DE733539C

DE733539C - Device for guiding a cutting tool with several cutting edges, which is used in particular for planing

Info

Publication number: DE733539C
Application number: DEJ61874D
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Schwenecke
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1938-07-10
Filing date: 1938-07-10
Publication date: 1943-03-29

Description

Einrichtung zur Führung eines insbesondere zum Formhobeln dienenden spanabhebenden Werkzeuges mit mehreren Schneidkanten Die Erfindung bezieht sich auf die Führung eines spanabhelbenden Werkzeuges, das insbesondere zum Formhobeln dient und mit mehreren Schneidkanten versehen ist. Von diesen Schneid'kanten schnellet die eine die eigentliche Form aus dem zu bearbeitenden Werkstück heraus, während eine zweite Schneidkante, die zur ersteren meist rechtwinklig steht, die dem Vorschub- des Werkzeuges entsprechende Spanabnahme vornimmt. Es besteht auch die Möglichkeit, noch eine dritte, der ersten völlig oder annähernd parallele Schneidkante an dem Werkzeug vorzusehen. Der Einfachheit halber ist im nachstehenden. die erstgenannte Kante als Formschneidkante, die zweite als Vorschubschneidkante bezeichnet.Device for guiding a machine that is used, in particular, for form planing Cutting tool with multiple cutting edges The invention relates on the management of a chip-removing tool, which is used in particular for form planing serves and is provided with several cutting edges. From these cutting edges flicked the one the actual shape out of the workpiece to be machined, while a second cutting edge, which is usually at right angles to the former, which the feed the tool takes appropriate chip removal. There is also the possibility still a third, the first completely or approximately parallel cutting edge on the Tool to be provided. For simplicity is below. the former Edge called the shape cutting edge, the second called the feed cutting edge.

Bei der Führung eines solchen Werkzeuges soll die den Vorsehu'b erhaltende Schneidkante stets die Richtung der Normalen auf die herzustellende Profillinie einnehmen. Um dies zu erreichen, ist es bereits bekannt, den Träger des Werkzeuges als Schwinghebel auszubilden und ihn in einer Führung zu bewegen, die dem herzustellenden Profil entspricht. Bei einer bekannten Ausbildung dieser Art wird die Normalführung der Vorschubschneid-kante dadurch erzielt, daß der das Werkzeug tragende Schwinghebel seine Schwenkbewegung von einem weiteren Schwinghebel erhält, der seinerseits von einem hin und her gehenden Segmenthebel angetrieben wird, von dem die gesamten Schwenkbewegungen dieser Teile ausgehen. In der Anwendung eines derartigen .recht komplizierten Hebelsystems erblickte man seinerzeit den Vorzug, daß dadurch ein früher notwendiger zweiter Kurvengang zur Führung des Werkzeuges ersetzt wurde. Dies erscheint auch durchaus verständlich, wenn man die umständliche Art und Weise berücksichtigt, mit welcher zuvor der Werkzeugträger durch zwei in sich geschlossene Kurvenbahnen hindurchgezwängt wurde. Abgesehen davon, daß der Werkzeughalter hierbei keine schwingende, sondern eine kreisende Bewegung mit großem Leerlaufanteil in erheblichem Verschleiße unterworfenen Zwangsführungen zu beschreiben hatte, machte diese Art der Werkzeugführung komplizierte kinematische Getriebe erforderlich, zu denen noch ein Antrieb für eine axiale Bewegung des Werkzeugträgers hinzukam. Demgegenüber liegt das Wesen der Erfindung darin, d.aß der Gedanke, den Werkzeughalter als Schwinghebel auszubilden, wieder aufgegriffen, nunmehr jedoch derart verwirklicht wird, daß dem Werkzeugträger sowohl die Schwingbewegung, welche die Formschneidkante des Werkzeuges in. der dem Verlaufe der Werkstückausnehmung entsprechenden Bahn führt, als auch eine zweite, die Vorschubschneidkante stets in Normalstellung haltende Bewegung in einer Weise erteilt wird, daß man einerseits Zwängungen verhindert und andererseits mit einem denkbar geringen Aufwande an Übertragungsmitteln auskommt und dadurch vor allem die Anwendung hoher Schnittgeschwindigkeiten und eine große Herstellungsgenauigkeit ermöglicht. Nach der Erfindung wird dies grundsätzlich dadurch erzielt, daß der Schwinghebel doppelarmig ausgebildet ist und an seinem einen Ende das Werkzeug, am anderen Ende eine Führungsrolle trägt und sein Drehpunkt auf einem Lenker liegt, während die Schwenkbewegung des Werkzeughalters durch eine der die Form erzeugenden Kurve zugeordnete zweite Kurve über ein am Schwinghebel gelagertes >;.Übertragungsmittel bewirkt wird.In the use of such a tool, the one that preserves the providence should be used Cutting edge always the direction of the normal to the profile line to be produced take in. To achieve this, it is already known to support the tool to be designed as a rocker arm and to move it in a guide that corresponds to the one to be produced Profile corresponds. In a known training of this type, the normal guide the feed cutting edge achieved in that the rocker arm carrying the tool receives its pivoting movement from another rocker arm, which in turn is controlled by a reciprocating segment lever is driven by which the entire pivoting movements run out of these parts. In the application of such a very complicated lever system At the time, the advantage was seen that this would result in a second, which was previously necessary Curve path for guiding the tool was replaced. This also appears to be true understandable if one takes into account the cumbersome way, with which previously the tool carrier by two self-contained cam tracks was squeezed through. Apart from the fact that the tool holder does not have any oscillating, but a circular movement with a large proportion of idling with considerable wear and tear had to describe subject to forced guidance made this type of tool guidance Complicated kinematic gears are required, which also include a drive for a axial movement of the tool carrier was added. In contrast, lies the essence of the invention in it, i.e. the idea of designing the tool holder as a rocker arm, again taken up, but is now realized in such a way that the tool carrier both the oscillating movement, which the shape cutting edge of the tool in. the course the workpiece recess corresponding path leads, as well as a second, the feed cutting edge Movement that is always in the normal position is given in such a way that one on the one hand Prevents constraints and on the other hand with a very low cost of transmission means and thus above all the use of high cutting speeds and enables great manufacturing accuracy. According to the invention, this becomes fundamental achieved in that the rocker arm is designed with two arms and at his at one end the tool, at the other end a guide roller and its pivot point is on a handlebar, while the pivoting movement of the tool holder by a the second curve associated with the curve generating the shape via a curve on the rocker arm stored>; transmission means is effected.

