11, 20) relativ zum Support (1).

4. Meßvorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen die Gleitführung (10) für den Tragrahmen (II, 20) tragenden, am Support (1) parallel zum Aufnahmedorn (16) verschiebbar geführten Schlitten (6).

40

Die Erfindung betrifft eine Meßvorrichtung für Fräswerkzeuge, insbesondere Profil-Werkzeugsätze, mit einem Werkzeug-Aufnahmcdorn, einem in einer hierzu senkrechten Ebene verschiebbaren Support, einem daran um zwei zueinander senkrechte Achsen schwenkbar bzw. drehbar angeordneten, an das Werkzeug anlegbaren Meßkörper mit einer schneidenförmigen Meßkante, sowie Meßvorrichtungen zur Messung der Bewegungen des Meßkörpers.

Aus der deutschen Patentschrift 742 11 I sind Meßvorrichtungen für Fräsverkzcuge dieser Art bekannt, die einen mit einer geradlinigen Meßkante versehe,icn Meßtaster aufweisen, wobei die Fräscraufnahmceinrichtung relativ zum Meßtaster um eine zur Fräscrachse senkrecht stehende Achse verschwenkbar angeordnet ist. Aus der schweizerischen Patentschrift 254 284 ist weiterhin eine Werkzeug-Prüfeinrichtung der eingangs genannten Art bekannt, welche: einen in einer kreisbogenförmigen Führung um das Kreiszentrum verschwenkbaren Kreissektor aufweist, in dessen Drehpunkt zwei senkrecht zueinnnderliegendc Haarlineale sich kreuzen. In der deutschen Patentschrift 926 88! wird eine Meßvorrichtung für Fräswerkzeuge mit einem Fühlhebel beschrieben, der in einer Kreuzschiebergeradführung verschiebbar ist, die ihrerseits in Bogenführungen um zwei zueinander senkrechte Achsen verstellbar ist. Aus der deutschen Patentschrift 894 453 kennt man schließlich eine Meßvnrrichlung für Fräswerkzeuge, bei welcher ein Taster auf einem in einer Bogenführung verschiebbaren Support um zwei zueinander senkrechte Achsen verdrehbar angeordnet ist. Bei den vorstehend genannten, mit Fühlhebeln oder geradlinigen Meßkanten arbeitenden Meßvorrichtungen ist es jedoch zeitraubend und schwierig, die Schneidenbreiten, Schneidenhöhen und Schneidenwinkel von Fräswerkzcugen zu messen.

Aus der deutschen Patentschrift 936 235 ist ein mit einem federnd gelagerten Träger fest eingespannter Taster für Zahnradprüfgeriite bekannt, der einen kegeligen Kopf mit kreisförmiger Meßkante aufweist und infolge der federnden Lagerung des Trägers bei auftretenden Stoßen quer zu seiner Längsachse ausweichen kann. Eine derartige Anordnung ist jedoch zum Messen der Schneiden von Fräswerkzeugen nicht verwendbar.

Da sich die in der Holz-, Metall- und Kunststoflverarbeitung benutzten Fräswerkzeuge durch Verschleiß und Beschädigungen in ihren funktionswichtigen Abmessungen, wie Flugkreis, Schneidenbreite, Schneidenhöhe, Schneidenwinkel usw. verändern, muß zur Verhütung unerwünschter Maßabweichungen in entsprechenden Abständen jede der zahlreichen Einzclschneiden der Fräswerkzeuge nachgemessen werden. Dies wird dadurch erschwert, daß in der Praxis vielfach mehrere Fräswerkzeuge zu Profil-Werkzeugsätzen vereinigt sind, bei denen jeweils ein Teil der Schneiden hinter andere zurücktreten und diese überlappend angeordnet sind. Derartige Profil-Werkzeugsätze mußten daher bisher zum Nachmessen mit erheblichem Zeit- und Arbeitsaufwand auseinandergenommen und nachher wieder zusammengebaut werden.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, eine Meßvorrichtung für Fräswerkzeuge der eingangs genannten Art zu schaffen, welche die bisherigen Nachteile vermeidet und auf einfache Weise auch bei Profii-Werkzeugsätzen eine rasche und zuverlässige Messung der Flugkreise, Schneidenbreiten, der Schneidenhöhen und der Schneidenwinkcl aller Einzelschneiden ermöglicht.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Meßvorrichtung für Fräswerkzeuge der eingangs bezeichneten Art dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkörper scheiben- oder tellerförmig ausgebildet ist, eine durch die schneidenartige Meßkante begrenzte, koplanare Anlegefläche aufweist und einerseits um eine radial zum Aufnahmedorn durch die Meßkante verlaufende Schwenkachse schwenkbar und andererseits um eine senkrecht zur Schwenkachse durch den Mittelpunkt der kreisförmigen Meßkantc verlaufende Drehachse drehbar am Support gelagert ist.

Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung verläuft die Schwenkachse parallel zur Verschiebungsrichtung des Supports und ist zweckmäßig an einem Tragrahmen am Support in einer zu dessen Verschiebungsrichtung parallelen Gleitführung verschiebbar. Um den Meßkörper parallel zum Aufnahmedorn verschieben zu können, kann der Support einen parallel zum Aufnahmedorn verschiebbar geführten Schlitten aufweisen, an welchem die Gleitführung für den Tragrahmen angeordnet ist. Der

Support und der Schlitten können mittels Gewindespindel auf Gleitwellen verschiebbar geführt sein, wobei die Gewindespindeln durch daran angeordnete Handräder verstellbar sind. Zur rascheren Einstellung können die Gewindespindeln auch zusätzlich durch einen Stellmotor angetrieben werden.

Zur Messung der Verschiebung des Supports, des Schlittens und des Tragrahmens sind jeweils zugeordnete Meßvorrichtungen vorgesehen. Besonders geeignet sind hierzu die an sich bekannten, elektronischen Digital-Lüngcnmeßgeräte. Jc nach den Anforderungen können aber auch andere Meßgeräte benutzt werden.

Das zu messende Werkzeug wird mit seiner axialen Bohrung auf den Aufnahmedorn aufgesteckt, der je nach den Anforderungen kreisförmigen oder polygonalen Querschnitt besitzen kann. Da das auf den \ufnahmedorn aufgesteckte Werkzeug zum Durchmessen seiner einzelnen Schneiden gedreht werden muß, kann der Aufnahmedorn als 'na η/.es in einem reibungsarmeri Lager drehbar gelagert sein. Bei einem zylindrischen Dorn kann aber auch das auf diesen ohne Spiel aufgesteckte Werkzeug verdreht werden.

Zur Messung des Flugkreises wird der Meßkörper radial an das Werkzeug herangeschoben, bis die Meßkante punktförmig gegen die betreffende Schneide anliegt. Zur Erzielung einer genauen Messung muß hierbei der zu messende Punkt dei Schneide genau auf der Mittellinie der Schwenkachse liegen. Wenn entsprechend der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung der mit einer kreisbogenicirmigen Meßkante versehene Meßkörper um eine durch deren Mittelpunkt gehende Drehachse drehbar an einem Tragrahmen befestigt ist, der am Support in einer zu dessen Verschiebungsrichtung parallelen Gleitführung frei verschiebbar ist, kann die Messung des Flugkreises ohne vorherige Ausrichtung der Schneide in der Weise erfolgen, daß man durch Verschieben des Tragrahmens die Meßkante leicht an die Schneide anlegt, diese langsam durch die Totpunktlage hindurchdreht und dabei auf dem die Verschiebung des Tragrahmens relativ zum Support anzeigenden Meßgerät den Maximalwert abliest. Beim Verdrehen des Werkzeuges wird der Meßkörper im entgegengesetzten Drehsinn mitgedreht, so daß die Schneide des Werkzeuges auf der Meßkantc ohne Beschädigung abrollt.

Die Messung der Schneidenbreite und der Schneidenhöhe erfolgt mittels der am Meßkörper angeordneten Anlegefläche, die durch entsprechendes Verschieben des Supports und des Schlittens einmal von der einen Seite und dann nach Verschwenken der Schwenkachse um 180"' von der anderen Seite an die Schneidenenden angelegt wird.

Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Meßvorrichtung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Seitenansicht der Meßvorrichtung,

F i g. 2 eine Aufsicht auf die Meßvorrichtung gemäß Fig. 1 und

Fig. 3 eine vergrößerte, schcmatischc Seitenansicht des Meßkörpers und des Werkzeuges während eines Meßvorganges.

Die in den F i g. 1 bis 3 dargestellte Meßvorrichtiine besitzt einen auf einem Grundrahmen 17 dreh-

Iniι" gelagerten, senkrechten Aiilnahmedorn IΛ sowie einen Support 1. der auf am Grundrahmen 17 parallel und horizontal verhüllenden Gleitschienen 2 ieihungsarm verschiebbar gelagert ist. Zur Verschicbunt; des Supportes I dient eine durch ein Handrad 4 verdrehhare Gewindespindel 3. die in einem entsprechenden Gegenstück des Supportes I geführt ist. Zur Verstellung der Gewindespindel 3 ist außer dem Handrad 4 noch ein Antriebsmotor 5 mit umkehrbarer Drehrichtung und veränderlicher Drehzahl vorgesehen.

Der Support 1 trägt senkrechte Führungswellen 7. auf denen ein Schlitten 6 mittels einer Gewindespindel 8 senkrecht verschiebbar geführt ist. Die Verstellung des Schlittens 6 erfolgt mittels eines an der Gewindespindel 8 angeordneten Handrades 9 sowie eines mit dieser zusammenwirkenden Stellmotors 18 der ebenfalls Vorrichtungen zur Umkehrung der Drehrichtung und zur Verände:. ng der Drehzahl aufweist.

Der Schlitten 6 trägt eine zu den Gleilwellen 2 parallele Gleitführung 10 für einen aus Gleitwellen 11 und Jochteilen 20 bestehenden Tragrahmen, der in der Gleitführung 10 reibungsarm, beispielsweise auf Kugelführungcn gleitet. Der Tragrahmen enthält eine horizontale Schwenkachse 12. deren Mittellinie radial zur Mittellinie des Aufnahmedorns 16 verläuft. Die Schwenkachse 12 kann mittels eines Handi.n!i.-> 15 um mindestens ISO verschwenkt werden.

Die Schwenkachse 12 trägt an ihrem dem Aufnahmedorn 16 zugewandten Ende eine zu ihr senkrecht verlaufende Drehachse 14 zur drehbaren Lagerung eines rotationssymmetrischen, tellerförmigen Meßkörpers 13. der eine umlaufende, schneidenartig auswärts vorspringende Meßkanle 13« und eine durch diese begrenzte, koplanare Anlegefläche Π fr aufweist. Durch geeignete, nicht dargestellte Justienorrichtungen können die Meßkante 13« und die AnIegetläche I3i> genau in die Mittellinie der Schwenkachse 12 eingestellt werden. Durch jeweils auf 0 einstellbare, nicht gezeigte, elektronische Digital-Längcnmeßgeräte wird jeweils die Verschiebung des Supports 1 relativ zum Grundrahmen 17, des Schlittens 6 relativ zur Gleitwelle 7 und der Gleitwelle 11 des Tragrahmens relativ zur Gleitführung 10 angezeigt.

Zu der in F i g. 3 schematisch dargestellten Messung des Flugkreises eines Fräswerkzeuges 19 wird der Meßkörper 13 durch entsprechende Verschiebui.j,' des Supportes 1 und des Schlittens 6 mit einer Meßkantc 13« an denjenigen Punkt der zu messenden Schneide heranbewegt, dessen Flugkreis gemessen werden soll. Dabei ist es nicht erforderlich, den zu messenden Punkt der Schneide zuvor auf die Verbindungslinie z-vischen den Mittellinien der Drehachse 14 und des Aufnahmedorncs 16 einzurichten. Es genügt vielmehr, durch Verschieben des Tragrahmens von Hand die Meßkante 13« an den zu messenden Punkt der Schneide leicht anzulegen und dann das Werkzeug 19 unter Beobachtung des die Verschiebung des Tragranmcns relativ zum Support 1 anzeigenden Meßgerätes so zu verdrehen, daß der die Meßkante 13 a berührende Punkt der Schneide dabei die Verbindungslinie zwischen den Mittellinien der Drehachse 14 und des Aufnahmedorncs 16 passiert. Der bei dieser Bewegung auf dem Meßgerät abgelesene Höchstwert ist der gesuchte Flugkrcisdurchmes-

