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Messerkopf und Verfahren zu seiner Ausrichtung und zur Ausrichtung
der Messer Die Erfindung betrifft umlaufende Fräser und besonders Stirnfräsköpfe
mit eingesetzten Messern, wie sie zum Verzahnen von genauen Spiralkegelrädern und
Hypoids für Automobil- und andere industrielle Zwecke verwendet werden.
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Um Geräuschlosigkeit im Lauf und höchste Belastungsfähigkeit zu erreichen,
müssen Automobil-und andere Präzisionszahnräder mit Genauigkeiten innerhalb weniger
tausendstel Zoll verzahnt werden. Wird zum Verzahnen ein Stirnfräskopf ange,#vendet,
müssen seine Messer auf richtige radiale Entfernung von der Drehungsachse stehen,
innerhalb Genauigkeitstoleranzen von hunderttausendstel Zoll.
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Die richtige Stellung der Messer im Fräskopf ist auch deshalb notwendig,
um zu vermeiden, daß einzelne Messer unverhältnismäßig viel Verzahnungsarbeit zu
leisten haben und daher schneller stumpf werden als die übrigen Messer. Dies ist
besonders wichtig, weil die Messer eines Zahnräderstirnfräskopfes an ihren seitlichen
Schneidkanten hinterdreht sind, und die hinterdrehte Seitenfläche jedes Messers
in einer fortlaufend sich ändernden Entfernung von der Achse des Fräskopfes steht.
Wenn ein Messer nachgeschärft wird, müssen alle Messer um den gleichen Betrag nachgeschärft
werden, so daß die neuen Schneidkanten der Messer alle richtige radiale Abstände
von der Achse des Fräskopfes haben. Wenn daher ein Messer rascher abstumpft als
die übrigen, so
ist nicht nur häufigeres Schärfen erforderlich,
sondern es wird auch ein großer Teil nützlicher Schneidkanten der Messer verschwendet.
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Stirnfräsköpfe mit eingesetzten Messern bestehen aus einem umlaufenden
Kopf und einer Anzahl von Schneidmessern, die ungefähr in Richtung der Achse aus
dem Messerkopf hervorstehen. Die Messer sind in Schlitzen befestigt, die am Umfange
des Kopfes angeordnet sind, so daß die schneidenden Teile der Messer aus einer Stirnfläche
des Kopfes hervorstehen. In den üblichen Fräsköpfen dieser Art ist jedes Messer
mit einer Schulter versehen, die so angeordnet ist, daß sie gegen eine Stirnseite
des Fräskopfes anliegt, zur Bestimmung der Entfernung, um die der schnei-_ dende
Teil der Messer aus der besagten Stirnfläche hervorsteht. Außerdem haben die Seiten
der Schlitze zur Messeraufnahme auf ihrer ganzen radialen Länge Berührung mit den
Seiten der Messer, und um eine radiale Verstellung der Messer in ihren Schlitzen
zu bewirken, sind Unterlegplatten und Keile vorgesehen, die zwischen die Innenflächen
der Messer und die inneren oder Bodenflächen der Schlitze gesteckt werden.
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Es ist ein kostspieliger Vorgang, eine Schulter an jedes Messer zu
schleifen und nicht leicht, alle Schultern innerhalb der erforderlichen Genauigkeitsgrenzen
herzustellen. Darüber hinaus besteht bei der üblichen Konstruktion beim Befestigen
eines Messers in seinem Schlitz durch Anziehen des Klemmbolzens, der es in dem Schlitz
festhält, die Neigung des Messers, den Schlitz auseinander-und das Metall zwischen
den aufeinanderfolgenden Schlitzen zusammenzudrücken. Die Folge ist, daß zwischen
dem letzten in den Fräskopf eingesetzten Messer und seinem Schlitz ein viel festerer
Sitz besteht als zwischen den anderen Messern und ihren Schlitzen, so daß es häufig
schwierig ist, das letzte Messer in den Fräskopf hineinzubringen und genau in die
richtige Radialstellung in dem Fräskopf einzustellen.
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Ferner ist es eine langwierige und schwierige Aufgabe, die Messer
eines Fräskopfes der üblichen Konstruktion auszurichten. Beim Ausrichten eines solchen
Fräskopfes werden zuerst die Messer mit einer besonderen Ausrichtvorrichtung so
genau wie möglich justiert, und danach erfordert genauestes Arbeiten eine nochmalige
Justierung nach dem Aufsetzen des Fräskopfes auf die Verzahnungsmaschine. Die letztere
Operation wird durchgeführt, weil die Achse der Werkzeugspindel der Verzahnungsmaschine
möglicherweise nicht mit der Achse, auf der die Justierung in der Ausrichtvorrichtung
erfolgt ist, übereinstimmt. Diese Justierungen werden nicht nur am neuen Fräskopf
ausgeführt, d. h. beim erstmaligen Gebrauch, sondern bei genauestem Arbeiten nach
dem jedesmaligen Schärfen des Kopfes.
