Rotations-Sehneidwerkzeug und Verfahren und Vorrichtang zur Herstellung desselben.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Rotations-Schneidwerkzeug, wie zu. r
Beispiel Walzenfräser, Schaftfraser, Stirn fräser, Reibahlen und dergleichen, und auf ein Verfahren und auf eine Vorrichtung zur
Herstellung desselben. Es sind Schneidwerk- zeuge der genannten Art bekanat, bei wel chen aufeinanderfolgende Schneidlçanten nicht äquidistant verlaufen ; und zwar ver laufen diese Schneidkanten symmetrisch zu einer der Axe des Werkzeuges parallelen Li nie, so daB zum Beispiel die eine Schneid- kante 5 nach der einen Seite und die an dere 5 nach der andern Seite der genannten Mittellinie läuft.
Bei dem Rotationsschneidwerkzeug vorliegender Erfindung ist zwischen je zwei mit gleicher Steigung in gleicher Richtung laufenden Schneidkanten eine ebenfalls in einer Schraubenlinie und ingleicherRichtung lau- fende Schneidkante vorgesehen, deren Stei- gung aber verschieden ist von derjenigen der beiden benachbarten Schneidkanten. Der Abstand der aufeinanderfolgenden Schneidkan- ten wird dabei vorteilhaft so gewählt, dalS @ jede Mantellinie eines durch die Schneid- kanten des Fräsers gelegten Zylinders zwei
Schneidkanten schneidet. Durch diese beson dere Formgebung des Fräsers wird ein ruhi ges Arbeiten erreicht und eine entsprechend (- Mehrleistung.
Zum Durchführen des Verfahrens können
Maschinen verwendet werden, von denen in beiliegender Zeichnung ein Ausführungsbei spiel dargestellt ist.
Fig. 1 zeigt eine Machine in Draufsicht,
Fig. 2 in Seitenansicht ;
Fig. 3 zeigt die Stirnansicht der Maschine ;
Fig. 4 ist ein Schnitt nach der Linie 1B der Fig. 1;
Fig. 5 und 6 zeigen einen Fräser im Schaubild und in Abwicklung.
Die Machine nach Fig. 1 bis 4 wird in Verbindung mit einer an sich bekannten und in der Zeichnung nicht dargestellten Fräs- machine verwendet. Die Frasmaschine besitzt einen in einem Bett hin-und herver schiebbaren Frästisch T, über welchen die zur Aufnahme eines Fräsers H bestimmte Fräserspule Z drehbar gelagert ist, derart, dass die Drehaxe der Fräserspindel Z untei einem Winkel zur Bewegungsbahn des
Schlittens T liegt. Der Antrieb des Tisches T und der Fräserspindel Z kann in einer der bekannten Weisen stattfinden. Auf dem Tisch T ist ein Gehäuse 1 fest verschraubt.
Im Gehäuse 1 ist eine Hohlwelle 2 drehbar angeordnet. An der Hohlwelle 2 ist ein Zahnsegment 3 starr befestigt. Mit dem Zahnsegment 3 steht eine Zahnstange 4 in Eingriff ; letztere ist im Gehäuse 1 vertikal verschieb- ba. r in Führungen geführt. Die Zahnstange 4 trägt einen Zapfen 6, auf welchem ein Gleitstück 5 drehbar angeordnet ist. Das Gleitstück 5 ist verschiebbar in einem Sclilitz 8 eines Armes 28, welcher mittelst eines Zap- fens 7 drehbar in einem Lager 9 angeordnet ist. Dasr Lager 9 ist mit dem Querschlitten S der Fräsmaschinen fest verbunden, in welchem Querschlitten der längsschlitten T verschiebbar angeordnet ist.
Der Hebel 28 ist mittelst Schrauben 40 einstellbar mit einem zweiten, auf Zapfen 7 drehbar gelagerten Arm 41 verbunden. Der Arm 41 besitzt eine Gabel 29, in welcher ein Gleitstück 10 verschiebbar angeordnet ist. Im Gleitstück 10 ist der Kurbelzapfen 30 einer Kurbelscheibe 11 angeordnet. Letztere sitzt auf der Welle
14, die im Lager 12 drehbar gelagert ist. Der Antrieb der Welle 14 erfolgt vom Antrieb der Fräserspindel Z aus durch in der Zeichnung nicht dargestellte Mittel. Am Arm 28 ist ein Zeiger 43, der über einer Skala 44 spielt und auf dieser die relative Stellung der Arme 23 und 41 ablesen lässt. Letztere ist am Arm 41 befestigt, der seinerseits einen Zeiger 45 besitzt, der über einer am Lager 9 befestigten Skala 46 spielt.
