DE8604911U1

DE8604911U1 - Vorrichtung zum Bearbeiten der Kanten von Blechen

Info

Publication number: DE8604911U1
Application number: DE19868604911
Authority: DE
Original assignee: Linsinger-Maschinenbau Steyrermuehl At GmbH
Current assignee: Linsinger-Maschinenbau Steyrermuehl At GmbH
Priority date: 1986-02-24
Filing date: 1986-02-24
Publication date: 1988-04-28

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bearbeiten der Kanten von vorgeschobenen oder entlang der Kanten 2U einem Fräskörper in Relativbewegung gesetzten Blechen mit einem mit Rundschneiden versehenen, motorisch in Umdrehung gesetzten Umfangsfräser, wobei die Schneidenlängsachsen der Rundschneiden zum Fräskörper etwa radial angeordnet sind.

Die Bearbeitung der Kanten von Blechen mit Umfangfräsern ist ein allgemein bekanntes Verfahren. In solchen Fällen ist die beanspruchte Schneidenlänge in Abhängigkeit von Banddicke und Zustellposition der Schneiden konstant. Bei Bearbeitungen mit hoher Leistung ergibt sich dadurch eine konzentrierte Schneidenbelastung, welche eine die Standzeit vermindernde Wirkung ergibt. Eine Möglichkeit zur Verbesserung dieser Verhältnisse besteht in der Verlängerung der aktiven Schneidenlänge.

Fräskörper mit zylindrischen Schneidelementen, welche in ihren Längsachsen gelagert sind, sind unter anderem aus der EP-Anmeldung 81 101 717.7 bekannt. Die diesbezügliche Anordnung bezieht sich auf Stirnfräser, bei denen die bearbeitete Oberfläche zur Drehachse des Fräskörpers senkrecht steht. Die Drehachsen der Schneiden des bekannten Stirnfräsers sind parallel zur Eearbeitungsf lache angeordnet. So werden für die zerspanenden Werkzeugflächen die Stirnseiten der zylindrischen Schneiden verwendet. Ein Messerkopf mit solchen Auslegungsmerkmalen kann beim Bandkantenfräsen nicht den praktischen Anwendungsbedingangen

entsprechend eingesetzt werden. Einer der Hauptgründe ist die zu niedrige erreichbare Fräsleistung, welche aus den geometrischen Bedingungen entsprechenden kleinen Eingriffslängen resultiert.

Aus der DE-OS 27 35 283 ist weiterhin ein Umfangsfräser bekannt, welcher mit kreisförmigen Schneid-&ngr;»_&eegr;4-_&Agr;&eegr; ^,cncionf ist und für die Bearbeitung der Kanten von Holzplatten verwendet wird. Zwischen dem Fräskörper und den Rundschneiden besteht eine feste nicht verdrehbare Schraubenverbindung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch die Verbesserung der bekannten vorrichtungen, vor allem *5 zur Bearbeitung der Kanten von Blechen, einen Ümfangsfraser mit rotierenden Schneiden so zu gestalten, daß er die Ansprüche der Hochleistungsverfahren mit guter Standzeit erfüllen kann.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe wesentlichen dadurch, daß die radiale und axiale Position der Rundschneiden durch Lager bestimmt sind, wobei deren aufeinanderfolgenden Drehachsen am Fräskörperumfang in gleichmäßigen radialen und diagonalen Abständen, wechselweise oberhalb und unterhalb zur Dickenmittellinie des Bleches angeordnet sind, wodurch die Zerspankräfte während des Eingriffes auf die Schneiden wirkend ein Drehmoment erzeugen und dadurch die Schneiden sich periodisch verdrehen.

Auf diese Weise wird ein in 2fusammenhang mit der Schneidkantenbelastung günstiger, ziehender Schnitt, sowie entsprechend dem Umfang der Sehneidkante eine vollständige Schneidenlängenausnutzung gewährleistet. Durch die sich aufgrund der Zer-

Spankräfte um ihre eigenen Achsen verdrehendtn Rundschneiden wird beim Zerspanen die auf einen Zahn wirkende Schnittleistung entsprechend der Länge des Schneidkantenumfanges verteilt, wodurch gegenüber einem herkömmlichen Umfangsfräser wesentlich niedrigere spezifische Schnittkantenbelastungen erreicht werden.

