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Die Erfindung bezieht sich auf die Oberflächenbearbeitung von Teilen und Werkstoffen und betrifft ins- besondere ein Verfahren zur Herstellung eines Nadelfräsers, wobei die elastischen Drahtelemente zu einem
Satz entsprechend orientiert gelegt, dann abgepresst und die inneren Enden der elastischen Elemente mit- einander befestigt werden und wobei aus den andern freien Drahtenden die Arbeitsfläche des Nadelfräsers gebildet wird.
Das erfindungsgemässe Verfahren lässt sich am effektivsten für ein rotierendes Schneidwerkzeug von der
Art eines Nadelfräsers verwenden, dessen Füllungsfaktor der Arbeitsfläche durch die Stirnseiten der freien
Enden seiner elastischen Elemente 0,05 bis 0,7 beträgt.
Gegenwärtig sind Herstellungsverfahren von Nadelfräsern bekannt, welche darin bestehen, dass die ela- stischen Elemente in Form vonDrahtabschnitten in einem Satz entsprechend orientiert gelegt werden, wonach diese Elemente durch Abpressen miteinander verbunden, und die an der Arbeit unbeteiligten inneren Enden der elastischen Elemente untereinander befestigt werden.
Nach dem bekannten Verfahren kannman einenNadelfräser mit einer gleichmässigen Verteilung der Stirn- seiten der freien Enden der elastischen Elemente an der Arbeitsfläche bei einem Durchmesser bis 300 mm nur mit einem Füllungsfaktor von 0,7 bis 0,99 und bei einem Durchmesser über 300 mm-mit einem Fül- lungsfaktor von 0,6 bis 0,99 herstellen.
Mit solchen Nadelfräsern kann man Werkstoffe bearbeiten, deren physikalische Eigenschaften nahe den
Eigenschaften der Kohlenstoffstähle sind, und eine hervorragende Oberflächengüte gewährleisten.
Zur Bearbeitung zäher Stoffe, z. B. Kupfer, Aluminium od. dgl. sind Nadelfräser mit einem Füllung- faktor von 0,05 bis 0,7 erforderlich ; doch kann man mit dem bekannten Verfahren solche Nadelfräser mit einer gleichmässigen Verteilung der Stirnseiten der freien Enden der elastischen Elemente an der Arbeits- fläche nicht herstellen.
Das lässt sich dadurch erklären, dass beim Einlegen der elastischen Elemente in den Satz nach dem be- kannten Verfahren, die freien Enden an der Arbeitsfläche des Werkzeuges sich auf einem grösseren Durchmesser verteilen, als die befestigten inneren Drahtenden. Die Arbeitsenden der elastischen Elemente ver- teilen sich im Satz unter der Wirkung ihres Eigengewichtes willkürlich, u. zw. in den unteren Reihen dichter, in den oberen Reihen aber loser, so dass sie in der Höhenrichtung des Satzes ungleichmässig verteilt sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Nadelfräsers zu entwickeln, welches eine gleichmässige Verteilung der Stirnseiten der freien Enden der elastischen Elemente an dessen Arbeitsfläche bei einem Füllungsfaktor dieser Fläche im Bereich von 0,05 bis 0,7 gewährleisten würde.
Erreicht wird dies erfindungsgemäss dadurch, dass ein Draht in an sich bekannter Weise zu einem ebenen Wellenband mit zueinander parallelen Stegteilen und einer Teilung, die kleiner als der doppelte Drahtdurchmesser ist, verformt wird, dass aus diesem Wellenband gebildete Abschnitte, gegebenenfalls unter teilweiser Veränderung des Teilungsverhältnisses, zu einem Satz von Rohlingselementen angeordnet werden, wobei die Anordnung und Form der Rohlingselemente in dem Satz einen Füllungsfaktor von 0, 05bis 0,7 der Arbeitsfläche des fertigen Nadelfräsers entspricht, und dass nach ihrem Abpressen und Verfestigen des so gebildeten Rohlings, die Aussenseite desselben beschnitten wird, um die Arbeitsfläche mit den freien Drahtspitzen zu bilden.
Nach einem Merkmal der Erfindung werden die erhaltenen Abschnitte zu einem flachen Ring gebogen und die Enden der Abschnitte miteinander verbunden und die Ringe werden zu dem Satz aufeinander gelegt.
