DE522721C - Verfahren zur Herstellung von Rillenfraesern - Google Patents

Description

Bei der Herstellung von Rillenfräsern wird bisher in der Weise verfahren, daß die Rillen einzeln nacheinander auf die volle Tiefe gebracht werden. Es wird also zunächst eine Rille in mehreren aufeinanderfolgenden Arbeitsgängen voll ausgedreht, worauf eine Längsschaltung des Werkzeuges um den Rillenabstand erfolgt. Alsdann wird die nächste Rille ebenfalls in mehreren Arbeitsgängen auf

ίο die volle Tiefe gebracht, worauf eine erneute Längsschaltung erfolgt usw. Bei diesem Arbeitsverfahren wirkt die durch den Verschleiß und das gegebenenfalls notwendige wiederholte Nachschleifen des Werkzeuges hervorgerufene Veränderung des Profils des letzteren sich dahin aus, daß die Querschnitte der einzeln nacheinander erzeugten Rillen des Fräsers kleine Abweichungen voneinander zeigen. Es ist daher unmöglich, Rillenfräser herzustellen, deren Rillen auf der ganzen Fräserlänge genau gleich sind. Anderseits ist das bisherige Arbeitsverfahren insofern umständlich und zeitraubend, als nicht nur bei der Erzeugung einer jeden einzelnen Rille ein mehrfaches Nachstellen des Drehstahles um die Spanstärke notwendig ist, sondern, daß das Werkzeug auch vor jeder Längsschaltung um den Rillenabstand aus der jeweils hergestellten Rille herausgezogen und nach der .Schaltung wieder an das Werkstück herangeführt werden muß.

Das den Gegenstand der Erfindung bildende Verfahren zur Herstellung von Rillenfräsern beseitigt die geschilderten Mängel.

Gemäß der Erfindung werden die Rillen derart stufenweise erzeugt, daß in einem ersten Arbeitsgang sämtliche Rillen auf die Tiefe eines Spanes gebracht werden, indem jedesmal nach einmaliger Bearbeitung einer Rille eine Schaltung des Werkzeuges um den RiI-lenabstand erfolgt. Hierauf werden in einem zweiten Arbeitsgang sämtliche Rillen um eine weitere Spanstärke vertieft, indem wiederum nach einmaliger Bearbeitung einer jeden Rille das Werkzeug um den Rillenabstand geschaltet wird. Der gleiche Arbeitsgang wird dann so oft wiederholt, bis die gewünschte Rillentiefe erreicht ist. Bei dieser Arbeitsweise wirkt sich die durch den Verschleiß und das dadurch bedingte Nachschleifen des Drehstahles hervorgerufene Profiländerung des letzteren sowie die ebenfalls durch den Verschleiß hervorgerufene Profiländerung der zum Nachschleifen der Rillen benutzten Schleifscheibe bei sämtlichen Rillen in der gleichen Weise aus, so daß die Rillen auf der ganzen Länge des Fräsers genau denselben Querschnitt erhalten. Anderseits braucht beim neuen Verfahren die Nachstellung des Werkzeuges immer nur dann zu erfolgen, nachdem bei sämtlichen Rillen ein Span entfernt ist, wodurch wesentlich an Arbeitszeit gespart wird.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform des neuen Verfahrens besteht darin, daß bei jeder Umdrehung des Werkstückes nur bei einem Teil der jeweils zu bearbeitenden Rille, also nur bei einem Teil der Fräserbai-

ken, ein Span abgenommen wird, indem das Werkzeug jeden zweiten Fräserbalken überspringt. Die Längsschaltung um den Rillenabstand kann dann am Ende einer jeden Werkstückumdrehung während des Überspringens eines Balkens geschehen. Hierbei braucht das Werkstück für die Vornahme der Längsschaltung nicht mehr stillgesetzt zu werden, da wegen des Überspringens von ίο Zähnen auch bei umlaufendem Werkstück ausreichend Zeit für die Längsschaltung zur Verfugung steht. Die Längsschaltung um den Rillenabstand erfolgt dabei vorteilhaft maschinell. Wenn es sich um die Herstellung von Fräsern mit ungerader Balkenzahl handelt, kann mit dem gleichen Erfolg in der Weise verfahren werden, daß in jedem Arbeitsgang sämtliche Fräserbalken bearbeitet werden, indem die Längsschaltung um den Rillenabstand jedesmal nach zwei Umdrehungen des Werkstückes geschieht.

