DE64309C - Fräser mit unveränderlichem Profil der getheilten, nachstellbaren Fräsmesser - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die bisher zum Schneiden von Profilen gebräuchlichen Fräsen sind mit mehreren Mängeln behaftet, welche ihre Tauglichkeit bedeutend einschränken und sie verhältnifsmäfsig theuer machen.

Man kann bei ihnen zwei von einander verschiedene Arten unterscheiden. Die eine ist aus einem Stück gefertigt und die Zähne sind aus dem Vollen herausgeschnitten, während bei der anderen nur ein Messer für sich hergestellt und dann in den Fräskopf eingesetzt wird.

Betrachtet man z. B. eine Fräse, welche zum Schneiden von Zahnrädern bestimmt ist, so wird die Herstellung bei der ersteren Art folgende sein: Eine flache Stahlscheibe wird durch Abdrehen mit einem solchen Profil versehen, wie es die Zahnlücke erfordert; sodann wird der Kranz der Scheibe durch eine Anzahl von breiten Ausschnitten gezahnt. Es müssen nun noch die einzelnen Zähne eine solche Form erhalten, dafs sie zum Schneiden geeignet sind. Der Zahn mufs an der Seite, mit welcher er zum Angriff gelangt, breiter und höher sein als an der anderen Seite; er mufs daher an drei Seiten unterfeilt werden. Es ist fast unmöglich, dies praktisch durchzuführen; es wird vielmehr nur ein Zahn das Profil ausschneiden, meist nicht der gewünschte, da, selbst wenn es gelänge, sämmtliche Schnittkanten beim Feilen in eine Ebene mit Innehaltung des Profils zu legen, dieselben sich beim Härten doch verändern würden.

Bei der zweiten Art (ein Messer) mufs die gleiche Arbeit des Unterfeilens auch ausgeführt werden. Die oben erwähnten Schwierigkeiten bei mehreren Zähnen fallen nun allerdings fort, doch wendet man diese Art nur bei schnell auszuführenden Einzelarbeiten an, und es ergiebt sich überdies hieraus eine bedeutende Verlangsamung der Arbeit.

Es folgt ferner aus dieser Darstellung, dafs die Profilform der Zähne sich wesentlich ändert, wenn mehr und mehr von den Zähnen durch Nachschleifen fortgenommen wird, denn der Zahn wird infolge der Hinterfeilung schmäler, es wird ferner auch die Form der Profillinie eine etwas andere; diese Aenderung, auf die später noch zurückzukommen sein wird, ist jedoch unerheblich.

Die den Gegenstand der vorliegenden Er-' findung bildende Einrichtung hat den Zweck, die besprochenen Mängel zu vermeiden; sie besteht aus einem Fräskopf, in welchen eine gerade, im übrigen beliebige Anzahl von Messern eingesetzt wird. Der Fräskopf, dessen Herstellung einiger Sorgfalt bedarf, ist keiner Abnutzung unterworfen. Die Messer können in den Fräskopf leicht und mit grofser Genauigkeit eingesetzt und ihrer Abnutzung entsprechend so verstellt werden, . dafs das Profil annähernd immer dasselbe bleibt.

Um zunächst das Princip der neuen Fräse zu erörtern, ziehen wir, wie aus der Fig. 1 der beiliegenden Zeichnung zu ersehen, eine Gerade mitten durch die Zahnlücke, desgleichen zerlegen wir den Zahn der Fräse in eine rechte und in eine linke Hälfte und stellen uns vor, dafs der eine Zahn die rechte, der andere die linke Hälfte des Zahnprofils ausschneidet. Praktisch wird man dies ausführen können, indem man jeden der beiden Zähne etwas über

die Mittellinie hinübergreifen läfst, wie dies die Fig. ι andeutet. Da es aber nur darauf ankommt, dafs der Zahn auf der einen Seite in der Fig. ι bei A das Profil ausschneidet, so kann man statt der Hinterfeilung, die bei den früheren Fräsen (s. die Fig. 2) erforderlich war, ■ den Zahn hier etwas schräg stellen (Fig. 3) und die Kanten rechtwinklig lassen, da die Fräse nur mit der Kante A, nicht mit der Kante B genau schneiden soll. Wird nun der. Zahn bis zur Linie a-b fortgeschliffen, so wird der alte Zahn (Fig. 2) schmäler, der neue Zahn (Fig. 3) dagegen nur verschoben. Durch eine geringe Verschiebung nach links stellt man das richtige Profil wieder her. Man kann daher durch die Theilung des Fräsezahnes in zwei Hälften, und Schrägstellung der beiden Theile in gewissen Fällen das Profil vollständig im allgemeinen mit praktisch völlig ausreichender Genauigkeit beibehalten. Wenn nämlich überall die Seitenflächen des Zahnes hinter den schneidenden Kanten zurücktreten, so erhält man geometrisch die Form des Profils, indem man durph Kreisbögen, welche um den Drehpunkt . der Fräse geschlagen werden, die Punkte der schneidenden Kanten auf eine Ebene projicirt, welche durch die Drehachse und einen beliebigen Radius gelegt ist. Eine genaue Verfolgung dieser geometrischen Verhältnisse zeigt, dafs thatsächlich mit der allmäligen Abnutzung des Zahnes Profiländerungen eintreten. Dieselben bestehen hauptsächlich aus einer Zusammenschiebung der beiden Profilhälften, daneben auch noch aus einer ganz geringen Aenderung der Profillinie selbst.

Die erstere Aenderung wird durch die neue Fräse beseitigt, die letztere bleibt bestehen, kann aber praktisch vernachlässigt werden.