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Beim Justieren auf der Ausrichtvorrichtung wird der Fräskopf auf die
Spindel der Vorrichtung gespannt, und jedes Messer wird einzeln geprüft, um festzustellen,
ob es auf der richtigen radialen Entfernung der Spindelachse steht. Ist ein Messer
nicht in der richtigen Stellung, wechselt der Bediener die Unterlegplatte oder verschiebt
den Keil, der zwischen :4lesser und Friiskopfkörper sitzt.
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Beim Ausrichten des Fräskopfes in der Verzahnungsmaschine werden die
gleichen Operationen durchgeführt, aber mit den Unterschieden, daß erstens bei der
normalen Ausrichtvorrichtung der Fräskopf während des Prüfens der radialen Einstellung
jedes Messers gegen Drehung gesichert ist, und daß zweitens bei der Ausrichtvorrichtung
Messer mit korrespondierenden Schneidkanten (innen oder außen) an korrespondierenden
Punkten ihrer Seitenflächen geprüft werden können, während bei der üblichen Verzahnungsmaschine
diese Möglichkeiten nicht vorhanden sind. Wenn der Bediener also auf der Verzahnungsmaschine
einen Fräskopf der üblichen Konstruktion ausrichtet, so muß er sich vollständig
auf seine Geschicklichkeit verlassen.
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. Abgesehen von der Schwierigkeit dieser Arbeit ist es zeitraubend,
die Messer eines Fräskopfes auf einer Verzahnungsmaschine auszurichten und nachzustellen.
Außerdem ist jede mit dem Ausrichten auf der Verzahnungsmaschine verbrauchte Zeit
auch unproduktive Zeit, während der eine sehr kostspielige Maschine ihrem eigentlichen
Zweck entzogen ist.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es, die Mängel dieses Standes der Technik
in den folgenden Hinsichten zu beheben.
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Die Justierung des Stirnfräskopfes soll derart erleichtert werden,
daß sie genauer und schneller vorgenommen werden kann als bisher. Insbesondere sollen
sich die Messer sehr genau einstellen lassen. Zu diesem Zweck sollen sie trotz erheblicher
Herstellungstoleranzen im Fräskopfkörper einen zuverlässigen Sitz finden, derart,
daß alle Messer mit der gleichen Passung in dem Fräskopf gelagert sind und daher
alle Messer gleich genau und leicht eingestellt werden können. Das soll sich erreichen
lassen, ohne Paßschultern an den .Messern zu erfordern, damit die Messer vereinfacht
und verbilligt werden können.
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Nunmehr sei erläutert, wie diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst werden
kann: In einem Stirnfräskopf nach der Erfindung befindet sich eine an dem Fräskopf
befestigte Scheibe. Diese Scheibe, die entweder ein Stück für sich oder mit dem
Fräskopf aus einem Stück sein kann, ist am Umfang geschliffen, so daß beide eine
gemeinsame Achse haben. Diese Scheibe dient zwei Zwecken; sie bildet ein Mittel
zum raschen und genauen Ausrichten des Fräskopfes, und sie dient ferner als Anlage
für die Fräskopfmesser, wodurch die Notwendigkeit jeglicher Paßschultern an den
Messern fortfällt.
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Beim Ausrichten eines Fräskopfes mit eingesetzten Messern nach der
vorliegenden Erfindung wird der Fräskopf zuerst ausgerichtet mit Beziehung zur Spindelachse
der Ausrichtvorrichtung durch loses Aufstecken auf deren Spindel, wobei der Umfang
der Scheibe unter dem Fühlhebel einer Meßuhr entlangl:ittft, und Verschieben des
Friiskolifki
>rpers in Beziehung zur Spindel, bis die Meßuhr über
eine volle Umdrehung des Fräskopfes Null zeigt. Der Umfang der Scheibe und damit
die Achse des Fräskopfes hat dann eine gemeinsame Achse mit der Spindel der Ausrichtvorrichtung.
Der Fräskopf wird nun auf der Spindel der Ausrichtvorrichtung festgezogen, und die
Messer selbst werden in Beziehung zum Fräskopf in der üblichen Weise ausgerichtet
durch Prüfen und Nachstellen der Radialeinstellung jedes Messers, bis es in der
richtigen V ' ritferriung von der Spindelachse der Ausrichtvorrichtung steht.
Wenn der Fräskopf verivendet oder geschärft werden soll, so wird er lose auf die
Frässpindel der Verzahnungsmaschine oder auf die Aufspannspindel der Schärfmaschine
gesteckt: die Spindel wird gedreht, um den Umfang der Scheibe an dem Fühlhebel einer
entsprechend angeordneten Meßuhr vorbeigehen zu lassen, und während seiner Drehung
wird der Fräskopf, wenn nötig, in Beziehung auf die Spindel verschoben, Iris die
'\Ießuhr über eitre vollständige Umdrehung der Spindel auf Null zeigt. Der Umfang
der Scheibe hat darin die gleiche Achse wie die Spindel, und die Messer stehen automatisch
in der richtigen radiäleri Entfernung von dieser Achse. Der Fräskopf wird dann auf
der Spindel festgezogen. Es ist dann nicht mehr nötig, jedes einzelne Messer des
Fräskopfes zum Verzahnen oller Schärfen zu justieren. Es riirnrnt kaum mehr als
einen Augenblick, um den Urifang der Scheibe zur Spindelachse, auf der der Fräskopf
sitzt, auszurichten, und es ist überhaupt keine \achstellung der Messer mehr erforderlich.