Durch Einstel- len der Arme 28, 41 in bezug aufeinander kann die Steigung der Schneidkanten an dem herzustellenden Fräser in der nachstehend beschriebenen Weise geändert werden.
In der Hohlspindel 2 ist eine mit einer Teilscheibe 16 fest verbundene Spindel 32 drehbar gelagert. Ein am Ende der Hohlspindel 2 befestigter Bügel 15 trägt einen mit den
Locher 33 der Teilscheibe 16 zusammen arbeitenden Bolzen 17. Mit Hilfe des letzte ren kann die Welle 32 in bezug auf die
Hohlwelle 2 eingestellt werden und da. mit die Zähnezahl des in Bearbeitung befind lichen Fräsers etc. bestimmt werden. Das
Werkstück A ist auf einem Dorn 20 mittelst
Muttern 21 befestigt. Der Dorn wird von der
Spindel 32 und einer Reitstockspitze 23 ge halten. Der Dorn 20 ist ferner mittelst einer Eupplungsmuffe 19 mit der Spindel 32 so verbunden, dass sich der Dorn 20 nicht ge genüber der Welle 32 verdrehen kann.
Die Arbeitsweise ist folgende :
Nachdem der zu bearbeitende Fräserkör- per A, wie vorhin beschrieben, zwischen die
Spitzen 22,23 eingespannt ist, wird der
Längsschlitten T soweit zurückgestellt, bis die Stirnfläche b des Werkstückes A hinter den Fräser H zu liegen kommt.
Hierauf wird der Schlitten T entsprechend der zu bearbei- tenden Tiefe des Werkstückes A in bezug auf den Fräser g höhergestellt. Die Stirn fläche b des Werkstückes vl ist die Anstel- lungskante, bei welcher die Bearbeitung be ginnt. In dieser Stellung befindet sich das : am Zapfen 6 der Zahnstange 4 drehbar gr- lagerte Gleitstück 5 entsprechend der Dieu- beziehungsweise Länge des zu bearbeitenden
Werkstückes A weiter rückwärts von dem
Drehpunkte des Zapfens 7 entfernt in der
Nute 8 des Schwinga. rmes 28.
Wird nun die Maschine in Bewegung gesetzt, so dreht sich auch die den Eurbelzapfen 30 treibende
Welle 14, wodurch der Schwingarm 28 aus schwingt. Die mit diesem verbundene, int
Gehäuse 1 geführte Zahnstange 4 gleitet auf und ab und schwingt mittelst des Zahnseo- mentes 3 die Hohlspindel 2 und mit ihr don-
Werkstück A hin und her.
Gleichzeitig wird der Arbeitsschlitten T gegen den Fräser g geführt, und da sich, wie oben beschrieben. das Werkstück A entsprechend der Schwin-- gung des Armes 28 dreht, so entsteht im Werkstück A bei Beginn des Tischschlitten- vorschubes ein breiter Ausschnitt f bei b. Da entsprechend dem fortschreitenden Vorschube des Schlittens T auch das in der Nute 8 be findliche Gleitstück 5 dem Drehpunkte des Schwingarmes 28 sich nähert, so wird naturgemäss B die oscillierende Bewegung des Werkstückes A immer kleiner, und wenn sich der Drehzapfen 6 des Gleitstückes 5 genau gegenüber dem Lagerzapfen 7 des Schwingarmes 28 (Fig.
1 und 2) befindet, so wird die Bewegung der Zahnstange 4 und mithin auch die Drehung des M erkstüekes A gleichnull.Dadurch.dnssdasGleitstück5 in der Nute 8 des während des Arbeitsganges der Maschine ortsfest gelagerten Schwingarmes 28 immer mehr der Achse des letzteren sich nähert, entsteht im Werkstück , 1 ein im Winkel auslaufender Ausschnitt f@ dessen Kanten c, c'entsprechend dem einge- stellten Schwingungswinkel des Armes 28 Schraubenlinien ergeben.
Die hante c des Xusschnittes f bildet hierbei die Schneid- li ante des Zahnes, währenddem die Kante c' den Rücken des Zalmes gemäss dem Profil des Fräsers G ergibt. Die in der Weise im Werkstück A erzielten Zähne besitzen ein iiber ihre ganze Länge gleiches Zahnprofil.