Hierbei wird zweckmäßig der in die Profilführung eingreifende Teil des Schwinghebels mit einem beweglichen Gliede, z. B. einem Steuerhebel, verbunden, das in die zweite Kurvenführung eingreift und die Schwenkbewegung, die es bei der Arbeitsbewegung des Schwinghebels erfährt, auf das Werkzeug überträgt.The part that engages in the profile guide is expedient here the rocker arm with a movable member, e.g. B. a control lever, connected, which engages in the second curve guide and the pivoting movement that it takes in the Working movement of the rocker arm experiences, transfers to the tool.

Als besonders einfache und zweckdienliche Ausführungsform der Erfindung hat sich eine Anordnung bewährt, bei welcher der Steuerhebel mit einem Zahnrad undrehbar verbunden ist, das durch eine Zahnstange mit einem zweiten Zahnrad in Eingriff steht, welches seinerseits mit dem Werkzeug undrehbar verbunden ist.As a particularly simple and useful embodiment of the invention An arrangement has proven itself in which the control lever cannot be rotated with a gear is connected, which is in mesh with a second gear through a rack, which in turn is non-rotatably connected to the tool.

Die beiden Führungen des Schwinghebels kann man in einfacher Weise derart zueinander anordnen,:daß der Steuerhebel während der hin und her gehenden Bewegung des Schwinghebels nur eine möglichst geringe Teilkraft in Richtung der jeweiligen Normalen auf seine Führung überträgt.The two guides of the rocker arm can be easily adjusted so arrange to each other: that the control lever during the reciprocating Movement of the rocker arm only as low a partial force as possible in the direction of the transfers the respective normals to his leadership.

Auf der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel eine Einrichtung zum Formhobeln von Turbinenschaufeln dargestellt, und zwar in Abb. i in schematischer Darstellung: Alb. ia zeigt als Einzelheit die Stellung des Werkzeuges beim Herausarbeiten der Schaufelform aus dem vollen Kranze eines Radkörpers während der Vorarbeit, Abb. rb die Stellung des Werkzeuges während der Fertigbearbeitung des von dem Außenprofil abweichenden Innenprofils einer Schaufel und Abb.2 eine konstruktive Ausführungsmöglichkeit einer solchen Forrrihobeleinrichtung in einer teilweise im Schnitt gehaltenen Seitenansicht.In the drawing, a device for Form planing of turbine blades shown, in Fig. I in schematic Presentation: Alb. ia shows as a detail the position of the tool when working out the blade shape from the full rim of a wheel body during the preparatory work, Fig. rb the position of the tool during the finishing of the outer profile deviating inner profile of a blade and Fig. 2 a structural design option such a Forrrihobeleinrichtung in a partially cut side view.