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All sich ist es bei Werkzeugmaschinen nicht mehr neu, auf einer Spindel
zu zentrierende Teile mit Hilfe einer Zentrierfläche auszurichten. Üblich ist (las
beispielsweise bei der Befestigung eines Dreibackenfutters auf der Spindel einer
Drehbank. Die bisher unbekannte Ausrüstung eines Messerkopfes mit einer Richtfläche
und einer gegenüber (lern Spindeldurchmesser vergrößerten Bohrung ist also deshalb
vorgenommen worden, um nun auch Messerköpfe mit diesen bei der Rufspannung anderer
Werkstücke bekannten Maßnahmen gegenüber ihrer Spindelachse ausrichten zu können.
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Wie schon erwähnt, dient die Scheibe nicht nur dazu, den Fräskopf
auszurichten, sondern die am Fräskopf liegende Stirnfläche der Scheibe dient auch
als Anlage zur Bestimmung der Entfernung, tim die die Schneidkanten der Messer aus
der Stirnfläche des Kopfes Hervorstehen. Diese Anlagefläche der Scheibe ist als
ebene Fläche rechtwinklig zur Achse des Kopfes geschliffen, und die Unterseiten
der Messer zur Anlage gegen diese Fläche sind plangeschliffen. 1:s ist viel billiger
und geht viel rascher, diese @lrrterseiten der Messer zu schleifen, als Schultern
an den Messern auszuschleifen, und der Sitz ist überdies frei dieser Konstruktion
genauer.
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Irr der I):rrstellung der 1#:rfiri(Itrrig ist die Vorder_ !i:iclie
der Scheibe so@ ausgebildet, daß der Sitz für jedes \less(#r viel schmaler ist als
die l@reite der \lessermrterseite, so daß nur ein schmaler Steg bzw. Sitz für (las
Messer vorgesehen ist. Dieser schmale Steg ist einem vollbreiten Lager gleichwertig
für die Anlage des Messers, hat aber den zusätzlichen Vorteil, (lall er eine weitere
Toleranz in der Rechtwinkligkeit zuläßt, mit der die Unterseite der Messer zu den
Seiten geschliffen ist, wodurch wiederum die Herstellungskosten gesenkt werden.
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In der Darstellung der vorliegenden Erfindung sind auch die Seiten
der Schlitze zur Aufnahme der 1Iesser ausgespart, mit (lern Ziel, den Bereich der
Paßstellen oder die Berührung der Messerseiten in den Schlitzen zu verringern. Am
besten werden die Messerschlitze so ausgebildet, daß die Passung der Messer nur
am Umfange erfolgt. Bei dieser Konstruktion ist das Zusammendrücken des Materials
zwischen den Messerschlitzen ausgeschaltet, alle Messer haben den gleichen Grad
der Passung im Fräskopf.
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Die vorliegende Erfindung hat auch Vorteile in bezug auf Fräsköpfe
mit Messern aus einem Stück. Wenn Bisher bei solchen Fräsköpfen, ganz gleich, mit
welcher Genauigkeit sie hergestellt waren, die Messer zur Fräskopfachse nicht genau
rund liefen, so hatten einige Messer mehr Arbeit zu leisten als andere und stumpften
daher früher als diese. Darüber hinaus konnten die Räder nicht mit der gewünschten
Genauigkeit verzahnt werden, weil nicht alle Fräsmesser schnitten. Bisher gab es
keine Möglichkeit, einen Stirnfräskopf mit Messern aus einem Stück auf einer Verzahnungsmaschine
auszurichten. Bei der Erfindung wird die Ausrichtscheibe bereits am Fräskopf vorgesehen,
bevor die Messer hinterdreht werden, oder sie kann auch aus einem Stück mit dem
Fräskopf sein. Die Messer werden daher in Beziehung zu einer Achse hinterdreht,
die mit der Achse der Scheibe übereinstimmt. Wenn der hinterdrehte Fräskopf auf
die Verzahnungsmaschine gesetzt wird, ist es nur Sache eines Augenblicks, die Scheibe
zur Achse der Werkzeugspindel an der Maschine auszurichten und den Fräskopf in der
richtigen Stellung auf der Spindel festzuziehen. Diese gewährleistet,' daß alle
Messer richtig laufen.