Bei der Herstellung von Fassonfräsern

mit hintereinanderliegenden und abwechselnd gegeneinander versetzten Zähnen ist es bereits bekannt, daß das Werkzeug jedesmal einen Fräserzahn überspringt.

In den Fig. 1 und 2 ist ein Ausführungsbeispiel des neuen Verfahrens an einem Rillenfräser mit ungerader Balkenzahl dargestellt. Dabei zeigen Fig. 1 einen Querschnitt durch den Fräser nach der Linie 1-1 der Fig. 2 und Fig. 2 eine Seitenansicht des Fräsers.

In Fig. 3 ist ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Ausführung des neuen Verfahrens in den wesentlichsten Teilen schematisch veranschaulicht.

Die Fig. 4 bis 7 zeigen ein Beispiel für einen nach dem neuen Verfahren hergestellten Fräser mit gerader Balkenzahl, der bei den aufeinanderfolgenden Balken voneinander abweichende Rillenquerschnitte aufweist, und zwar zeigen Fig. 4 eine Seitenansicht des Fräsers und Fig. 5 und 6 je einen Längsschnitt durch zwei in der Ümfangsrichtung aufeinanderfolgende Fräserbalken, während in Fig. 7 diese beiden Balken auf gleicher Höhe hintereinanderliegend dargestellt sind. In Fig. ι und 2 ist α ein Walzenfräser, der neun über den Fräserumfang gleichmäßig verteilte Balken 1 bis 9 aufweist, die sich, wie üblich, über die ganze Fräserlänge erstrecken und dabei etwas geneigt zur Achsenrichtung des Fräsers verlauf en (Spiralnuten). Die Balken sind, wie ebenfalls bekannt, hinterdreht bzw. hinterschliffen. Um die Fräserbalken auf der ganzen Länge mit Rillen zu versehen, wird erfindungsgemäß wie folgt verfahren. Zunächst wird in einem ersten Arbeitsgang an jeder Stelle, wo eine Rille gebildet werden soll, nur ein Span abgenommen, d. h. sämtliche Rillen werden zunächst nur auf eine Spantiefe gebracht. Für diese Arbeit wird der Fräser α in Umdrehung versetzt, während das Werkzeug b (der Drehstahl) in regelmäßiger Folge gegen das Werkstück α vor und wieder zurück bewegt wird, und zwar derart, daß das Werkzeug, nachdem es um die Spantiefe in den jeweils bearbeiteten Zahn eingedrungen ist, noch um den Betrag der Hinterdrehung des Zahnes weiter vorgeht, worauf es so weit wieder zurückgezogen wird, daß es von den Fräserbalken vollkommen freigeht. Die Drehung des Werkstückes einerseits und die Vorschub- und die Rückzugbewegung des Werkzeuges anderseits sind so aufeinander abgestimmt, daß jedesmal nach Bearbeitung eines Balkens der folgende Balken leer am Werkzeug vorbeigeht, das Werkzeug also bei seinem erneuten Vorschub an den übernächsten Balken gelangt. Es wird also immer ein Balken übersprungen, so daß für die Abnahme eines Spanes an sämtlichen Balken zwei Umdrehungen des Fräsers notwendig sind. Dabei werden während der ersten Umdrehung beispielsweise die Balken 1, 3, 5, 7, 9 und bei der zweiten Umdrehung die Balken 2, 4, 6, 8 bearbeitet. Während des letzten Teiles der zweiten Umdrehung überspringt das go Werkzeug b dann den bereits bearbeiteten Balken 9. Nachdem so rings um den Fräser ein Span entfernt ist, wird das Werkzeug" b in der Längsrichtung des Fräsers α um einen Rillenabstand verschoben, d. h. längsgeschaltet. Diese Schaltung geschieht noch während der zweiten Umdrehung, nämlich zu dem Zeitpunkt, wo das Werkzeug b den Balken 9 überspringt. Das Werkzeug trifft also nach der Schaltung wieder auf den Balken 1, aber an einer um den Rillenabstand entfernten Stelle von der ersten Rille, und es werden nun während der folgenden beiden Umdrehungen des Werkstückes wiederum nacheinander die Balken i, 3, 5, 7, 9, 2, 4, 6, 8 bearbeitet, worauf während des Überspringens des Balkens 9 eine erneute Schaltung des Werkzeuges b um den Rillenabstand erfolgt. Dieses Spiel setzt sich fort, bis das Werkzeug am rechten Ende des Fräsers angekommen n₀ ist. Alsdann wird die Maschine stillgesetzt und das Werkzeug in seine Ausgangsstellung zurückgebracht. Nunmehr erfolgt zunächst eine Nachstellung des Werkzeuges b um die Spandicke, worauf in einem zweiten Arbeitsgang bei jeder Rille ein zweiter Span entfernt wird, sämtliche Rillen also um eine Spanstärke vertieft werden. Dabei wird in der gleichen Weise wie beim ersten Arbeitsgang verfahren, d. h. nachdem an der Stelle der ersten Rille sämtliche Balken einmal bearbeitet sind, findet eine Längsschaltung des

