DE2922569C2

DE2922569C2 - Winkelmeßgerät zur Messung der Schneidwinkel von Werkzeugen

Info

Publication number: DE2922569C2
Application number: DE19792922569
Authority: DE
Inventors: Hans-Jürgen 4330 Mülheim Horn
Original assignee: Kraftwerk Union AG
Current assignee: Kraftwerk Union AG
Priority date: 1979-06-01
Filing date: 1979-06-01
Publication date: 1984-07-12
Also published as: DE2922569A1

Description

tan γ = H_yl V_y bzw.
tan X = HJ V_x

Fig. 3 zeigt das Prinzip der trigonometrischen Messung des Drallwinkels δ. Zum Messen wird der Meßbolzen M der Meßuhr U wieder auf eine Schneidkante K des Fräsers eingestellt und dann die Meßuhr U auf einer zur Fräserachse parallelen horizontalen Linie um einen Verfahrweg V₆ verfahren. Die senkrecht zum Verfahrweg V₆ zu messende Abstandsänderung H₆ wird an der Meßuhr U abgelesen, worauf der Drallwinkel δ

eingezeichnet. In Übereinstimmung mit den gebräuchlichen Bezeichnungen (Biaue TR-Reihe, Heft 60, S. 56 und 57) unterscheidet man:

δ = Drall- bzw. Einstellwinkel

oc„ = Normal-Frelwinkel (senkrecht zur Schneidkante

gemessen)
C^ = Stirn-Frefwinkel (senkrecht zur Fräserachse

gemessen)
>·„ = Normal-Spanwlnkel (senkrecht zur Schneidkante

gemessen)
y_s = Stlrn-Spanwlnkel (senkrecht zur Fräserachse gemessen).

Da der Ablauf der Späne senkrecht zur Schneidkante erfolgt, sind die Winkel <x„ und y„ die tatsächlich wirksamen Schneidwinkel, die far das Nachschleifen maßgebend sind. Diese Winkel werden üblicherweise als Funktion der gemessenen Winkel «ς bzw. y_s und des angenommenen Drallwinkels δ berechnet oder aus Umrechnungstabellen abgelesen.

F i g. 2 zeigt das Prinzip der trigonometrischen Messung am Beispiel eines spitzverzahnten Fräserzahnes. Die Schneidkante K des Fräserzahnes Ist In bezug auf die Fräserachse so ausgerichtet, daß der Spanwinkel y zwischen der SpanFläche F und einer vertikalen Achse und der Freiwinkel α zwischen der Freifläche F und einer horizontalen Achse gemessen werden kann. Zum Messen der Winkel y bzs. α wird der Meßbolzen M einer Meßuhr genau auf die Schneidkante Λ' eingestellt und dann die Meßuhr U parallel zu der vertikalen Achse um einen Verfahrweg V_y bzw. parallel zur horizontalen Achse um einen Verfahrweg V_x verfahren. Die senkrecht zu den Verfahrwegen V_y bzw. V_a gemessenen Abstandsänderungen gegenüber der Spanfläche S bzw. der Freifläche F sind mit h_y bzw. h_x bezeichnet. Bei vorgegebenen Längen der Verfahrwege V_y bzw. V₂ und an der Meßuhr U abgelesenen Längen der Abstandsänderungen h_y bzw. h_x ermitteln sich die Winkel y bzw. a zu

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tan O = V^ ·

ermittelt wird.'

Mit Hilfe des Winkelmeßgerätes nach Flg. 4 und 5 können nun die In Flg. 1 aufgezeigten Freiwinkel oc_a und C^, der stirnseitige Spanwinkel y_s, der Normal-Spanwinkel γ_η und der Drallwinkel <5 gemessen werden.

