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Bei der Herstellung und Instandhaltung von umlaufenden Schneidwerkzeugen,
insbesondere Fräsern, zu verwendendes Prüfgerät Die Erfindung betrifft ein bei :der
Herstellung und Instandthaltung von umlaufenden. Schneidwerkzeugen, insbesondere
Fräsern, zu verwendendes Prüfgerät.
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Insbesondere bei Fräsern beeinflußt die richtige Schneidengestaltung
in hohem Maße die Wirtschaftlichkeit des Arbeitens. Sowohl. bei der Herstellung
als auch bei der Instandhaltung eines Fräsers sind daher die verschiedensten Bedingungen
zu beachten. Durch dlie nicht richtige Wahl und Aufrechterhaltung !der Schneiden
eines Fräsers gehen Zeit und. Werkstoff verloren, und, es wird die Güte der Arbeit
beeinträchtigt. Die- Schneidwinkel müssen nämlich: dem zu (bearbeitenden Werkstoff
angepaßt sein; denn die Span-bildiung hängt sowohl von den richtigen Sahnittwirikeln
als auch von der Art des Werkstoffes ab. Die -Ges-taltung muß derart sein, daß Fließspäne
entstehen. Hierzu muß der Sp:anwin.kel. im allgemeinem über ro° beetraggen. Dabei
ist zu beachten, daß die Schmittkräfte um so kleiner sind, je steiler der Schnittwinkel
ist. Diesem Vorteil steht wiederum der Nachteil der Kürze der Lebensdauer des WerIkzeuges
gegenüber. Werden nämlich kleinere Winkel gehalten, so entstehen Quetschspäne, die
man unter allen Umständen zu vermeiden sticht. Aus dem
Gesagten
ergibt sich, daß d!ie Fräserschnei!de nur durch Probeschnitte an. dem; betreffenden
Werkstoff in ein richtiges Schnittverhältnis gebracht werden kann.
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Noch schwieriger al-s! die richtige erste Formgebung eines Fräsers
gestaltete sich -bisher die In'stand'haltung der Schneiden eines Fräsers; .denn
in vielen Fällen wurden durch das Nachschleifen eines Fräsers. die durch Iangwierige
Versuche festgelegten Winkel der We@kzeugschn!eide geändert; denn, das genaue Einhalten
dieser Winkel war von der Geschicklichkeit und ,Sorgfalt des Schleifers abhängig.
Außerdem war ein Nachprüfen der Schneidwinkel nach. dem Fertigschliff nicht mehr
möglich.
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Es sind Meßlehren mit beweglichen Meßfächen bekannt, um ein annähernd
richtiges Nachschleifen des- Spanwinkels, Steigun!gswinkel!s und Hinterschleifwinkels
eines Fräsers zu ermögl!i.chen. Eine Meßlehr-e mit beweglichenMeß!flächen muß aber
für das jeweils in Betracht kommende Werkzeug ein-,estellt werden. Hierbei können
,dem Einstellendem , g
Fehler unterlaufen, die .dann @zu einer Verschlechterung
der Arbeitsleistung des nachtgeschliffenen Fräsers führen.
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Die Erfindung ermöglicht es, .die geschilderten Nachteile zu beheben.
Die Erfindung betrifft ein bei der Herstellung rund Instandhaltung von umlaufenden
Schneidwerkzeugen, insbesondere Fräsern, ,zu verwendendes Prüfgerät. Die Erfn-dung
ist gekennzeichnet dnzrch ein Gestell, .d-as zum Tragen des Schneidwe.rkzeu:ges
ausgebildet ist, und durch Meß!ldhren, !die unbewegliche Meßflächen für die Schneide
eines bestimmten Werkzeuges besitzen, wobei jeweils eine Meßlehre in das. Gestell
derart eingesetzt werden kann, daß sie .senkrecht zur Achse des in ,das Gestell
eingesetzten ,Schneidwerkzeuges steht.
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Es kann somit für jedes- Werkzeug eine solche Meßlehre verwendet werden,
welche Meßf.ächen z. B. für Freiwinkel und Spanwinkel und für sonstitge für das,
Nachschleifen und Prüfen !des betreffenden Werkzeuges wesentliche Schneidengrößen
besitzt.
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Das Prüfgerät is,t z-#veckmägig derart ausgebildet, daß ein: Einspannkopf
für die Meßlehren vorgesehen ist, der einstellbar ist, um; ihn bei Werkzeugen mit
schrägen ,Schneiden dem Steigün!gswinke@l der .Schneiden des Werkzeuges entsprechend
einstellen zu können.