Werkzeuges h statt, worauf die zweite Rille vertieft wird und so fort. Ist das Werkzeug wiederum am rechten Fräserende angekommen, dann wird es erneut in die Anfangsstellung zurückgeführt und nachgestellt, und das Spiel beginnt von neuem. Das geht so lange weiter, bis die gewünschte Rillentiefe nahezu erreicht ist, worauf der Drehstahl durch eine Schleifscheibe ersetzt und · die

ίο Rillen nachgeschliffen werden. Das Nachschleifen, das ebenfalls in mehreren Arbeitsgängen erfolgen kann, wird in derselben Weise ausgeführt wie das Drehen der Rillen, d. h. es wird in jedem der auf einander folgenden Arbeitsgänge unter entsprechender Längsschaltung des Werkzeuges bei sämtlichen Rillen nur ein Span entfernt. Wie ersichtlich, ist auf diese Weise die Gewähr dafür gegeben, daß sämtliche Rillen genau den gleichen Querschnitt erhalten.

Bei dem beschriebenen Verfahren brauchen lediglich die Nachstellung der Werkzeuge und die Spandicke sowie die Rückführung des Werkzeuges in die Anfangsstellung" von Hand zu erfolgen. Dagegen werden der Vorschub des Werkzeuges gegen das Werkstück und sein Rückzug sowie ferner auch die Längsschaltung des Werkzeuges maschinell bewirkt. Und zwar geschient die gleichbleibende Vor- und Zurückbewegung des Werkzeuges b durch eine Unrund- oder Nockenscheibe c (Fig. 2), die über Kegelräder d, d' mit einer in Abhängigkeit vom Werkstück α angetriebenen vSchaltwelle / gekuppelt ist. Die Längsschaltung des Werkzeuges b geschieht dagegen durch eine Leitspindel g, die über zwei Wechselradgetriebe h, i und eine zwischen diesen angeordnete ausrückbare Kupplung k von der Schaltwelle/ aus periodisch angetrieben wird. Die Kupplung k ist in bekannter Weise derart eingerichtet, daß sie nach ihrem Einrücken selbsttätig wieder ausgerückt wird, sobald die von ihr getriebene Welle eine volle Drehung gemacht hat. Diese Kupplung wird jedesmal, nachdem das Werkstück α zwei Umdrehungen ausgeführt hat, durch eine auf einer Welle des Wechselrädergetriebes i sitzende Nockenscheibe m und Hebel η eingerückt. Sie treibt dann über das Wechselrädergetriebe h die Leitspindel g an, die nun ihrerseits die Längsbewegung des Werkzeuges bewirkt. Ist diese Bewegung beendet, dann wird die Kupplung k durch eine Schrägfläche am Steuerhebel η ausgerückt und in der ausgerückten Stellung gehalten, so daß die Leitspindel g wieder stillsteht. Ein in eine Rast einspringender Federbolzen, der jedesmal vor dem Einrücken der Kupplung k aus der Rast herausgehoben wird und nach dem Entkuppeln wieder einspringt, sorgt dafür, daß stets genau eine Umdrehung gemacht wird.

