DE2305185A1 - Formfraeser - Google Patents

Formfraeser

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DE2305185A1
DE2305185A1 DE19732305185 DE2305185A DE2305185A1 DE 2305185 A1 DE2305185 A1 DE 2305185A1 DE 19732305185 DE19732305185 DE 19732305185 DE 2305185 A DE2305185 A DE 2305185A DE 2305185 A1 DE2305185 A1 DE 2305185A1
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DE
Germany
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cutting
milling cutter
cutter
teeth
cutting teeth
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Application number
DE19732305185
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English (en)
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Ernest Wildhaber
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BIRD ISLAND Inc
Original Assignee
BIRD ISLAND Inc
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23FMAKING GEARS OR TOOTHED RACKS
    • B23F21/00Tools specially adapted for use in machines for manufacturing gear teeth
    • B23F21/12Milling tools
    • B23F21/14Profile cutters of disc type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23FMAKING GEARS OR TOOTHED RACKS
    • B23F15/00Methods or machines for making gear wheels of special kinds not covered by groups B23F7/00 - B23F13/00
    • B23F15/08Making intermeshing rotors, e.g. of pumps

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Milling Processes (AREA)

Description

  • Formfräser Die Erfindung betrifft einen Formfräser für das Schlichtfräsen der einen Seite von Zähnen an einem Werkstück, mit einem allgemein zylindrischen Körperteil, von dem nach außen Schneidzähne vorstehen, die in einem Kreis um die Fräserachse sowie schräg zur Fräserumfangsrichtung angeordnet sind und deren Schneidkanten durch schräg zur Fräserumfangsrichtung angeordnete Schneidflächen gebildet werden.
  • Bei solchen Fräsern sind im Betrieb die Fräserachsen im all gemeinen in einem Winkel von mehr als 30° und häufig im rechten Winkel zur Werkstückachse angeordnet. Die Fräser werden gleichzeitig mit dem Werkstück gedreht, während dabei der Vorschub zwischen den Fräsern und dem Werkstück in Richtung der Werkstück achse edblgt. Es können Schrägzähne oder Geradzähne hergestellt werden. Die Fräser können durch Nachschleifen ihrer Schneidflächen geschärft werden.
  • Fräser dieser Art erfordern eine starke Hinterarbeitung (Hinterdrehung), um ein sauberes Schneiden sicherzustelen und ein Reiben zu vermeiden. Bei Fräsern, die mit beiden Seiten ihrer Schneidzähne schlichtfräsen, sind die Schneidkanten mit der Einschränkung hintergearbeitet, daß die Zahndicke nach dem Zuschärfen erhalten bleibt. Dieses Erfordernis verlangt weit mehr Hinterarbeitung an den Endschneidkanten, als für das Fräsen notwendig ist. Eine übermäßige Hinterarbeitung verkürzt jedoch die Lebensdauer des Fräsers.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Lebensdauer des Fräsers zu verlängern und zugleich die Produktivität zu erhöhen, indem zwei Fräser der genannten Art für das Schlichten der beiden Seiten der Zähne verwendet werden und die Formgebung der Schneidzähne so gewählt wird, daß sich eine gleichmäßigere Hinterarbeitung um das gesamte Schneidprofil ergibt, als es bisher möglich war.
  • Weiter sollen Fräser dieser Art geschaffen werden, bei denen auch nach dem Zuschärfen die an den Werkstücken erzeugte Formgebung genau erhalten bleibt, und es sollen verhältnismäßig einfache Hinterarbeitungsflächen in Form von Schrägflächen konstanter Steigung oder Schrägung geschaffen werden.
  • Ein Formfräser der eingangs genannten Art ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Enden der Schneidzähne von vorn nach hinten in eine mit dem Fräser gleichachsige Rotationsfläche, deren Profil in ihrem Axialschnitt um weniger als 2° zur Fräserachse im Arbeitsbereich der Schneidzähne geneigt ist, eingeschrieben und durch von vorn nach hinten konvergierende Linien begrenzt sind.
  • Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung im einzelnen erläutert. Es zeigen: Figur 1 eine fragmentarische Schnittdarstellung eines Paares von erfindungsgemäßen Fräsern im Einiff mit einem Werkstück mit Schrägzähnen, wobei die Schnittebene senkrecht zur Werkstückachse verläuft und die Achsen der beiden Fräser enthält und wobei die Fräserradien (die in Wirklichkeit erheblich größer sind) unproportioniert dargestellt sind; Figur 2 eine entsprechende Darstellung für ein Werkstück mit konkaven Zahnprofilen, wobei die in Figur 1 und 2 gezeigt Werkstücke Läufer eines Kompressors sind; Figur 3 eine entsprechende Darstellung, die zwei Fräser ir Eingriff mit einem Zahnrad mit Schrägverzahnung zeigt; Figur 4 und 5 Abwicklungen in eine Ebene eines mit den Fräsern 22' bzw. 22 in Figur 1 gleichachsigen zylindrischen Mittelteils; Figur 6 eine fragmentarische Axialdarstellung eines Fräsers mit konkaven Schneidkanten in erfindungsgemäßer Ausbtldung; Figur 7 eine schematische Darstellung der herkömmlichen radialen Hinterarbeitung an einem Fräser mit Schlichtschneidkanten auf beiden Seiten, gesehen in der Schneidrichtung; Figur 8 eine schematische Darstellung der Hinterarbeitung an erfindungsgemäßen Fräsern, gesehen in der Schneidrichtung; Figur 9 eine der Figur 8 entsprechende schematische Darstellung, jedoch gesehen in Richtung der Fräserachse; Figur 10 eine Axialdarstellung eines erfindungsgemäßen Fräsers; Figur 11 eine in Axialrichtung gesehene Darstellung eines mit zwei erfindungsgemäßen Fräsern geschnittenen Schrägzahnrades, gesehen in der Schneidlage, wobei die mit ihren Achsen in der Zeichenebene liegenden Fräser im Axialschnitt mit nach oben in die Zeichenebene gewandten Schneidzähnen dargestellt sind, um die schrägen Schneidzähne deutlich zu zeigen, die wie für einen sehr großen Fräserdurchmesser erscheinen; Figur 12 und 13 fragmentarische Abwicklungen in eine Ebene der zylindrischen Steigungsfläche des Zahnrades nach Figur 11, wobei im Schnitt die Schneidzähne der beiden Fräser gezeigt sind; Figur 14 eine fragmentarische Abwicklung in eine Ebene eines mit dem Fräser gleichachsigen Zylinderabschnitts entlang den Linien 14-14; Figur 15 eine fragmentarische Abwicklung der Steigungsfläche eines Stirnzahnrades mit Geradzähnen, wobei die Schneidzähne im Eingriff mit dem Stirnzahnrad gezeigt sind; Figur 16 eine fragmentarische Axialdarstellung eines Schräg zahnläufers, wie er für Kompressoren verwendet werden kann, und zwar im Eingriff mit zwei erfindungsgemäßen Fräsern; und Figur 17 eine entsprechende Darstellung des mit dem Läufer nach Figur 16 kämmenden Teils im Eingriff mit zwei Fräsern.
  • Die in Figur 1 und 2 gezeigten Werkstücke 12 und 13 sind miteinander kämmende Kompressorläufer mit Schrägverzahnung 14,15.
  • Die Fräserachsen 16, 16'; 17, 17t sind hier im rechten Winkel zur Werkstückachse 20 bzw. 21 dargestellt. Sie können jedoch auch in anderen Winkeln, vorzugsweise aber in Winkeln von mehr als 300, angeordnet sein.
  • Jeder der Fräser 22, 22' und 23, 23' hat Schneidzähne 24,24' bzw. 25, 25', die von einem Körperteil 26 nach außen vorstehen.
  • Sie sind schräg zur Umfangsrichtung des Fräsers angeordnet, entsprechend der Richtung der Zahnlücken des Werkstücks. Die Schneid zähne 24, ebenso wie die Schneidzähne der Fräser 22', 23, 23', sind in einem Kreis um die Fräserachse angeordnet, d.h., diese Schneidzähne haben gleiche Lagen längs der entsprechenden Fräser achse Die Schneidkanten 27, 27' für das Schlichtfräsen sind konkav gekrümmt. Die Schlichtfräs-Schneidkanten 28, 28' sind konvex. Die Schneidkanten werden an den Schneidzähnen durch Schneidflächen 30, 30' bzw. 31, 31' gebildet. Vorzugsweise verwendet man ebene oder schräge Schneidflächen.
