NL8101146A

NL8101146A - Ringvormige gatfrees.

Info

Publication number: NL8101146A
Application number: NL8101146A
Authority: NL
Original assignee: Hougen Everett D
Priority date: 1980-06-18
Filing date: 1981-03-10
Publication date: 1982-01-18
Also published as: FR2484882A1; BE888340A; IL62422A0; JPS578009A; ES267206U; US4322187A; IT1142402B; NO810835L; ZA811485B; GB2078144A; ES267206Y; CA1135538A; AU528947B2; BR8102461A; DE3119536A1; AR223921A1; IT8148199A0; SE8101523L; AU6816481A

Description

» 'if -1-

Ringvonnige gatfrees

De uitvinding heeft betrekking op een ringvormige gatfrees.

Bij het frezen van een gat met een ringvormige frees snijden de freestanden een cirkelvormige groef in 5 het werkstuk, dat een centrale cilindrische klomp vormt binnen de frees. Teneinde het vastraken van de klomp binnen de frees te voorkomen en om een koelmiddeldoorgang binnen de frees te vormen, die zich naar beneden uitstrekt naar de freestanden, worden frezen er vaak op ontworpen om speel-10 ruimte tussen de binnencmtrek van de freeszijwand en de buitenomtrek van de centrale klomp te verschaffen.

Bij frezen in de vorm van een dun cirkelvormig zaagblad kan deze speelruimte verkregen worden op de in het ten naite van de onderhavige Aanvrager staande Amerikaanse octrooischrift 15 3.559.513 voorgestelde wijze, waarbij verkozen tanden rond minder dan de halve omtrek van de frees iets naar binnen gebogen worden. Maar frezen, die gébruikt worden voor het frezen van gaten in dikke metalen werkstukken, in tegenstelling tot plaatmetaal, zijn niet in de vorm van een zaagblad, dat in 20 cirkelvorm gebogen is, maar worden door machinale bewerking uit staafmateriaal verkregen en hebben een betrekkelijk dikke zijwand. Bij frezen van het laatste type wordt speling tussen de binnenomtrek van de freeszijwand en de centrale klomp normaal verkregen door het slijpen van een axiale tapsheid op de binnenomtrek van 25 de freeszijwand. Normaal bedraagt deze tapsheid ongeveer 0,020 cm over de lengte van de zijwand.

De sterkte van een ringvormige frees wordt normaal voornamelijk bepaald door de dikte van de gecanneleerde zijwand daarvan. Het rendement van de freeswerking neemt echter normaal 3Q af als de zijwanddikte toeneemt daar de breedte van de gefreesde groef in overeenstemming met de zijwanddikte varieert. Wanneer een door machinale bewerking verkregen ringvormige frees voorzien is van een axiale tapsheid op de binnenomtrek daarvan wordt de sterkte daarvan bepaald door het dunste gedeelte van de zijwand.

8101146 9 '* -2- t

Derhalve wordt bij een inwendig tapse frees, indien de frees-zijwand een bepaalde dikte heeft ter plaatse van de frees tanden, de dikte van de zijwand geleidelijk minder naar het schacht-einde van de frees. Hieruit volgt dat voor een frees, die 5 ontworpen is om door betrekkelijk dik materiaal te frezen, het onpractisch is cm de nodige speling tussen de frees en de klomp te verschaffen door het slijpen van een inwendige tapsheid op de frees.

Maar zelfs bij inwendig tapse frezen is het probleem 10 van het vastraken van de klomp binnen de frees niet geheel ondervangen. Dit vloeit voort uit het feit dat als de frees in het werk voortbeweegt de freeélamp vervormd wordt en uitzet. Aan het einde van een freesbewerking is de diameter van de klaip derhalve normaal iets groter dan de binnendiameter van 15 de zijwand ter plaatse van het tandeinde daarvan. Dit resulteert in het vastraken van de klomp binnen de frees en resulteert vaak ook in tandbreuk.