Im Beispiel nach Fig. 4 bis 7 besitzt der Fräser a¹ eine gerade Zahl von Balken, beispielsweise acht Balken. Bei der Anbringung der Rillen an diesem Fräser werden zunächst in mehreren aufeinanderfolgenden Arbeitsgängen nur die halbe Anzahl von Balken, beispielsweise die Balken 1, 3, 5, 7, mit Rillen versehen. Die einzelnen Arbeitsgänge werden im wesentlichen in der gleichen Weise, wie oben mit Bezug auf Fig. 1 und 2 beschrieben, ausgeführt, nur mit dem Unterschied, daß die Längsschaltung des Werkzeuges jedesmal nach einer Umdrehung des Fräsers erfolgt, so daß die halbe Balkenzahl unbearbeitet bleibt. Alsdann werden in einer zweiten Reihe von Arbeitsgängen in derselben Weise die andere Hälfte der Balken, nämlich die Balken 2, 4, 6, 8, mit Rillen versehen. Es werden also auch hier wiederum zunächst sämtliche Rillen nur auf eine Spantiefe gebracht, worauf sämtliche Rillen um eine Spanstärke vertieft werden, und so fort, bis die gewünschte Tiefe erreicht ist.

Bei der Herstellung von Fräsern mit gerader Zähnezahl ist es möglich, den Grund der Rillen des Fräsers, wie bereits bekannt, breiter zu machen als die Breite der Spitze oder Rundung an den mit dem Fräser herzustellenden Gewindegängen betragen soll, was den Vorteil hat, daß die zur Herstellung der Rillen dienenden Werkzeuge eine breite Spitze bzw. bei der Schleifscheibe eine breite Mantelfläche erhalten können. Die Rillen in den in der LTmfangsrichtung aufeinanderfolgenden Balken des Fräsers können nämlich, wie in Fig. 4 bis 7 dargestellt, nach entgegengesetzten Seiten verbreitert sein, also beispielsweise die Rillen in den Balken 1, 3, 5) 7 (Fig· 5) nach links, die Rillen in den Balken 2, 4, 6, 8 (Fig. 6) nach rechts. Wie aus Fig. 7, welche zwei aufeinanderfolgende Zähne hintereinanderliegend zeigt, ersiehtlieh ist, übergreifen sich dann die Rillen in den benachbarten Balken gegenseitig bzw. sie sind in der Längsrichtung des Fräsers etwas gegeneinander versetzt. Bei dieser Rillenanordnung kommt natürlich beim Arbeiten des no Fräsers immer nur eine Seitenkante der Einzelteile oder Zähne des durch die Rillen unterteilten Balkens zur Wirkung, und zwar abwechselnd einmal die rechte Seite (Fig. 5), das andere Mal die linke Seite (Fig. 6). Das hat zugleich den Vorteil, daß die Fräserzähne sich gegenseitig freischneiden.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   i. Verfahren zur Herstellung von Rillenfräsern, dadurch gekennzeichnet, daß das Einarbeiten der Rillen derart

   stufenweise geschieht, daß in einem ersten Arbeitsgang sämtliche Rillen auf die Tiefe eines Spanes gebracht werden, indem jedesmal nach einmaliger Bearbeitung einer Rille eine Längsschaltung des Werkzeuges um den Rillenabstand erfolgt, daß dann in einem zweiten Arbeitsgang sämtliche Rillen um eine weitere Spanstärke vertieft werden, indem wiederum jedesmal nach einmaliger Bearbeitung einer Rille eine • Weiterschaltung um den Rillenabstandi er- - folgt, worauf der gleiche Arbeitsgang so -oft wiederholt wird, bis die gewünschte Rillentiefe erreicht ist.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß bei jeder Umdrehung des Werkstückes in an sich bekannter Weise nur bei einem Teil der jeweils zu bearbeitenden Rille, also nur bei einem Teil der Fräserbalken ein Span abgenommen wird, indem das Werkzeug jeden zweiten Fräserbalken überspringt, und daß dabei die Längsschaltung um den Rillenabstand am Ende einer jeden Werkstückumdrehung während des Überspringens eines Balkens geschieht.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Herstellung von Fräsern mit ungerader Balkenzahl in jedem Arbeitsgang sämtliche Fräserbalken bearbeitet werden, indem die Längsschaltung des Werkzeuges um den Rillenabstand jedesmal nach zwei Umdrehungen des Werkstückes geschieht.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen