Verfahren und 1VIa4eliine mit Breitmessern zum Abdrehen von Werkstücken. Dien Gegenstand der vorliegenden Erfin dung bildet ein Verfahren und eine Maschine zum Abdrehen von Werkstücken. Das Ver fahren besteht darin, dass! mehrere in Um fangsrichtung versetzte Breitmesser vom Werkstück je gleiche Querschnitte abtrennen.
Mehrere zueinander gehörige Breitmesser, welche das Werkstück auf gleiche Länge be arbeiten und gleiche Spanquerschnitte ab trennen, bilden eine Breitmessiergruppe. Die Breitmesser greifen das Werkstück mit ihren Schneiden in symmetrischen Abständen auf einen gemeinschaftlichen Mittelpunkt ge richtet, an.
Die Breitmesser führen bei der vorliegenden Erfindung keine Längsbewe gung parallel zur Achse des; Werkstückes aus, sondern nur eine radiale Bew egung.Unter einer solchen radialen Bewegung sollen nicht nur die vollständig geradlinigen Bewegungen für den Vorschub der Breitmesser vom Um fang zum Mittelpunkt verstanden werden, sondern auch bogen- oder kurvenförmige Voirschubsbewegu:n,gen des Werkzeuges von aussen nach innen zu, also in radialer Rich tung.
Die Bearbeitung des Werkstückes erfolgt vorteilhaft in der Weise, dass das Werkstück zunächst durch eine Mehrheit von einander zugehörigen Breitmessern geschruppt und alsdann von einem der Breitmesser, das eine durchgehende Schneide besitzt, nachgeschabt wird.
Wenn mehrere Gruppen einander zu gehöriger Breitmesser das Werkstück be arbeiten, so müssen die Gruppen von Breit messern gegeneinander der Länge nach ver setzt sein. Wenn ein Breitmesser in einzelne Schneiden unterteilt ist, so können die ein zelnen Schneiden Spanquerschnitte versehie- dener Grösse abnehmen.
Der Gesamtspanquer- schnitt eines Breitmessers muss aber dann gleich dem!.Spa.ncquerschnitt sein, der von dem zugehörigen andern Breitmesser, zum Bei spiel einem Vollschneidmesser, abgenommen wird. Eine Maschine für das Verfahren weist Breitmesser gleicher Spanteilung auf, die in symmetrischen Abst.äuden auf einen ge meinschaftlichen Mittelpunkt gerichtet uni das Werkstück dergestalt angeordnet sind,.
da-ss die Mittellinien der zu einer Gruppe ge hörenden Breitmesser in einer Ebene senk recht zur WerkstÜckachse liegen.
Das Verfahren und die erwähnte Ma schine für das Verfahren ermöglicht die Be arbeitung eines Werkstückes in durchschnitt lich einem Zehntel der bisherigen Arbeits zeit. Schwingungen können deshalb nicht entstehen, weil die das. Werksstück von allen Seiten auf einen gemeinschaftlichen Mittel punkt gerichteten angreifenden Stähle ein Ausweichen des 'Werkstückes unter dem Vor- schubdruck verhindern und eine Auswirkung der Kraft des Schnittdruckes, die auf die Erzeugung von Schwingungen hinzielt, nicht stattfindet.
Bei dem vorliegenden Verfahren kann, wenn mehrere Stähle in verschiedenen Ebenen angreifen und infolgedessen ohne Neben reibung schwingungsfrei arbeiten, die Vor- sehubgeschwindigkeit der Breitmesser in ra dialer Richtung so hoch bemessen werden wie beim Langdrehen. Infolgedessen können bei dem neuen Verfahren wesentlich grössere Spa.nquerschnitte abgetrennt werden, als dies auch bei wirtschaftlichster Bearbeitung nach den bekannten Verfahren bisher möglich war.
Diese Leistungserhöhung,, die sieh bei gleichbleibender Umdrehungszahl des Werk stoffes während der Bearbeitung ergibt, kann noch dadurch erheblich gesteigert werden. dass die Umdrehungszahl des Werkstückes in dem Verhältnis erhöht wird, in welchem der Werkstückdurchmesser währendi der Bearbei tung abnimmt, so: dass stets die höchste Schnittgeschwindigkeit eingehalten wird.