Zur Vereinfachung und Beschleunigung der Messungen kann zweckmäßig zunächst der Support 1 auf den vorgegebenen Soll-Flugkrcisdurehmesscr eingestellt werden. Wird dann durch Verschieben des Tragrahmen;, die Meßkante 13t/ an das Werkzeug 19 angelegt, so muß auf dem die Verschiebung des Tragrahmens relativ· zum Support 1 anzeigende Meßgerät der Wert 0 erscheinen, wenn der tatsächlich gemessene Fliigkreisdurchmcsscr mit dem Soll-Wert übereinstimmt. Ist dies nicht der Fall, läßt sich auf dem Meßgerät unmittelbar die positive oder negative Abweichung vom Soll-Wert ablesen. Durch einfaches Verdrehen des Werkzeuges können so in kruzer Zeit die Abweichungen der einzelnen Schneiden vom Soll-Wert ermittelt werden. Nach Durchführung entsprechender Schlcifkorrekturcn kann das Werkzeug auf die gleiche Weise rasch und zuverlässig kontrolliert werden.

Die Messung der Schneidenbreite und der Schneidenhöhe erfolgt mittels der Anlegefläche 13/) des Meßkörpers 13. Diese kann hierzu beispielsweise zunächst an die Unterseite 19 c des unteren Fräswerkzeuges und anschließend nach Verschwenken der Schwenkachse 12 um 180° an die Oberseite 19 b des unteren Friiswcrkzeuges angelegt werden. Die Meßdifferenz ergibt dann das gesuchte Schneidenmaß.

Mit cIlt erfindungsgemäßen Meßvorrichtung kann ferner der Schneidenwinkel auch bei in Werkzeugsälzcn zurückliegenen Schneiden ermittelt werden. Hierzu wird die Meßkante 13 a des Meßkörpers 13 an zwei verschiedene Punkte der Schneide angelegt,

ίο wobei der Meßkörper 13 erforderlichenfalls ebenfalls für die zweite Messung um 180° verschwenkt wird. Die Differenz der gemessenen Flugkreisdurchmesser dividiert durch die Verschiebung des Schlittens 6 ergibt den Tangens des Schncidenwinkcls. Der zwcekmäßig aus hochverschlcißfestem Material bestehende Meßkörper 13 ist lösbar an der Schwenkachse 12 befestigt und kann nach etwaigem Verschleiß der Meßkantc 13 f/ und/oder der Anlegefläche 13 6 leicht ausgewechselt werden. Darüber hinaus kann die Meßvorrichtung mit mehreren Meßkörpern verschiedener Abmessung und Formgebung ausgestattet sein, die verschiedenen Werkzeugtypen angepaßt sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Meßvorrichtung für Fräs werkzeuge, insbesondere Profil-Werkzeugsälze. mit einem Werkzeug-Aufnahmedurn, einem in einer hierzu senkrechten Ebene verschiebbaren Support, einem daran um zwei zueinander senkrechte Achsen schwenkbar bzw. drehbar angeordneten, an das Werkzeug anlegbaren Meükörper mit einer schneidenarligen Meßkante sowie Meßvcrrichtungen zur Messung der Bewegungen des Meßkörpers, d a d u r c Ii gekennzeichnet, daß der Meükörper (13) scheiben- oder tellerförmig ausgebildet ist, eine durch die schneidenurtige Meßkante (13«) begrenzte, koplanare Anlegefläche (13/j) aufweist und einerseits um eine radial zum Aufnahmedorn (16) durch die Meßkante (13a) verlaufende Schwenkachse (12) schwenkbar und andereiseits um eine senkrecht zur Schwenkachse (12) durch den Mittelpunkt der kreisförmigen Meßkante (Ha) verlaufende Drehachse (14) drehbar am Support (1) gelagert ist.

2. Nietvorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse (12) par- as alle! zur Vcrschiebungsrichtung des Supportes (1) verläuft.