Auf einer Meßplatte 1, die beispielsweise aus Marmor besteht, sind zwei Reitstöcke 2 befestigt, zwischen deren Spitzen ein drallverzahnter Fräser 3 aufgenommen Ist. Neben den Reitstöcken 2 lsi auf der Meßplatte 1 auch eine Grundplatte 4 derart angeordnet, daß sie nach dem Lösen von Spannschrauben 5 entlang einer Kante der Meßplatte 1 verschoben werden kann. In einer Bohrung der Grundplatte 4 ist der vertikale Drehzapfen 60 einer drehbaren Scheibe 6 aufgenommen. Diese trägt eine nicht ersichtliche Wlnk.elskala, so daß in bezug auf die Meßkerbe eines fest auf der Grundplatte 4 angeordneten Meßkerbenträgers 7 die Verdrehung der Scheibe 6 eingestellt oder abgelesen werden kann. Auf der Oberseite der drehbaren Scheibe 6 Ist ein Kreuzsupport 8 befestigt, welcher seinerseits den Magnetfuß 90 eines Ständers 9 trägt. Der Kreuzsupport 8 ermöglicht durch seine beiden über Handkurbeln 80 und 81 verstellbaren Schlitten, daß der Ständer 9 in zwei zueinander senkrechten Richtungen in einer horizontalen Ebene verfahren werden kann, wobei der jeweilige Verfahrweg an entsprechenden Skalen eingestellt oder abgelesen werden kann. Der Ständer 9 besitzt einen horizontal angeordneten Ausleger 91, der über eine Manschette 92 am Ständer 9 befestigt ist und in seiner Höhenlage durch Lösen einer Klemmschraube 93 verstellt werden kann. Der Ausleger 91 trägt eine Meßuhr U, deren Meßbolzen M in der gezeichneten Lage genau auf Spitzenmitte und auf eine Schneidkante des Fräsers 3 eingestellt ist. Ausgehend von dieser eingestellten Lage kann durch Betätigen der Handkurbel 80 und durch Ablesen der Abstandsänderung an der Meßuhr U der Stirn-Spanwinkel y_s gemessen werden. Zur entsprechenden Messung des Stlrn-Frelwinkels O₅ wird der Ausleger'91 in die gestrichelte Stellung 9V gebracht und der Meßbolzen der Meßuhr auf die Schneidenkante der vertikalen Achsebene (Stellung V) mittels der Handkurbeln 80, 81 ausgerichtet. Zur Messung des Normal-Freiwinkels a, müßte die Drehscheibe 6 zuvor auf den entsprechenden Drallwinkel δ eingestellt werden. Das Messen des Drallwinkels δ selbst erfolgt In Übereinstimmung mit dem in Fig. 3 dargestellten Meßprinzip durch Betätigen der Handkurbel 81 und Ablesen der Abstandsänderung an der Meßuhr gemäß Ihrer gestrichelt dargestellten Meßstellung W. Mit dem Winkelmeßgerät kann aber auch der wirksame Spanwinkel, d. h. der Normal-Spanwlnkel j>„, ausgemessen werden. Dazu ist zwischen der drehbaren Scheibe 6 und dem Kreuzsupport 8 zusät.'ich ein Schwenktisch 10 mit einer horizontalen Schwenkachse vorgesehen. Wie Insbesondere in Fig. 4 zu erkennen ist, kann der Schwenktisch 10 so geschwenkt und auf den Drallwlnkel δ des Fräsers 3 eingestellt werden, daß mit Hilfe der auf Spitzenmitte eingestellten Meßuhr U nach entsprechender Verstellung über den Kreuzsupport 8 der wirksame Spanwinkel y„ ermittelt werden kann.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird bei den durchzuführenden Messungen der Meßbolzen M der Meßuhr U entweder auf Spltzenmltte oder auf Spitzenhöhe eingestellt. Hierzu können entsprechende Einrichtehilfen verwendet werden, die die Spltzenmltte durch eine entsprechende Kerbe anzeigen bzw. die Spitzenhöhe durch ein entsprechendes Einrichteendmaß definieren. Durch Einsatz eines Aufspannschraubstokkes mit drei Schwenkachsen kann die beschriebene Vorrichtung auch zum Messen der Schnetdwlnkel von Drehmeißeln. Hobelmeißeln und ähnlichen Werkzeugen tür die Formgebung durch Zerspanen eingesetzt werden.

