DE1577451B2 - Verfahren zum Nächschleifen eines Werkzeugstahles - Google Patents

Description

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fahren notwendige Nachstellung der Stähle in bezug- verlaufen parallel zueinander, und der Kopffrei-

lich des Messerkopfes radialer Richtung, da durch winkel γ, d. h. der Winkel zwischen der bearbeiteten

das Nachschleifen keine Verschiebung der Schneide Schnittfläche und der Freifläche, beträgt 15°. Der

in dieser Richtung erfolgt. Winkel zwischen Spanfläche 12 und der Schaftachse

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Nach- 5 54 des Werkzeugstahls ist ε = 20° und stimmt im

Schleifverfahrens besteht darin, daß es die Verwen- Beispiel mit der Schaftneigung des Werkzeugstahls

dung von Stählen ermöglicht, die in Richtung ihrer 11 zur Achse des Messerkopfes 50 überein. Mit 121,

Schaftachse eine schlanke Form besitzen. Da sich 142 und 152 sind die Schnittlinien der Spanfläche 12

die Schneide beim Nachschleifen längs der Schaft- mit der Kopffreifläche 13 bzw. mit den Flankenfrei-

achse verschiebt, tritt eine Schwächung der Messer io flächen 14 und 15 bezeichnet,

in Umfangsrichtung nicht auf. Zum Auswechseln der Werkzeugstähle 11 am

Die Erfindung betrifft im weiteren eine Schleif- Messerkopf 50 werden die Schrauben 16 gelöst, womaschine zur Durchführung des erfindungsgemäßen. durch die Werkzeugstähle aus ihren Aufnahmenuten Verfahrens mit einem um eine Längsachse drehbaren 18 herausnehmbar sind. Neu geschliffene Werkzeug-Träger, an dem ein Halter um eine Querachse 15 stähle werden danach in die Aufnahmenuten 18 bis schwenkbar befestigt ist, wobei die Querachse zur zu einem schematisch durch die strichpunktierte Längsachse rechtwinklig steht, mit einer Schleif- Linie20 dargestellten Anschlag gebracht (Fig. 2). scheibe, die relativ zum Träger längs der Längsachse Die Werkzeugstähle sind hierdurch in ihre endgültige verschiebbar ist, und mit einer an dem Halter ange- Lage gebracht und benötigen keine zusätzliche Einordneten Auflagefläche für das Werkzeug. Erfin- 20 stellung am Messerkopf. Die Befestigung der Werkdungsgemäß ist die parallel zur Querachse verlau- zeugstähle geschieht durch Anziehen der Schraufende Auflagefläche mit einem Anschlag für den ben 16.

Schaft des Werkzeugstahls versehen, wobei sich der Die Schleifmaschine21 weist, wie es die Fig. 4

Anschlag in einer Richtung erstreckt, die mit der zeigt, einen Längsschlitten 22 auf, auf dem ein Quer-

Querachse einen dem Kopfwinkel entsprechenden 25 schlitten 23 beweglich angeordnet ist. Der Quer-

Winkel einschließt. schlitten 23 ist mit zwei Armen 24 und 25 versehen,

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des in welchen eine Welle 26 gelagert ist. In gleichen

Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigt Abständen voneinander weist die Welle 26 Querboh-

F i g. 1 einen Teil eines Messerkopfes teilweise in rungen auf, in denen Bolzen 27 gehalten sind

Draufsicht und teilweise geschnitten, 30 (F i g. 6), welche als Schwenkachsen für Träger 28

Fig. 2 einen Schnitt des Messerkopfes nach dienen. Die Welle26 ist mit einer Verzahnung29

LinieII-II in Fig. 1, versehen, in die ein von einem Handrad30 angetrie-

Fi g. 3 einen Schnitt des Messerkopfes nach benes Schneckenrad eingreift. Das Handrad ist an