Ein weiterer erheblicher Vorteil des neuen Verfahrens besteht darin, dass' der spe zifische Kra!ftverbraueh geringer ist als bei den bekannten Verfahren, und zwar deshalb, weil der Vorsehubdruck und der Schnitt druck die Drehbankspindel nicht belasten.
Feim Drehen mit Hilfe von Stählen, idie in der Längsrichtung bewegt werden, be- lastet der Vorsehubdi-zcl-,4as Längslager' und der Hauptschnittdruelk das Querlager der Drehbankspindel.
Auf der anliegenden Zeichnung sind bei spielsweise Vorrichtungen für das neue Ver fahren schematisch .dargestellt.
Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf; die Plan scheibe mit beispielsweise vier Drehstählen und der Werkstoffstange; Fig. 2 ist eine Seitenansicht zu F'ig. 1. wobei zwei vorn liegende Stähle strichpunk- tiert gezeichnet sind; Fig. 3 zeigt die Herstellung eines zylin drischen Zapfens mit diesen Stählen; F'ig. 4, 4a und 4b zeigen die Anordnung von zwei Breitmessergruppen" von dienen die zugehörigen Breitmesser um<B>180'</B> versetzt sind;
Fig. 5 und 5a zeigen ein Ausführungs beispiel der Werlizeuganordnu.ug mit drei Breitmessern; Fig. 6, 6a und 6b zeigen eine veränderte :@usführungsform gegenüber der Ausführung nach. Fig. 1; Fig. 7 zeigt eine Anordnung mit Hilfs stützen.
An der Planscheibe a sind gemäss Fig. 1. und 2 mittelst der schemahse.h dargestellten Schlitten beispielsweise vier als Breitmesser ausgebildete Stähle b,<I>c, d</I> und e angeord net. Die in Umfangsrichtung um 90 ver setzten Mittellinien der Messer b und c lie gen in, der Ebene I-II (Fig. 3), jene der Messer d und e liegen in der Ebene III-IV. Diese Mittelebenen sind senkrecht'zur Werk stückachse gelegten;
und die Breitmesser mit gleicher Mittelebene greifen das Werkstück in symmetrischen Abständen von dieser Ebene radial an: dabei schneiden sie bei ihrem radialem Vorschub je gleiche Spanquer- schnitte ab. Bei den beispielsweise gabel förmig dargestellten Breitmessern b, d be steht je ein Spanquerschnitt aus zwei ge trennten Teilen.
Die Werkstoffstange f ist durch die Planscheibe a: hindlurchgeführt. Die Drehstähle b,<I>c,</I> d und e werden senk- recht zur Achse des umlaufenden Werk stückes f bewegt. Die Drehstähle b und d, , die in F'ig. 8@ in der Zeichnungsebene um geklappt dargestellt sind, dienen zum Vor schneiden der Nuten J. Diese Stähle sind mit den Zähnen b' bezw. d' versehen.
Die Stähle c und e dienen zum Abnehmen der stehen gebliebenen Teile h des Werkstückes. .Sie sind in. Fig. Ö strichpunktiert dar gestellt, wie .die Stähle b und d auch. Die Stähle<I>b</I> und<I>d</I> beginnen und beendigen die. Arbeit um ein bis zwei Werkstückumdre- hungen früher als die, zum Nachschneiden dienenden Stähle c und e.
Bei den Stählen <I>b</I> und<I>d</I> tritt bei der Bearbeitung ein verhältnismässig geringer Seitendruck ,an den Enden der Zähne <I>b', d'</I> auf, cla diese schräg ausgebildet werden kön nen, und da die Einstechtiefe, welche nur ein bis eineinhalb, Vorschuhtiefen pro, Um drehung beträgt, konstant bleibt.