  • Figur 3 zeigt zwei Fräser 32, 32' mit Schlichtfräs-Schneidkanten 33, 331 für das Fräsen der beiden Seiten 34, 34' eines Zahnrades 35. Auch hier sind die Schneidzähne 36, 36' schräg zur Umfangsrichtung des Fräsers angeordnet.
  • Figur 4 zeigt eine Abwicklung des Fräsers 22' nach Figur 1 in eine Ebene, während Figur 5 eine Abwicklung des Fräsers 22 des Fräserpaares 22, 22' zeigt. Die abgewickelte Fläche ist eine mit dem Fräser gleichachsige Zylinderfläche und ist durch die Schneidzähne zwischen ihrem äußeren und ihrem unteren Kreis gelegt. Die Schnitte mit den Schneidkanten sind durch kleine Kreise 27e, 27e' markiert.
  • Die Axialdarstellung (Figur 6) des Fräsers 22 zeigt am deutlichsten die Beschaffenheit der Schneidzähne und ihre Seiten-und Stirnflächen. Dieser Fräser ist typisch für die erfindungsgemäße Fräserausbildung. Die äußere Stirnseite 36 der einzelnen Schneidzähne verläuft längs einer Schraubenlinie 37 von vorn nach hinten mit gleichbleibendem Abstand von der Fräserachse.
  • Die Schraubenlinie erscheint in der Axialdarstellung als Kreis.
  • Die Seitenfläche 38 mit der Schneidkante 27 ist eine mit dem Fräser gleichachsige Schraubenfläche gleichbleibender Steigung.
  • Sie hat ein konkaves Profil.
  • Figur 7 veranschaulicht das Hinterarbeitungsproblem für Fräser mit Schlichtfräs-Schneidkanten 40, 41 auf beiden Seiten.
  • Die gestrichelten Linien 40', 41' zeigen die Schneidkanten, wie sie nach wiederholtem Zuschärfen erscheinen, gesehen in der gleichen Fräserlage. Der Abstand zwischen den gestrichelten Linien und den ausgezogenen Linien ist ein Maß für den Hinterarbeitungswinkel an den verschiedenen Stellen des Schneidprofils. Die Hinterarbeitungswinkel sind sogar an den Seiten erheblich verschieden und an den äußeren Profilenden am größten.
  • Figur 8 veranschaulicht die Hinterarbeitung an einem Fräser eines erfindungsgemäßen Fräserpaares. In dieser, in der Schneidrichtung gesehenen Darstellung ist die Hinterarbeitung sowohl seitwärts als auch einwärts, in der Richtung 42. Der Abstand zwischen den ausgezogenen Linien und den gestrichelten Linien, 41-41tt, 43-43" und 40c40c11 ist ein Maß für den Hinterarbeitungs winkel in dem betreffenden Bereich. Die auf der Spiel- oder Freiseite 40c erforderliche Hinterarbeitung hängt davon ab, was diese Seite zu tun hat. Wenn sie nicht schneidet, ist keine IIinterarbeitung nötig.
  • Der andere Fräser des Paares ist ebenfalls seitwärts und einwärts hintergearbeitet, in einer Richtung, die zur Richtung 42 um den gleichen Betrag jedoch entgegengesetzt schräg ist, wie in Figur 4 und 5 gezeigt. Die Darstellung ist hier in der Schneidrichtung gesehen. Man sieht ohne weiteres, daß gegenüber Figur 7 die Hinterarbeitung viel gleichmäßiger über das Profil verteilt und daß der maximale Hinterarbeitungswinkel viel kleiner ist.
  • Zu beachten ist, daß der Schneidzahn von vorn nach hinten zunehmend verdünnt oder angeschärft ist. Ebenso nimmt die Breite der äußeren Enden der Schneidzähne von vorn nach hinten ab, wie in Figur 4 durch gestrichelte Linien für die Stirnfläche 45' angedeutet. Nach dem Nachschärfen werden die beiden Fräser des Paares axial oder in der Winkelstellung so eingestellt, daß sie die erforderliche konstante Zahndicke schneiden.
  • Die beiden Seitenflächen jedes Schneidzahns 24, 24'; 25, 25'; 36, 36' sind mit dem Fräser gleichachsige Schräg- oder Wendelflächen. Sie haben unterschiedliche gleichbleibende Steigungen, so daß sie von vorn nach hinten konvergieren.