LinieIII-III in Fig. 1, einem Flansch 31 des Armes 25 gelagert. Das Über-

Fig. 4 eine schematische Ansicht (teilweise ge- 35 Setzungsverhältnis zwischen dem Schneckenrad und

schnitten) der Befestigungsvorrichtung der Werk- der Verzahnung 29 ist beispielsweise so gewählt, daß

zeugstähle beim Durchführen des Schleifverfahrens, von einer Ausgangsstellung aus, in der die Träger 28

F i g. 5 eine Draufsicht auf einen Werkzeugträger vertikal sind, eine Umdrehung des Handrades 30 eine

mit abgehobenem Kopfstück, Umdrehung der Welle 26 um 1° verursacht.

Fig. 6 einen Schnitt nach Linie VI-VI in Fig. 4, 40 Ein Querstück 32 weist ebenfalls Bohrungen in

F i g. 7 eine teilweise Ansicht nach Schnitt- gleichen Abständen voneinander auf, in denen

linie VII-VII in F i g. 4, Zapfen 33 befestigt sind. Diese Zapfen dienen als

F i g. 8 eine Ansicht des Werkzeugstahls (in der weitere Schwenkachsen für die Träger 28. Ein Quer-

Schleifvorrichtung) gegen die Spanfläche gesehen, teil 34 ist auf einen Vierkant 46 der Welle 26 aufge-

Fig. 9 eine Seitenansicht des Werkzeugstahls (in 45 steckt und durch Schraubenverbindungen 35 (Fig.4)

der Schleifvorrichtung), starr mit der Welle 26 verbunden. Eine von einem

Fig. 10 einen Schnitt des Werkzeugstahls senk- Handrad37 angetriebene Spindel36 ist im Querteil

recht zur Flankenfreifläche. 34 gelagert und greift mit ihrer Schnecke 38 in ein

Wie es aus den Fig. 1, 2 und 3 ersichtlich ist, mit dem zu äußerst rechts liegenden Träger28 fest sind an einem Messerkopf 50 Werkzeugstähle 11 mit 50 verbundenes Zahnsegment 49 ein. Von der Auspolygonalem Querschnitt angebracht. Diese Werk- gangsstellung aus, in der die Träger 28 sich in der zeugstähle 11 sind in zur Messerkopf achse geneigten, vertikalen Lage befinden, verursacht eine Umdrehung in Tangentialebenen verlaufenden Aufnahmenuten des Handrades 37 eine Schwenkung der Träger 28 18 mittels Klammern 17, welche durch Schrauben 16 um die Bolzen 27 von 1°.
gespannt sind, am Messerkopf befestigt. 55 Am oberen Ende jedes Trägers 28 ist eine Füh-

Der prismatische Schaft der Werkzeugstähle 11 rungsnut 39 angebracht (F i g. 4 und 5), in der ein weist an einem Ende eine Flächenkonfiguration 19 zu schleifender Werkzeugstahl 11 mittels eines Kopfauf, welche die Schneide 51 bildet. Anders ausge- Stücks 40 befestigt wird, welches eine Schraube 41 drückt bedeutet dies, daß die Schneide 51 gebildet ist aufweist, die in eine Gewindebohrung 42 des Trägers durch die Schnittlinien der Spanfläche 12 mit den 60 28 eingeschraubt wird. Die Neigung der Führung 39 Freiflächen 13, 14 und 15. Dabei ist die Spanfläche zur Fläche53 des Trägers28, d.h. die Neigung des 12 die Fläche des Werkzeugstahls, über die der Span Schaftes des Werkzeugstahls in der Schleifvorrichläuft. Die Kopffreifläche 13 steht rechtwinklig zu tung ist mit Φ bezeichnet und beträgt Φ — ε+γ einer die Schaftachse des Messers enthaltenden Sym- = 35°.

metrieebene 52-52, und beide Schneiden 142, 152 65 Wie es die F i g. 4 und 7 zeigen, sind am ersten

stehen gegenüber der Symmetrieebene 52 unter und am letzten Träger 28 Führungshaken 43 und 44

gleichem Winkel α = 16° 20'. Die Schnittlinien 141, angebracht. In diese kann ein Anschlagstück 45 ge-