Dis Relativbewegung zwischen «3er Fräsvorrichtuna und dem Blech kann in bekannter Weise entweder durch die Vorschubbewegung des Bleches oder der Fräsvorrichtung erfolgen. Die erfindungsgemäße Ausbildung hat bei der Bearbeitung von Blechbändern bevorzugte Bedeutung, da in der Praxis auf diesem Gebiet höhere Fräsleistungen angewendet werden als bei Bearbeitungsfällen mit bewegter Fräsvorrichtung.

Aus diesem Grunde werden die Eigenschaften der erfindungsgemäßen Fräsvorrichtung am Beispiel der Bearbeitung von vorgeschobenen Blechbändern dargestellt.

Gemäß einem Erfindungsmerkmal sind die Fräskörper mit Rundschneiden ausgelegt. Diese können vorzugsweise mit zylindrischer oder ähnlicher Form mit konkaver oder konischer Mantelkonturlinie ausgelegt werden. Die Konstruktion der Schneiden kann zweckmäßigerweise so gestaltet werden, daß beide begrenzenden Kanten der so zur verwendung kommenden Drehkörper als Schneidkanten verwendet werden. Insbesondere werden Hartmetallschneiden verwendet.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der

^5 Erfindung ist es zweckmäßig, wenn die Drehachsen der Rundschneiden parallel :u einer radialen oder

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davon geringfügig abweichenden zur Drehachse des Fräskörpers geschwenkten Lage in Drehrichtung des Fräskopfes versetzt angeordnet sind. Dadurch wird in vorteilhafter Weise vermieden, daß die Schneidkantenseite, die gegenüber der Vorschubrichtung in Höhe der Blechkante liegt, mit der geschnittenen Fläche in Berührung kommt.

gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es zweckmäßig, wenn die Lagen der durch Rundschneiden erzeugten elliptischen Schnittkonturen durch die Wahl der Lagen der Drehachsen der Rundschneiden und durch deren in Richtung der Drehachse 3es Fräskörpers erfolgten, geschwenkten Einstellungen wählbar sind. Die Rundschneiden mit deren kreisförmigen Schneidkanten erzeugen entsprechend der Lage ihrer mit der Fräskörper radialen parallele Längsachsenposition auf dem Blech eine solche Bearbeitungskontur, die als Ellipsenbogen beschrieben werden kann. Dadurch ergibt sich eine mögliche Korrektur der Schnittflächenlage im Vergleich zu der oberen und unteren Blechebene.

tlm die Zerspankräfte als auf die Schneiden wirkendes Drehmoment nützen zu können, ist es notwendig, daß die Schnittkraftresultierende oberhalb oder unterhalb der jeweiligen Drehachse der Schneiden zur Wirkung kommt. Dadurch ergibt sich, daß der erwähnte Ellipsenbogen großteils oder vollkommen zwischen den beiden Ellipsenachsen liegt, wodurch bei einer auf die gewünschte Schnittebene waagrechten Schneidenachsenposition eine von der gewünschten Lage geringfügig abweichende gewölbte Fläche erzeugt wird. Die geringste Abweichung zur Lage der gewünschten Bearbeitungsebene kann dann

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erreicht werden, wenn die durch den Ellipsenbogen l· bestimmte gekrümmte Fläche im Bereich der zwei

Eckkanten des Bleches mit der Sollebene überein- ,

stimmt. Um diese Bedingung einhalten zu können, ist ,_t

es notwendig, daß die Drehachsen der Rundschneiden |

- in Bearbeitungslage gesehen - gegen die Richtung \

&igr; der Sollebene entsprechend geneigt werden.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung _s

werden anhand der Zeichnungen näher erläutert. |

Dabei zeigt: J

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen ümfangsfräsers zum Bearbeiten der Kanten von Blechen,

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Mantels eines Fräskörpers mit der erfindungsgemäßen Schneidenanordnung ^O in einer Teilabbildung,

Fig. 3 eine schematische Darstellung der auf die Drehebene bezogenen projizierten Lage der versetzten

" Mittenachse der drehbar gelagerten

Schneiden in Schnittposition,

Fig. 4 die Schnittkontur einer bearbeiteten Fläche mit zur brehebene des Fräskörpers parallel gelegenen

Schneidenachsen in schematischer Darstellung, &ugr;;··*

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Fig. 5 Näherung der Lage zur gewünschten Schnittebene durch Neigung der in Fig.4 dargestellten elliptischen Schnittkontur.

