DE2534350C3 - Rotierendes Schneidwerkzeug - Google Patents

Description

ermittelt wird, worin

(»ι

2D₇

D Durchmesser der Werkzeugschrsidfläche,

B Breite der Werkzeugschncidfläcne,

D\ Außendurchmesser des Schneidgliedersalzes, der in der Büchse untergebracht wird.

Ch Innendurchmesser des Schneidgliedersatzes, der in der Büchse untergebracht wird,

φ Verhältnis zwiscnen 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 Innenfläche der Büchse ist.

Die Erfindung betrifft Schneidwerkzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Die Erfindung kann in wirksamer Weise zur Entzunderung von warmgewalztem Metall, 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 krummlU nigen Metall- und Werkstoffoberflächen benutzt, ζ. B.

1. Schleifscheiben und Schleifbänder,

2. Fräsmesserköpfe,

3. Messerköpfe an Schruppdrehmaschinen,

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

Zur Bearbeitung (Reinigung) von krummlinigen Oberflächen bei Werkstücken und Werkstoffen wird jetzt am häufigsten die Schleifreinigung sowohl durch

in 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«.

üas 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 Tilanlegierungen 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 Schleifstaub.
Zum Putzen von krummlinigen Werkstücksoberflä-

ii) chen durch Fräsen werden verschiedene bekannte Fräsmaschinen benutzt.

Jetzt wird das Verfahren zur Bearbeitung (Reinigung) von krummlinigen Oberflächen durch rotierendes Schneidwerkzeug-»Nadelfräser« (drahtnadelbestückte

J5 Fräser) weitgehend verbreitet. Die Tendenz ist dadurch bedingt, daß dieses Werkzeug eine hohe Schneidfähigkeit aufweist sowie leicht und einfach im Beirieb zu verwenden ist.

Zu solchem Werkzeug gehört ein rotierendes Schneidwerkzeug zur Bearbeitung v\_,r Werkstücksund Werkstoffoberflächen, das radial angeordnete elastische Schneidglieder in Gestalt z. B. von Drahtslükken 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 Drahtstück

so freienden auf der Werkzeugschneidfläche und der gesamten Schneidfläche des Werkzeugs 0.01 bis 0.99 beträgt(US-PS35 57 418).

Obwohl diese Werkzeuge eine hohe Schneidfähigkeit aufweisen, werden bei der Fertigung von »Nadelfrusern« 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 Schneidglieden Wenn ein Durchmesser kleiner als 80 mm für den »Nädelfräser« der bekannten Bauart angenommen wird, muß die Länge der Schneidglieder kleiner als die Rechnungslän^ ge gewählt und sorhit die Festigkeitseigenschaflen des Werkzeugs vermindert Werden. Infolge geringer Länge der Schneidglieder kann auch eine Schweißung ihrer

befestigten Enden ohne zulässiges Ausglühen der Freienden nicht bewerkstelligt werden.

Die Erfindung bezweckt die Beseitigung der erwähnten Mangel.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein rotierendes Schneidwerkzeug mit solcher Bauart der elastischen Schneidglieder zu entwickeln, die das Fertigen von Werkzeug mit Durchmesser unter 80 mm ermöglichen, wobei eine hohe Schneidfähigkeit des Werkzeugs, eine hnge Lebensdauer und ein einfacher Ablauf der Bearbeitung 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 infolge 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 fo'gt, daß die Länge eines jeden Schneidgiiedes 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 Be- in Schreibung eines Ausführungsbeispiels und von Figuren näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 erfindungsgemäßes rotierendes Schneidwerkzeug mit teilweisem Schnitt.

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

F i g. 3 eine andere Ausführungsari des erfindungsgemäßen rotierenden Schneidwerkzeugs mit teilweisem Schnitt,

Fig. 4 schematische Darstellung des Schneidgliedes ίο gemäß der in F1 g. i gezeigten /weiten Ausführungsart.