Die Fräse selbst ist nun folgendermafsen gebaut:

Die Messer α sind Theile einer kreisförmigen Scheibe oder einer geradlinigen Schiene; das Profil der Messer kann daher durch Drehen oder Feilen leicht und mit der gröfsten Genauigkeit in bekannter Weise hergestellt werden.

Der Fräskopf besteht aus drei Scheiben 1, 2 und 3, von denen No. 1 die mittlere ist, während zu beiden Seiten sich die Scheiben No. 2 und 3 befinden, welche sich, wie gewöhnlich, wie Bild und Spiegelbild verhalten. Die Scheibe No. ι besitzt eine Nabe mit Nuth, mittelst welcher sie auf der Spindel ο der Fräsmaschine befestigt wird. Die Nabe steht auf beiden Seiten gleich weit hervor und ist aufsen sorgfältig abgedreht, so dafs die beiden Scheiben No. 2 und 3 mit ihrer mittleren Bohrung genau darüber geschoben werden können. Der etwas stärker gehaltene Kranz der mittleren Scheibe No. ι ist auf jeder Seite mit gleich viel (z. B. je drei) Ausfräsungen b b . . . (s. Fig. 6 und 7) versehen, welche etwa die Gestalt breiter radialer Nuthen besitzen. Diese Nuthen stehen sich nicht auf beiden Seiten gegenüber, sondern wechseln mit einander ab; sie haben ferner nicht überall gleiche Tiefe, sondern nehmen, wenn man die Peripherie z. B. im Drehungssinne des Uhrzeigers verfolgt, von unmerklicher bis zu einer geeigneten Tiefe von z. B. 0,5 mm zu und bilden dadurch schiefe Ebenen.

Die beiden seitlichen Scheiben 2 und 3 haben gleichfalls nuthenförmige Einfräsungen mit schräger Grundfläche, in welche die Wurzeln der Fräsmesser genau hinein passen, jedoch so, dafs sie noch um etwa 1 mm über die ebene Seitenfläche der Scheibe hervorragen; zugleich erhalten dieselben die nach dem Vorhergehenden erörterte Schrägstellung. Die Messer α können noch gegen radiale Verschiebungen durch einen Stift c gesichert werden. Da die Zähne durch Schnitte gewonnen sind, welche die Peripherie eines Rotationskörpers unter spitzen Winkeln schneiden, so tritt bei den in den Fräskopf eingesetzten Messern überall die schneidende Kante vor.

Die Abnutzung durch Nachschleifen verkleinert daher den Durchmesser der Fräse. Dieser Punkt ist jedoch praktisch nicht von Bedeutung. Wenn nun die Zähne in die Scheibe 2 bezw. 3 eingelegt worden sind, so werden die letzteren über die Nabe der Scheibe 1 geschoben und die über die Scheiben 2 und 3 hervorragenden Messer in die Nuthen der Scheibe 1 gelegt. Es bleibt dabei ein geringer Zwischenraum zwischen den Scheiben 2 und 3 einerseits und der Scheibe 1 andererseits frei.

Dieser Luftraum mufs gröfser oder geringer werden, wenn die. mittlere Scheibe 1 gedreht wird, während die beiden äufseren Scheiben 2 und 3 festgehalten werden, denn die Messer liegen fest in den beiden äufseren Scheiben und legen sich andererseits mit geneigter Fläche gegen die geneigten Ausfräsungen der mittleren Scheibe. Es sind daher die beiden äufseren Scheiben durch eine Schraube mit Mutter bei d so mit einander gekuppelt, dafs ihr Abstand veränderlich, eine Verdrehung gegen einander dagegen ausgeschlossen ist. Das entsprechende Loch e der mittleren Scheibe 1 ist länglich gemacht, um derselben eine Drehung zu gestatten.

Das Nachschleifen geschieht radial; durch oben erwähntes Drehen der beiden äufseren Scheiben wird die gleiche Schnittbreite wieder gewonnen.

Claims (1)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Fräser mit unveränderlichem Profil der getheilten, nachstellbaren Fräsmesser, gekennzeichnet durch die Zerlegung jedes einzelnen der besagten Messer in, zwei

   Messer, von denen jedes nur eine Hälfte des Profils erfafst, welches ausgefräst werden soll, wobei beide Messer nicht unterfeilt werden,. sondern gegen die Richtung des Schnittes schräg gestellt werden, um frei zu schneiden, zum Zweck, die Messer beliebig oft nachschleifen zu können, ohne die Form des Profils zu verändern.
   An Fräsern nach Anspruch ι. die Zerlegung des Fräskopfes in drei durch geeignete bekannte Vorrichtungen zusammengehaltene Scheiben i, 2 und 3 j von denen die beiden äufseren 2 und 3 zur Aufnahme der in Anspruch 1. gekennzeichneten Messer a mit einer entsprechenden Anzahl von Einschnitten b b . . . versehen sind, von solcher Form, dafs jede Messerwurzel eine über die Innenfläche der Scheibe (2 und 3) hervorragende, in geeignetem Sinne schräge Fläche besitzt, welche je einer entsprechenden, an der Scheibe 1 angebrachten schrägen Fläche gegenübersteht, zum Zweck, durch concentrische Drehung der Scheiben 2 und 3 gegen die Scheibe 1 die sämmtlichen Messer, welche die eine Profilhälfte fassen, von den sämmtlichen Messern, welche die andere Profilhälfte fassen, um gleiche geeignete Gröfsen zu entfernen, so dafs nach Abschleifen der Messer auch die Breite des gewünschten Profils erhalten bleibt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.