Eine Spanzerteilung nach Fig. 8 ermög licht, dass nur der linke Zahn des Stahls, b mit beiden Ecken schneidet, während der rechte Zahn des Stahls b und die Zähne des Stahls d nur mit einer Ecke schneiden. Die Stähle c und e dagegen arbeiten vollkommen frei, da, sie nur die Rippen h abtrennen. Ver änderte Ausführungsformen für das Verfah ren sind in den Fig. 4, 4a" 41) dargestellt.
Diese F'ig. 4,. 4a, 4b zeigen Breitmesser- gruppen, welche wieder in symmetrischen Abständen von den Mittelebenen 1--I1 und 111-IV das Werkstück angreifen, wobei aber die Messer der gleichen Mittelebene dia metral einander gegenüber liegen.
Dieses hat den Vorteil, dass das We=rkstück zwischen den Breitmessern vcn allen Seiten sio an gegriffen. wird. da.ss das Werkseek automa tisch sich zwschen den Breitmessern zen triert,
sofern nur die Gesamtbreite der ein- ze.(nen Schneiden eines Breitmessers gleich der Gesamtbreiten der Sehneidlen der andern Breitmesser derselben Gruppe oder gleich der wirksiamen Breite des zugehörigen @Voll- schneidemessers ist.
Unter der wirksamen Breite versteht man bei einem Vollschneide- rnesser diejenigen Teile der sschneidkante,; welche wirklich durch .S:panabheben Arbeit verrichten. Info#l,gedesssen wird .das: Werk stück nur auf Torsion beansprucht und in folgedessen kann .die Bearbeitung mit ver hältnismässig sehr breiten Messerze erfolgen.
Die einzelnen Schneiden jedes unterteilten Breitmessers können verschieden breit sein.
Nach Fig. 4 erfolgt die Bearbeitung einer bestimmten Länge durch zwei um <B>90'</B> ver setzte Gruppen. von denen je zwei einander gegenüberstehende Breitmesser zu einer Gruppe gehören.
Dementsprechend gehören beispielsweise die Breitmesser b und c zur ersten Gruppe und die Breitmesser d und e zur zweiten Gruppe. Die Breit messer b und c liegen um 180 ver setzt in einer Ebene<I>A-A.</I> Die Breitmesser d und e liegen in. einer zweiten Ebene B-B um<B>180'</B> versetzt,
die gegenüber der Ebene A-A um. <B>90'</B> verdreht isst. Die radiale Mittelebene I-II der Breitmessergruppe b, c ist gegenüber der radialen Mittelebene 111-IV der Breitmes.sergrupp e d, e achsial versetzt.
Nach Fig. 5, 5a erfolgt die Bearbeitung einer bestimmten Länge durch eine Gruppe von drei einander zugehörigen, das heisst zur gleichen Mittelebene .gehörigen Breitmessern, die je um 12.0 gegeneinander versetzt sind.
ne Mg. 5a zeigt, in welcher Weise die An- griffsbreiten der einzelnen Messer achsial gegeneinander vers!et>,-t sind und symmetrisch zur Mittelebene liegen, wobei alle Messer glei che Spanquerschnitte schneiden.
Fig. 6, 6a, 6b zeigt: die Bearbeitung durch eine Gruppe von vier in analoger Weise ein ander zugehörige, um je 90 versetzten Breit messern.
Die F1g. 7 zeigt die Bearbeitung! einer grö sseren Breite mit nur zwei gleiche Mittelebene aufweisenden Breitmessern, die gegenein ander um<B>180'</B> versetzt sind. Breitmesser 1 ist als, Vielstahlmesser, Breitmesser 2 vor teilhaft als Vollschneidemesser ausgebildet.
Tim nun Schwankungen des Werkstückes in verhindern, sind zwei um<B>180'</B> gegeneinan der versetzte Stützen <I>f</I> und g, beispielsweise als Rollen auf den gemeinschaftlichen Mittel- Punkt gerichtet, das heisst auf diesen Punkt gerichtete Stützkräfte erzeugend, angeordnet; sie werden gleichzeitig radial mit den Breit messern vorgeschoben.
Diese Bauiart hat den Vorteil, dass man zur Bearbeitung einer Drehlänge nur zwei Breitmesser benötigt.
