DE519197C - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Muttern mit gebogener Seele - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Muttern mit gebogener SeeleInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23G—THREAD CUTTING; WORKING OF SCREWS, BOLT HEADS, OR NUTS, IN CONJUNCTION THEREWITH
- B23G1/00—Thread cutting; Automatic machines specially designed therefor
- B23G1/02—Thread cutting; Automatic machines specially designed therefor on an external or internal cylindrical or conical surface, e.g. on recesses
- B23G1/04—Machines with one working-spindle
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- Mechanical Engineering (AREA)
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Muttern
mit gebogener Seele mittels eines Schneidwerkzeuges, das jeweils nur an einer Stelle
auf das Mutterstück einwirkt.
Es sind bereits Bohrmaschinen bekannt zur Herstellung von glatten Hohlzylindern mit
gebogener Achse. Bei diesen Maschinen wird entweder der Zylinder oder das Werkzeug
längs einer der gewünschten Krümmung entsprechenden Kurve derart bewegt, daß die
Lage des beweglichen Teils zu einem Kurvenradius in jedem Augenblick eine feste ist.
Bekanntlich wird eine Schraubenlinie durch eine doppelte Bewegung erzeugt, und zwar
durch eine Drehbewegung um die Achse der Schraubenlinie und eine Längsbewegung in
der Richtung dieser Achse. Wenn man mit Kenntnis des obigen Verfahrens zur Herstellung
von Hohlzylindern mit gebogener Achse sich die Aufgabe stellt, Muttern mit gebogener Seele herzustellen, lag es am nächsten,
ein geeignetes Schneidwerkzeug eine Drehung gegenüber dem Mutterstück ausführen zu lassen und das Schneidwerkzeug oder
das Mutterstück längs einer der gewünschten Mutterkrümmung entsprechenden Kurve in
obiger Weise zu bewegen, d. h. derart, daß die Drehungsebene des Schneidwerkzeuges in
jedem Augenblick der Bewegung zur Achsenkurve der Schraubenlinie rechtwinklig bleibt.
Dieser Fall wird in Abb. 1 der beiliegenden Zeichnungen veranschaulicht, wobei angenommen
wird, daß das Schneidwerkzeug die Drehbewegung und das Mutterstück die Längsbewegung
ausführt.
Das Schneidwerkzeug 1 dreht sich in der Ebene a-a um die Achse b-b. Das Mutterstück
2 macht keine Drehungsbewegung um diese Achse, sondern nur eine Längsbewegung
dem Kreisbogen c-c entlang, welcher also der Achsenkurve des gewünschten Gewindes entspricht,
und zwar derart, daß die Lage des Mutterstückes 2 im Verhältnis zu einem Kurvenradius
r-r eine feste ist. Abb. 1 zeigt das Mutterstück in zwei Lagen, und zwar in der
Lage 21 vor der Drehungsebene des Schneidorganes a-a und in der Lage 211 hinter dieser
Achse. In der letzteren Lage ist die bei dem Durchgang des Mutterstückes 2 durch die genannte
Drehungsebene a-a des Schneidwerkzeuges erzeugte Schraubenlinie g (das Gewinde)
gezeichnet.
Ein gemäß diesem Verfahren hergestelltes Gewinde wird in Abb. 3 schematisch und in
übertriebenem Maßstab dargestellt.
Es hat sich in der Praxis herausgestellt, daß das oben geschilderte, theoretisch richtige
Verfahren zur Herstellung von Muttern mit gebogener Seele dadurch verbessert werden
kann, daß gemäß der Erfindung gleichzeitig mit der Drehung des Schneidwerkzeuges ge-
genüber dem Mutterstück eines von diesen Teilen, das Schneidwerkzeug oder das Mutterstück,
derart in Bewegung versetzt wird, daß es parallel mit sich selbst, also translatorisch,
längs einer der gewünschten Mutterkrümmung entsprechenden Kurve bewegt wird. Dieser Fall wird in Abb. 2 näher veranschaulicht.
Das Schneidwerkzeug 1 dreht sich, wie früher, in der Ebene a-a um die Achse b-b.