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Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Winkelmeßgerät zur Messung der Schneldwlnkcl von Werkzeugen, insbesondere rundlaufenden Werkzeugen, für die Formgebung durch Zerspanen, mit einem auf einer Grundplatte angeordneten Ständer und einem an einem höhenverstellbaren Ausle-

indessen nicht der Drallwinkel gemessen werden, d. h., man Ist auf die vom Werkzeughersteller angegebenen Werte angewiesen. Des weiteren kann mit dem bekannten Winkelmeßgerät bei drallverzahnten Werkzeugen auch nicht der wirksame bzw. Normal-Spanwlnkel gemessen werden, well die zulässigen Meßtoleranzen überschritten werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Wlnkelmeßgeiät so auszubilden, daß mit

ger des Ständers angebrachten und auf die Werk- io ihm auch der Drallwinkel und der Normal-Spanwlnkel

zeugschneiden einstellbaren Meßkopf, wobei der Meßkopf in Längsrichtung des Auslegers um einen meßbaren Weg verstellbar Ist und wobei der Ausleger um eine vertikale Achse drehbar 1st, dadurch

auf reproduzierbare Weise gemessen werden können.

Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in

gekennzeichnet, daß zwischen der Grundplatte 15 den Unteransprüchen 2 und 3 angegeben. Die mit der

(4) und dem Ständer (9) ein Kreuzsupport (8), eine Dreheinrichtung (6) mit vertikaler Drehachse und eine Schwenkeinrichtung (iO) mit horizontaler Schwenkachse angeordnet sind.

Erfindung erzielbaren Vorteile sind vor allem darin zu sehen, daß mit dem neuen Winkelmeßgerät außer den beiden Frelwinke'n und dem stirnseitigen Spanwinkel nun auch der Drallwinkel und der Normal-Spanwinkel

2. Winkelmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch 20 mit einem einzigen Winkelmeßgerät auf bequeme

gekennzeichnet, daß der Fuß des Ständers (9) als Magnetfuß (90) ausgebildet ist.

3. Winkelmeßgerät nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkopf an eine

Weise und mit hinreichender Genauigkeit meßbar sind. Das Winkelmeßgerät kann mit seiner Grundplatte auf dem Tisch einer Schleifmaschine oder auf einer Meßplatte angeordnet werden und erfordert lediglich einen Auswertelogik mit nachgeschalteter Schneidwinkel- 25 geringen baulichen Aufwand. Der Kreuzsupport ermög-Anzeigeelnrichtung angeschlossen 1st. licht das Verfahren des Meßkopfes in zwei zueinander

senkrechten Richtungen unter genauer Vorgabe des

Verfahrensweges mittels der den beiden Kurbeln zugeordneten Meßskalen, die Dreheinrichtung mit vertikaler 30 Drehachse gestattet die Einstellung des Drallwinkels

Die Erfindung betflfft ein Winkelmeßgerät zur Mes- beim Ausmessen von drall verzahnten Werkzeugen und sung der Schneidwinkel von Werkzeugen, insbesondere die zwischen Ständer und Grundplatte vorgesehene rundlaufenden Werkzeugen, für die Formgebung durch Schwenkeinrichtung mit horizontaler Schwenkachse Zerspanen, gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1. läßt eine genaue Ausmessung des wirksamen Spanwin-