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Die Erfindung gewährleistet nicht nur erhöhte Genauigkeit der Fräsköpfe
durch verbessertes Ausrichten in der Verzahnungsmaschine, sondern auch durch verbessertes
Ausrichten an der Schärfmaschine. Bisher ist es nicht üblich gewesen, den Fräskopf
vor dem Schärfen der Messer auf der Schärfmaschine auszurichten. Daher bestand keine
Sicherheit, daß der Fräskopf möglicherweise nicht sehr exzentrisch zur Achse der
Aufspannspindel der Schärfmaschine war. Bei der Erfindung ist es ebenfalls nur Augenblickssache,
die Scheibe zur .Achse der Aufspannspindel an der Schärfmaschine auszurichten und
damit zu gewährleisten, daß alle Messer gleichzeitig geschärft werden und daß ihre
Schneidkanten alle im richtigen radialen Abstand von der Fräskopfachse stehen.
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In den Zeichnungen zeigt Fig. t eine Draufsicht auf einen Zahnräderstirnfräskopf
entsprechend einer Darstellung dieser
Erfindung, wobei einige Messer
herausgenommen sind, um die Konstruktion klarer erkennbar zu machen. Das obere linke
Viertel des Fräskopfes ist abgebrochen, um die obere oder Anlagefläche der Ausrichtscheibe
zu zeigen, während das untere linke Viertel der Ausrichtscheibe weggebrochen ist,
und die -Messer in diesem Sektor herausgenommen sind, um die Konstruktion der Messerschlitze
besser zu illustrieren. Ferner ist das untere rechte Viertel des Fräskopfes im Schnitt
aufgebrochen, um einen Schnitt durch den Kopf in der Ebene der Messeranzugbolzen
zu zeigen; Fig.2 ist eine Ansicht im rechten Winkel zu Fig. i und zeigt denFräskopf
auf der Spindel einer Verzahnungs-, Fräskopf- oder Schärfmaschine, wobei der größte
Teil des Fräskopfes im Schnitt gezeigt ist; Fig. 3 ist eine Teilansicht einer Abwandlung
der Erfindung; Fig. 4 ist ein Teilschnitt rechtwinklig zu Fig. 3 in der Ebene der
Messeranzugbolzen, und Fig. 5 ist ein Schnitt von einem Fräskopf nach dieser Erfindung,
aufgesteckt auf die Werkzeugspindel einer mit Stirnfräskopf arbeitenden Verzahnungsmaschine
und zeigt, wie dieser Fräskopf zur Verwendung auf dieser Verzahnungsmaschine ausgerichtet
wird; Fig. 6 ist eine mehr oder weniger schematische Darstellung des Körpers von
einem Fräskopf, der nach dieser Erfindung ausgeführt ist, aufgesetzt auf eineStandardausrichtvorrichtungund
illustriert das Ausrichten des Fräskopfes in Beziehung zur Spindel der Ausrichtvorrichtung;
Fig. 7 ist eine entsprechende Ansicht und zeigt die in dem Fräskopf eingesetzten
Messer und in den Fräskopf auf der Spindel der Ausrichtvorrichtung festgezogen;
ferner das Ausrichten der Messer im Fräskopf in Beziehung zur Achse dieser Spindel
und des Fräskopfes; Fig. 8 ist einTeilschnitt des ausgerichtetenFräskopfes auf der
Werkzeugspindel einer Verzahnungsmaschine und zeigt die Mittel zum Ausrichten dieses
Fräskopfes in Beziehung zur Achse der Werkzeugspindel, und Fig.9 ist eine Teildraufsicht
auf die in Fig.8 gezeigten Teile.
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Mit Bezug zuerst auf Fig. i und 2: Der gezeigte Fräskopf umfaßt einen
umlaufenden Körper io, eine Anzahl von Schneidmessern i i, und eine Ausrichtscheibe
12.
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Die Ausrichtscheibe ist am Fräskopf befestigt durch Schrauben 13.
Sie hat einen Zentrierrand 14, mit dessen Achse die des Fräskopfes übereinstimmen.
Ihre obere Anlagefläche 15 wird rechtwinklig zur Achse geschliffen. Durch Spreizfräsen
werden parallele Aussparungen 16 in diese Fläche in Abständen um denUmfang gefräst
zurBildung schmaler Sitzflächen 18, an denen die Fräskopfmesser i i anliegen. Die
Konstruktion ist solcher Art, daß die oberen Sitzflächen der Anlagestege 18 in der
gleichen Ebene mit der Hauptfläche 15 liegen und auf diese Weise genau hergestellt
werden. Die Zwischenflächen i9, die zwischen den henachbarten Aussparungen 16 liegen,
liegen ebenfalls in der Ebene der Hauptfläche.
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Der Fräskopfkörper io ist an seinem Umfang mit einer Anzahl Schlitze
20 zur Aufnahme der Messer versehen, die in der gezeigten Darstellung gleich sind
und gleiche Abstände haben. Die Seiten 21 dieser Schlitze sind über den größeren
Teil ihrer radialen Tiefe frei gefräst, so claß nur Anlagen oder Stege 23 an den
Seiten jedes Schlitzes am L'infang des Körpers stehenbleiben. Die Grundfläche 25
dieser Schlitze ist zur Fräskörperachse geneigt, so daß die Unterseite des Schlitzes
von der Fräskopfachse weiter entfernt ist als die obere Seite.
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Die Fräskopfmesser i i «-erden in den Schlitzen 20 festgehalten durch
die Bolzen 3o, die durch die Löcher 31 in den Fräskopfmessern gehen und durch die
Löcher 35 in den Keilen 34 und in die Gewindelöcher 32 in dem Friiskopfkörper. Ein
Kei134 sitzt zwischen dem Boden 25 des Schlitzes und der Unterseite des Messers,
das in dem Schlitz aufgenommen wird. Jeder Keil 34 hat eine Innenfläche mit der
gleichen Neigung wie die Bodenfläche 25 des Schlitzes. Diese Keile ersetzen die
bisher getrennten Unterlegplatten und Keile an den üblichen Stirnfräsköpfen. Die
Keile 34 ermöglichen die Nachstellung der Messer i i in radialer Richtung in den
Messerschlitzen, wenn die Bolzen 30 gelöst werden.
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Die Keile werden mittels der Schrauben 38 axial zum Fräskopf nachgestellt,
um die gewünschte Radialnachstellung der Messer zu bewirken. Diese Bolzen 38 schrauben
sich in den Fräskopfkörper io längs der Keile 34, und die Schraubenköpfe greifen
in Kerben ein, die in den Keilen angeordnet sind. Die Löcher 35 in den Keilen sind
im Durchmesser größer als die Schäfte der Bolzen 30, so daß die Keile in den Messerschlitzen
verschoben werden können. Um die Verschiebung der Keile nach der Ausrichtscheibe
zu zu ermöglichen, sind die Löcher 36 in die Scheibe 12 gebohrt, um die Teile der
Anlagestege 18 unmittelbar unter dem Keil 34 wegzuschneiden. Die Aussparungen 16
und diese Löcher 36 ergeben daher einen Spielraum für die Abwärtsverschiebung der
Keile.
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Jedes Messer hat einen Schneidenteil, bestehend aus der Schneidbrust
4o, der Schneidspitze 41 und den Außen- und Innenschneidflanken 42 und 43. Die Schneidspitze
und die Schneidflanken sind von der Schneidbrust aus hinterdreht und hinterschliffen,
und die Schneidbrust kann geschärft werden, um an beiden Flanken Schneidkanten zu
haben, oder in der üblichen Weise mit seitlichem Schnittwinkel, tun eine Schneidkante
an nur einer Seite des -Messers vorzusehen. Die Schneidbrust der 'Messer kann über
die Vorderfläche 44 hinausragen, aber die hintere Fläche 45 des Schneidenteiles
am Messer wird vorzugsweise so ausgeführt, daß sie mit der hinteren Anlage 47 eine
Fläche bildet, denn das -Messer braucht nicht mit einer Schulter oder Anlage für
die axiale :\ufnahme im Fräskörper versehen zu werden.
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Um die Zentrierfläche i4 der Scheibe vor Beschädigungen
während
des Gebrauchs oder der Handhabung des Fräskopfes zu schützen, wird die Scheibe zweckmäßig
mit einem vorstehenden Schutzrand 22 ausgeführt, dessen Durchmesser größer ist,
als der der Zentrierfläche und dementsprechend über die Zentrierfläche hinausragt,
um sie zu schützen. In derwiedergegebenenDarstellung ist dieser Schutzrand so ausgeführt,
daß er zwischen dem Fräskopf und der Zentrierfläche liegt. Er könnte aber auch unter
der Zentrierfläche angeordnet werden, d. h. an der entgegengesetzten Seite der Scheibe,
oder es können natürlich auch Schutzränder beiderseits der Zentrierfläche vorgesehen
werden.
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Zahlreiche Abwandlungen der Erfindunng sind möglich, z. B. würde,
anstatt der Ausführung der Scheibe 12 mit schmalen Anlagestegen 18 und der Messerschlitze
20 mit schmalen Zentrierflächen 23 das gleiche Ergebnis erreicht werden durch An=
ordnung solcher Anlagestege an den Messern anstatt an der Ausrichtscheibe und in
den Messerschlitzen. Dieses ist in Fig. 3 und 4 gezeigt. Hier hat die Ausrichtscheibe
72, die im übrigen von gleicher Konstruktion ist wie die Scheibe 12, eine vollständige
ebene Oberfläche 75 und die Seiten 8o an den Schlitzen im F räskopfkörper 7o, der
sonst von gleicher Konstruktion ist wie der Fräskopfkörper io, sind als ebene Flächen
ohne Hinterarbeitung auf ihre volle radiale Länge ausgeführt. Doch sind hier die
Fräskopfmesser 71 mit freigefrästen Seitenflächen 76 und mit freigefrästen Unterflächen
82 ausgeführt. Die hinterarbeiteten Seitenflächen 76 ergeben die Stege 77
anstoßend an die äußeren Flächen 81 an den Messern, die schmale Paßflächen mit den
Seiten 8o der Messerschlitze bilden. Die Unterfläche 82 an jedem Messer ist hinterarbeitet,
um eine schmale Mittenfläche 78 vorzusehen, deren Unterseite als ebene Fläche geschliffen
ist, zur Auflage auf der ebenen oberen Fläche 75 der Scheibe 72. Die Messer sind,
wie oben, in ihrer Stellung von den Bolzen 30 gehalten, die durch die Messerkörper
und durch die Keile 34 gehen und in den Fräskopfkörper 70 geschraubt werden.