151 der Kopffreifläche 13 mit den Flankenfreiflächen schoben werden, wenn die Träger 28 sich in der in

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F i g. 4 gezeichneten Lage befinden. Eine rotierende Träger 28 wieder durch Zurückdrehen des Handzylindrische Schleifscheibe 47 ist in Führungen 48 auf- rades 30 in die Ausgangslage gebracht und die und abwärts am Gehäuse der Schleifmaschine 21 be- Schrauben 41 gelöst. Nach Drehung von Hand der weglich angebracht. Werkzeugstähle 11 um ihre Schaftachse um 90° im

Mit a, b und c sind die Abschliffe am Werkzeug- 5 Uhrzeigersinn werden die Stähle bis an das wieder

stahl bezeichnet, welche erzeugt werden zur Durch- angebrachte Anschlagstück 45 gedrückt. In dieser

führung des Verfahrens (F i g. 8, 9). Stellung werden die Werkzeugstähle mittels der

Wie es die F i g. 9 zeigt, ist mit g der Verschie- Schrauben 41 befestigt, und das Anschlagstück 45 bungsweg eines Punktes der Kopffreifläche 13 in wird wieder entfernt. Indem das Handrad 30 um der Richtung der Schaftachse infolge des Nach- io 16¹Z₃ Umdrehungen gedreht wird, was einer Schwenschleifens der Kopffreifläche 13 und der Spanfläche kung der Welle 26 um einen Winkel von 16° 20' um 12 bezeichnet und mit h eine Länge gleich der ortho- deren Achse entspricht, gelangen die Freiflächen 14 gonalen Projektion von g auf die Kopffreifläche; k ist in eine Lage, die parallel zu den Verschiebungsrichdie durch das Nachschleifen der Spanfläche 12 be- tungen der Schlitten 22 und 23 ist. Nun wird der Abwirkte Verschiebung eines Punktes der bereits nach- 15 schliff α entfernt, der sich gemäß Fig. 8 und 10 aus geschliffenen Kopffreifläche 13. Die Länge i ist ge- , „ . , . „ . ,
leben durch h = i+k. der Beziehung β = csm« ergibt, wobei tg«'=

Zur Durchführung des Verfahrens, nämlich zum ist. Durch Einsetzen der numerischen Werte erhält Nachschleifen der Werkzeugstähle so, daß die durch man a — 0,10 mm.

die Flächenkonfiguration gebildete Schneide 142, 20 Auf gleiche Art werden nun die Freiflächen 15 mit 121,152 entlang der Schaftachse in die in den dem gleichen Abschliff a — 0,10 mm geschliffen, wo-Fig. 8 und 9 strichpunktiert eingezeichnete Lage bei jedoch in der Ausgangsstellung die Werkzeugverschoben wird, werden die zu schleifenden Werk- stähle in eine um 180° um ihre Schaftachse gedrehte zeugstähle 11 in die Führungsnuten 39 der sich in der Lage gegenüber der Einstellung zum Nachschliff der Ausgangsstellung befindenden Träger 28 eingelegt, so 25 Flächen 14 gebracht werden müssen,
daß die Kopffreiflächen 13 rechtwinklig zu den Selbstverständlich kann das Verfahren auch durch-