Het voornaamste oogmerk van de onderhavige uitvinding is cm te voorzien in een door machinale bewerking verkregen 20 ringvormige frees, die de gewenste speling tussen de frees-zijwand en de centrale klomp over hun gehele lengte verschaft zonder de zijwanddikte van de frees in hoofdzaak te verminderen.

Een meer specifiek oogmerk van de uitvinding is gelegen in het verschaffen van een door machinale bewerking verkregen 25 ringvormige frees, waarbij de gewenste speling tussen de frees en de centrale klomp verkregen wordt door het zo vormen van de frees dat de buitenomtrek van de zijwand concentrisch is met de hartlijn· waarom fees roteert en de binnencmtrek van de zijwand excentrisch is ten opzichte van deze hartlijn.

30 Daar de buitenomtrek van de frees concentrisch is mat de hartlijn van de frees, wordt een glad nauwkeurig gat gefreesd. Daar de binnencmtrek excentrisch is ten opzichte van de hartlijn, waarom de frees geroteerd wordt, is de diameter van de centrale vorm echter kleiner dan de binnendiameter van de freeszijwand 35 in een mate gelijk aan tweemaal de in het voorgaande genoemde excentriciteit.

8101146 % * -3-

De uitvinding wordt in het volgende nader toegelicht aan de hand van een in de tekening weergegeven uitvoeringsvoorbeeld daarvan.

Fig. 1 is een afbeelding in perspectief van een ringvormige 5 frees van het type, waarop de uitvinding betrekking heeft? fig. 2 is een doorsnede over een frees volgens de uitvinding en toont de frees als deze door een werkstuk heen dringt? en fig. 3 is een doorsnede over de frees volgens III-III in fig. 2.

10 Bij het beschouwen van fig. 1 wordt gezien dat de frees, die algemeen aangegeven is met 10, een schacht 12 en een frees-ranp 14 omvat. De freesxanp 14 is van omgekeerde bekervorm zodat, zoals in fig. 2 voorgesteld is, deze begrensd wordt door een bovenwand 16 en een ringvormige zijwand 18. Bet ondereinde van 15 de zijwand 18 heeft een aantal in cmtrèkszin uiteengelegen freestanden 20 daarop. De buitenomtrek van de zijwand 18 is gevormd met een aantal schroef lijnvormige canneleringen 22, die zich cmhoog uitstrekken van de tanden 20. De canneleringen 20 zijn gescheiden door cirkelvormige velden 25. Bij. de voorge-20 stelde frees is de vormgeving van elke tand 20 in hoofdzaak dezelfde als weergegeven in het ten name van de onderhavige Aanvrager staande Amerikaanse Reissue octrooi 28.416. Meer in het bijzonder is elke tand 20 voorzien van een radiaal binnenste freesrand 24 en een radiaal buitenste freesrand 26. De binnenste 25 freesrand 24 van elke tand is naar binnen verspringend en de rotatierichting van de frees ten opzichte van de buitenste freesrand 26. De freesrand 24 vormt het ondereinde van een binnenste keel 28 voor het naar buiten in de cannelering 22 richten van door de binnenste freesrand 24 gesneden spaden.

3Q De Buitenomtrek van de schacht 12 is zo·, geslepen dat deze concentrisch, is met de hartlijn.A^ van de frees met een hoge mate van nauwkeurigheid. Een voorkeur is de schacht 12 gevormd met een centrale doorgaande boring 30, door middel waarvan koelmiddel, dat toegevoerd wordt aan de spil, waarin 35 de schacht vastgehouden wordt, omlaag gericht kan worden binnen de frees naar de tanden 20.