Das Mutterstück 2 führt auch in diesem Falle
eine Längsbewegung dem Kreisbogen c-c entlang aus, aber hier derart, daß die Lage des
Mutterstückes 2 im Verhältnis zu einem Kurvenradius r-r nicht eine feste ist, sondern, daß
das Mutterstück eine teils von dem genannten Kreisbogen c-c, teils von der Ebene a-a bestimmte
translatorische Bewegung ausführt. Das Gewinde erhält in diesem Falle eine
Krümmung, welche im Verhältnis zum Kreisbogen c-c eine konkave ist, und die Größe des
Kurvenradius bleibt dieselbe wie die des Bogens. Auch Abb. 2 zeigt das Mutterstück in
zwei Lagen, nämlich in der Lage2x vor der
Drehungsachse a-a des Schneidwerkzeuges und in der Lage 211 hinter dieser Drehungsachse.
Das gemäß diesem Verfahren hergestellte
Gewinde wird in Abb. 4 schematisch und in übertriebenem Maßstab veranschaulicht.
In beiden Fällen hat das Gewinde eine von einem gewöhnlichen Gewinde etwas abweichende
Gestalt angenommen. Bei praktischer Ausführung ist aber die Krümmung eine sehr schwache und der Krümmungsradius im Verhältnis
zur Mutterhöhe sehr groß, so daß die Abweichungen von einer gewöhnlichen Gewindeform
gering sind, insbesondere wenn die Muttern gemäß dem vorliegenden, in Abb. 2 und 4 schematisch dargestellten Verfahren
hergestellt worden sind, das auch, wie oben erwähnt, vom praktischen Gesichtspunkt dem
ersten überlegen ist.
Die abweichende Form des Gewindes ge-"45 maß der Erfindung ist kein Übelstand, Bei
einer Vielheit von auf Reibung fußenden Ausbildungsformen von Befestigungsmuttern wird
der feste Sitz durch eine mehr oder weniger große Ungenauigkeit der Gewindegänge begründet.
In anderen Fällen entsteht die Umbildung des Gewindes beim Anziehen der Mutter. Abgesehen von dem Biegen des
Schraubenbolzens wird also bei den nach vorliegendem Verfahren hergestellten Muttern
eine auf Reibung beruhende Verriegelungswirkung erzielt, deren Grad nach Wunsch abgepaßt werden kann. Das Verriegelungsvermögen
einer Mutter mit gebogener Seele gründet sich aber in erster Linie auf die Bolzenbiegung,
welche eine Verriegelungswirkung von rein statischer Natur bewirkt und welche deshalb an und für sich ein Losschrauben der
Mutter durch axiale Beanspruchungen unmöglich macht.
Aus dem Angeführten geht hervor, daß in der Erfindung das Verriegelungsvermögen der
Reibungsmuttern mit einbegriffen ist.
Vor dem Schneiden wird das Mutterstück in bekannter Weise mit einem Kernloch versehen,
welches zylindrisch, d. h. nicht gekrümmt ist, aber mit Bezug auf die Krümmung des. fertigen Gewindes einen entsprechend
kleineren Durchmesser haben muß, so daß Material für das Gewindeschneiden überall
vorhanden ist. Andererseits wird dann auch das Mutterstück an gewissen Stellen des
Kernloches überflüssiges Material enthalten, das durch das Schneidwerkzeug entfernt werden
muß. Zu diesem Zweck ist das Werkzeug zweckmäßigmiteinerGratschneide3 (s.Abb.5)
unmittelbar vor oder hinter der Schneide 1 für die Gewindeform versehen, welche die
Grate der Gewinde zu einer bestimmten Höhe abschneidet.
Oben war vorausgesetzt, daß das Gewindeschneiden mittels eines Schneidstahls 1 von
derselben Form wie das Gewinde auszuführen ist, und daß der Stahl 1 sich in einer Schnitt
ebenea-a dreht und in dieser annähernd das in Abb. 6 gezeigte Aussehen hat. Ein solcher
Schneidstahl muß in üblicher Weise mehrmals durch das Mutterstück hin und her geführt
werden, bevor das Gewinde fertiggeschnitten ist.