  • Die Verwendung eines Fräserpaares hat den weiteren Vorteil, daß die Schlichtfräs-Schneidkanten mit dem bestmöglichen Schneidwinkel, d.h. der bestmöglichen Neigung der Schneidfläche, ausgebildet werden können. Man braucht hier keinen Kompromiß zwischen den beiden gegenüberliegenden Seiten einzugehen.
  • Die Schneidkanten 45 (Figur 6) an den äußeren Enden der Schneidzähne, die den Zahnboden oder die Zahnsohle schneiden, sind schräg angeordnet, so daß ihre beiden Enden unterschiedliche Abstände von der Fräserachse haben. Und zwar haben die beiden Endpunkte 47, 48 am Fräser 22 und die Endpunkte 50, 51 am Fräser 32 verschiedene Radialabstände von der Fräserachse. Die Punkte 47 und 51 haben den größeren Abstand. Am Fräser 22' hat der Endpunkt 48' einen größeren radialen Abstand als der Endpunkt 47'. Am Fräser 32' hat der Endpunkt 50' einen größeren radialen Abstand als der Endpunkt 51'. Man sieht, daß die Endpunkte 48', 51 an der Schlichtkante den größeren radialen Abstand nur bei einem Fräser des Paares haben. Beim anderen Fräser hat der entgegengesetzte Endpunkt der äußeren Schneidkante den größeren radialen Abstand.
  • Wenn die Anzahl der Zähne am Werkstück ungefähr 15 übersteigt, kann gewllnschtenfalls vor jedem der beschriebenen Schneid zähne ein zusätzlicher Schneidzahn vorgesehen sein. Dieser zusätzliche Schneidzahn ist so geformt, daß er nur mit dem äußeren Stirnende schneidet. Er schneidet also die Zahnsohle, so daß er den beschriebenen Schneidzahn entlastet.
  • Es soll jetzt eine Methode der Bestimmung der Form der Schneidkanten erläutert werden. Es kann ein Schneckenrad angefertigt werden, das der gegebenen Zahnform des Werkstücks voll konjugiert ist. Dieses Schneckenrad wird mit Einschnitten oder künftigen Schneidflächen in einem geeigneten Abstand rückwärts seiner Kehle versehen. Sodann werden Wendel flächen um die Achse des Schneckenrades mit diesen Schneidkanten gebildet, so daß diese Wendelflächen von den Zahnflächen des Schneckenrades zuriicktreten,um die Ilinterarbeitung oder das Schneidspiel herzustelzen. Die Formgebung wird dann auf einen Fräser übertragen.
  • Das Schneckenrad kann durch Abwälzen mit einem das fertige Werkstück darstellenden Wälzfräser hergestellt werden. Es kann aber auch mit einem hin- und hergehenden Werkzeug hergestellt werden, das durch seine spiralige (oder geradlinige) Hin- und Herbewegung die Form des fertigen Werkstücks beschreibt, während eine Drehbewegung um die Achsen des Schneckenrades und des Werkzeugs erfolgt, als wenn das Schneckenrad und das Werkstück im Eingriff miteinander liefen.
  • Man kann auch die Form der Schneidkanten direkt berechnen.
  • Zwar sind Schneidzähne, die sich in einem gleichbleibenden Abstand von der Fräserachse erstrecken, vorzuziehen; jedoch können einige der Vorteile der Erfindung auch dann erreicht werden, wenn diese Lösung lediglich approximiert wird. Wenn die äußeren Stirnenden der Schneidzähne in eine Rotationsfläche eingeschrieben sind, die nur geringfügig von einer mit dem Fräser gleichachsigen Zylinderfläche abweicht, so werden teilweise Vorteile erzielt. Der Ausdruck "eingeschrieben" bedeutet mindestens Linien berührung. Wenn die Schneidzähne in eine mit dem Fräser gleichachsige Rotationsfläche eingeschrieben sind, deren Profil in einer Axialebene um weniger als 2 zur Fräserachse innerhalb des Arbeitsbereichs der Schneidzähne geneigt ist, so kann unterstellt werden, daß sie das Eingeschriebensein in eine Zylinderfläche, deren Elemente parallel zur Fräserachse liegen, approximieren.
  • Sie approximieren damit die erfindungsgemäße Lösung. Dies bedeutet die Verwendung eines oberen Hinterarbeingswinkels von mindestens 10 in den dargestellten Ausführungsbeispielen, wo die Neigung der Schneidzähne zum Umfang 300 beträgt.