8101146 -4-

Bij het nu beschouwen van fig. 3, waarin het meest belangrijke aspect van de onderhavige frees voorgesteld is, wordt gezien dat de buitenomtrek van de freeszijwand, die door de velden 25 gevormd wordt, concentrisch met de hartlijn 5 geslepen is dat een hoge mate van nauwkeurigheid, bij voorkeur mat een tolerantie van t 0.005 on. De binnenomtrek van de freeszijwand 18 is concentrisch met de hartlijn geslepen met een hoge mate van nauwkeurigheid, dat wil zeggen, binnen dezelfde tolerantie als cte buitencmtrek van ae frees. De hartlijn ^ 10 is echter radiaal iets uit de hartlijn A.^ verschoven. Proeven hebben aangetoond dat de frees zich zeer goed gedraagt wanneer de hartlijn A2 uit de hartlijn A^ verschoven is binnen een bereik van 0,010 tot 0,015 cm. In de tekening is deze radiale verschuiving van de hartlijn uit de hartlijn A^ aangegeven met e. Proeven 15 hebben aangetoond dat met betrekking tot oppervlakafwerking, onrondheid en nauwkeurigheid van de afinetingen van het gefreesde gat, de beste resultaten verkregen worden in metaal wanneer de afmeting e ongeveer 0,0125 cm bedraagt. Wanneer de afmeting e ongeveer 0,015 cm begint te overschrijden, ontaardt de oppervlak-2Q afwerking van het gat vlug en wordt het gefreesde gat geleidelijk overmaats in verhouding tot de buitendiameter van de frees.

In fig. 2 en 3 is de hartlijn A2 verplaatst weergegeven naar rechts ten opzichte van de hartlijn A^. De canneleringen 22 zijn alle tot dezelfde diepte geslepen en bijgevolg is 25 de binnenrand 24a aan de rechterzijde van fig. 3 smaller dan de rand 24b aan de linkerzijde van fig. 3 in een mate gelijk aan tweemaal·, de afmeting e. De twee freesranden, die met 24c aangegeven zijn, zijn iets wijder dan de freesrand 24a en de twee freesranden, die met 24d aangegeven zijn, zijn iets 30 nauwer dan de freesrand 24b. Hieruit volgt derhalve dat met betrekking tot de centrale klomp 32, die gevormd wordt als de frees door het werkstuk heen dringt, het buitenoppervlak daarvan alleen beschreven wordt door de rand 24b, welke de radiaal binnenste freesrand vormt. De binneneinden van de 35 overige freesranden liggen alle radiaal naar buiten op afstand 8101146 —5“ s « yan bet buitenoppervlak van de klomp 32 zoals in fig. 3 weergegeven is. De boogvormige speelruimte 33, die uit de verschuiving van de hartlijn uit de hartlijn A1 voortvloeit, vormt een uitstekende axiale doorlaat van de boring 30 in de schacht 12 naar 5 beneden naar de .-freestanden van de frees. Daarbij valt, zodra de tanden door het onderoppervlak van het werkstuk W heen dringen, de middenste kolcm 32 vrij van binnen de frees daar de buitendiameter daarvan kleiner is dan de binnendiameter van de wand 18 in een mate gelijk aan tweemaal de afmeting e.

10 Bij de tot dusver beschreven frees zou het binnenopper- vlak van de freeswand 18 theoretisch alleen met de kicmp 32 in contact kanen langs een lijn in axiaal uitgericht verband met het radiaal binnenste einde van de freesrand 24b. Teneinde het wrijvingscontact tussen de frees en de klamp 32 tot een 15 absoluut minimum terug te brengen, is het wenselijk gebleken . cm het binnenoppervlak van de wand 18 met een geringe tapsheid te slijpen. Deze tapsheid is echter betrekkelijk kort in vergelijking tot de lengte van de wand 18. De tapsheid, die net 34 in fig. 2 aangegeven is, eindigt bijvoorbeeld ter plaatse 20 van het met 36 aangegeven gedeelte en heeft een axiale uitgestrektheid van slechts ongeveer 5/8 tot 5/4 cm. De uitgestrektheid van deze tapsheid is zodanig dat ter plaatse van het gedeelte 36 de diameter van de binnencmtrék van de wand 18 ongeveer 0,010 tot 0,015 cm groter is dan aan het ondereinde van de frees.