In der schematischen Darstellung der Abb. i ist links der mit i bezeichnete Werk-. zeugstahl dargestellt, dessen Längskante :2 die Formschneidkante und dessen Stirnkante 3 die Vorschub-kante ist (s. Abb. ia und ib). Mit dem Hobelstahl i soll aus dem vollen Kranze eines Radkörpers .4 das Innenprofil a einer Turbinenschaufel herausgearbeitet werden. Der Stahl i ist an einem Ende eines Schwinghebels 5 gelagert, der mittels eines gelenkig an ihm angreifenden zweiten Schwinghebels 6 um einen festen Punkt b hin und her schwingen kann. An dem entgegengesetzten Ende ist in dem Schwinghebels eine Rolle 7 drehbar gelagert, die in einer Führung hin und her bewegt «-erden kann, deren Mittellinie in Abb. i durch die Kurve c veranschaulicht ist. Dem Schwinghebel wird die hin und her gehende Bewegung mittels einer hier nicht dargestellten Pleuelstange erteilt. Die Kurvenführung c entspricht in ihrem Verlaufe dem mit dem Stahl i herzustellenden Profil nach der Linie a. Der Stahl i ist im Schwinghebel 5 um eine Längsachse, die durch die Mitte seiner Vorschubschneidkante 3 geht, schwenkbar gelagert und steht mit einem Zahnrade 8 in starrer Verbindung, in welches eine am Schwinghebels längs v erschieblich gelagerte Zahnstange 9 eingreift. Am anderen Ende des Schwinghebels 5 ist gleichachsig zur Führungsrolle 7 ein Zahnrad io drehbar gelagert, welches ebenfalls in die Zahnstange 9 eingreift. Starr mit dem Zahnrade io verbunden ist ein Hebelarm i i, der mit seinem freien Ende 12 in einer zweiten Führung d bewegt wird. Dieser Hebel i i ist vorteilhaft in einer Schräglage zu den beiden Führungen c, d angeordnet, d. h. der Winkel a, welchen er z. B. mit der Führung c einschließt, soll ein möglichst spitzer Winkel sein, damit während der hin und her gehenden Bewegung des Schwinghebels 5 keine Zwängungen entstehen und bei der Bewegung in Richtungy (Abb. i) nur eine geringe Teilkraft in Richtung der jeweiligen Normalen auf die Führung d übertragen wird. Die Bewegung des Steuerhebels ii hat durch die Übertragung auf das Zahnrad 8 mittels der Zahnstange 9 zur Folge, daß dem Stahl i während des Arbeitsganges@ eine solche Schwenkung um seine obenerwähnte Längsachse erteilt wird, daß seine Vorschubschneidkante 3 .in jedem Punkt die Richtung der Normalen zur Profilflanke a innehat.In the schematic representation of Fig. I, the one labeled i is on the left Plant-. tool steel shown, whose longitudinal edge: 2 the shape cutting edge and its Front edge 3 is the feed edge (see fig. Ia and ib). With the planer steel i should from the full rim of a wheel body .4 the inner profile a of a turbine blade be worked out. The steel i is mounted at one end of a rocker arm 5, by means of an articulately acting on it second rocker arm 6 by one fixed point b can swing back and forth. At the opposite end is in the rocker arm a roller 7 rotatably mounted, which back and forth in a guide moved «-erden, the center line of which is illustrated in Fig. i by curve c is. The rocking arm is not given the back and forth movement by means of one here shown connecting rod granted. The curve guide c corresponds in its course the profile to be produced with the steel i according to the line a. The steel i is in Rocker arm 5 about a longitudinal axis passing through the center of its feed cutting edge 3 goes, pivoted and is rigidly connected to a gear wheel 8, in which a rack 9 mounted on the rocker arm so that it can be displaced longitudinally engages. At the other end of the rocker arm 5, a gear is coaxial with the guide roller 7 io rotatably mounted, which also engages in the rack 9. Rigid with connected to the gear wheel io is a lever arm i i which, with its free end 12 in a second guide d is moved. This lever i i is advantageous in an inclined position arranged to the two guides c, d, d. H. the angle a, which he z. B. with which includes the guide c should be as acute as possible so that during the back and forth forward movement of the rocker arm 5 no constraints arise and when moving in direction y (Fig. i) only a small partial force is transferred in the direction of the respective normal to the guide d. The movement the control lever ii has through the transmission to the gear 8 by means of the rack 9 the consequence that the steel i during the operation @ such a pivoting its above-mentioned longitudinal axis is granted that its feed cutting edge 3 .in each point has the direction of the normal to the profile flank a.