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Bei di.eserAusführungsform ist vorteilhaft ,durch eine an Stelle einer
Meßlehre in @diesen, Einspannkopf einsetzbare Anschlagvorrichtung außerdem ermöglicht,
den Steigungswinkel von s.chraubenlinienför-mig verlaufenden Wer'kzeugschne-iden
eines Fräsers festzustellen, um die bebreffende Meßlehre in .die richtige Lage zum
Fräser zu bringen, damit das Messender Sch.nittwirikel am Werkzeug senikrecht zur
Schneidkante erfolgen kann.
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Das erfindungsgemäße Prüfgerät kann eine Meißlehre für Fräser aufweisen,
d!ie nicht nur das Einhalten der erforderlichen Schnittwinkel beim Nachschleifen
des Fräsers, sondern auch eine Prüfung des zulässigen Abschliffes der Freifläche,
.d. h. der zulässigen. Breite dieser Fläche, sowie eine Prüfung des !zulässigen
Absch:liffes der Schneide., an! sich ermöglicht. Wird, nämlich: eine bestimmte Breite
der Freiwinkelfläche eines Fräsers. überschritten, so drückt der Rücken der Schneide
auf diie bearbeitete Werks,t'ückfläche und zerreibt diese. Werden die Fräserzähne
über ein zulässiges Maß, -abgeschliffen und wird dadurch .d!er Durchmesser des Fräsers
zu stark verringert, so wird,die Spanlücke zwischen zwei Zähnen zu klein, wodurch
.derFräser beim Festsetzen der ,Späne unter Umständen gesprengt wird. Bisher war
es nicht mäg'lich, die betreffenden Abmessungen in einfacher Weise nachzuprüfen.
Infolge der Mögl.ichlkeit dieser Ausführungsform, alle in Betracht !kommenden Abmessungen
eines Fräserzahnes, .@nsbes@ondere die Lage der Spanabgangsfläche_jederzeit nachzuprüfen,
ergibt sich bei- dieser Ausführungsform ,der weitere Vorteil, -d-as .Schleifen der
Fr.äserschneiden nach wirtschaftlicheren Gesichtspunkten. als bisher vorzunehmen,
wie weiter unten erläutert, wird.
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In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in, einer beispielsweisen
Ausführungsform dargestellt. Es zeigt Abt,.. i eine Meßlehre gemäß der Erfindung
in einer Seitenansicht, Abb. z in kleinerem Maßstabe das Prüfgerät mit einem aufgesetzten
Werkzeug, ebenfalls in Seitenans,icht, Abt,. 3 eine der Abb. 2 entsprechende teilweise
Oberansicht des. Prüfgerätes nebst WerlzizeuD, Abt,. ¢ eine Vorderansicht einer
Hilf svorricheu.ng zur Bestimmung der Zahnsteigung eines Werkzeuges, Abb. 5 eine
Seitenansicht, Abt,. 6 eine Oberansicht dieser Hilfsvorrichtung und Abt,. 7 eine
Seitenansicht einer anderen Aus führungsform dieser Hilfsvorrichtung; Ab:b. 8 und
9 ver.ansch,aufichen zwei verschiedene Arten des Nachschleifens eines Fräsers.
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Wie Abb. i zeigt, besteht die Meßlehre z-veckmäß.ig aus einem Metallstab
i mit flachrechteckigem Querschnitt, der an seinem unteren Ende einen winkelförmigen
Ausschnitt besitzt, dessen beide zwei unbewegliche- Meßflächen bild@enden Begrenzu.ngsfiä.chen2
und-3, die schneidenartig .ausgebildet sind, den Freiwinkel a und! den.Spanwinkel
y eines Fräserzahnes x bestimmen. Durch die Länge n der Fläche :2 ist der
höchstzulässige Albschliff der Frei-oder Rückem.fläche des betreffenden Fräserzahnes
gegeben. Die,Streckem von Fläche 2 bis zur unteren Kante der Lehre bestimmt die
zulässige geringste Tiefe .der Spanlücke y rzwischen @z@wei Fräs-erzä'hnen, also
den zulässigen Gesamtabschliff der Fräserschm,ei de.
