DE915769C

DE915769C - Machine tool or device with a cutting tool

Info

Publication number: DE915769C
Application number: DES14453D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Helmuth Bayha
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1938-07-10
Filing date: 1938-07-10
Publication date: 1954-07-29

Description

Werkzeugmaschine oder Gerät mit einem spanabhebenden Werkzeug Durch mechanische Schwingungen sehr hoher Frequenz, beispielsweise zo5 ibiis io6 .Schwingu.ngendSek., können, auf die Materie besondere mechanische Einwirkungen ausgeübt werden. Bei diesen Schwingungen entstehen Beschleunigungen, die beispielsweise @um viele Größenordnungen größer sind als die Erdbeschleunigung und sich zudem in ihrer Richtung in .der Sekunde j05-bis foematl umkehren. Mittierart ihohen Beschleunigungen kann eine Zertrümmerung fester .Stoffe erreicht werden, und, unter Umständen ist sogar ein Zerreißen von Molekülen möglich.Machine tool or device with a cutting tool mechanical vibrations of very high frequency, e.g. zo5 ibiis io6 .swinging.ngendsec., special mechanical effects can be exerted on the matter. at These vibrations result in accelerations, for example by many orders of magnitude are greater than the acceleration due to gravity and also differ in their direction in .the second j05-reverse to foematl. In the middle of high accelerations, destruction can occur solid .Materials can be reached, and, under certain circumstances, even a rupture of Molecules possible.

Es ist bekannt, meißelnde oder spanabhebende Maschinen mit Rüttelschwingungen zu beaufschlagen. Diese bekannten Maschinen unterscheiden. sich aber von den. Werkzeugmaschinen nach der Erfindung dadurch, .daß bei ersteren sehr niedere mechanischie Schwingungen, die ansschLießl.ich zur Fortbewegung des Werkzeugas lämgs des Werkstückes dienen, zur Anwendung kommen, während bei, der Werkzeugmaschine nach der Erfindung Frequenzen, beispielsweise ro5 bis io6 Hz, zur Anwendung kommen, die die eingangs geschilderten Erscheinungen in dem zu ibehandelnden Gutstück selbst zur Folge haben: Erfindungsgemäß wird deshalb zur Erzeugung der Schwingbewegungen ein Schwingungserzeuger vorgesehen, der über tausend, beispielis@weise zo5 bis io6 Schwingungen/Sek. ausführt und er so angeordnet .ist, daß die Angriffsrichtung der Schwingungen ganz oder teilweise .mit der Arbeitsbewegung zusammenfällt. Wenn man beispielsweise auf Schlagwirkung beruhende Bohrhämmer nicht mit den üblichen kleinen Frequenzen, sondern mit sehr hoher Frequenz betreibt; so bekommt man einen im Verhältnis zur Frequenzerhähung weit stärkeren Effekt, der @darausf zurückzuführen. ist, daß durch den Einfluß dieser Hochfrequenz der Zusammenhang- der Moleküle gelockert wird.. Man kann somit durch :derartige Hochfrequenzwerkzeuge praktiIsch alle Aufgaben der bekannten materialabtragenden oder -verformenden Werkzeuge, wie Bohren, Hobeln, Fräsen, Schleifen, Sägen us.w., mit wesentlich gesteigerter Wirkung ausführen.It is known, chiselling or cutting machines with vibratory vibrations to apply. These well-known machines differ. but from the. Machine tools according to the invention in that the former have very low mechanical vibrations, which then serve to move the tool along the workpiece, come to use, while with, the machine tool according to the invention frequencies, for example ro5 to io6 Hz, the ones described at the beginning are used The consequence of phenomena in the good to be handled is: According to the invention a vibration generator is therefore provided to generate the vibratory movements, the over a thousand, for example zo5 to io6 oscillations / sec. executes and he so arranged .ist that the direction of attack of the vibrations wholly or partially . coincides with the work movement. For example, if you on Rotary hammers based on an impact effect do not operate with the usual low frequencies, but rather operates at a very high frequency; so you get one in proportion to the frequency increase far stronger effect, attributed to @darausf. is that by the influence of this High frequency of the connected molecules is loosened .. One can thus through : Such high-frequency tools practically all tasks of the known material-removing or deforming tools, such as drilling, planing, milling, grinding, sawing, etc., perform with a much greater effect.