Nachdem die Nuten im Werkstück . ausgearbeitet sind, deren breite Seite f auf f der Stirnseite b liegt, wird das Werkstück A aus der Spitze 22 genommen, um 180 gedreht und wieder zwischen die Spitzen eingespannt.
Je nach der Winkelstellung des Armes 28 in bezug auf den Arm 41 wird die Steigung der schraubenlinienartig verlaufenden Schneidkanten c verschieden sein. An der Skala 44 kann die Steigung der Mittellinie M der Nute im Körper A abgelesen bezie hungsweise eingestellt werden, von welcher aus der Fräser R nach beiden Seiten hin arbeitet. Skala 46 und Zeiger 45 dienen zur Einstellung des Ausschwinghubes der in einem wählbaren Winkel zueinander stehenden Arme 28,41, durch deren Bewegung der Ausschnitt f entsteht. Stehen die Arme 28, 41 in einem Winkel von 180 zueinander, so steht die Mittellinie M senkrecht zur Stirnfläche b des Fräsers A.
Wird aber der Winkel, den die beiden Arme 28,41 einschliessen, kleiner als 180 gemacht, so kann erreicht werden, dass die Mittellinie M schraubenlinienartig $verläft@
Beim Verschieben des Organes 5,6 in radialer Richtung in der Nut 8 in bezug auf den Drehzapfen 7 wird nicht nur die Grosse des Weges a des Organes 5, 6 vergröBert oder verkleinert, je nachdem das Organ 5,6 nach aussen cder nach innen bewegt wird, sondern es wird auch die ganze Bewegungs- bahn des Organes 5,6 in bezug auf den Drehzapfen 6 der Schwinge und die Axe x des Werkstückes A um einen Betrag y (Fig.
7) nach oben beziehungsweise nach unten verlegt. Infolge der zwangsläufigen Verbin- dung des Organes 5,6 mit dem Werkstück @ kann somit erreicht werden, daB in Schraubenlinien verlaufende Sehneidkanten gebildet werden.
Rotary cutting tool and method and apparatus for making the same.
The present invention relates to a rotary cutting tool, as to. r
Example cylindrical milling cutters, end mills, end mills, reamers and the like, and a method and a device for
Making the same. Cutting tools of the type mentioned are known in which successive cutting edges do not run equidistantly; In fact, these cutting edges run symmetrically to a line parallel to the axis of the tool, so that, for example, one cutting edge 5 runs to one side and the other 5 to the other side of said center line.
In the rotary cutting tool of the present invention, a cutting edge also running in a helix and in the same direction is provided between each two cutting edges running with the same pitch in the same direction, but the pitch of which is different from that of the two adjacent cutting edges. The distance between the successive cutting edges is advantageously chosen so that each surface line of a cylinder laid through the cutting edges of the milling cutter has two
Cutting edges cuts. Thanks to this special shape of the milling cutter, smooth work is achieved and a corresponding (- increased performance.
To carry out the procedure you can
Machines are used, one of which is shown in the accompanying drawing, a game Ausführungsbei.
Fig. 1 shows a machine in plan view,
2 in side view;
Fig. 3 shows the front view of the machine;
Figure 4 is a section on line 1B of Figure 1;
5 and 6 show a milling cutter in a diagram and in development.
The machine according to FIGS. 1 to 4 is used in connection with a milling machine known per se and not shown in the drawing. The milling machine has a milling table T which can be moved back and forth in a bed, over which the milling reel Z intended to receive a milling cutter H is rotatably mounted such that the axis of rotation of the milling spindle Z is at an angle to the movement path of the milling machine
Slide T lies. The drive of the table T and the milling spindle Z can take place in one of the known ways. A housing 1 is firmly screwed onto the table T.
A hollow shaft 2 is rotatably arranged in the housing 1. A toothed segment 3 is rigidly attached to the hollow shaft 2. A toothed rack 4 is in engagement with the toothed segment 3; the latter can be moved vertically in the housing 1. r guided in guided tours. The rack 4 carries a pin 6 on which a slider 5 is rotatably arranged. The slider 5 is displaceable in a slot 8 of an arm 28 which is rotatably arranged in a bearing 9 by means of a pin 7. The bearing 9 is firmly connected to the cross slide S of the milling machine, in which cross slide the longitudinal slide T is arranged to be displaceable.
