DE2534350B2 - Rotierendes Schneidwerkzeug - Google Patents

Description

2D₇

ermittelt wird, worin

Durchmesser der Werkzeugschneidfläche,
Breite der Werkzeugscltmeidfläche,

A AuBendurchmesser des Schneidgliedersatzes, der in der Büchse untergebracht wird,

D₂ innendurchmesser des ScbneRlgliedersatzes, der in der Büchse untergebracht wird,

φ Verhältnis zwischen der Summe der Stirnflächen der Drahtfreienden an der Werkzeugschneidfläche und der gesamten Schneidoberfläche,

Verhältnis zwischen deir Summe der Flächen der befestigten Drahtstückenden und der gesamten innenfläche der Büchse ist

30

J5

40

45

50

Die Erfindung betrifft Schneidwerkzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Die Erfindung kann in wirksamer Weise zur Entzunderung von warmgewalztem Metalt, Entsinterung der Walzgutoberfläche oder zum Entfernen der Fehlerschicht von dieser Oberfläche und auch zum Entfernen der Gußkruste von der Oberfläche des Gußgutes und von der Innenfläche der Rohre mit kleinem Durchmesser sowie zum Reinigen der Metalloberfläche von Rost Fettflecken und anderen Verschmutzungen eingesetzt werden.

Jetzt werden weitgehend verschiedene Verfahren und Werkzeuge zur Bearbeitung (Reinigung) von krummlinigen Metall- und Werkstoffoberflächen benutzt, z. B.

1. Schleifscheiben und Schleifbänder,

2. Fräsmesserköpfe,

3. Messerköpfe an Schruppdrehmaschinen,

4. Messerköpfe an Hobel- und Schruppmaschinen (Schnipphobelmaschinen).

Zur Bearbeitung (Reinigung) von krummlinigen Oberflächen bei Werkstücken und Werkstoffen wird jetzt am häufigsten die Schleifreinigung sowohl durch mechanisiertes Handwerkzeug als auch auf ortsfesten Maschinen angewandt

Die Schleifscheiben und Schleifbänder sind von einer kurzen Lebensdauer, werden bei der Behandlung von zähen Werkstoffen »zugesetzt« und bilden auf der Behandlungsfläche »Anbrennungsstellen«.

Das Putzen von krummlinigen Oberflächen durch Schleifwerkzeuge ist ein· kostspieliger Prozeß mit großem Arbeitsaufwand; infolge der kurzen Lebensdauer des Werkzeugs aber ist die Automatisierung des Ablaufs bei der Behandlung durch dieses Werkzeug erschwert

Die Bearbeitung von Titan und Titanlegierungen sowie mehrerer Buntmetalle (Aluminium, Kupfer u. a.) kann nicht leistungsgerecht durch die Schleifreinigung ausgeführt werden.

Außerdem verschmutzt das Schleifwerkzeug im Verlauf der Bearbeitung den umliegenden Raum durch Schleifsta-ib.

Zum Putzen von krummlinigen Werkstücksoberflächen durch Fräsen werden verschiedene bekannte Fräsmaschinen benutzt

Jetzt wird das Verfahren zur Bearbeitung (Reinigung) von krummlinigen Oberflächen durch rotierendes Schneidwerkzeug-ttNadelfräser« (drahtnadelbestückte Fräser) weitgehend verbreitet. Die Tendenz ist dadurch bedingt daß dieses Werkzeug eine hohe Schneidfähigkeit aufweis: sowie leicht und einfach im Betrieb zu verwenden ist

Zu solchem Werkzeug gehört ein rotierendes Schneidwerkzeug zur Bearbeitung von Werkstücksund Werkstoffoberflächen, das radial angeordnete elastische Schneidglieder in Gestalt z. B. von Drahtstükken enthält die miteinander durch ihre einen Enden befestigt sind, in deren unmittelbarer Nähe diese Schneidglieder durch ihre Seitenflächen aneinander gepreßt sind, durch die gegenüberliegenden Freienden aber die Drahtstücke die Oberfläche des Werkzeugs in Form einer Rotationsfläche bilden, wobei das Verhältnis zwischen der Summe der Stirnflächen der Drahtstückfreienden auf der Werkzeugschneidfläche und der gesamten Schneidfläche des Werkzeugs 0,01 bis 0,99 beträgt (US-PS 35 57 418).