  • Der in Figur 10 bis 14 gezeigte Fräser 61 ist ein Zahnradfräser. Er kann als Einzelfräser oder als einer von zwei Fräsern 61, 611, die gleichzeitig ein Schrägzahnrad 62 fräsen, arbeiten.
  • Die Achse 63 des Fräsers 61 sowie die Achse 63' des Fräsers 61' liegen in der Zeichenebene der Figur 11, und zwar im rechten Winkel zur Achse 14 des Zahnrades 62. Die Fräserachsen schließen mit der Richtung der Werkstückachse 64 einen Winkel ein, der vorzugsweise größer als 450 ist, und die Fräser und das Werkstück werden relativ zueinander in einem Winkel zur Fräserachse sowie mindestens ungefähr in Richtung der Achse des Werkstücks vorgeschoben.
  • An den Schneidzähnen 65, 65' werden durch Schneidflächen 66, 66' Schneidkanten gebildet.
  • Die vorderen Schneidzähne 65 sind identisch und liegen auf einem mit dem Fräser gleichachsigen Kreis (75, Figur 13). Sie haben gleiche Lagen in Axialrichtung des Fräsers. Ihre Schneidkanten liegen auf einer mit dem Fräser gleichachsigen Rotationsfläche. Ebenso sind die Schneidzähne 65' einander identisch und liegen auf einem anderen mit dem Fräser gleichachsigen Kreis (76, Figur 12 und 13). Die Schneidzähne 65' weichen in der Form von den Schneidzähnen 65 ab. Beide haben konkav gekrümmte Schneidkanten 67, 68. Die konkave Form ergibt sich hauptsächlich aus dem großen eingeschlossenen Winkel zwischen Fräser- und Werkstückachse, der vorzugsweise größer als 450 ist. In Figur 11 ist dieser Winkel ein reiter Winkel.
  • Der Fräser 61' ist ähnlich ausgebildet wie der Fräser 61 und kann identisch mit ihm ausgebildet sein. Die beiden Fräser werden beiderseits der Mittellinie 70 so eingestellt, daß ein Schneidspiel aus ihrer Lage erhalten wird. Die Schneidzähne 65 erstrecken sich in Längsrichtung entlang Schraubenlinien 71 in gleichbleibendem Abstand von der Fräserachse 63. Ihre Seitenflächen sind Wendelflächen gleichbleibender Steigung, die spiralig um die Fräserachse verlaufen. Ebenso erstrecken sich die Schneidzähne 65', die den Schneidzähnen 65 folgen, längs Schraubenlinien 73 in konstantem Abstand von der Fräserachse, und ihre Seitenflächen 74 sind Wendelflächen gleichbleibender Steigung.
  • Anstelle der am zylindrischen Körperteil 77 angeformten Schneidzähne 65, 65' kann man gewünschtenfalls eingesetzte Schneidzähne oder Messer oder Schneidzähne an einem am Fräserkörper befestigten Segment verwenden. Auch kann der Fräser aus zwei oder mehr starr aneinander befestigten Zylinderkörpern mit Schneidzähnen zusammengesetzt sein. Die Schneidzähne können aus irgendeinem geeigneten, für Fräszwecke bekannten Material bestehen, beispielsweise Schnellschneidestahl, Wolframkarbid oder dergleichen.
  • Die in Figur 10 bis 14 gezeigten Schneidzähne haben Schneidflächen 66, 66t, die beispielsweise für Schnellschneidestahl geeignet sind. Sie bilden einen spitzen Schneidwinkel, den mit der Schraubenlinienrichtung, der Richtung der Geraden 78 in Figur 12 und 13, eingeschlossenen Winkel. Die Geraden 78 sind die in eine Ebene abgewickelten Steigungsschraubenlinien des zu fräsenden Zahnrads. Gewünschtenfalls können auch andere Winkel zwischen den Schneidflächen und der Schraubenlinienrichtung vorgesehen werden.
  • So können für Schneidzähne aus Wolframkarbid etwas stumpfe Schneid winkel erforderlich sein.