Flächen 53 der Träger 28 sind. Diese Werkzeugstähle geführt werden, wenn eine eine gewölbte Kante 121 werden danach verschoben, bis ihre Schneiden am ergebende gekrümmte Kopffreifläche erreicht werden Anschlagstück 45 anstoßen, und mittels der Schrau- soll. Zu diesem Zweck ist es jedoch zweckmäßig, ben 41 über die Kopfstücke 40 befestigt. Nach Weg- 30 eine Profilschleifscheibe zu verwenden, deren Profil nähme des Anschlagstücks 45 werden die Kopffrei- demjenigen der Kopffreifläche entspricht. Die übrigen flächen 13 in eine Lage gebracht, in der sie parallel Flächen müssen in diesem Falle mit einem zylinzur Verschiebungsrichtung der Schlitten 22 und 23 drischen Teil der Schleifscheibe geschliffen werden, sowie der Mantellinien der Schleifscheibe 47 sind, in- oder sogar mit einer anderen, vollständig zylindern das Handrad 30 von der Ausgangsstellung aus 35 drischen Scheibe, was allerdings eine leichte und 90mal gedreht wird, wodurch auch die Welle 26 um schnelle Auswechselbarkeit der Schleifscheibe vorihre Achse um 90° geschwenkt wird. In bekannter aussetzt.

und daher nicht weiter dargestellter Art werden nun Für weitere Nachschliffe der Werkzeugstähle 11

die Schlitten 22 und 23 in Horizontalebenen und die werden die beschriebenen Operationen genau gleich Schleifscheibe 47 in einer Vertikalebene verschoben, 40 wiederholt, wodurch die Werkzeugstähle um die so daß durch die rotierende Schleifscheibe eine Dicke gleiche Länge kürzer werden.

von beispielsweise c = 0,3 mm von den Werkzeug- Selbstverständlich könnte auch statt der zylin-

stählen 11 abgetragen wird. - drischen Schleifscheibe 47 eine Profilschleifscheibe

Nach diesem Nachschliff der Kopffreiflächen verwendet werden, wobei dann zwei oder eventuell werden die Träger 28 wieder durch Zurückdrehen 45 die drei erwähnten Freiflächen in einem einzigen des Handrades 30 in die Ausgangslage gebracht und Durchgang unter der Schleifscheibe geschliffen die Schrauben 41 gelöst. Nach Drehung von Hand werden.

der Werkzeugstähle 11 um ihre Schaftachse um 90° Beim Schleifen von großen Serien von Werkzeugnehmen diese die in der Fig. 4 gezeigte Lage ein stählen ist es zweckmäßig, nachdem die Maschine und werden wieder bis an das wieder angebrachte 50 zum Nachschleifen einer Fläche eingestellt ist,, alle Anschlagstück 45 gedrückt. In dieser Stellung werden Messer eines Messerkopfes in Sätze zu unterteilen die Werkzeugstähle 11 endlich mittels der Schrau- und diese durch die Maschine durchlaufen zu lassen, ben 41 wieder befestigt, und das Anschlagstück 45 bevor diese zum Schleifen einer weiteren Fläche umwird wieder entfernt. Indem das Handrad 30 um gestellt wird, da dadurch die Nebenzeiten herabge-15 Umdrehungen gedreht wird, welche einer Drehung 55 setzt werden.

der Welle 26 um einen Winkel von γ = 15° um Es kann weiter zweckmäßig sein, Tabellen aufzu-

deren Achse entsprechen, gelangen die Spanflächen stellen, in denen die nach den üblichen trigonoin eine Lage parallel zu den Verschiebungsrichtun- metrischen Berechnungen erhaltenen Abschliffe in gen der Schlitten 22 und 23. Nun wird eine Material- Funktion der Winkel der die Schneide bildenden dicke b von der Spanfläche 12 weggeschliffen, deren 60 Flächen der Werkzeugstähle eingetragen werden. Wert erhalten wird durch die Beziehung (Fig. 9): Demzufolge ist das Verfahren auf einfache Weise b — k· cos 7. durchzuführen, indem die an der Schleifmaschine

Da k = h—i ist, wobei Λ = ctg Φ und i = c-tgy, einzustellenden Werte von den Tabellen nur abzuergibt sich beim Einsetzen in erster Gleichung: lesen sind.

b — c · (tg Φ — tg γ) ■ cos γ und durch die ent- 65 Selbstverständlich kann das Verfahren auch durchsprechende Einsetzung der numerischen Werte der geführt werden, wenn die Kanten 151 und 141 im einzelnen Komponenten: b = 0,125 mm. Gegensatz zum beschriebenen Beispiel sich im End-