The lever 28 is adjustably connected by means of screws 40 to a second arm 41 rotatably mounted on pin 7. The arm 41 has a fork 29 in which a slider 10 is slidably arranged. The crank pin 30 of a crank disk 11 is arranged in the slider 10. The latter sits on the shaft
14, which is rotatably mounted in the bearing 12. The drive of the shaft 14 takes place from the drive of the milling spindle Z by means not shown in the drawing. On the arm 28 there is a pointer 43 which plays over a scale 44 and on which the relative position of the arms 23 and 41 can be read off. The latter is attached to the arm 41, which in turn has a pointer 45 which plays over a scale 46 attached to the bearing 9.
By adjusting the arms 28, 41 with respect to one another, the pitch of the cutting edges on the milling cutter to be produced can be changed in the manner described below.
In the hollow spindle 2, a spindle 32 fixedly connected to a part disk 16 is rotatably mounted. A bracket 15 attached to the end of the hollow spindle 2 carries one with the
Hole 33 of the partial disc 16 cooperating bolt 17. With the help of the last Ren, the shaft 32 with respect to the
Hollow shaft 2 are set and there. with the number of teeth of the milling cutter being processed, etc. can be determined. The
Workpiece A is centered on a mandrel 20
Nuts 21 attached. The thorn is from the
Spindle 32 and a tailstock tip 23 hold ge. The mandrel 20 is also connected to the spindle 32 by means of a coupling sleeve 19 in such a way that the mandrel 20 cannot rotate relative to the shaft 32.
The working method is as follows:
After the milling cutter body A to be machined, as described above, between the
Tips 22,23 is clamped, the
Longitudinal slide T is set back until the end face b of the workpiece A comes to rest behind the cutter H.
The slide T is then raised in relation to the milling cutter g according to the depth of the workpiece A to be machined. The end face b of the workpiece vl is the placement edge at which machining begins. In this position is the: on the pin 6 of the rack 4 rotatably mounted slider 5 corresponding to the dieu or length of the to be machined
Workpiece A further backwards from that
Pivot points of the pin 7 removed in the
Slot 8 of the Schwinga. rmes 28.
If the machine is now set in motion, the one driving the Eurbel pin 30 also rotates
Shaft 14, whereby the swing arm 28 swings out. The int
Housing 1 guided rack 4 slides up and down and swings by means of the tooth segment 3, the hollow spindle 2 and with it don-
Workpiece A back and forth.
At the same time, the working slide T is guided against the milling cutter g, and there, as described above. the workpiece A rotates according to the oscillation of the arm 28, a wide section f at b is created in the workpiece A at the start of the table slide advance. Since the slider 5 located in the groove 8 approaches the pivot point of the swing arm 28 as the slide T progresses, the oscillating movement of the workpiece A naturally becomes smaller and smaller, and when the pivot 6 of the slider 5 is exactly opposite the bearing pin 7 of the swing arm 28 (Fig.
1 and 2), the movement of the rack 4 and therefore also the rotation of the piece A is equal to zero. As a result, the slide piece 5 in the groove 8 of the swing arm 28, which is fixedly mounted during the operation of the machine, increasingly approaches the axis of the latter, In the workpiece 1, a cutout f @ which tapers out at an angle is produced, the edges c, c 'of which produce helical lines corresponding to the set oscillation angle of the arm 28.
The edge c of the cut f forms the cutting line of the tooth, while the edge c 'gives the back of the tooth according to the profile of the milling cutter G. The teeth obtained in this way in workpiece A have the same tooth profile over their entire length.
After the grooves in the workpiece. are worked out, the broad side f lies on f the end face b, the workpiece A is removed from the tip 22, rotated 180 and clamped again between the tips.
Depending on the angular position of the arm 28 with respect to the arm 41, the slope of the helical cutting edges c will be different. On the scale 44, the slope of the center line M of the groove in the body A can be read or adjusted, from which the cutter R works on both sides. Scale 46 and pointer 45 are used to adjust the swing-out stroke of the arms 28, 41 which are at a selectable angle to one another and through whose movement the section f is created. If the arms 28, 41 are at an angle of 180 to one another, the center line M is perpendicular to the end face b of the milling cutter A.
But if the angle enclosed by the two arms 28, 41 is made smaller than 180, it can be achieved that the center line M extends in a helical manner @
When the organ 5,6 is moved in the radial direction in the groove 8 with respect to the pivot 7, not only is the length of the path a of the organ 5,6 increased or decreased, depending on whether the organ 5,6 moves outward or inward but the entire path of movement of the organ 5, 6 in relation to the pivot 6 of the rocker and the axis x of the workpiece A by an amount y (Fig.
7) moved up or down. As a result of the inevitable connection of the organ 5, 6 with the workpiece @, it can thus be achieved that visual cutting edges running in helical lines are formed.