  • Die beiden in Figur 12 und 13 gezeigten identischen Fräser befinden sich in einer Lage für den Schruppschnitt (Vorfräsung), beispielsweise einen Schnitt aus dem massiven Rohling. Dieser Schnitt geschieht vorzugsweise mit Fräservorschub relativ zum Rohling in Richtung der Schneidbewegung am Werkstück. Die Schneidkanten 67 (Figur 12) und die Schneidkanten 68 (Figur 13) schruppen die beiden gegenüberliegenden Zahnseiten aus, während die Schneidkanten 68 (Figur 12) und die Schneidkanten 67 (Figur 13) von den bearbeiteten Zahnflanken, wie gezeigt, weggehalten und für das Schlichten aufgespart werden. Nach beendetem Schruppen werden die Fräser etwas auf ihren Achsen gedreht, um die Schneid kanten 68 (Figur 12) und 67 (Figur 13) in die Schlichtstellung 68e bzw. 67e zu bringen. Das Schlichten erfolgt dann während des Rilckwärtsvorschubs, während die Fräser sich weiter in der gleichen Richtung drehen. Diese Fräsweise ist als Gleichlauffräsen bekannt, wobei die Fräser relativ zum Werkstück in einer zur Schneidrichtung entgegengesetzten Richtung vorgeschoben werden.
  • Auf diese Weise kann das Werkstück unter Aussparung der Schlichtkanten in einem einzigen Arbeitsgang geschruppt und geschlichtet werden.
  • Statt Fräserpaaren kann man je nach den verfügbaren Maschinen jedoch auch Einzelfräser der beschriebenen Art verwenden. In diesem Fall läßt man, außer bei kleinen Größen, vorzugsweise dem Schlichten einen getrennten Schrupparbeitsgang vorausgehen.
  • Während in Figur 12 und 13 die Schneidzähne relativ zum Werkstück durch die versetzte Lage der Fräser hintergearbeitet dargestellt sind, zeigt Figur 14 einen mit dem Fräser gleichachsigen zylindrischen Abschnitt nach dem Abwickeln in eine Ebene.
  • Hier können die Schneidzähne die gleiche Dicke von vorn nach hinten behalten.
  • Figur 15 veranschaulicht das Fräsen eines Stirnzahnrades mit parallel zu seiner Achse verlaufenden Geradzähnen. Die Fräser achse 80 ist in einem spitzen Winkel 81 zur Richtung der Werkstückachse geneigt, die mit der Richtung der Zahnradsteigungslinien 82 zusammenfällt. Es ist ein Schlichtschnitt mit einem Einzelfräser veranschaulicht, wobei die Schneidkanten 83, 84 die Steigungslinien 82 schneiden.
  • Der erfindungsgemäße Fräser kann allgemein scheibenförmig sein, und auf jeden Fall hat die Oberseite 85 der Schneidzähne einen größeren Abstand von der Fräserachse 63 als die Basis 86, wo die Schneidzähne sich vom Fräserkörper aus erheben. Die Schneidzähne 65, 65' sind auf zwei Kreisen um die Fräserachse geordnet, wobei die Schneidzähne 65' des rückwärtigen Kreises (76) eine größere Strecke von der Fräserachse 63 vorstehen als die Schneidzähne 65 des vorderen Kreises (75). Die Seitenflächen 72, 74 (Figur 15) oder sämtliche Seitenflächen der Schneidzähne sind Wendelflächen mit gleicher Steigung. Die gegenüberliegenden Seitenkanten 67, 67' und 68, 68' (Figur 11) sind in ungleichem Maße zur Radialrichtung des Fräsers geneigt. Ebenso sind die gegenüberliegenden Seitenprofile der Schneidzähne 65, 65' in zur Fräserachse senkrechten Ebenen ungleich zur Radialrichtung des Fräsers geneigt.
  • Figur 16 und 17 zeigen Fräser zum Fräsen von Schrägzähnen oder Schraubengewinden an Kompressorläufern. Figur 16 zeigt einen linksläufigen Läufer 88 mit konvexen Profilen 90, 91 in zur Läuferachse senkrechten Ebenen, während Figur 17 einen dazu passenden rechtsläufigen Läufer 92 mit konkaven Profilen 93, 94 zeigt.
  • Jeder ist jeweils in Eingriff mit zwei Fräsern gezeigt. Man kann stattdessen jedoch auch Einzelfräser verwenden. Um der besseren Anschaulichkeit willen sind die Fräserachsen 95, 95' und 96, 96' dicht bei den Schneidzähnen, und zwar wesentlich dichter als in Wirklichkeit, gezeigt.