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Umeinen Fräser zu prüfen, wird die:dem Fräser entsprechende Meßlehre
i in das in Abb. 2 und 3 da-rgestel,lte Gerät eingespannt. Dieses, .besteht im dargestellten
Beispiel aus einer Grundiplabee.' q, mit einem Ständer 5, in dem ein Achszapfen
6 zur Aufnahme des zu prüdenlden Fräsers f gelagert ist. An
einer
auf der Grundplatte 4. befestigten Stütze 7 ist ein waagerechter Arm 8 im, der Höhe
verstellbar und: mittels einer Klemmschraube 9 feststellbar. Gegen Verschwenken
ist .der Arm. 8 in geeigneter Weise auf der Stütze, 7 gesichert. In dem äußeren
Ende des Armes 8 ist, ein Einspannkopf io für die Meßlehre i drehbar gelagert. Mit
dem Einspann.-kopf io ist eine mit Wirikelgriadteilung ii versehene, Platte 12 verbunden,
die in der' eingestellten Lage des Kopfes. io mittels einer durch einen Schlitz
13 derPlutte 12 'hindur:chgreifend-enKlem'mschraube 1q. am Arm 8 festgeklemmt werden
kann. Durch diese Anordnung kann d.ie durch einen Schlitz 15 des Einspandkopfes
io hindurchgesteckte un'd befestiigte Meßleihre i so eingestellt werden, daß die
Meßfläch,en 2, 3 in einer' Ebene senkrecht zur Zahnsteigung des Fräsers fliegen.
Der Kopf kann also mittels der Teilung entsprechend dem Steigungswingcel der Schneiden
des Werkzeuges eingestellt @verd@en.
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Ist die Zahnsteigung eines zu prüfenden Fräsers von. vornherein nicht,
bekannt, so wi.rd an Stelule der Lehre i zunächst ein eine Anschlagvorrichtung bildender
Prüfibügel 16 (Abb. ,4, 5 und 6) mit seinem mittlerem stiabför,m,iigen Ansatz 161,
dessen rechteckiger Querschnitt dem Querschnitt der Meßlehre i entspricht, in den
Schlitz 15 des Kopfes io eingesteckt.. Mittels dieses Bügels wird- der Kopf io gedreht,
bis die Auschliagnasen 17 .der beiden, Bügelarme. 16= an der .Brustfläche
einer Schneide des zu prüfenden, @Fräsers anliegen. In dieser Lage wird der Kopf
io ib,zw. die Platte 12 festes klemmt. Die Teilung i i :gibt die .Steiguing des
Fräserzahnes ain. Der PrÜf.biigel, 16 wird- hierauf durch eine für d'as betreffende
Werkzeug best:,mmte Meßlehre ersetzt.
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Der Bügel 16 wird für breite Wälzfräser verwendet (s. Abb. 6). Bei
schmalen Formfräser.n wird eine aus Abb. 7 ersichtliche Vorrichtung zur Ermittlung
der Zahrnsteigung eines Fräsers benutzt. Diese Vorrichtung besitzt nur einen Tasta=
16s mit breiter Anschlagnäse 17" die etwa der Breite eines Fräserzahnes entspricht.
-Der Ansiatz- 161 der Vorrichtung, dessen rechteckiger Querschnitt mit dem OOuerschnitt
der Meßlehre i :übereinstimmt, wird bei Benutzung der Vorrichtung in den Schlitz
15 des, Eins-pannkopfes, io eingesteckt, worauf leteterer mittels der Vorrichtung
so weit gedreht wird, bis die Anschlagnase 17 an der Brustfläche- eines Fräserzah.nes
anliegt. Die Prüfung .mittels der Meßlehre i kann .dann. erfolgen.
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Auf der Grundplatte ¢ des in Abb. 2 durgestellten Gerätes ist :eine
zweite senkrechte, Stütze: 18 befestigt. An dieser kann :ein schwenkbarer, nicht
dargestellter Arm angebracht werden, der an seinem Außenende eine Meßuhr bekannter
Art trägt. Mittels dieses Armes 'ann die Meßuhr an den äußeren. Durchmessereines
zu .prüfenden Fräs:ers f herangeführt werden, um auch das genaue Rundlaufen eines
Fräsers zu prüfen.