Obwohl diese Werkzeuge eine hohe Schneidfähigkeit aufweisen, werden bei der Fertigung von »Nadelfräsern« mit einem Durchmesser von weniger als 80 mm ihre Schneidglieder ausbröckeln und brechen. Diese Erscheinung ist dadurch bedingt, daß bei den bekannten Nadelfräsern die Länge der Schneidglieder vom Durchmesser des »Nadelfräsers« abhängig ist Außerdem erfolgt die Ermittlung der Schneidgliederlänge unter Berücksichtigung der Festigkeitseigenschaften des Werkstoffs für die Schneidglieder. Wenn ein Durchmesser kleiner als 80 mm für den »Nadelfräser« der bekannten Bauart angenommen wird, muß die Länge der Schneidglieder kleiner als die Rechnungslänge gewählt und somit die Festigkeitseigenschaften des Werkzeugs vermindert werden. Infolge geringer Länge der Schneidglieder kann auch eine Schweißung ihrer

befestigten Enden ohne zulässiges Ausglühen der Freienden nicht bewerksteiligt werden.

Die Erfindung bezweckt die Beseitigung der erwähnten Mängel.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein rotierendes Schneidwerkzeug mit solcher Bauart der elastischen Schneidgiieder zu entwickeln, die das Fertigen von Werkzeug mit Durchmesser unter 80 mm ermöglichen, wobei eine hohe Schneidfähigkeit des Werkzeugs, eine lange Lebensdauer und ein einfacher Ablauf der Üearbeitung der Werkstücksoberflächen gewährleistet wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das im Kennzeichen des Patentanspruchs Erfaßte gelöst.

Eine solche Bauart ermöglicht es, Werkzeug mit kleinem Durchmesser — unter 80 mm — anzufertigen, da infoige Abbiegung der Freienden zwei Abschnitte an den Schneidgliedern entstehen. Dabei ist ein Abschnitt durch die abgebogenen Freienden, der zweite Abschnitt aber durch die befestigten und in der Büchse sitzenden Drahtenden gebildet. Daraus folgt, daß die Länge eines jeden Schneidgliedes sich aus der Summe der Längen beider Abschnitte zusammensetzt Deshalb können wir, indem man die Länge des zweiten Abschnittes, d. h. die Länge der befestigten Drahtenden der Schneidglieder vergrößert, die Länge des ersten Abschnittes, d. h. die Länge der Freienden der Schneidglieder verkleinern, wodurch ein Werkzeug von beliebig kleinen Abmessungen erhalten wird.

Nachstehend wird die Erfindung anhand der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und von Figuren näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 erfindungsgemäßes rotierendes Schneidwerkzeug mit teflweisem Schnitt,

F i g. 2 schematische Darstellung eines Schneidgliedes mit abgebogenem Freiende,

F i g. 3 eine andere Ausführungsart des erfindungsgemäßen rotierender Schneidwerkzeugs mit teilweisem Schnitt

Fig.4 schematische Darstellung des Schneidgliedes gemäß der in F i g. 3 gezeigten zweiten Ausführungsart

Das erfindungsgemäße rotierende Schneidwerkzeug enthält einen Dorn 1 (Fi g. i), auf dem in Radialrichtung die elastischen gtetchlangen Drahtstücke angeordnet sind. Die Schneidglteder 2 haben zwei Abschnitte 3 und 4, von denen der Abschnitt 3 durch die einen miteinander befestigten Enden der Schneidglieder gebildet ist, dabei werden die Schneidglieder in der unmittelbaren Nähe dieser Enden durch die Seitenflächen aneinander gepreßt und in die Büchse 5 eingesetzt Der Abschnitt 4 ist durch die Freienden der Schneidgiieder 2 gebildet, die in Radialrichtung abgebogen und durch die Scheibe 6 an die Stirnseite der Büchse 5 gepreßt sind. Die Abschnitte 3 und 4 haben die Längen Z₁ bzw. h (F i g. 2), die ganze Länge des Schneidgliedes aber setzt sich aus der Summe dieser Längen zusammen. Deshalb kann, ohne die Gesamtlänge des Schneidgliedes zu ändern, durch Vergrößerung der Länge h die Länge h verkleinert, d. h. die Fertigung eines Schneidwerkzeugs mit beliebig kleinem Durchmesser gewährleistet werden.