  • Der Fräser 100 (Figur 16) hat eine Anzahl von Schneidzähnen 101 in gleicher Axiallage, die auf einem mit dem Fräser gleichachsigen Kreis liegen. Sie erstrecken sich in Längsrichtung eine konstante Strecke von der Fräserachse 95 entlang mit dem Fräser gleichachsigen Schraubenlinien 98. Die Schneidzähne sind nach oben in die Zeichenebene geklappt gezeigt, um ihre schräge oder gewendelte Beschaffenheit deutlicher zum Ausdruck zu bringen. Die konkav gekrümmte Schneidkante 102 erfaßt beim Drehen um die Fräserachse unter gleichzeitiger Drehung des Werkstücks 88 eine vollständige Linie der angrenzenden Fertigzahn-Flankenfläche.
  • Der Kantenteil 103 schneidet einen kleinen Teil der Zahn-- sohle, während die der Kante 102 gegenüberliegende Kante 104 am fertigen Zahn keinen Eindruck zurückläßt. Ein dem Schneidzahn 101 folgender Schneidzahn 105 läuft unmittelbar nach dem Schneidzahn 101 durch die selbe Zahnlücke. Er hat eine Boden- oder Sohlen-Schneidkante 106-107 sowie Stiitzkanten 106-108 und 107-110, die keinen Eindruck am fertigen Zahn hinterlassen. Zu beachten ist, daß auf dieser Seite ein Zahn mit Sohlen-Schneidkante auf den Zahn 101 mit Seiten- oder Flanken-Schneidkante 102 folgt. Er befindet sich rückwärts von ihm, d.h. auf der Seite, wo eine zur Fräserachse senkrechte Ebene einen sehr spitzen Schneidwinkel am Schneidzahn erzeugen würde.
  • Auf der gegenüberliegenden Seite, Figur 16 unten, geht ein Sohlen-Schneidkantenteil 111-112 eines Schneidzahns 120 dem Schneidzahn 121 mit Flanken-Schneidkante 122 voraus. Der Kantenteil 111-112 des Schneidzahns 120 ist durch Seitenteile 111-113 und 112-114 abgestützt, die keinen Eindruck an den fertigen Zahnflächen hinterlassen. Beim Zahn 121 würde eine zur Fräserachse 95' senkrechte Ebene einen sehr stumpfen Schneidwinkel erzeugen. Die Schneidzähne 120, 121 erstrecken sich in Längsrichtung im gleichbleibenden Abstand von der Fräserachse 95'.
  • Die Sohlen-Schneidkanten 106-107 und 111-112 tragen oder heben Material von der breiten Zahnsohle (Zahnboden) ab. Bei groben oder starken Steigungen arbeitet man vorzugsweise mit einer Schruppfräsung vor einer getrennten Schlichtfräsung.
  • An den Fräsern für den dazupassenden Läufer, Figur 17, sind die Schneidzähne ebenfalls in Kreisen um die Fräserachse angeord net. Auf den Schneidzahn 130 mit Flanken-Schneidkante 131 und Stützkante 132 folgt ein Schneidzahn 133 mit Sohlen-Schneidkante 134 und Seitenkanten 135 sowie 136, 136', 136". Die Seitenkanten 132 und 135 hinterlassen keinen Eindruck am fertigen Zahn. Dagegen erzeugen der gekrümmte Seitenkantenteil 136' und seine Verlängerung 136" den abgerundeten Teil 125 mit seinem Übergang in die Außenfläche des Läufers 92. Der Schneidzahn 133 tritt unmittelbar nach dem Schneidzahn 130 in die selbe Zahnlücke des Werkstücks ein.
  • Der Schneidzahn 140 des unteren Fräsers hat eine Flanken-Schneidkante 141, die die Flankenfläche mit dem Profil 144 erzeugt. Er hat außerdem eine Stützkante 142, die am fertigen Werkstück keinen Eindruck hinterläßt. Die Schneidzähne 140 sind ebenfalls in einem Kreis um die Fräserachse angeordnet und erstrecken sich der Länge nach in einem gleichbleibenden Abstand von der Achse 96' ihres Fräsers.

