Fräswerkzeug
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fräswerkzeug mit einem zwischen ebenen, parallelen Spannflächen auf einer Welle festgekieminten Fräskörper.
Bekanntlich wird von den auf einer Antriebswelle aufgespannten Fräswerkzeugen höchste Rund- und Planlauf- genauigkeit verlangt. Bei genauestem zentrischem Lauf der Welle ist diese Forderung mit geeigneten Aufspannvorrichtungen für die Fräswerkzeuge recht gut zu erfüllen. Doch lässt sich kaum vermeiden, dass die Antriebswelle beim Drehen eine Taumelbewegung ausführt, die sich nachteilig auf die Laufgenauigkeit des Fräswerkzeuges auswirkt. Man hat schon seit langem nach Lösungen gesucht, um die Taumelbewegung der Welle zu beseitigen oder wenigstens auf ein Mindestmass zu reduzieren, z. B. durch entsprechende Lagerung der Welle. Alle die getroffenen Massnahmen brachten wohl eine Verbesserung, doch ist es bis jetzt nicht gelungen, die Taumelbewegung der Welle vollständig zu beseitigen.
Selbst die kleinste Taumelbewegung verunmöglicht das Einhalten einer in engen Toieranzgrenzen liegenden Massgenauigkeit bei der Bearbeitung von Werkstücken. Vor allem liess sich bis anhin keine Nut fräsen, deren tatsächliche Breite nur sehr wenig von einem gewünschten Nennmass abwich.
Es ist Zweck der Erfindung, die vorstehend genannten Nachteile zu beheben und ein Fräswerkzeug zu schaffen, das eine genaue Bearbeitung der Werkstücke erlaubt.
Es stellt sich die Aufgabe, den durch die Taumelbewegung der Welle verursachten Schlag des Fräswerkzeuges durch geeignetes Aufspannen desselben auf der Welle auszugleichen.
Bei der Lösung dieser Aufgabe kann von der bekannten Anordnung eines in einen auf einer Welle sitzenden Schwanknutapparat eingespannten Kreissäge- blattes ausgegangen werden, die zur Herstellung von Nuten verwendet wird, deren Breite ein Mehrfaches der Schnittbreite des Sägeblattes beträgt. Dabei wird das Kreissägeblatt zwischen ebene, parallele Spannflächen zweier Spannflansche eingespannt, wobei diese Spannflächen mit der Drehachse der Welle einen von 900 abweichenden Winkel einschliessen.
Die rechtwinklig zur Drehachse stehenden, vom Sägeblatt abgekehrten Aussen flächen dieser Spaunfiansche liegen verdrehbar an zueinander parallelen Sitzflächen von auf der Welle sitzenden Sitzflanschen an wobei diese SitzfLächen mit der Drehachse einen um den gleichen Betrag wie die Spannflächen von 90c abweichenden Winkel einschliessen.
Durch Verdrehen des Spanuflanschenpaares mitsamt eingespanntem Sägeblatt gegenüber den Sitzfianschen wird das Sägeblatt je nach Verdrehungsgrad mehr oder weniger gegen eine rechtwinklig zur Drehachse stehende Ebene geneigt. Je grösser die Neigung und somit der Schlag des Sägeblattes ist, desto breiter wird die ausgesägte Nut. Demgegenüber ist div Lösung der gestellten Aufgabe erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass die Spannflächen sowie die an diesen anzuliegen bestimmten, ebenen Sitze am Fräskörper mit der Drehachse der Welle einen von 900 abweichenden Winkel einschliessen, wobei der Fräskörper in bezug auf die Spannflächen dreheinstellbar list.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstan- des wird im folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 einen Teilschnitt eines rechtwinklig zur Wei- lenachse aufgespannten Scheibenfräsers,
Fig. 2 einen Teilschnitt des bezüglich der Aufspannvorrichtung um 1800 gedrehten Scheibenfräsers nach Fig. 1, rlg. 1,
Fig. 3 einen Teilschnitt durch den Scheibenfräser,
Fig. 4 und 5 einen Schnitt durch die beiden Teile der Aufspannvorrichtung.
In den Fig. 1 und 2 ist ein auf einer Welle 1 sitzender Scheibenfräser 2 gezeigt. Dieser besteht aus einem Tragkörper 3, der an seinem Umfang verteilt angebrachte Schneidmesser 4 trägt, deren Anzahl je nach dem zu bearbeitenden Material verschieden gross gewählt werden kann. Der Tragkörper wird durch eine Aufspannvorrichtung 5 auf der Welle befestigt. Diese Aufspannvorrichtung besteht aus einem Nabenkörper 6 und einem auf diesem schiebbaren Ring 7, weiche mittels einer nicht gezeigten Klemmvorrichtung auf der Welle befestigt sind. Dabei wird der Scheibenfräser zwischen Ring und Nabenkörper festgeklemmt.
Fig. 3 zeigt den Scheibenfräser 2, bei dem der Tragkörper 3 teilweise geschnitten ist. Die am Umfang des Tragkörpers gleichmässig verteilten Schneidmesser 4 sind in den Tragkörper eingesetzt und bestehen z.B.
aus Hartmetall. Sie sind breiter als der Traglsörper 3 ausgebildet und weisen an den Seitenflächen und der Aussenfläche Schneidkanten auf. Mit der im Tragkör- per 3 vorgesehenen Bohrung 8 kommt der Scheibenfräser 2 auf den Nabenkörper 6 zu sitzen. An den Seitenflächen des Tragkörpers 3 sind zueinander parallele Sitzflächen 9 eingearbeitet, welche mit den rechtwinklig auf der Symmetrieachse des Fräsers stehenden Seitenflächen einen Winkel a einschliessen.
Der in Fig. 4 dargestellte Ring 7 wird mit seiner Bohrung 10 auf den Nabenkörper 6 geschoben. Die als Spannfläche dienende Seitenfläche 11 bildet mit einer rechtwinklig zur Symmetrieachse des Ringes stehenden Ebene einen Winkel a, der gleich wie der Winkel a am Scheibenfräser 2 ist. An der Wandung der Bohrung 10 ist ein Nocken 12 vorgesehen, der mit einer entsprechenden Nut am Nabenkörper 6 zusammenzuwirken bestimmt ist.
Der in Fig. 5 dargestellte Nabenkörper 6 besitzt einen Flanschteil 13 und einen Nabenteil 14. Die als Spannfläche ausgebildere Seitenfläche 15 des Flanschteiles 13 schliesst mit einer rechtwinklig zur Symmetrieachse des Nabenkörpers stehenden Ebene den gleichen wie am Fräskörper 3 und am Ring 7 auftretenden Winkel a ein. Auf die Mantelfläche 16 des Nabenteils 14 kommen Scheibenfräsef 2 und Ring 7 zu liegen. Der Ring 7 wird gegenüber dem Nabenkörper 6 durch Eingreifen seines Nockens 12 in eine im Naben- teil 16 des Nabenkörpers 6 ausgebildete Nut 17 zentriert und gegen Verdrehung gesichert. Der Nabenköf- per 6 sitzt auf einer durch die Bohrung 18 führenden Welle.
Der auf dem Nabenteil 14 des auf der Welle 1 aufgezogenen Nabenkörpers 6 sitzende Scheibenfräser 2 kommt mit einer seiner Sitzflächen 9 lauf die Spannfläche 15 des Flanschteiles 13 des Nabenkörpers 6 zu liegen. Die andere der Sitzflächen 9 liegt an der Spannfläche 11 des ebenfalls auf dem Nabenteil 14 sitzenden Ringes 7 an. Der Durchmesser der Bohrung 8 im Tragkörper 3 ist wenig grösser als der Aussendurchmesser des Nabenteiles 14, um ein Verdrehen des Scheibenfräsers 2 gegenüber dem Nabenkörper 6 zu erlauben. Der Ring 7 ist durch seinen in die am Nabenteil 14 ausgebildete Nut 17 eingreifenden Nocken 12 gegenüber dem Nabenkörper 6 derart zentriert, dass die beiden Spannflächen 11 des Ringes 7 und 15 des Nabenkörpers 6 zueinander parallel sind.
Zum Festspannen des Fräsers 2 werden Ring 7 und Nabenkörper 6 mit tels einer nicht dargestellten Klemmvorrichtung gegeneinandergepresst.
In der Fig. 1 ist der Scheibenfräsef 2 in seiner rechtwinklig zur Drehachse der Welle 2 stehenden Lage festgespannt gezeigt. Durch Lockern der Verbindung zwischen Ring 6 und Nabenkörper 7 lässt sich der Fräser 2 in bezugSauf die Aufspannverrichtung 15 kontinuierlich verdrehen, wobei die Sitzflächen 9 lauf den Spannflächen 11 und 15 gleiten. Mit zunehmendem Verdrehungsgrad neigt sich der Fräser gegenüber einer rechtwinklig zur Wellenachse stehenden Ebene immer mehr, bis er nach einer Drehung um 1800, wie in Fig. 2 gezeigt, mit dieser rechtwinkligen Ebene den Winkel a einschliesst. Durch Weiterdrehen des Fräsers in der gleichen Richtung richtet sich der Fräser wieder auf, um nach einer Umdrehung von total 3600 wieder senkrecht zur Wellenachse zu stehen.
Durch entsprechende Verdrehung kann der Schlag des Fräsers so eingestellt werden, dass dadurch der durch die Taumelbewegung der Welle verursachte Schlag aufgehoben wird.
Je nach Wahl der Grösse des Neigungswinkels a können die Grenzen der Verstellbarkeit des Scheibenfräsers geändert werden. Der maximale Schlag ss ergibt sich bei einem Radius r des Fräsers aus der Formel s= 2 Sin a. Bei einem Radius r von 100 mm und einem Winkel a von 10 wird der maximale Schlag ss = 3,49 mm.
Dieser Schlag wird bei einer Verdrehung des Fräsers um 1800 erreicht. Wird der Fräser z. B. nur um 100 verdreht, so beträgt der Schlag etwa 0,19 mm. Wird der Winkel a vergrössert, so vergrössert sich dementsprechend der maximale zu erreichende Schlag.