In Fig. 1 ist ein Umfangsfraser entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch im Seitenschnitt dargestellt, wobei ein zylindrischer Fräskörper 1 um seine Längsachse 0 in einer Drehrichtung D in Umdrehung gebracht wird und den Rand eines in Richtung V vorgeschobenen Bleches 2 bearbeitet. Die Bearbeitungslage des Blechrandes ist durch auf die beiden Blechebenen angepreßt wirkenden Führungsrollen 3 bestimmt.

Auf dem Fräskörper 1 sind in gleichmäßigen Radialpositionen in regelmäßigen Abständen voneinander Rundschneiden 4 angeordnet. Diese sind jeweils mit Schrauben 5 fest mit den auf der gleichen Längsachse zum Fräskörper 1 etwa radial gelegenen Wellen

6 verbunden. Es ist vorteilhaft, wenn die Drehachsen der Wellen 6 wechselweise in gleichmäßigen Abständen oberhalb und unterhalb der vertikal gelegenen Blechdicken-Mittellinie angeordnet sind.

Die Position der Wellen 6 sowie der damit verbundenen Rundschneiden 4 ist in axialer und radialer Richtung durch Lager 7 bestimmt. Die Lager

7 sind mit Befestigungselementen 8 mit dem Fräskörper 1 verbunden. Durch diese Merkmale können die während des Schnittes auftretenden Zerspankräfte auf die Rundschneiden 4 jeweils ein Drehmoment ausüben und sie auf solche Weise in Drehung versetzen. Dadurch werden zwei wesentliche Wirkungen erreicht, nämlich ziehender Schnitt mit niedrigem Zerspanwiderstand und niedrige Schneidkantenbelastung durch Ausnutzung der dem Umfang entsprechenden Schneidkantenlänge.

im Endeffekt steigern beide Wirkungen die Standzeit und die Belastbarkeit des Fräskörpers.

In Fig.2 ist der Mantel eines erfindungsgemäß ausgelegten ümfangsfräsers in einem Teilbild schematisch abgewickelt dargestellt. Die Position des Bleches 2 ist stich.* iert angedeutet. Die Drehrichtungen R 1 und R 2 der nacheinander in Schnitt kommenden Rundschneiden 4, deren Drehachse 9 3eweils wechselweise unterhalb und oberhalb der Blechdickenmittellinie in gleichmäßigen Abständen liegt, sind gegensinnig. Demzufolge wirken die auf die Blechebene auftretenden Reaktionskraftkomponenten bei den nacheinander in Schnitt kommenden Schneiden 4 aufeinander kompensierend. Ein weiterer Vorteil der dargestellten Schneidenanordnung besteht darin, daß gegenüber einer ähnlichen Fräskopfkonstruktion, welche ohne diagonalen Schneidenversatz ausgelegt ist, eine höhere Zähnezahl erreicht werden kann.

In Fig.3 ist die auf die Fräskörperdrehebsne bezogene projizierte Fosition einer versetzten Schneidendrehachse in schematischer Darstellung ersichtlich.

Es ist in Draufsicht schematisch dargestellt ein Blech 2, ein Fräskörper 1 sowie eine darauf angeordnete Rundschneide 4, deren Drehachse 9 in Drehrichtung D des Fräskörpers 1 parallel mit dessen Radialrichtung um einen gezeichneten Wert E verschoben ist. Dadurch wird erreicht, daß der Flugkreis der in Drehrichtung gelegenen Seite der kreisförmigen Schneidkante größer ausgelegt ist als jener der in Höhe der Blechebene befindlichen

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anderen Seite. Bei der auf dem Fräskörper radial angeordneten Schneiden-Achsenposition würde die gegenüber der Drehrichtung gelegene Seite der Schneidkante auf der geschnittenen Fläche gleiten, womit unnötiger Verschleiß entstehen würde.