Das Werkzeugschärfen kann als Schleifoperation 35 kels bei drallverzahnten Werkzeugen zu. bezeichnet werden, mit der dem Werkzeug die für den Die Ausbildung gemäß Anspruch 2 hat den Vorteil,

jeweils vorgesehenen Verwendungszweck beste Form daß das Winkelmeßgerät mit seinem Ständer nur auf gegeben oder erhalten wird. Die Leistung und der wirt- das darunterliegende Bauteil aufgesetzt zu werden schaftliche Einsatz der Werkzeuge wird in hohem Maße braucht, wobei das Positionieren durch Magnetspanvon der günstigen Ausbildung der Schneldwinkel beeln- 40 nung ei folgt.

flußt. Somit kommt dem Messen bzw. Prüfen der Bei der Ausführung nach Anspruch 3 wird je nach

Schneidengeometrie erhebliche Bedeutung zu. dem verwendeten Meßprinzip vom Meßkopf ein der

Ein Winkelmeßgerät gemäß Gattungsbegriff Ist aus Abstandsänderung entsprechendes digitales oder analoder DE-PS 8 19 319 bekannt. Bei diesem bekannten ges Signal der Auswertelogik zugeführt. Die Auswerte-Winkelmeßgerät sind zwei Meßuhren, deren Taststifte 45 logik ermittelt dann selbsttätig in Abhängigkeit vom senkrecht zueinander stehen, auf einer in Richtung der Verfahrweg den entsprechenden Schneldwlnkel, so daß Taststifte verschiebbaren Halterung so angeordnet, daß dieser digital oder analog angezeigt und abgelesen werder Taststift der einen Meßuhr In der durch den Mittel- den kann. Der Verfahrweg kann hiebe! entweder vorgepunkt des auszumessenden Fräsers gehenden Senkrech- geben und In der Auswertelogik gespeichert sein oder ten verläuft, wobei in der Nullstellung die Tastspitzen 50 über einen entsprechenden Meßwertaufnehmer der beider Meßuhren die Schneide des zu messenden Frä- Auswertelogik als digitales oder analoges Signal zugelelsers berühren. Der Meßkopf wird also auf die entspre- tet werden.

chende Schneidkante des Werkzeuges eingestellt und Im folgenden wird anhand der Zeichnung, In welcher

der den Meßkopf tragende Ausleger wird sodann In das Meßprinzip und daran anschließend ein Ausfühhorlzontaler bzw. vertikaler Richtung verfahren, so daß 55 rungsbeispiel der Erfindung dargestellt sind, diese noch der Tangens des Freiwinkels bzw. des Spanwinkels als näher erläutert. Darin zeigt

Quotient aus der mit dem Meßkopf ermittelten Fig. 1 die zu messenden Schneidwinkel am Beispiel

Abstandsänderung und einem vorgegebenen Verfahr- eines drallverzahnten Fräszahns, weg ermittelt werden kann. Der Ständer des bekannten Flg. 2 das Prinzip der trigonometrischen Messung

Winkelmeßgerätes lsi in einer kreisförmigen Nut der 60 von Frei- bzw. Spanwinkeln, Grundplatte derart gelagert, daß er um eine vertikale Fig. 3 das Prinzip der trigonometrischen Messung

und durch die vertikal verlaufende Tastspitze des einen Meßkopfes gehende Achse gedreht werden kann. Durch diese Drehung kann bei drallverzahnten Werkzeugen an dem Ausleger der vom Werkzeughersteller angegebene Drallwinkel eingestellt und so der wirksame bzw. Normal-Frelwinkel senkrecht zur Werkzeugachse gemessen werden. Mit dem bekannten Winkelmeßgerät kann

eines Drallwinkels,

Flg. 4 und S das Ausführungsbelsplel eines Winkelmeßgerätes nach der Erfindung In Auf- und Seltenriß.

Um am Beispiel eines drallverzahnten Fräsers die zu
messenden Schneidwinkel deutlich zu Illustrieren, ist
der in FIg 1 dargestellte Fräserzahn in ein räumliches
Koordinatensystem mit den Achsen .v-.v. v-v und z-z