Ein Fräskopf der Konstruktion nach Fig. 3 und 4 wird in der gleichen Weise ausgerichtet
wie der Fräskopf in Fig. i und 2 und hat die gleichen Vorteile.
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In Fig. 6 und 7 bezeichnet 83 den Ständer einer Standardausrichtvorrichtung
einer solchen, z. B. wie in dem amerikanischen Patent i 949 oi4 erläutert ist. 84
bezeichnet die Spindel dieser Vorrichtung, während 85 und 86 Teile eines Dreipunktlagers
sind, in dem die Spindel 84 aufgenommen ist. 87, 88 und 89 bezeichnen eine Fräskopfaufnahme
für verschiedene Fräskopfdurchmesser, die mit der Spindel 84 aus einem Stück bestehen.
go bezeichnet die Spindelnase.
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Der in den Fig. 6 bis 9 dargestellte Stirnfräskopf ist von mittlerem
Durchmesser. Der Fräskopf ist mit 9i bezeichnet, und 92 bezeichnet seine Messer.
Der Fräskopf ist in der üblichen Weise mit Schlitzen 93 in Abständen am Umfang versehen,
die zur Aufnahme der Messer 92 und der Unterlegplatten 94 und Stellkeile 95 dienen,
die zwischen die Messer und den Grund der Schlitze gelegt werden. Diese Unterlegplatten
und Stellkeile dienen zur Einstellung der Messer radial zur Achse des Fräskopfes.
Die Messer werden am Fräskopf befestigt durch Schrauben oder Bolzen 96, die durch
Bohrungen in den Messern gehen und in den Fräskopfkörper geschraubt werden.
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Zur Anwendung der Erfindung in der Praxis ist der Ständer 83 der Ausrichtvorrichtung
mit Einrichtungen zur Aufnahme einer Meßuhr 97 und einer Einstellschraube 98 versehen,
an Stellen, die sich in Beziehung zur Achse der Spindel 84 diametral gegenüberliegen.
Diese Träger können die Form von Konsolen 99 und ioo haben. Diese Konsolen sind
zusätzlich vorhanden zu der Konsole ioi (Fig. 7), die die Meßuhr trägt, die zum
Prüfen der Radialeinstellung der Messer dient. Diese letzt erwähnte Konsole nebst
Meßuhr kann von gleicher Konstruktion sein wie iri dem obenerwähnten amerikanischen
Patent dargestellt, und die Skizze Fig. 7 ist nur schematisch.
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Der erste Schritt zum Prüfen eines Fräskopfes nach der vorliegenden
Erfindung ist, den Fräskopf mit oder ohne Messer lose auf die Spindel der Ausrichtvorrichtung
zu setzen. Hierzu ist die Bohrung des Fräskopfes etwas größer ausgeführt als die
Aufnahme go der Spindel 84. Die Bohrung des Fräskopfes wird einfach über die Aufnahme
go geschoben, so daß die Rückenfläche des Fräskopfes auf der Aufnahme 89 der Spindel
ruht. Die Bohrung der Scheibe io2 ist von ausreichendemDurchmesser, um den Umfang
der Aufnahme, im vorliegenden Falle der Aufnahme 89, freizulassen, und die Höhe
der Scheibe io2 ist geringer als die Höhe der Aufnahme, so daß die hintere Fläche
der Scheibe von der Stirnfläche der nächst größeren Aufnahme 88 der Spindel frei
ist. Die Meßuhr 97 wird dann in Stellung gebracht, wobei ihr Fühlhebel 103 den Umfang
der Scheibe io2 berührt und die Spindel 84 mit der Scheibe` werden unter dem Fühlhebel
103 vorbeigedreht. Wenn hierbei irgendeine Bewegung des Fühlhebels
103 von der Meßuhr angezeigt wird, dann stimmen die Achsen der Scheibe 102
und des Fräskopfes gi, an dem sie befestigt ist, nicht überein. In diesem Falle
wird die Einstellschraube 98, die in vorliegendem Falle eine Feinstellschraube ist,
an den Umfang der Ausrichtscheibe 102 angestellt und verschiebt während der Drehung
der Spindel unter dem Fühlhebel 103 der Meßuhr 97 durch ihre Zustellung den Fräskopfkörper
auf der Aufnahme 89 der Spindel, bis die Meßuhr über eine volle Umdrehung der Spindel
Null anzeigt. Der Umfang der Scheibe 102 und der Fräskopf gi liegen dann achsmittig
der Spindel.
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Dann wird der Fräskopf an der Spindel festgezogen mittels Klemmscheibe
104 und Bolzen io5 (Fig. 7). Die Messer 92 werden dann in den Fräskopf eingesetzt,
wenn dies nicht schon früher geschehen ist.