Bei allen den dargestellten Anardnungen trennen die einander zugehörigen Breitmesser gleiche Längen bezw. gleiche Spa,nquer- schnitte ab.
Dadurch heben sich beispiels weise in F'ig. 7 die -#Tors.chubdi@iiekei in radia ler Richtung und die Hauptschnittdrücke in vertikaler Richtung auf. Ausserdem ermög licht ganz allgemein die Unterteilung der Spa:nbreiten bei jeder der Viedsta:hlschnei.den die Umwandelung der schwingenden Kräfte des Schnittdruckes in eine konstante Kraft.
Es hat sich als besonders zweckmässig er wiesen, den einzelnen Schneiden der V iel- stahlmesser verschiedene Breite zu geben, so dass die einzelnen Sahneiden verschieden grosse Spannquerschnitte abnehmen.
Hierbei werden verschiedene Schwingungszahlen durch den Schnittdruck- der einzelnen Schnei den. hervorgerufen, wodurch der Gesamtdruck aller Schneiden sich mit grösster Sicherheit als praktisch konstante Kraft auf das Werk- stück äussert. Auch hierbei ist der Gesiamt- spanquerschnitt, der von dem! Vielstahlmesser abgenommen wird,
der gleich wie der Spau- querschnitt, der von dem zugehörigen Voll- schneidemesser abgenommen wird.
Bei allen den dargestellten Anordnungen trennen die einander zugehörigen Breitmesser gleich(, Längen. bezw. gleiche Spanquer- sehnitte ab. Ein besonderer Vorteil einiger der vorliegenden Ausführungsformen des " Verfahrens besteht darin, dass je ein Breit messer eine Gruppe eine ununterbrochene Schneide besitzt, beispielsweise in Fig. die Messer c und e, in Fig. 5 das Messer b, in Fig. 6 das Messer e.
Diese Messer mit der Vo,Il.schneide nehmen während der Schrupparbeit der vorgeschalteten Breit messer nur den verbleibenden gleichen Span- quersclinitt ab,
wie die übrigen zugehörigen Vielstahlbreitmesser. Sie wirken aber nach Beendigung der Schrupparbeit der Vielstahl- niesser während zwei bis drei Werkstüc U umdrehungen üls Schaber n.aeh und erzeugen rauf diese Weise eine ausserordentlich glatte Arbeitsfläche, wie sie sonst bei den bisherigen Werkzeugmaschinen nur durch Schleifen erzielt werden, könnten.
Die vorstehende Erfindung kann in wei ten Grenzen geändert werden, ohne dass der Erfindungsbereich selbst dadurch beeinträcli- i:igt wird.
So ist beispielsweise der Begriff Schnittbreite oder Spa:nbreite auch dann als gleich aufzufassen, wenn beispielsweise das Messer c (siehe Fig. 3) eine grössere Breite besitzt, als der Zwischenraum zwischen b', b' beträgt, weil in diesem Falle das Messer c doch nur die verbleibende Spanbreite abhebt, auch wenn das, Messer e selbst eine grössere Breite besitzen @sollte. Ebenso ist es denk bar, auch das Messer c (siehe Fig. 6a) mit zwei Schneiden c', c' auszurüsten,
wobei die Summe der Zinken b', b' gleich der Summe der Zinken c', c' sein sai@l. In diesem Falle ist es denkbar, dass die eine Zinke c' zwi schen die beiden Zinken b', b' zu liegen kommt. In diesem Falle würden die Mittel ebenen von b und c nicht völlig zusammen- fallen, sondern a.chsial um eine Zinkenbreite gegeneinander verschoben; sein, wohl. aber die Mittelebene der Messer d, e.
Process and 1VIa4eliine with wide knives for turning workpieces. The subject matter of the present invention is a method and a machine for turning workpieces. The process is that! Separate several wide blades offset in the circumferential direction from the workpiece, each with the same cross-section.
Several broad knives belonging to one another, which work the workpiece to the same length and separate the same chip cross-sections, form a broad knife group. The broad knives attack the workpiece with their cutting edges at symmetrical intervals on a common center point.