In der Durchbildungsform des Ausführungbeispiels gemäß Abb. a ist der Schwinghebel 5 in Gestalt eines Gehäuses 13 und der Schwinghebel 6 als Lasche 14 ausgeführt. Im Gehäuse 13 ist der Stahl i in einer Hülse 15 drehbar gelagert. Die Hülse i5 trägt das Zahnrad 8; die in dieses eingreifende Zahnstange 9 ist in einer Führung 16 des Gehäuses 13 längs verschieblich gelagert. Der am anderen Ende des Schwinghebels 5 bzw. 13 gelagerte Zapfen 7, an dem gleichzeitig das Antriebspleuel 17 angreift, gleitet in einer Führung 18, deren Verlauf durch dieKurve c, festgelegt ist. Auf dem Zapfen; ist das ebenfalls in die Zahnstange 9 eingreifende Zahnrad io drehbar gelagert. Für den Zapfen 12 des starr mit dem Zahnrade io verbundenen Steuerhebels ii (Abb. 2) ist eine Führung i9 vorgesehen, deren Mittellinie dl der Kurve d (Abb. i) entspricht. Die Führungen 18 und i9 sind ortsfest angeordnet. Der von dem Pleuel 17 in schwingende Bewegung versetzte Hebel 13 beschreibt somit infolge der Führung in dem Schlitz 18 eine Bahn, in welcher der Stahl i finit seiner Formschneidkante 2 -die Profilflanke a der Schaufel aus dem vollen Werkstück herausarbeitet.In the embodiment of the exemplary embodiment according to FIG. In the housing 13, the steel i is rotatably mounted in a sleeve 15. The sleeve i5 carries the gear 8; the rack 9 engaging in this is mounted in a guide 16 of the housing 13 so as to be longitudinally displaceable. The pin 7 mounted at the other end of the rocker arm 5 or 13, on which the drive connecting rod 17 engages at the same time, slides in a guide 18, the course of which is determined by the curve c. On the tenon; the gear also engaging in the rack 9 is rotatably supported. For the pin 12 of the control lever ii (Fig. 2) rigidly connected to the gear wheel io, a guide i9 is provided, the center line dl of which corresponds to the curve d (Fig. I). The guides 18 and 19 are arranged in a stationary manner. The lever 13 set in an oscillating motion by the connecting rod 17 thus describes, as a result of the guidance in the slot 18, a path in which the steel i finitely works its shape cutting edge 2 - the profile flank a of the blade from the full workpiece.

Gleichzeitig erfährt der Stahl i in der beschriebenen Weise mittels des Steuerhebels i i, der Zahnräder io und 8 und der sie verbindenden Zahnstange 9 eine Schwenkbewegung, die derart verläuft, daß die Vorschubschneidkante 3 den gesamten Arbeitsweg des Stahles in der Richtung der jeweiligen Normalen auf die Profilflanke des Werkstückes zurücklegt, so d.aß der Hobelstahl die Spanabnahme in stets schnittgerechter Stellung beider Schneidkanten bewirkt.At the same time, the steel i experiences in the manner described by means of the control lever i i, the gears io and 8 and the rack connecting them 9 a pivoting movement which is such that the feed cutting edge 3 denotes entire travel of the steel in the direction of the respective normal to the The profile flank of the workpiece is covered so that the planing steel removes the chips causes both cutting edges to always be in the correct position.

Claims

PATENT CLAIMS i. Device for the management of a particular to Form planing serving cutting tool with several cutting edges, its designed as a rocker arm in a corresponding profile to be produced Guide is moved, with the pivotable tool mounted in .dem carrier with its cutting edge maintaining the feed is always in the direction of the normal occupies the profile line to be produced, characterized in that the rocker arm Is designed with two arms and the tool at one end and the tool at the other end carries the guide roller and its fulcrum is on a handlebar while the pivoting movement by a second curve assigned to the curve generating the shape via a curve on the rocker arm stored transmission medium is effected.

2. Device according to claim i, characterized characterized in that the part of the rocker arm engaging in the profile guide (i8) (i3) is connected to a movable member (control lever i i), which is in the second Guide (i9) engages and the pivoting movement, which is called the working movement of the The rocker arm learns on the tool (i) transfers.

3. device according to claim? -, characterized in that the control fog (il) cannot be rotated with a toothed wheel (ro) is connected, which via a rack (9) with a second gear wheel (8) in engagement stands, which in turn is unrotatably connected to the tool (r).