Gemäss einem weiteren Erfindungsmerkmal werden die erhaltenen Abschnitte zu einem Rohlingssatz zusammengelegt, in welchem die Ebenen der Abschnitte von der Achse des fertigennadelfräsers radial ab- stehen.
Die Erfindung wird im folgenden anHand vonAusführungsbeispielen, die in den Zeichnungen schematisch dargestellt sind, näher erläutert. In diesen zeigen Fig. 1 ein Wellenband des künftigen Nadelfräsers, Fig. 2 ein zu einem flachen Ring gebogenes Wellenband, Fig. 3 einen Satz von flachen Ringen, und Fig. 4 einen Satz von Wellenbändern in radialer Anordnung zur Längsachse des Rohlingssatzes.
Das Wesen des Verfahrens zur HerstellungeinesNadelfräsersbestehtdarindasseinDrahtabschnitt--1-- (Fig. 1) gewellt wird, wobei man ein Rohlingselement mit einer Höhe "h" jeder Welle, welche gleich bzw. grösser als die ausgelegte Länge" 1" des künftigen elastischen Elements ist, und einem Abstand"A"zwischen zwei Nachbarwellen erhält, welche kleiner als der Drahtdurchmesser ist. Dann werden die erhaltenen Elemente in einen Satz auf bekannte Weise so eingelegt, damit die ebenen Wellenbänder radial zur Längsachse des künftigenwerkzeuges stehen, wie das aus Fig. 4 zu ersehen ist.
Daraufhin wird der Satzder Rohlingselemente auf die bekannte Art abgepresst, die inneren Enden der elastischen Elemente untereinander befestigt und die Stirnseiten der freien Arbeitsenden dieser Elemente beschnitten, wodurch die Arbeitsfläche des fertigen Werkzeuges gebildet wird. Da der Abstand A zwischen den Nachbarwellen entsprechend gewählt und vorbestimmt ist, wird eine gleichmässige Verteilung der Stirnseiten der freien Arbeitsenden der elastischen Elemente an der Arbeitsfläche des Werkzeuges mit einem vorgegebenen Füllungsfaktor von 0,05 bis 0, 7 gewähr-
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leistet.
Bei der Herstellung eines Nadelfräsers von einem Durchmesser unter 300 mm werden die Wellenbänder vor dem Legen zu einem Satz zu einem flachen Ring --2-- (Fig. 2) gebogen, die Endender Rohlingselemente auf die bekannte Art miteinander verbunden und in dieser Form in dem Satz gelegt, wie das in Fig. 3 gezeigt wird.
Bei der Herstellung eines Nadelfräsers von einem Durchmesser über 300 mm werden die erhaltenen ebenen Wellenbänder zu dem Satz so gelegt, wie das in Fig. 4 zu ersehen ist.
Beispiel l : Angenommen, es soll ein Nadelfräser von einem Durchmesser der Arbeitsfläche Da = 300 mm und einer Länge der Wellenbänder 1 50 mm, bei einem Drahtdurchmesser d = 0,6 mm angefertigt werden.
Durch ein Wellen des Drahtes wird ein Wellenband mit einem Abstand A= 0,5 mm zwischen denNachbar- wellen hergestellt ; dann wird die Teilung "t" der Wellen gleich
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sein.
Aus einem unendlichen gewellten Drahtstreifen werden Halbzeuge von einer Messlänge L zugeschnitten, deren Grösse aus der folgenden Erwägung berechnet wird : a) beim Biegen des Welldrahtes zu einem flachen Ring werden sich die miteinander zu verbindenden inneren Wellenenden nähern und die Seitenflächen der Drähte der Nachbarwellen einander berühren, so dass die Teilung ti an dieser Stelle dem Drahtdurchmesser t1 = d = 0,6 mm gleich wird, während die
Teilung am gebogenen Wellenende die ursprüngliche, d. h. t = 1, 1 mm bleiben wird. Folglich wird die mittlere Teilung ti an der unbeteiligten Fläche des Schneidwerkzeuges
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betragen.
Der Durchmesser Di des Kreises der inneren Fläche des Werkzeuges (d. h. seitens der miteinander befestigten Enden der Schneidelemente)
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= Da-2 1 = 300-2. 50 = 200 mm1, 1 mm, während die Gesamtlänge des gewellten Wellenbandes
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gleich ist.