Claims (15)

  1. Patentansprüche
    (g)Formfräser für das Schlichtfräsen der einen Seite von Zähnen an einem Werkstück, mit einem allgemein zylindrischen Körperteil, von dem nach außen Schneidzähne vorstehen, die in einem Kreis um die Fräserachse sowie schräg zur Fräserumfangsrichtung angeordnet sind, und deren Schneidkanten durch schräg zur Fräserumfangsrichtung angeordnete Schneidflächen gebildet werden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die äußeren Enden der Schneidzähne von vorn nach hinten in eine mit dem Fräser gleichachsige Rotationsfläche, deren Profil in ihrem Axialschnitt um weniger als 20 zur Fräserachse im Arbeitsbereich der Schneidzähne geneigt ist, eingeschrieben und durch von vorn nach hinten konvergierende Linien begrenzt sind.
  2. 2. Formfräser nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e nnz e i c h n e t , daß die Schlicht-Schneidkanten konkav gekrümmt sind.
  3. 3. Formfräser nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e nnz e i c h n e t , daß die Schneidkanten, die sich an den Spitzen der Schneidzähne befinden und die Sohlen der Zahnlücken am Werkstück schneiden, an ihren beiden Enden verschiedene Abstände von der Fräserachse haben.
  4. 4. Formfräser nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e nnz e i c h n e t , daß die äußeren Enden der Schneidzähne sich längs Schraubenlinien von vorn nach hinten in gleichbleibendem Abstand von der Fräserachse erstrecken, daß mindestens die eine Seitenfläche jedes Schneidzahns eine mit dem Fräser gleichachsige Wendel fläche gleichbleibender Steigung ist und daß die andere Seitenfläche von vorn nach hinten gegen die eine Seitenfläche konvergiert.
  5. 5. Formfräser nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e nnz e i c h n e t , daß die beiden Seitenflächen jedes Schneidzahns mit dem Fräser gleichachsige Wendelflächen sind und unterschiedliche gleichbleibende Steigungen haben, derart, daß sie von vorn nach hinten konvergieren.
  6. 6. Formfräser -nach Anspruch 4, g e k e n n z e i c h n e t durch gekrümmte Schneidkanten auf mindestens einer Seite der Schneidzähne.
  7. 7. Formfräser nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e nnz e i c h n e t , daß die Schneidzähne in mehreren Kreisen um die Fräserachse angeordnet sind, wobei diese Kreise unterschiedliche Lagen in Axialrichtung des Fräsers haben, jeder Kreis identische Schneidzähne, die von den Schneidzähnen der anderen Kreise verschieden sind, aufweist und mindestens einer der Kreise Schneidzähne mit gekrümmten Schneidkanten hat.
  8. 8. Formfräser nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e nnz e i c h n e t , daß mindestens einer der Kreise Schneidzähn< mit konkav gekrümmten Schneidkanten aufweist.
  9. 9. Formfräser nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e nnz e i c h n e t , daß die Schneidzähne in zwei Kreisen um die Fräserachse angeordnet sind.
  10. 10. Formfräser nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e nnz e i c h n e t , daß sämtliche Schneidzähne eines Kreises iden tisch sind.
  11. lt. Formfräser nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e nnz e i c h n e t , daß auf zwei benachbarten Kreisen die Schneid zähne des rückwärtigen Kreises weiter von der Fräserachse vorstehen als die Schneidzähne des vorderen Kreises.
  12. 12. Formfräser nach Anspruch 7, d 2 d u r c h g e k e nnz e i c h n e t , daß ein Schneidzahn mit Sohlen-Schneidkante auf einen Schneidzahn mit Flanken-Schneidkante folgt.
  13. 13. Formfräser nach Anspruch 12, d a d u r c h g e -e e n n z e i c h n e t , daß gekrümmte Flanken-Schneidkanten lediglich auf der Seite vorgesehen sind, wo eine zur Fräserachse senkrechte Ebene einen spitzen Schneidwinkel an den Schneidzähnen erzeugen würde.
  14. 14. Formfräser nach Anspruch 7, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e , daß ein Schneidzahn mit Sohlen-Schneidkante einem Schneidzahn mit Flanken-Schneidkante vorausgeht.
  15. 15. Formfräser nach Anspruch 14, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß gekrümmte Flanken-Schneidkanten lediglich auf der Seite vorgesehen sind, wo eine zur Fräserachse senkrechte Ebene einen stumpfen Schneidwinkel an den Schneidzähnen erzeugen würde.
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