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Dann werden die Messer in der üblichen Weise ausgerichtet durch Messen
der radialen Ein-
Stellung eines jeden in der üblichen Weise, wie
in dem erwähnten amerikanischen Patent beschrieben. So können die korrespondierenden
seitlichen Schneidflächen jedes Messers 92 geprüft werden durchAnstellen des Fühlhebels
io6 der Meßuhr 107 an die Seitenfläche des Messers an oder nahe an seiner Schneidkante
und Ablesung der Meßuhranzeige. Alle Messer sind entweder an ihren Schneidkanten
zu prüfen oder an korrespondierenden Punkten an den Messerseiten, vyeil, wie schon
früher erwähnt, die Seitenflächen der Messer hinterschliffen sind und ihr Abstand
von der Fräskopfachse in allen Ebenen rechtwinklig zu dieser Achse sich ständig
ändert. Ist ein Messer nicht in seiner richtigen radialen Stellung, so kann es nachgestellt
werden durch Lösen des Bolzen 96 und Verschieben des Keiles 95 oder, wenn nötig,
Auswechseln der Unterlegplatte 94. Wenn die Ausrichtoperation beendet ist, müssen
alle Fräskopfmesser die richtigeRadialeinstellung von derAchse der Ausrichtscheibe
102 haben, die auch gleichzeitig die Achse des Fräskopfes ist.
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Der Fräskopf wird nun auf die Verzahnungsmaschine gebracht. Eine Maschine
ist mehr oder weniger schematisch gezeigt in Fig. 8 und 9. Die Werkzeugspindel ist
bezeichnet mit io8. Sie ist mit einer Hülse iog verkeilt, die auf dem Wälzlager
i io in dem Gehäuse i i i läuft, das die Wiege oder das Bett der Maschine sein kann.
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An der vorderen Fläche des Gehäuses i i i befindet sich ein Böckchen
112, daß in seiner Stellung durch den Kopf des Klemmbolzens 113 festgeklemmt werden
kann. Dieser Bolzen ist seinerseits in dem Böckchen 112 angeordnet und am äußeren
Ende mit einem drehbaren Nocken oder einem exzentrischen Teil 114 verbunden. Der
Bolzenkopf 115 gleitet durch und greift in einem T-Schlitz 116, der in dem Gehäuse
i i i eingearbeitet ist, und der Umfang des Nockenstückes oder Exzenters 114 ist
so ausgeführt, daß es in eine Auflage 117 eingreift, die die Stirnfläche des Böckchens
112 bildet, so daß der Exzenter 114 bei Drehung um seine Achse das Böckchen 112
an dem Gehäuse i i i festklemmt. Ein Handgriff 118 ist vorgesehen zur Betätigung
des Nockens bzw. Exzenters 114. In dem Böckchen i 12 ist ein Halter i i9
gelagert, und schwenkbar um diesen Halter durch Stift 12o ein Hebel 1:21. Dieser
Hebel trägt an seinem freien Ende einen sechskantigen Ausrichtschieber 122, der
am Umfange der Ausrichtscheibe 102 liegt, wenn der Fräskopf auf die Fräskopfspindel
der Verzahnungsmaschine gebracht ist. Der Hebel 121 kann um seinen Drehpunkt mittels
einer Feinstellschraube 123 bewegt werden, die in einem Auge 124 des Halters i i9
drehbar gelagert ist. Diese Schraube liegt an der Rückseite des Hebels 121 an.
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An der Fläche des Gehäuses i i i ist ein weiteres Böckchen 125 angeordnet,
das abnehmbar am Gehäuse i i i in ähnlicher Weise angebracht ist, wie das Böckchen
112. Am Böckchen 125 sitzt eine Stellschiene 126, die mit einer Schraube 127 in
dem Längsschlitz 128 befestigt ist. An dieser Stellschiene ist mit einer Schraube
129 eine Meßuhr 130
angebracht; deren Fühlhebel 131 am Zentrierrand der Ausrichtscheibe
102 angreift, in einem Punkt diametral gegenüber dem Berührungspunkt dieser Scheibe
mit dem Ausrichtschieber 122.
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Die Bohrung des Fräskopfes 9i ist etwas größer als die Aufnahme
132 der Werkzeugspindel io8. Beim Ausrichten eines Fräskopfes auf der Verzahnungsmaschine
wird der Körper des Fräskopfes 9i zuerst lose auf die Maschine aufgesteckt, wobei
die Bohrung des Fräskopfes über die -Fräskopfaufnahme 132 geschoben und der Fräskopf
auf der Spindel mittels einer Klemmscheibe 133 unter Federdruck gehalten wird. Diese
Klemmscheibe wird auf einen Bolzen oder Zapfen 134 gesteckt, der in die Aufnahme
132 der Spindel io8 geschraubt wird und eine Schraubenfeder 135 trägt, die zwischen
die Scheibe 133 und eine Unterlegscheibe 136 gesteckt wird. Die Spannung dieser
Feder kann durch Verschrauben der Mutter 137 auf dem Zapfen eingestellt werden.