Zur Herbeiführung der Schwingbelvegung können an sich Schwingungserreger beliebiger Art verwendet werden" beispielsweise piezoelektrische oder magnetostriktive Schwinger. Zur Erzeugung dieser hohen Frequenzen sind jedoch eil,ektromagnetissche oder elektrodynamische Schwinger geeignet. Die können, gera-dlinig sein, sie können aiber je nach den vorliegenden Verhältnissen auch eine beliebige andere Form, beispielsweise eine Kreis- oder Ellipsenform, haben. Ebenso kann Bise Richtung der Schivingbewegung des Werkzeuges verschieden sein.. Sie kann, beispielssweise bei geradliniger Schwingbewegung vollkommen mit der Arbeitsrichtung -des Werkzeuges zusammenfallen, sie kann vors sdieser aber auch mehr oder weniger abweichen, so -d@aß nur eine ihrer Komponenten mit der Arbeitsrichtung des Werkzeuges gleich liegt. Unter Umständen kann das Werkzeug auch eine solche Schwingbewegung ausführen, daß die Schwingrichtung statt oder außer mit der Arbeitsrichtung sdes Werkzeuges auch. mixt sder Vorschubbewegung des Werkzeuges gleich liegt. So kann z. B. eine Säge entweder in der Richtung ihrer Himundherbewegung oder in der Richtung ihres Vorschubes oder in beilden Richtungen gleichzeitig schwingen.In order to bring about the oscillation movement, oscillation exciters can per se of any kind are used "for example piezoelectric or magnetostrictive Schwinger. To generate these high frequencies, however, urgent, electromagnetic or electrodynamic oscillators. They can be straightforward, they can Depending on the circumstances, any other form, for example have a circular or elliptical shape. Bise can also change the direction of the schiving movement of the tool. It can, for example, with a straight oscillating movement coincide completely with the working direction -of the tool, it can vors If these differ more or less, then -d @ only ate one of its components is the same as the working direction of the tool. The tool may also perform such an oscillating movement that the direction of oscillation instead of or outside of with the working direction s of the tool as well. mixes the feed movement of the tool is the same. So z. B. a saw either in the direction of its movement or swing in the direction of their advance or in both directions at the same time.

Die Erfindung ist nicht an bestimmte Werkstoffe gebunden, sondern für die Bearbeitung der verschiedenartigsten Werkstoffe (Stein-, Metall, Holz, Kunststoffe usw.) geeignet. - -Die Wiirkverbintdung der Werkzeuge mit ihren Sch,win!gwngserregern. kann verschieden sein. Meist wird es zweckmäßig sein, die Schwingungserreger mit sdem Werkzeug unmittelbar baulich zu vereinigen, doch kann es auch von Vorteil sein, die Schwingungserreger unter Zwischenschalitung beliebiger, beispielsweise hydraulischer Übertragungsmittel mit dem Werkzeug zu verbinden.The invention is not tied to specific materials, but rather for processing a wide variety of materials (stone, metal, wood, plastics etc.) suitable. - -The effective connection of the tools with their shock and vibration pathogens. can be different. Usually it will be useful to use the vibration exciter s to directly unite the tool structurally, but it can also be advantageous the vibration exciter with the interposition of any, for example hydraulic To connect transmission means with the tool.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Machine tool or device with a chip removing tool, e.g. B. Planer .or Milling, which executes additional vibrating movements during its steadily progressing work movement, the direction of attack. Of the vibrations: coincides wholly or partially with the direction of the work movement, characterized in that it is intended to generate the vibration generator that is about a thousand vibrations in. that performs a second.

2. Machine tool or Device mach claim i, characterized by the use of electromagnetic or electrodynamic vibration exciter.

3. Machine tool or device according to claim i, characterized by the use of magnetostrictive vibration exciters.

4. Machine tool or device according to claim i, characterized by the use of piezoelectric vibration exciters. Attached printed drawings: German Patent No. 524 141; British Patent Specification No. 16 a77 from 1895-USA. Patents No. 1,920,209, 2 o29 385 advertising brochure WEB-D-03.. 2, in October 1934, the Robert Bosch AG, Stuttgart.