Solche Wellenbänder werden zu flachen Ringen so gebogen, damit sich die Enden dieser Halbzeuge miteinander verbinden lassen. Dann werden derartige Ringe aufeinandergelegt, wodurch ein ganzer Satz zusammengebaut wird.
Die unbeteiligten Enden eins solchen Satzes werden zunächst abgepresst und auf die bekannte Weise miteinander verbunden.
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dfläche des Werkzeuges durch das bekannte Verhältnis
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bestimmt wird, wo :
B die Breite des Satzes der Arbeitsfläche des Werkzeuges, Bi die Breite des Satzes der inneren Fläche des Werkzeuges bezeichnet ;
Bei B = Bi folgt Dq1= Di q1, wovon
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Soll ein Werkzeug mit einer kleineren Dichte, d. h. einem geringeren Füllungsfaktor hergestellt werden, so wird das gewellte Band im Vergleich zur ausgelegten Länge etwas gekürzt.
Die aus solchen gekürzten Wellenbändern erhaltenen flachen Ringe haben einen entsprechend kleinerenDurchmesser, darum werden sie vor der Montage zu einem Satz im Kreisumfang so gestreckt, dass der Durchmesser des Kreises der inneren Fläche des Werkzeuges unverändert, d. h. 200 mm bleibt. In dieser gestreckten Form werden diese flachen Ringe zu einem Satz zusammengebaut, abgepresst und befestigt. Nimmt man beispielsweise bei den gleichen
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betragen.
Der Füllungsfaktor seitens der befestigten inneren Enden wird
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Folglich erhält man den Ausfüllungsgrad seitens der freien Arbeitsenden
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Beispiel 2 : Bei der Herstellung vonNadeIfräsernvon einemDurchmesser über 300 mm ist es zweckmässig, die Berechnung des Werkzeuges mit Hilfe des folgenden vereinfachten Verfahrens durchzuführen.
Es sei angenommen, dass ein Nadelfräser von einem Durchmesser D = 600 mm bei einer Arbeitsbreite B = 500 mm aus einem Draht vond = 1 mm und einer Länge 1 des Wellenbandes --1-- = 100 mm hergestellt werden soll. Erfindungsgemäss muss der Abstand Azwischen den Nachbarwellen kleiner sein als der Durchmesser "d" des Drahtes, aus welchem die Wellenbänder hergestellt sind :
Nimmt man A = 0,8 d = 0,8 mm, so wird die Wellenteilung t = 1 + 0, 8 = 1, 8 mm.
Aus einem unendlichenWelldrahtstreifen werden Wellenbänder von einer Länge L, gleich der Breite des Nadelfräsers L = 500 mm zugeschnitten. Diese Wellenbänder legt man so ein, dass die Achse des künftigen Werkzeuges mit der Ebene des Halbzeuges zusammenfällt, und die Wellen senkrecht zur genannten Achse verlaufen.
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:PATENTANSPRÜCHE :
1.
Verfahren zur Herstellung eines Nadelfräsers, wobei die elastischen Drahtelemente zu einem Satz entsprechend orientiert gelegt, dann abgepresst, und die inneren Enden der elastischen Elemente miteinander befestigt werden und wobei aus den andern freien Drahtenden die Arbeitsfläche des Nadelfräsers gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dasseinDraht (l) inansichbekannterWeise zu einem ebenenWellen- band mit zueinander parallelen Stegteilen und einer Teilung (t), die kleiner als der doppelte Drahtdurchmesser (d) ist, verformt wird, dass aus diesem Wellenband gebildete Abschnitte, gegebenenfalls unter teilweiser Ver- änderung des Teilungsverhältnisses (t) zu einem Satz von Rohlingselemente angeordnet werden, wobei die Anordnung und Form der Rohlingselementen in dem Satz einem Füllungsfaktor (e von 0,05 bis 0,
7 der Arbeitsfläche des fertigen Nadelfräsers entspricht, und dass nach dem Abpressen und Verfestigen des so gebildeten Rohlings, die Aussenseite desselben beschnitten wird, um die Arbeitsfläche mit den freien Drahtspitzen zu bilden.
2. VerfahrennachAnspruchl, dadurch gekennzeichnet, dassdieerhaltenenAbschnittezueinem flachen Ring (2) gebogen und die Enden der Abschnitte miteinander verbunden werden und die Ringe (2) zu dem Satz aufeinander gelegt werden.
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