Nach dem Nachschliff der Spanflächen werden die liehen schneiden, was bedeutet, daß in diesem Fall

größere Flankenfreiwinkel erreicht werden als bei den normal hinterschlifienen Werkzeugen, bei denen, wie es ja allgemein bekannt ist, lediglich die Spanfläche nachgeschliffen wird. Um jedoch in diesem Fall die Flankenfreiflächen in die Schleiflage zu

bringen, ist es nötig, das Handrad 37 (F i g. 4) zu bedienen. Auch ist das Handrad 37 zu bedienen, wenn der Werkzeugstahl so gestaltet ist, daß er im Träger 28 nicht mehr so zu befestigen ist, daß die Spanfläche senkrecht zur Fläche 53 steht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (2)

1 2 rades in eine Ebene geneigt angeordnetem Messer-Patentansprüche: kopf, eine neue Einstellung des letzteren relativ zum Planrad. Ferner ist eine große Menge von Abschlif-

1. Verfahren zum Nachschleifen eines Werk- fen nur möglich, wenn den Messern eine große Auszeugstahls für einen Messerkopf zum Schneiden 5 dehnung in Umfangsrichtung gegeben wird. Je größer von Zahnrädern, der versehen ist mit einem aber diese Ausdehnung gemacht wird, um so weniger Schaft von prismatischer Form, einer gegenüber Messer lassen sich auf dem Umfang eines Messerder Schaftachse geneigten Spanfiäche, in bezug kopfes unterbringen.

auf die Schaftachse geneigten Freiflächen, und Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe bezwar zwei Flankenfreiflächen und einer zur io steht darin, das Nachschleifen eines Werkzeugstahls Schaftachse querstehenden Kopffreifläche, welche für einen Messerkopf zum Schneiden von Zahnzusammen mit der Spanfläche die Schneide bil- rädern so vorzunehmen, daß lediglich eine Einsteiden, bei dem die Spanfläche nachgeschliffen wird, lung des nachgeschliffenen Werkzeugstahls im Mesdadurch gekennzeichnet, daß die Frei- serkopf längs der Schaftachse des Stahles erforderflächen (13, 14, 15) gegenüber dem Abschliff der 15 lieh ist, zusätzliche Einstellungen, z. B. axiale Ver-Spanfläche (12) um so viel abgeschliffen werden, Schiebungen des ganzen Messerkopfes oder Versteldaß sich die Schneide (51) unter Aufrechterhai- lungen der Stähle in radialer Richtung, also entbehrtung ihrer Schneidengeometrie längs der Schaft- lieh sind,
achse (54) verschiebt. Nach der Erfindung wird dies dadurch erreicht,

2. Schleifmaschine zur Durchführung des Ver- 20 daß die Freiflächen gegenüber dem Abschliff der fahrens nach Anspruch 1 mit einem um eine Spanfläche um so viel abgeschliffen werden, daß sich Längsachse drehbaren Träger, an dem ein Halter die Schneide unter Aufrechterhaltung ihrer Schneium eine Querachse schwenkbar befestigt ist, wo- dengeometrie längs der Schaftachse verschiebt.

bei die Querachse zur Längsachse rechtwinklig Bei Drehstählen ist es bekannt, nicht nur die Spansteht, mit einer Schleifscheibe, die relativ zum 25 fläche, sondern auch die Freiflächen nachzuschleifen Träger längs der Längsachse verschiebbar ist, (vgl. zum Beispiel in dem Buch »Werkstattkniffe«, und mit einer an dem Halter angeordneten Auf- Folge 15, den Artikel »Instandhaltung der spanablagefläche für das Werkzeug, dadurch gekenn- hebenden Werkzeuge für die Metallbearbeitung« zeichnet, daß die parallel zur Querachse (27) von Karl Engelhard, Carl Hanser Verlag, verlaufende Auflagefläche mit einem Anschlag 30 1952, insbesondere S. 53, Bild 41). Es handelt sich (39) für den Schaft (11) des Werkzeugstahls ver- bei diesem bekannten Nachschleifverfahren nicht sehen ist, wobei sich der Anschlag in einer Rieh- darum, eine Verschiebung der Schneide längs der tung erstreckt, die mit der Querachse (27) einen . Schaftachse zu erreichen, sondern lediglich um die dem Kopffreiwinkel entsprechenden Winkel ein- Umfang statt. Der Abschliff an der Spannfläche dient schließt. 35 schleißmarken.