Das erfindungsgemäße rotierende Schneidwerkzeug enthält einen Dorn 1 (F i g. 1). auf dem in Radialrichtung die elastischen gleichlangen Drahtstücke angeordnet sind. Die Schneidglieder 2 haben zwei Abschnitte 3 und ίί 4. von denen der Abschnitt 3 durch die einen miteinander oefestigten F.nden der .Schneidglieder gebildet ist, dabei werden die Schneidglieder in der unmittelbaren Nahe dieser Enden durch die Seitenflächen aneinander gepreßt und in die Büchse 5 eingesetzt, ίο Der Abschnitt 4 ist durch die i-reienden der Schneidglieder 2 gebildet, die in Radialnchtung abgebogen und durch die Scheibe 6 an die Stirnseite der Büchse S gepreßt sind. Die Abschnitte 3 und 4 haben die langen /1 bzw. /₂(F ig. 2). die ganze Länge des Schneidgliedes aber Si setzt sich aus der Summe dieser Längen zusammen. Deshalb kann, ohne die Gesamtlänge des Schneidgliedes zu ändern. ilbrUi Vergrößerung der Länge .Ί die Länge h verkleinert, d. h. die Fertigung eines Schneidwerkzeugs mit beliebig kleinem Durchmesser gewähr leistet werden.

Dies ist möglich weil der Durchmesser der Werkzeugarbeitsflächc nur aus zwei Längen k des zweiten Abschnitts 4 zusammengesetzt wird, bei den bekannten Schneidwerkzeugen aber besieht dieser Durchmesser aus zwei Längen des ganzen Schneidgliedes 2.

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 0^9 beträgt.

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

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

B =

2 Dn

ermittelt. Hier ist

D Durchmesser der Werkzeugschneidfläche,

D\ Außendurchmesser des Satzes der Schneidglieder 2.

die in der Büchse 5 untergebrac^ werden, d. h.

innendurchmesser dieser Büchse,
Ch Innendurchmesser des Satzes der Schneidglieder 2.

die in der Büchse 5 untergebracht werden, d. h.

Außendurchmesser des Dorns 1,
φ Verhäl'nis 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 dor gesamten Innenendfläche der Büchse 5.

In Fig. 3 und 4 ist eine andere Ausführungsart des erfindungsgemäßen Schneidwerkzeugs dargestellt. Bei 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 Jer Büchse 5 untergebracht.

Beispiel

Es ist ein rotierendes Schneidwerkzeug /ur Bearoeitung der Innenfläche von Rohren 060 mm anzufertigen. Für einen wirksamen Betrieb soll der Durchmesser Ddes Werkzeugs kleiner als der Rohrdurchmesser sein, wir nehmen diesen mit 50 mm an (D=SOmIn). Die Koeffizienten φ und φι werden 0.6 bzw. 0,9 betragen.

Um eine Ableitung der Abfälle bei Bearbeitung des Rohres zu ermöglichen, nehmen wir den Außendurchmesser d· s Satzes der Schneidglieder, die in der Büchse untergebracht werden, d. h. den Innendurchmesser D₁ der Buche mit 40 mm !·η(Οι =40 mm). Den Innendurchmesser des Satzes der Schneidglieder. die in der Büchse untergebracht werden, d. h. den Außendurchmesser D₂ des Dorns nehmen wir gleich 10 mm an(D2= 10 mm).

Dann wird die Brei).- »B«der Werkzeugschneidfläche nach der Formel

~ Ύΰ<,

ermittelt.

Durch Einsetzung derobeliei-wähnten Werte in diese Formel erhalten wir 5=22,5 mm.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Rotierendes Schneidwerkzeug, das einen Dorn 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 ciurch die gegenüberliegenden Freienden die Schneidfläche des Werkzeugs in Form einer Rotationsfläche bilden, wobei das Verhältnis zwischen der Summe der Stirnflächen der Drahlstückfreienden auf der Werkzeugschneidfläche und der gesamten Schneidoberfläche des Werkzeugs 0,1 bis 0,99 beträgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschnitte (3) der Schneidglieder (2) in der Nähe der befestigten Enden in einer Büchse (5) untergebracht sind und die Freienden dieser Glieder in Radialrichtung abgebogen und durch eme 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 Werkzeugschneidfläcbe für einen Satz aus der Gleichung