DE1049195B - Formfraeser mit Mehrfachschneiden - Google Patents

Description

• Formfräser mit Mehrfachschneiden Es sind mehrere Verfahren bekannt, um bei F ormfräsern, Wälzfräsern und anderen Fräswerkzeugen eine zweckmäßige Spanu@nterteilung herbeizuführen. Bei einer Art wird eine Unterteilung zwischen den Kopf- und Seitenschneiden dadurch bewirkt, daß jeder zweite Zahn des Werkzeuges im Sinne der Schnittfolge die normale bzw. eine etwas vergrößerte Kopfhöhe und etwas zurückgesetzte Seitenschneiden erhält. Die dazwischenliegenden Zähne erhalten eine verminderte bzw. die normale Kopfhöhe, aber die volle Breite. Dann schneidet die eine Gruppe von Zähnen nur am Kopf, die anderen nur an den Flanken. Bei einer anderen Art ist jeweils eine Gruppe aufeinanderfolgender Zähne mit unterschiedlicher Form der Kopfschneiden ausgeführt, derart, daß eine Unterteilung des gesamten von der Gruppe abzunehmenden Spanquerschnittes in Einzelspäne verschiedener Dicke und Form eintritt, so besonders bei Kreissägeblättern.
• Die Erfindung beschreitet einen anderen Lösungsweg. Sie geht von der Tatsache aus, daß bei Formfräsern am Profil Schneidenbereiche mit verschiedenen Neigungswinkeln zur Drehachse vorhanden sind, die infolgedessen zum Teil stark unterschiedliche Spanstärken zu nehmen haben. Sie begegnet der sich daraus ergebenden, für die Standzeit der Werkzeuge ungünstigen, weil ungleichmäßigen Beanspruchung der Schneiden dadurch, daß sie die Zahl der Schneiden, die infolge geringer Neigungswinkel durch stärkere Spanquerschnitte belastet sind, gegenüber derjenigen der minderbelasteten Schneiden vergrößert. Dies geschieht dadurch, daß die hinterarbeiteten Profilzähne im Verlauf ihrer Hinterarbeitungsfläche mindestens einmal stufenförmig radial nach außen auf den Außendurchmesser der Brustfläche erhöht sind, so daß sie dort ein dem Verlauf der Hinterarbeitung nach gegenüber der Brustfläche erhöhtes Profil besitzen. Dadurch ezhält jeder Fräserzahn mindestens zwei Kopfschneiden, während die Seitenschneiden nur einmal vorhanden sind.
• Die Spanstärkenverhältnisse und die Ausführung der Fräserzähne sind an Hand der Zeichnung noch »ähez zu zzkläx@en. In der Zeichnung stellt dar: Abb. 1 die Spanstärkenverhältnisse bei einem Formfräser, Abb. 2 und 3 einen Fräserzahn mit Doppelschneide, von der Seite und von der Brustfläche gesehen, Abb. 4 Formen des mehrschneidigen Zahnes, Abb. 5 Anschnittzähne eines Wälzfräsers, Abb.6 die Lage der Schneiden bei einem Wälzfräser.
• Bei dem trapezförmigen Profilzahn (Abb. 1) hat die Seitenschneide FK den Neigungswinkel y zur Fräserachse, während für die Kopfschneide KK W = 0 ist. Wird nun beim Schneiden dem Fräser ein radialer Vorschub s mm/Fräserzahn gegeben, der auch als Komponente neben einer weiteren tangentialen Komponente des Vorschubes auftreten kann, so tritt - wie aus den Werten von Abb. 1 ersichtlich - an der Kopfschneide KK die volle Größe s als Spannstärke auf, an den Seitenschneiden jedoch nur die Spannstärke s - cos yp. Mit der Spannstärke ist somit die Beanspruchung der Schneiden vom Neigungswinkel abhängig, und zwar wächst mit fallendem Winkel yp die Größe ihrer Beanspruchung.
• Ein Fräserzahn mit dem verlangten Profil FKAF (Abb. 3) wird mit dem überhöhten Profil FK'K'F in üblicher Weise, z. B. durch Hinterdrehen, Hinterstoßen oder Hinterschleifen, hergestellt. Dann ist die Hinterdrehkurve K'K2E in Abb. 2 durch den verwendeten Hinterdrehnocken bestimmt. Nun wird im vorderen Teil des Zahnes auf dem Bogen K'K2 der überhöhte Teil des Profils z. B. durch einen I#ormfräser oder Hobelstahl weggenommen, so daß auf dem Bogen KlK,, die richtige Profilhöhe hergestellt ist. Nebenschneide Kjx und Hauptschneide K,Fi erhalten dabei denselben Winkel y gegen ihren Halbmesser. Der neue Bogen K1K, ist mit der ursprünglichen Hinterdrehkurve K'K2 etwa gleichlaufend. Bei Nutenfräsern, wie z. B. Modulfräsern, hat die Nebenschneide K., den gleichen Halbmesser wie die Hauptschneide K1, also 0K2 = 0K1.
• Die gewünschte Lage von K2 und die Größe des Hinterdrehhubes bestimmen die Überhöhung K.K., = KIK'. Bei der in Abb. 3 dargestellten geradlinigen Verlängerung der Flanken zur Überhöhung des Profils wird anderNebenschneideK2diever ringerteProfilbreite K'K' ausgeschnitten. Gleiche Spanstärke auf Haupt-und Nebenschneiden ergibt sich bei Lage der Nebenschneide mitten zwischen den Hauptschneiden, also für den Fall K'K2 = K2K3. In Rücksicht auf gleichmäßigen Abschliff wird man sich begnügen, KW, = K.E zu machen.
• Das Scharfschleifen kann auf jeder handelsüblichen Maschine erfolgen, indem erst alle Hauptschneiden geschliffen werden, z. B. an der Stelle KSKS auf volle Tiefe, und dann die Nebenschneiden bei K,' bis zur Tiefe KRK,. Maßstabstriche auf den Bogen KRK, und K.E an einem Zahn erleichtern gleichmäßigen Abschliff an den Haupt- und Nebenschneiden.
• Die Überhöhung des Profils braucht in der Form nicht immer genau dem gegebenen Profil zu entsprechen, wie in Abb. 4 durch die halbkreisförmige Überhöhung KK'K des gegebenen Profils für einen Modulfräser gezeigt ist.
• Besondere Bedeutung hat der Doppelzahn auch für Wälzfräser aller auswälzbaren Profile; denn hier sind Durchmesser und damit die Zähnezahl auf .einen Umgang des Fräsers besonders beschränkt. Der Doppelzahn gestattet hingegen eine Verdopplung der Schneiden für den am meisten beanspruchten Fräserzahnkopf, ohne die nutzbare Zahnlänge (K,E in Abb. 2) zu verringern, wie dies bei Erhöhung der Gesamtzähnezahl der Fall wäre, die eine Vermehrung der Nuten EK3 mit sieh bringt.
• Da Wälzfräser für große Spanleistungen mit »Anschnitt« versehen werden, d. h. mit einer gesetzmäßigen Zunahme der Zahnhöhen (Abb. 5, rechts, und 6) an der Einlaufseite des Werkstückes, hat gerade bei diesen Anschnittzähnen, die den größten Teil der Zerspanungsarbeit leisten, der Doppelzahn besondere Bedeutung. Die gesetzmäßige Zunahme der Zahnhöhen ist in Abb. 5 und 6 durch gestrichelte Linien dargestellt, die in Abb. 5 die Mantellinie eines Rotationskörpers und in Abb. 6 eine Spirale darstellen. Diese Linien sind somit geometrischer Ort für Haupt- und Nebenschneiden, damit für beide eine etwa gleiche Spanstärke auftreten kann.
• Bei Walzfräsern mit kegeligem Grundkörper sind die Zahnbögen am großen Durchmesser am längsten, dadurch wird gerade in diesem Werkzeug am großen Durchmesser die Ausführung von Doppelzähnen nach dem Erfindungsgedanken besonders leicht ermöglicht und auch sehr wirkungsvoll, weil gerade die Fräserzähne am großen Durchmesser die große Zerspanungsarbeit leisten müssen. In den meisten Fällen wird die Verteilung der Zerspanungsarbeit auf mehrere Zähne und die Angleichung der Arbeit an den verschieden geneigten Stellen des Profils durch Einschaltung einer Stufe mit Nebenschneide, die zur Bildung des Doppelzahnes führt, praktisch erreicht. Selbstverständlich läßt sich durch Bildung von zwei oder mehr Nebenschneiden eine noch weitere Verteilung der Zerspanungsarbeit erreichen. Ein Beispiel für diese Möglichkeit bietet Zahn 4 in Abb. 6 mit zwei Nebenschneiden.
• Der Doppelzahn oder der Zahn mit zwei und mehr Nebenschneiden läßt sich natürlich wirkungsvoll mit sonst bekannten Maßnahmen zur Erhöhung der Spanleistung vereinigen, z. B. Ausführung mit Kreuzverzahnung oder Wechselschnitt bei Wälzfräsern. Ebenso kann der Zahn als eingesetztes Schnellstahlmesser in einen Körper aus billigerem Werkstoff eingesetzt werden.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Formfräser mit Profilzähnen mit einer Brustfläche, die eine das Profil erzeugende Schneidkante trägt, und mit einer hinterarbei.teten Rückenfläche, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens einmal zur Bildung einer weiteren profilierten Schneide stufenförmig radial nach außen auf den Außendurchmesser der Brustfläche erhöht ist, dort also gegenüber dem Profil der Brustfläche ein dem Verlauf der Hinterarbeitung nach überhöhtes Profil besitzt.
2. 2. Formfräser nach Anspruch 1 mit zylindrischem Grundkörper und verjüngtem Anschnittende' dadurch gekennzeichnet, daß das Anschnittende die mehrschneidigen abgestuften Zähne trägt.
3. 3. Formfräser nach Anspruch 1 mit kegeligenl Grundkörper, dadurch gekennzeichnet, daß am größeren Durchmesser des Grundkörpers die mehrschneidigen abgestuften Zähne angeordnet sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentanmeldung G 1041 I b / 49d (bekanntgemacht am B. 4. 1954) ; österreichische Patentschrift Nr. 171771.