Eine andere Ausführungsform ist in Abb. 7 dargestellt und besteht aus einem Fräser 4,
dessen Drehachse d-d sich in diesem Fall parallel
mit sich selbst in einer Kreisbahn um die früher genannte Drehachse b-b dreht. Auf
Grund der Gewindesteigung muß der Fräser schräg gestellt sein, so daß die Achse d-d mit
der Drehachse b-b nicht parallel bleibt. Ein derart angeordneter Fräser braucht nur einmal
durch das Mutterstück geführt zu werden, um das Gewinde zu schneiden.
Von den zwei oben angeführten Ausführungsarten zum Gewindeschneiden ist die in
Abb. 6 veranschaulichte aus maschinentechnischen Gründen vorzuziehen.
Oben wurde aber ausgeführt, daß, falls das Gewinde mittels eines einfachen Schneidstahls
hergestellt wird, eine Mehrzahl von Schnitten gemacht werden müssen. Um in diesem Fall
eine genügende Arbeitsleistung zu erzielen, ist es nötig, daß das Gewindeschneiden selbsttätig
ausgeführt wird.
Für jeden Schnitt muß der Stahl
a) radial angesetzt werden,
b) während des Schneidens durch das Mutterstück axial hindurchgehen,
c) radial zurückgezogen werden und
d) beim Leerlauf axial zurückgehen.
Damit die Maschine nicht angehalten zu werden braucht, müssen diese einzelnen Vorgänge
ausgeführt werden, während sich der Schneidstahl ununterbrochen um seine Achse b-b dreht. Außerdem müssen unter denselben
Bedingungen die vorgenannten Vorgänge so viele Male wiederholt werden wie die Anzahl
Schnitte, die zum Fertigschneiden des Gewindes nötig sind,
ίο Ein geschlossener Arbeitsvorgang ist in Abb. 8 graphisch dargestellt. Das Ansetzen des Schneidstahls bzw. dessen Zurückziehen in radialer Richtung wird dadurch bewirkt, daß der radiale Abstand der Schneide von der Drehachse vergrößert bzw. verringert wird. Das Vorwärts- und Rückgehen des Schneidstahls durch das Mutterstück wird durch die Bewegung des Mutterstückes nach dem einen oder anderen der oben mit Bezug auf Abb. 1 bzw. 2 angegebenen Verfahren bewirkt. Die in Abb. 8 gezeigte Linie abcd bezeichnet die Bahn der Stahlspitze während eines geschlossenen Arbeitsganges.
ίο Ein geschlossener Arbeitsvorgang ist in Abb. 8 graphisch dargestellt. Das Ansetzen des Schneidstahls bzw. dessen Zurückziehen in radialer Richtung wird dadurch bewirkt, daß der radiale Abstand der Schneide von der Drehachse vergrößert bzw. verringert wird. Das Vorwärts- und Rückgehen des Schneidstahls durch das Mutterstück wird durch die Bewegung des Mutterstückes nach dem einen oder anderen der oben mit Bezug auf Abb. 1 bzw. 2 angegebenen Verfahren bewirkt. Die in Abb. 8 gezeigte Linie abcd bezeichnet die Bahn der Stahlspitze während eines geschlossenen Arbeitsganges.
Damit ein Schnitt entstehen kann, muß aber für jeden Arbeitsgang der Durchgang b
durch das Mutterstück eine der Schnittiefe entsprechende Strecke radial nach auswärts
verschoben werden. Die Größe der Schnitttiefe entspricht dem Unterschied zwischen
dem Ansetzen α und dem Zurückziehen c Die
Größe des Zurückziehens muß selbstverständlich stets hinreichend sein, damit der Stahl
für jeden Schnitt von diesem frei wird. In dem Maße, wie der Schnitt vertieft wird, muß
also die Größe des Zurückziehens vermehrt werden. Hinsichtlich der Ausführung ist es
aber bequemer, dem Schneidstahl bereits anfangs ein konstantes Zurückziehen zu erteilen,
welches größer ist als die Tiefe des fertigen Gewindes. Die Anstelltiefe entspricht dann
für jeden Schnitt dem Zurückziehen plus der Schnittiefe, und diese soll veränderlich sein.
