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Verfahren zum Planfräsen der Flanschaugen von Zylindern luftgekühlter
Brennkraftmaschinen auf Rundfräsmaschinen Bei Zylindern luftgekühlter Brennkraftmaschinen,
insbesondere bei Flugmotorzylindern, die mit zur Befestigung am Kurbelgehäuse dienenden
Flanschaugen versehen sind, bedingt das Planfräsen dieser Flanschaugen einen großen
Aufwand.
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Plansenker, wie sie dazu allgemein verwendet werden, ergeben wegen
ihres kleinen Durchmessers von vornherein sehr niedrige Zerspanleistungen, weisen
eine geringe Standzeit auf und müssen mit Rücksicht auf die Länge des Zylinders
und wegen des Vorhandenseins der Kühlrippen in Form von Aufsteck"verkzeügen verwendet
werden, die auf durch die Bohrungen der Flanschaugen von der .Seite der; Auflagefläche
des Flansches her hindurchgeführten, naturgemäß schwachen Dornen sitzen. - Der aus
Festigkeitsgründen vorgesehene Übergang zwischen Flansch und Zylinderfuß bringt
dabei, sobald er beim Planfräsen bearbeitet wird, die Gefahr mit sich, daß das Werkzeug
seitlich abgedrückt und der Dorn verbogen wird. Dies, wie auch die. Tatsache, daß
das Werkzeug nach dem Fräsen jedes Auges abgenommen und zum Bearbeiten eines anderen
Auges wieder aufgesteckt und befestigt werden muß, läßt es nicht lohnend erscheinen,
,den Arbeitsgang irgendwie selbsttätig zu gestalten. Eine vielspindelige Einrichtung,
mit der mehrere oder alle Flanschaugen eines Zylinders gleichzeitig bearbeitet werden,
führt wohl zu einer V erkürzung der Arbeitszeiten, bedingt aber eine kostspielige
Sonderausführung.
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Es wurde auch schon vorgeschlagen, zum Planfräsen der Flanschaugen
einen Scheibenfräser zu benutzen, dessen Achse zur Zylinderachse parallel liegt.
Damit kann zwar eine befriedigende Zerspanleistung und eine hohe Standzeit des Werl.:zeuges
erreicht werden,
jedoch stellt eine vielspindelige Einrichtung wieder
eine kostspielige Sonderausführung dar, und eine selbsttätige Einrichtung wird,
wenn durch sie wirklich Arbeitszeit eingespart werden soll, ganz. besonders umständlich
und teuer.
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Die Erfindung ermöglicht das Planfräsen der Flanschaugen auf Rundfräsmaschinen,
bei denen die Achsen vom Fräser und Werkstück parallel angeordnet sind, ganz besonders
wirtschaftlich durchzuführen, und zwar dadurch, daß Zähnezahl, Durchmesser und Drehzahlverhältnis
zwischen Fräser und Werkstück im Hinblick auf die Bearbeitung lediglich der Flanschaugen
gewählt werden, und vorzugsweise Flanschaugen erreicht werden, die das Werkstück
vom zylindrischen Teil in .den Flansch nicht mehr schwächen, als zum einwandfreien
Aufliegen der Befestigungsglieder auf den Flanschaugen erforderlich ist. Dadurch
kann vor allem ein sehr kräftiges, auf einem sehr starken Dorn sitzendes Werkzeug
verwendet werden, das eine große Zerspanle.istung liefert und eine hohe Standzeit
besitzt, einfach herstellbar ist und im Bedarfsfall schnell wieder instand gesetzt
werden kann. Zum Arbeitsgang kann ohne weiteres beispielsweise eine vorhandene,
'sonst zum Rundfräsen dienende Rundfräsmaschine verwendet werden, die dazu gegebenenfalls
nur einer unter geringem Kostenaufwand herstellbaren Abänderung bzw. Ergänzung bedarf
und das Planfräsen aller Flanschaugen eines Zylinders innerhalb kurzer Zeit selbsttätig
ausführt. Der durch die besondere Form der Umrißlinie der Flanschaugen sich ergebende
Vorteil spricht dabei gegen den Vorschlag, das Planfräsen der Flanschaugen mit einem
Scheibenfräser auszuführen, weil hierbei vom angeführten Übergang an den Flanschaugen
besonders viel Werkstoff weggearbeitet und daher das Werkstück ganz empfindlich
geschwächt wird.
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Der Erfindungsgegenstand ist in der Zeichnung beispielsmäßig veranschaulicht,
und zwar erläutert die Fig. i das Verfahren in schaubildlicher Weise an Hand eines
Teilquerschnittes durch einen Zylinder eines luftgekühlten Flugmotors in Höhe des
Zylinderfußes gegen den Flansch hin gesehen, zeigt die Fig. z einen Teillängsschnitt
durch den Zylinder nach der Ebene II-II der Fig. i und Fig. 3 die zum Planfräsen
der Flanschaugen dienende Einrichtung in der Seitenansicht in kleinerem Maßstab.
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In der Zeichnung sind der die Achse A-A besitzende Zylinder mit i,
der Zylinderfuß mit 2, der Flansch mit 3, der Übergang zwischen den beiden letzteren
mit .4, die sechzehn gleichmäßig verteilten Flanschaugen mit deren Bohrung mit 6
und die nahezu bis zum Flansch angeordneten Kühlrippen mit ; bezeichnet. Das Werkzeug,
das die Achse B-B besitzt, ist mit 8, sein Dorn mit 9 bezeichnet.