Fig.4 zeigt die Schnittkantenkontur einer Rundschneide 4 des in Richtung D angetriebenen, um seine eigene Achse 0 sich drehenden Fräskörpers 1, in schematischer Darstellung, wobei die Achsenli-iie der Schneide 4 zur Drehebene des Fräskörpers parallel angeordnet ist. Die Lage zur Erreichung der gewünschten Schnittfläche ist mit der Ebene A angedeutet. Die tatsächliche Bearbeitungskontur liegt auf einem elliptischen Bogen schräg zur Sollfläche.

Fig.5 zeigt den in Fig.4 schematisch dargestellten ümfangsfraser mit geneigter Schneidendrehachse. Der Neigungswinkel 0 ist so gewählt, daß im Bereich der beiden (oberen und unteren) Blecheckkanten die durch den Ellipsenbogen bestimmte, gekrümmte Fläche mit der gewünschten Bearbeitungsebene A übereinstimmt. Bei einer derartigen Anordnung kann eine sehr gute Genauigkeit der Lage der zu bearbeitenden Fläche erzielt werden.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sie umfaßt auch alle fachmännischen Abwandlungen sowie· Teil- und Unterkon.binationen der beschriebenen und/oder dargestellten Merkmale und Maßnahmen.

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1 Fräskörper

2 Blech

3 Führungsrolle

4 Hundschneide

5 Schraube

6 Welle

7 Lager

9 Schneidendrehachsen

A Gewünschte Schnittflächenposition (Sollebene)

D Drehrichtung des Fräskörpers

E Versatz Schneidendrehachse

0 Fräskörperdrehachse

R 1 / R 2 Drehrichtung der Schneiden

V Vorschubrichtung des Bleches

0 Neigungswinkel der Schneidendrehachse

Claims

PATENTANWALT·'ÖtPL-PiW^S.;pjp. K. SCHWEINZER 2UGELASSENf &dgr; VeR18eTEr"uöR VB* EUROPÄISCHEN PATENTAMT ESSENWEINSTRASSE 4-6 D-8500 NÜRNBERG 70 TELEFON 09 11 / 2037 27 O TELEX «23135 TELEFAX 09 Ii / 20 3729 Nürnberg, 21.02.1986 17/63 Ansprüche

1. vorrichtung zum Bearbeiten der Kanten von vorgeschobenen oder entlang der Kanten zu einem Fräskörper in Relativbewegung gesetzten Blechen mit einem mit Rundschneiden versehenen, motorisch in Umdrehung gesetzten Umfangsfräser, wobei die Schneidenlänqsachsen der Rundschneiden zum Fräskörper eiva radial angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale und axiale Position der Rundschneiden (4) durch Lager (7) bestimmt sind, wobei deren aufeinanderfolgenden Drehachsen (9) am Fräskörperumfang in gleichmäßigen radialen und diagonalen Abständen, wechselweise oberhalb und unterhalb zur Dickenmittellinie des Bleches (2) angeordnet sind, wodurch die Zerspankräfte während des Eingriffes auf die Schneiden (4) wirkend ein Drehmoment erzeugen und dadurch die Schneiden (4) sich periodisch verdrehen.

2. vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- zeichnet, daß die Drehachsen (9) der Rundschneiden (4) parallel zu einer radialen oder davon geringfügig abweichenden zur Drehachse (O) des Fräskörpers (1) geschwenkten Lage in Drehrichtung des Fräskörpers (1) versetzt angeordnet sind«
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3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagen der durch die Rundschneiden (4) erzeugten elliptischen Schnittkonturen durch die Wahl der Lage der Drehachsen (9) der Rundschneiden (4) und durch deren in Richtung der Drehachse (0) des Fräskörpers (1) erfolgten geschwenkten Einstellungen wählbar sind.