Die ersten, nur von der Spitze gemachten Schnitte können dann verhältnismäßig tief
sein; in dem Maße aber, wie das Gewinde vertieft und die Schnittfläche größer wird,
sollte die Schnittiefe vermindert werden. Aus dem Angeführten geht hervor, daß für jeden
Arbeitsgang die in Abb. 8 gezeigte Bahn abcd eine Strecke vorwärts radial verschoben wird.
Die Vorrichtung für die Führung des Mutterstückes 2 und des Schneidstahls 1 sind
in Abb. 9 gezeigt und bestehen aus einer Spannvorrichtung 5 zum Halten des Mutter-Stückes,
welche an einem Querschlitten 6 angebracht ist, der seinerseits von einem Längsschlitten
7 getragen wird. Der letztgenannte wird in bekannter Weise von einer Schraubenspindel
8 bewegt, wogegen der Schlitten 6 von einem um den festen Zapfen 9 drehbaren Arm
in seiner Längsbewegung geführt wird; dieser Arm 10 ist mittels eines Gelenkes 11
an dem Schlitten 6 befestigt. Der Drehzapfen 9 ist verstellbar, damit der Arm 10 verlängert
bzw. verkürzt werden kann. Wenn der Längsschlitten 7 von der Schraubspindel 8 in
Bewegung gesetzt wird, erhalten bei der oben beschriebenen Anordnung die Spannvorrichtung
5 und somit auch das innerhalb derselben befestigte Mutterstück eine Bewegung wie die in Abb. 2 schematisch dargestellte.·
Die Spindel 8 kann in beiden Drehrichtungen bewegt werden, wie dieses bei Drehbänken
sonst auch der Fall ist.
Aus dem oben mit Bezug auf den Schneidstahl Angeführten geht hervor, daß dieser
eine radiale hin und her gehende Anstellbewegung in einem Futter 12 hat. Die betreffenden
Vorrichtungen sind in Abb. 10 und 11 gezeigt. Der Stahl 1 ist an einem Schiitten
13 befestigt, der sich in dem Futter 12 radial bewegt. Der Schlitten 13 wird mittels
einer Schraubenspindel 14 bewegt und von einer Feder 15 beeinflußt, die einem Totgang
der Schraubenspindel 14 entgegenwirkt. Man soll die Schraubenspindel 14 während der
Umdrehung der Futter 12 bewegen können, was mittels zweier Dreharme 16 ausgeführt
werden kann, welche bei der Umdrehung des Futters 12 gegen außerhalb derselben angebrachte
Anschlagscheiben 17 stoßen, wobei die Arme 16 in Drehbewegungen versetzt werden,
welche durch Klinken i8, Sperräder 19 und
Zahnräder 20 auf die Schraubenspindel 14 übertragen werden. Aus Abb. 10 und 11 geht
ohne weiteres hervor, daß für eine- gewisse Umdrehungsgeschwindigkeit die Bewegung
des einen Armes 16 ein Rechtsdrehen der Schraubenspindel 14 zur Folge hat, während
die Bewegung des anderen Armes 16 die Schraubenspindel 14 nach links dreht, wobei
der Schneidstahl 1 in den betreffenden Fällen radial aus- und einwärts geführt wird. Wenn
die Arme 16 in Ruhe sind, sollen selbstverständlich die Klinken 18 ausgehoben sein.
Wie oben ausgeführt, sollen die Bewegungen der Schraubenspindel 14 das Ansetzen
und das Zurückziehen des Schneidstahls bewirken (s. α und c in Abb. 8), während die
Schraubenspindel 14 während der axialen Durchgänge b und d in Ruhe sein soll. Es
sind deshalb die Anschlagscheiben 17 drehbar und mit Zahnlücken 21 ausgerüstet, die einen
freien Durchgang der Dreharme 16 durch die genannten Scheiben gestatten. Die letzteren
werden ferner mit dem Futter 12 synchron angetrieben. Ist nun die Anzahl Zahnlücken
im Verhältnis zu der Anzahl Gewindegänge in der Mutter zweckmäßig abgepaßt, so ist es einleuchtend, daß die Anordnung derart
getroffen werden kann, daß die Dreharme 16 ο lange durch Zahnlücken 21 hindurchgehen
können, wie sich der Schneidstahl ι innerhalb
des Mutterloches befindet, aber daß diese Lücken 2i in solchen Lagen der Anschlagscheiben
17 aufhören, die den Außenstellungen des Schneidstahls entsprechen. Die Dreharme
16 werden dann gegen die Scheiben 17 stoßen, und der Schneidstahl wird über die
Spindel 14 in axiale Bewegung gesetzt. Die beiden Anschlagscheiben 17 sind derart eingestellt,
daß sie die betreffenden Dreharme 16 wechselweise beeinflussen.