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Da es bisher Schwierigkeiten bereitete, die Schnittwinikel eines Fräsers
einwandfrei zu prüfen und, beim Schleifen in der einmal festgesetzten Größe zu erhalten,
wurde beim .Schleifen einer rund gewordenen Fräserschneide im allgemeinen: in der
aus Abb.8 ersichtlichen Weise verfahren. Beim Rundwerden der Schneide eines Fräserzahnes
wurde jedesmat von der Frei- oder Rückenfläche des Zahnes eine entsprechend starke
Schicht abgeschliffen, um :die Schineide wieder ,zu schärfen. Hierdurch wird aber
die Rückenfläche, die ibei einem neuen Fräser beispielsweise die Breite I .besitzt,
durch die Abschliffe II, IIZ, IV, V ständig größer. Hat ,die Rückenfläche,die Breite
V erreicht, so besteht bei den in der Zeichnung beispielsweise gelvählten Abmessungen
die Gefahr, daß die in der Zeichnung dargestellte linke Kante .d.ieser Fläche bei
der Arbeit ,dies. Fräsers auf die bearbeitete Flä.ch:e des Werkstückes drückt und
diese zerstbrt. Es besteht .sogar die Gefahr einer Zerstörung des Fräsers. Um diese
Gefahr .zu beseitigen, muß der mit VI bezeichnete Teil des. Zahnrückens abgeschliffen
werden, um die Freiwidkelfläche wieder auf die Größe h zurückzuifiihren, .die der
ursprünglichen Abmessung I entspricht. Hierdurch wird aber in unwirtschaftlicher
Weise eine verhältnis. mäßig große Menge des wertvollen Werkstoffes entfernt; :denn
dieses Abschleifen erfolgt ian einer Stelle, die mit der eigentlichen Zerspanungsarbeit
nichts zu tun hat. Außerdem wird der .Durchmiesser des Fräsers stark verringert,
wodurch die Spanliicke y schnell verkleinert wird und- somit zur Aufnahme der "anfallenden
Spannenge nicht mehr geeignet ist. Die in der Spanlücke sich anstauende Spannenge
kann zu einer Sprengung des Fräsers führen.
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Durch das Gerät gemäß der Erfindung wird es ermöglicht, dias .Schleifen
der .Schneidens eines Fräsers in der aus ebb. 9 ersichtlichen Weise vorzunehmen.
Nach dem ersten Stumpfwerden ,der Schneide wird nämlich die rund gewordene Schneide
durch Abschliff ,an der Freiwinkelfläche, die zuerst eine Breite I besitzt, beseitigt,
wodurch die Freiwinikelfläche eine :größere Breite II erhält. Nach dem zweiten,
dritten und, vierten Stumpfwerden der Schneide erfolgt das Abschleifen an der Spanabgangsflächäe,
wodurch sich die Breite der FreiwinkelflÜche entsprechenid den mit III rund IV bezeichneten
Abmessungen bis auf das Maß I1 verringert, das Odem ursprünglichen Maß I entspricht.
Der fünfte Abschliff erfolgt wieder an der Freiwi@nkelfläche, und die nächsten :drei
Abschliffe erfolgen wieder an der Spanabgangsfläche. Durch diese Art ,dies Abschlei.fens,
die durch das Verwenden der Meßlehre nach der Erflrndung,dlurchführiblar geworden
ist, wird der Fräserdurchmesser nicht so schmefl verringert wie bei dem. meist üblichen
Schleifverfahren, wie ein Vergleich der Abmessungen VII in Abb. 8 und 9 .zeigt.
Das Schleifen der Spanabgangsfläche bietet somit die Vorteile, .daß die Freiwinikelfläche
nie zu breit wird, die ,Spanlücke nicht an Rauminhalt verliert und leime Flächen
geschliffen zu werden brauchen, d-ie den Zerspanun:gsvo:rgang nicht beeinflussen.
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Um das Schleifen, an der .Spana@bgangsfläche zu erleichtern, kann
diese eine Unterfräs.ung y' (Abb. 9) erhalten.
Die Meßlehre nach
der Erfindung ermöglicht .somit beim Schleifen eines Fräsers nicht nur, !die Schnittwinkel
mit Hi,ffe der unbeweglichen Meßfl"achen 2, 3 ständig nachzuprüfen, sondern auch
mit Hilfe .der festen MeZstrecken n und m .die zulässigen Maße in @bezu.g auf die
Breite der Freiwinkelfläche und. die Durchmesserverringerung des Fräsers einzuhalten.
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Bei abgesetzten Fräsern, das heißt bei solchen, die -mehrere Stufen
am Werkstück erizeuigen .müssen, wird jeweils für jede .Stufe eine Meßleihre angefertigt.
Diese Meßlehren erhalten Bezugsskalen, die sämtlich eine Grundhöhe erhalten und
bei denen die Meßstellen für ,die Freiwinkelfl.äche die Abstufungen des, Fräsers
einnehmen. Hierdurch ist die Möglichkeit geschaffen, @die .unwirtschaftlichen hinterdrehten
Fräser durch hinterfräste Fräser zu ersetzen.