Dies ist möglich, weil der Durchmesser der Werkzeugarbeitsfläche nur aus zwei Längen k des zweiten Abschnitts 4 zusammengesetzt wird, bei den bekannten Schneidwerkzeugen aber besteht dieser Durchmesser aus zwei Längen des ganzen Schneidgliedes Z

Die Stirnflächen der abgebogenen Enden der Schneidglieder 2 bilden die Werkzeugschneidfläche in Form einer Rotationsfläche, wobei das Verhältnis zwischen der Summe dieser Stirnflächen an der Werkzeugschneidfläche und der Gesamtschneidfläche 0,1 bis 039 beträgt

Die Schnittkraft an den Stirnflächen der abgebogenen Freienden setzt sich aus der Summe der Biege- und Torsionsspannungen zusammen, die in den Abschnitten ι ο 4 bzw. 3 der Schneidglieder 2 entstehen.

Die Breite »B«(Fig. 1) der Werkzeugschneidfläche für einen Schneidgliedersatz wird aus der Gleichung

„ (Of-OI)V.
H ^B=—2DV~

ermittelt Hier ist

D Durchmesser der Werkzeugschneidfläche,
A Außendurchmesser des Satzes der Schneidglieder 2, die in der Büchse 5 untergebracht werden, d. h. Innendurchmesser dieser Büchse,
A Innendurchmesser des Satzes der Schneidglieder 2, die in der Büchse 5 untergebracht werden, d.h. Außendurchmesser des Doms I,

ςρ Verhältnis zwischen der Summe der Stirnflächen der Drahtfreienden an der Werkzeugschneidfläche und der gesamten Schneidoberfläche,
φι Verhältnis zwischen der Summe der Flächen der » befestigten Drahtstückenden und der gesamten Innenendfläche der Büchse S.

In Fig.3 und 4 ist eine andere Ausführungsart des erfindungsgemäßen Schneidwerkzeugs dargestellt Bei

J5 dieser Ausführungsart enthält das Werkzeug zwei Sätze der Schneidglieder 2, die je einer an beiden Seiten der Werkzeug-Symmetrieachse angeordnet sind. Ein jeder Satz ist seiner Konstruktion nach dem oben beschriebenen ähnlich, dabei sind die abgebogenen Freienden der Schneidglieder an beiden Seiten durch die Scheibe 6 angepreßt, die befestigten Enden dieser Glieder aber sind in der Büchse 5 untergebracht

Beispiel

Es ist ein rotierendes Schneidwerkzeug zur Bearbeitung der Innenfläche von Rohren 060 mm anzufertigen. Für einen wirksamen Betrieb so>B der Durchmesser D des Werkzeugs kleiner als der Rohrdurchmesser sein, wir nehmen diesen nut 50 mm an (D= 50 mm). Die Koeffizienten φ und φι werden 0,6 bzw. 03 betragen.

Um eine Ableitung der Abfälle bei Bearbeitung des Rohres zu ermöglichen, nehmen wir den Außendurchmesser des Satzes der Schneidgfieder, die in der Büchse untergebracht werden, d. h. den Innendurchmesser A der Buche mit 40 nun an (A =40 nun). Den Innendurchmesser des Satzes der Schneidgiieder, die in der Büchse untergebracht werden, d. h. den Außendurchmesser Di des Doms nehmen wir gleich tO mm an (Ar =10 mm).

Dann wird die Breite »B«der Werkzeugschneidfläche nach der Formel

B =

ermittelt

Durch Einsetzung der obenerwähnten Werte in diese Formel erhalten wir A= 22,5 mm.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Rotierendes Schneidwerkzeug, das einen Dom mit radial auf diesem angeordneten elastischen Schneidgliedern, z. B. in Gestalt von gleichlangen Drahtstücken enthält die miteinander an den einen Enden befestigt sind, in deren unmittelbarer Nähe diese Schneidglieder durch ihre Seitenflächen aneinander gepreßt werden und durch die gegenaberliegenden Freienden die Schneidfläche des Werkzeugs in Form einer Rotationsfläche bilden, wobei das Verhältnis zwischen der Summe der Stirnflächen der Drahtstückfreienden auf der Werkzeugschneidfläche und der gesamten Schneidoberfläche des Werkzeugs 0,1 bis 039 beträgt dadurch gekennzeichnet, daß die Abschnitte (3) der SchnekJglieder (2) in der Nähe der befestigten Enden in einer Büchse (5) untergebracht sind und die Freienden dieser Glieder in Radialrichtung abgebogen und durch eine Scheibe (6) an die Stirnfläche der Büchse (5) gepreßt werden, die Schnittkraft an den Stirnflächen der abgebogenen Freienden sich aus der Summe der Biege- und Torsionsspannungen zusammensetzt die an den erwähnten Abschnitten (3 und 4) der Schneidglieder enstehen, wobei die Breite der Werkzeugschneidfläche für einen Satz aus der Gleichung