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Während der Fräskopf so auf der Spindel io8 gehalten wird, werden
der Fühlhebel 131 der Meßuhr 130 und der Ausrichtschieber 122 an die diametral
gegenüberliegenden Punkte am Umfange der Ausrichtscheibe 102 gebracht. Dann wird
die Spindel io8 gedreht, um die Scheibe unter dem Fühlhebel 131 vorbeizudrehen.
Wenn der Zeiger der Meßuhr 130 sich bewegt; so sind die Scheibe io2 und der Fräskopf
exzentrisch zur Achse io8 der Spindel. Die Feinstellschraube 123 wird dann verstellt,
um die Ausrichtscheibe 102 und den Fräskopf, an dem sie angebracht ist, in Beziehung
zur Spindel zu verschieben, bis der Zeiger der Meßuhr 13o auf Null stehen bleibt,
während die Ausrichtscheibe 102 sich unter dem Fühlhebel 131 dreht. Wenn dies erreicht
ist, ist der Fräskopf ausgerichtet, d. h. seine Achse stimmt mit der der Werkzeugspindel
überein. Der Fräskopf wird dann auf der Spindel festgezogen durch Einstecken der
Bolzen 138 (Fig. 8) durch die Bolzenlöcher 139 (Fig. 6) im Fräskopf 9i und Einschrauben
der Bolzen in die Fräskopfspindel. Der Bolzen 134 wird dann von der Spindel io8
abgeschraubt, zusammen mit der Klemmscheibe 133 und den anderen Teilen. Die Meßuhr
130 und der Halter mit der Feinstellschraube i i9 werden dann beiseite geschwenkt,
oder die Böckchen 112 und 125 können beide von der Maschine abgenommen werden durch
Lösen ihrer Klemmbolzen und Herausnahme aus ihren T-Schlitzen. Die Maschine ist
dann zum Verzahnen eines Rades bereit.
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Die Arbeitsfolge beim Ausrichten eines Fräskopfes mit Messern aus
einem Stück auf einer Verzahnungsmaschine und die Arbeitsfolge für das Ausrichten
eines Fräskopfes mit eingesetzten Messern oder mit Messern aus einem Stück auf einer
Schärfmaschine vor dem Schärfen der Messer sind gleich denen beim Ausrichten des
Fräskopfes auf der Verzahnungsmaschine. Der Fräskopf wird lose auf die Maschine
gesteckt; eine Meßuhr und eine Schraube werden an diametral gegenüberliegenden Funkten
der Ausrichtscheibe angesetzt, und der Fräskopf wird ausgerichtet, bis der Meßuhrzeiger
über eine volle Umdrehung der Scheibe
auf Null stehen bleibt; dann
wird der Fräskopf festgezogen.
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Während diese Erfindung besonders im Zusammenhang mit Stirnfräsköpfen
mit eingesetzten Messern beschrieben worden ist, ist klar, daß sie die gleichen
Vorteile auch an Fräsköpfen mit Messern aus einem Stück bietet, denn durch Ausführung
eines solchen Fräskopfes aus einem Stück mit einer Ausrichtscheibe oder Anbringung
einer solchen au dein Fräskopf aus einem Stück wird die gleiche Zeitersparnis beim
Ausrichten des Fräskopfes erreicht, wie bei dem Fräskopf mit eingesetzten Ä4essern.
Bisher hat es keinen Weg gegeben, einen Fräskopf mit Messern aus einem Stuck auf
einer Verzahnungsmaschine auszurichten. liei .-\usführung des Fräskopfes nach der
vorliegenden 1?rfindung werden die Schneidmesser in Beziehung zu einer:\chse hinterdreht
hzw. hinterschliffen, die mit der :lclise der.\usrichtscheihe übereinstimmt. Wird
der Fräskopf auf eine Verzahnungsmaschine oder Schärfmaschine gebracht, so ist es
nur das Werk einer Sekunde, die Scheibe zur Achse der Werkzeugspindel auszurichten,
wie oben beschrieben, und dann den Fräskopf in der richtigen Stellung auf der Spindel
festzuziehen. Dies gewährleistet, daß alle Messer im Fräskopf richtig spuren. Es
muß auch verstanden werden, daß anstatt des in der Beschreibung erwähnten Mikrometers
zum Nachstellen des Fräskopfes heim Ausrichten tatsächlich jede Art von Schraube
oder sonstiger Nachstelleinrichtung angewendet werden kann. Es wird ferner verstanden
werden, daß der Hinweis in Beschreibung und .,\nsl)riicheii auf die Nachstellung
des Fräskopfes bis zur Erreichung der Nullstellung des Meßuhrzeigers einfach die
Nachstellung bedeutet, bis der Zeiger eine gleichbleibende Stellung anzeigt bei
der Umdrehung der Ausrichtscheibe,wobei es gleich ist, ob 'der Zeiger tatsächlich
auf dem Nullstrich steht oder auf irgend einem anderen Strich der Skala.
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Es versteht sich, daß die Erfindung, die in Verbindung mit einem Stirnfräskopf
mit gleich weit voneinander entfernten Messern beschrieben ist, auch bei jeder beliebigen
anderen Art solcher Messerköpfe anwendbar ist.