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Nach Fig. i ist das Werkzeug 8 so angeordnet, daß seine Achse B-B
zur Zylinderachse A-A parallel liegt. Das Werkzeug 8 bearbeitet die Flanschaugen
5 im Abwälzverfahren und ist so angetrieben, daß es zur Erreichung einer günstigen
Schnittbewegung gegenüber Sem Zylinder i vier Umdrehungen um seine Achse B-B entgegen
dem Uhrzeigersinn vollführt, wenn es einmal um den Zylinder, wiederum entgegengesetzt
dem Uhrzeigersinn, wandert; der strichpunktiert gezeichnete Rollkreis R und der
viermal so große, gleichfalls strichpunktiert gezeichnete Grundkreis G sowie die
vom Werkzeug nach 8o J Drehung um seine Achse B-B eingenommene, dünn strichpunktiert
gezeichnete Stellung 8' versinnbildlichen dabei das Abwälzverfahren. Gemäß der für
dieses geltenden Beziehung besitzt das Werkzeug 8 - .4 Zähne io mit Schneiden i
i. Die Zähnezahl des Werkzeuges 8 und dessen Durchmesser d sind dabei gerade so
gewählt, daß die durch die Bearbeitung entstehende Umrißlinie 12 der Flanschaugen,
die nichts anderes als ein Teil einer verschlungenen Epiz_vkloide und daher auf
zeichnerischem Weg ohne Schwierigkeit ermittelbar ist, den einwandfreien Sitz der
in Fig. i nur einmal, und zwar dünn eingezeichneten Befestigungsmutter 13 gestattet,
der Cbergang ,4 zwischen Zylinderfuß und Zylinderflansch gemäß Fig. 2 aber nicht
mehr als unbedingt erforderlich geschwächt ist. Die Rücken i4 der Zähne des Werkzeuges
sind selbstN'erständlich derart geformt, daß das Werkzeug immer frei schneiden kann.
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Nach Fig.3 ist zur Einrichtung eine bekannte Vertikalfräsmaschine
15 mit einem Rundtisch 16- herangezogen, der mit der Arbeitsspindel i7 über den
mit dein Handrad 18 umschaltbaren Räderkasten i9 in einem einstellbaren Drehzahlverhältnis
in bekannter Weise starr kuppelbar ist und auf dem mittels des Handrades 2o von
Hand aus und nach Betätigung des Schalthebels 21 selbsttätig gegen die Arbeitsspindel
verstellbaren Querschieber 22 sitzt. Auf dein Rundtisch 16 ist der Zylinder i mit
seiner Achse A-A parallel zur Arbeitsspindel 17 in beliebiger, an sich bekannter
Weise gespannt.
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Auf dem Gestell der Fräsmaschine 15 ist ein Bock 23 befestigt, in
dem zwei miteinander kämmende, die gleiche Zähnezahl aufweisende und mit ihren Achsen
senkrecht stehende Stirnränder 24 und 25 gelagert sind. Das Stirnrad 24 ist dabei
zur Arbeitsspindel 17 gleichachsig und mit dieser über einen
Dorn
26 gekuppelt, und das Zahnrad z5 ist starr mit dem Dorn 9 des darüber angeordneten
Werkzeuges 8 gekuppelt; die Werkzeugachse B-B verläuft daher zur Zylinderachse A-A
parallel.
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Für den Beispielsfall gemäß Fig. i ist das Handrad 18 so eingestellt,
daß die Arbeitsspindel 17 bzw. das Werkzeug 8 die vierfache Drehzahl des
Rundtisches 16 mit dem Zylinder i. ausführt. Die Anstellung des Zylinders i erfolgt
mittels des Handrades 2o, der Vorschub sodann selbsttätig nach entsprechendem Umlegen
des Schalthebels 21.
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Bei Zylindern, deren Kühlrippen bis knapp zum. Flansch hin angeordnet
sind,' so daß zur Anbringung z. B. der Befestigungsmuttern gerade genügend Raum
verbleibt, liefert das erfindungsgemäße Verfahren gegenüber dem Planfräsen der Flanschaugen
mit Aufstecksenkern einen weiteren erheblichen Vorteil, da die dem Flansch benachbarten
Kühlrippen, wie Fig. 2 zeigt, in der Gegend der Flanschaugen keine Ausnehmungen
aufzuweisen brauchen, die sonst mit Rücksicht auf das Aufstecken und Befestigen
dieser Senker und im Hinblick auf den Übergang zwischen Zylinderfuß und Flansch
erforderlich sind.
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Mit der veranschaulichten und beschriebenen Einrichtung wäre es möglich,
den Zylinder i auch dann ohne weiteres in der angegebenen Weise zu bearbeiten, wenn
er beispielsweise nur acht wieder gleichmäßig verteilte Flanschaugen besäße. Da
hierbei nur zwei einander gegenüberliegende Zähne des Werkzeuges zum Planfräsen
der Augen dienten, so müßte für die übrigen beiden Zähne durch Ausnehmungen des
Flansches zwischen den acht Flanschaugen dafür Sorge getragen werden; daß diese
beiden Zähne frei laufen können. In F.ig. i ist eine dieser Ausnehmungen punktiert
angedeutet und mit 27 bezeichnet.
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Es ist selbstverständlich, daß die angegebene Einrichtung auch zum
Planfräsen der Flanschaugen anderer Werkstücke benutzt werden kann, wenn diese hinsichtlich
dieses Arbeitsganges dieselben Schwierigkeiten bieten, wie z. B. Flugmotorenzylinder.