Ferner ist es beim Schärfen einteiliger Formfräser bekannt, deren Zähne mittels einer profilierten Schleifscheibe in radialer Richtung nachzuschleifen

(s. die deutsche Patentschrift 1177 970). Während

40 dabei die Kopffreifläche und die beiden Seitenfreiflächen nachgeschliffen werden, findet ein Nachschleifen der Spanfläche nicht oder nur in geringem Umfang statt. Der Abschliff an der Spanfläche dient

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Nach- lediglich dazu, diese Fläche sauber zu halten; er schleifen eines Werkzeugstahls für einen Messerkopf 45 steht jedoch in keinem unmittelbaren Zusammenzum Schneiden von Zahnrädern, der versehen ist mit hang mit dem Abschliff an den Freiflächen. Infolgeeinem Schaft von prismatischer Form, einer gegen- dessen vermittelt dieses bekannte Nachschleifverfahüber der Schaftachse geneigten Spanfläche, in bezug ren dem Fachmann keine Lehre zur Steuerung der auf die Schaftachse geneigten Freiflächen, und zwar Verschiebungsrichtung der Schneide eines Schneidzwei Flankenfreiflächen und einer zur Schaftachse 50 messers bezüglich der Achse eines Messers mit prisquerstehenden Kopffreifläche, welche zusammen mit matischem Schaft.

der Spanfläche die Schneide bilden, bei dem die Das erfindungsgemäße Nachschleifverfahren er-

Spanfläche nachgeschliffen wird. möglicht die Verwendung von am Messerkopf ange-

Bei einem bekannten Verfahren dieser Art (siehe ordneten Führungen, in denen die Stähle in Richz. B. die deutsche Patentschrift 902 351) werden die 55 tung ihrer Schaftachse verschiebbar sind, da sich die Freiflächen nicht nachgeschliffen. Dies hat zur Folge, Schneide der Stähle bei jedem Nachschliff in Richdaß die Spanfläche, die sich bei jedem Nachschliff tung der Schaftachse verschiebt. Bei Verwendung parallel zu sich selbst verschiebt, entsprechend ihrer dieser Stähle in nach dem intermittierenden Teilver-Neigung zur Schaftachse quer zu dieser letzteren ver- fahren arbeitenden Messerköpfen der eingangs gestellt wird. Das Messer wird daher mit jedem Ab- 60 nannten bekannten Art werden Verstellungen des schliff in der Achsrichtung des Messerkopfes nied- Messerkopfes relativ zum Planrad überflüssig, da die riger und in der Umfangsrichtung dünner und Verkürzung der Stähle in deren Schaftrichtung durch schwächer. Da das bekannte Schleifverfahren bei Nachschieben der Stähle in ihren Führungen ausge-Messerköpfen zur Anwendung gelangt, deren Messer glichen werden kann.

in der Achsrichtung des Messerkopfes keine Ver- 65 Bei Verwendung des erfindungsgemäßen Nachstellbarkeit aufweisen, erfordert jeder Abschliff, ins- schleifverfahrens zusammen mit für das kontinuierbesondere bei zum Planrad, d.h. der Abwicklung liehe Schneidverfahren ausgebildeten Messerköpfen des mit dem Messerkopf zu bearbeitenden Kegel- erübrigt sich die bei den bekannten Nachschleifver-