25 Met andere woorden is de totale tapsheid In de orde van ongeveer 0,005 tot 0,0075 cm.

Kort samengevat is in het voorgaande een ringvormige frees beschreven, waarbij de buitenomtrek van de freeszijwand nauwkeurig concentrisch is met de rotatiehartlijn van de frees 30 en de binnenantrek van de freeszijwand in een bepaalde mate concentrisch is ten opzichte van de buitenomtrek van de zijwand.

8101 146

Claims

1. Ringvormige gatfrees, voorzien van een schacht, die er op berekend is cm in aangrijping te kernen met een houder voor rotatie cm de hartlijn van de schacht, waarbij de schacht voorzien is van een omgekeerd bekervormig rompge- . 5 deelte aan het ondereinde daarvan, het rcmpgedeelte voorzien is van een bovenwand en een ringvormige zijwand, die uitgevoerd is met een aantal frees tanden, welke in cmtrékszin uiteengelegen zijn rond het ondereinde daarvan, de buitenomtrek van de zijwand voorzien is van schroeflijnvormige canneleringen daarin, die 10 zich omhoog uitstrekken van de tanden en gescheiden zijn door schroeflijnvormige velden daartussen, de buitenomtrek van de schacht en zijwand concentrisch zijn met de genoemde hartlijn met een hoge mate van nauwkeurigheid en de binnenemtrék van de zijwand concentrisch is met een hoge mate van nauwkeurigheid 15 met een hartlijn evenwijdig aan het radiaal iets verschoven over een bepaalde afstand uit de genoemde hartlijn.

2. Ringvormige gatfrees volgens conclusie 1, gekenmerkt doordat de genoemde verschuiving groter is dan de afwijking van die concentriciteit van de binnen- en buitenomtrekken van de 20 zijwand uit hun respectieve hartlijn.

3. Ringvormige gatfrees volgens conclusie 2, gekenmerkt doordat de verschuiving ongeveer 0,010 tot 0,015 on bedraagt.

4. Ringvormige gatfrees volgens conclusie 2, gekenmerkt doordat de verschuiving ongeveer 0,0125 cm bedraagt.

5. Ringvormige gatfrees volgens conclusie 1, gekenmerkt doordat de binnenemtrek van de zijwand taps naar buiten verloopt in een opwaartse richting in een mate minder dan de verschuivings-mate.

6. Ringvormige gatfrees volgens conclusie 5, gekenmerkt 30 doordat de verschuivingsmate ongeveer 0,010 tot 0,015 cm bedraagt en het ondereinde van de zijwand ongeveer 0,005 tot ongeveer 0,0075 cm dikker is dan het boveneinde daarvan.

7. Ringvormige gatfrees volgens conclusie 1, gekenmerkt doordat de binnenemtrék van de zijwand taps naar buiten verloopt -Ι- ία een opwaartse richting over een afstand van ongeveer 5/8 tot 5/4 on van de ondereinden van de banden, welke binnenonttrek cilindrisch is boven het tapse gedeelte, waarbij de radiale uitgestrektheid van de tapsheid minder is dan de 5 verschuivingsmate.

8. Ringvormige gatfrees volgens conclusie 7, gekenmerkt doordat de verschuivingsmate ongeveer 0,010 tot 0,015 cm bedraagt en de tapsheid in de orde van ongeveer 0,005 tot 0,0075 cm is.

9. Ringvormige gatfrees volgens conclusie 1, gekenmerkt doordat de schacht een axiale doorgang daardoor heeft, die er op berekend is cm koelmiddel tussen het buitenomtreksvlak van de klcmp, die door de tanden gesneden worden, en het binnencm-treksvlak van de zijwand te richten.

10. Ringvormige gatfrees volgens conclusie 1, gekenmerkt doordat al de canneleringen in hoofdzaak dezelfde radiale diepte hebben.

11. Inrichting, in hoofdzaak zoals is voorgesteld in de beschrijving en/of tekening. 20 8101146