Die Vorrichtungen zur Abänderung der Schnittiefe können zweckmäßig darin bestehen,
daß die Scheiben 17 gleichzeitig mit ihrer Umdrehung im Verhältnis zum Futter
12 hin unld her beweglich sind. Durch diese Bewegungen werden die Drehungswinkel der
Dreharme 16 und somit die Bewegungen der Schraubenspindel 14 vergrößert bzw. verklei-
ao nert..
Wie aus dem Obigen hervorgeht, kann diese Gewindeschneidmaschine selbsttätig arbeitend
ausgeführt werden. Dabei ist es zweckmäßig, mehrere Futterspindeln in ein und demselben
Maschinenkörper anzuordnen und die Führungsarme 10 senkrecht zu stellen.
Claims (6)
- Patentansprüche:ι. Verfahren zur Herstellung von Muttern mit gebogener Seele, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schneidwerkzeug, das jeweils nur an einer Stelle auf das Mutterstück einwirkt, gegenüber diesem gedreht wird, während gleichzeitig dieses Schneidwerkzeug oder das Mutterstück derart in Bewegung versetzt wird, daß es parallel mit sich selbst längs einer der gewünschten Mutterkrümmung entsprechenden Kurve bewegt wird.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug während des mehrstufigen Schneidens des Mutterstückes eine ununterbrochene Drehung ausführt.
- 3. Vorrichtung zur Ausführung des im Anspruch 1 oder 2 angegebenen Verfahrens, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Festhalten des Mutterstückes (2) dienende Spannvorrichtung (5) von einer Stellung vor der Drehungsebene des umlaufenden Schneidwerkzeuges (1) zu einer Stellung hinter dieser Ebene translatorisch bewegbar ist.
- 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der das Schneidwerkzeug (1) tragende, in an sich bekannter Weise in einem umlaufenden Futter (12) durch eine Schraubenspindel (14) radial bewegbare Schlitten (13) durch im Futter (12) drehbar gelagerte Arme (16) vorgeschaltet wird, deren Drehbewegungen durch Anschläge (17) bewirkt werden.
- 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschläge aus drehbaren, mit dem Futter (12) synchron angetriebenen Zahnscheiben (17) bestehen, deren Zahnlücken einen Durchgang der Arme (16) gestatten, solange das Schneidwerkzeug (1) sich im Innern des Mutterstückes (2) befindet, während die Zähne der Zahnscheiben (17) den Durchgang der Arme (16) verhindern, wenn das Schneidwerkzeug (1) sich außerhalb des Mutterstückes (2) befindet, um dadurch die radiale Bewegung des Schneidwerkzeuges (i) zu bewirken.
- 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnscheiben (17) im Verhältnis zum Futter (12) hin unld her beweglich sind, um durch Schalten der Schraubenspindel (14) die Schnittiefe zu vergrößern oder zu verkleinern.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE519197X | 1927-08-09 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE519197C true DE519197C (de) | 1931-02-26 |
Family
ID=20311147
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEH114269D Expired DE519197C (de) | 1927-08-09 | 1927-12-11 | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Muttern mit gebogener Seele |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE519197C (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2548065A1 (fr) * | 1983-06-30 | 1985-01-04 | Anjou Decolletage | Procede d'ebavurage des filets d'entree et de sortie d'un filetage, et produits ainsi obtenus |
-
1927
- 1927-12-11 DE DEH114269D patent/DE519197C/de not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2548065A1 (fr) * | 1983-06-30 | 1985-01-04 | Anjou Decolletage | Procede d'ebavurage des filets d'entree et de sortie d'un filetage, et produits ainsi obtenus |
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