The broad knife lead in the present invention no longitudinal movement parallel to the axis of the; Such a radial movement should not only be understood to mean the completely straight-line movements for the feed of the wide knives from the circumference to the center, but also curved or curved feed movements of the tool from the outside inward, that is, in the radial direction.
The workpiece is advantageously processed in such a way that the workpiece is first roughed by a majority of wide knives belonging to one another and then re-scraped by one of the wide knives, which has a continuous cutting edge.
If several groups of wide knives belonging to each other work on the workpiece, the groups of wide knives must be set against each other lengthwise. If a wide knife is divided into individual cutting edges, the individual cutting edges can take chip cross-sections of different sizes.
The total chip cross-section of a wide knife must then be the same as the chip cross-section that is taken from the associated other wide knife, for example a full cutting knife. A machine for the process has wide knives of the same chip spacing, which are arranged in symmetrical intervals on a common center point and the workpiece is arranged in this way.
that the center lines of the wide knives belonging to a group lie in a plane perpendicular to the workpiece axis.
The process and the machine mentioned for the process enable a workpiece to be processed in an average of one tenth of the previous working time. Vibrations cannot arise because the attacking steels, directed from all sides towards a common center point, prevent the workpiece from evading under the feed pressure and do not prevent the force of the cutting pressure from producing vibrations takes place.
With the present method, if several steels attack in different planes and consequently work vibration-free without secondary friction, the advance stroke speed of the wide knives in radial direction can be set as high as with long turning. As a result, significantly larger chip cross-sections can be cut off with the new method than was previously possible even with the most economical machining using the known methods.
This increase in performance, which can be seen with the same number of revolutions of the material during processing, can be increased significantly. that the number of revolutions of the workpiece is increased in the ratio in which the workpiece diameter decreases during machining, so that the highest cutting speed is always maintained.
Another significant advantage of the new method is that the specific power consumption is lower than in the known method, namely because the pre-stroke pressure and the cutting pressure do not load the lathe spindle.
When turning with the help of steels, which are moved in the longitudinal direction, the pre-shaft, longitudinal bearing and the main cutting pressure load the transverse bearing of the lathe spindle.
In the accompanying drawing, devices for the new process are shown schematically.
Fig. 1 shows a plan view of; the flat disk with, for example, four turning tools and the material bar; FIG. 2 is a side view of FIG. 1. Two steels in front are drawn with dash-dotted lines; Fig. 3 shows the production of a cylindrical pin with these steels; F'ig. 4, 4a and 4b show the arrangement of two broad knife groups ″ from serving the associated broad knives are offset by <B> 180 '</B>;
5 and 5a show an exemplary embodiment of the Werlizeuganordnu.ug with three wide knives; 6, 6a and 6b show a modified: @ embodiment compared to the embodiment according to. Fig. 1; Fig. 7 shows an arrangement with auxiliary support.
According to FIGS. 1 and 2, four steels b, <I> c, d </I> and e, designed as wide blades, are arranged on the face plate a by means of the slide shown. The circumferentially offset by 90 ver center lines of knives b and c lie in level I-II (Fig. 3), those of knives d and e are in level III-IV. These central planes are placed perpendicular to the workpiece axis;
and the wide knives with the same central plane attack the workpiece radially at symmetrical distances from this plane: with their radial advance they each cut off the same chip cross-sections. In the example of fork-shaped broad knives b, d be there is a chip cross-section from two ge separated parts.
The material bar f is led through the face plate a: hindl. The turning tools b, <I> c, </I> d and e are moved perpendicular to the axis of the rotating workpiece f. The turning tools b and d, which are shown in Fig. 8 @ are shown folded in the plane of the drawing, are used to cut the grooves J. These steels are with teeth b 'respectively. d 'provided.
The steels c and e are used to remove the remaining parts h of the workpiece. . They are shown in. Fig. Ö dash-dotted lines, as. The steels b and d also. Steels <I> b </I> and <I> d </I> start and finish the. Work one or two workpiece revolutions earlier than steels c and e used for re-cutting.
In the case of steels <I> b </I> and <I> d </I>, a relatively low side pressure occurs during machining, at the ends of the teeth <I> b ', d' </I>, cla these Can be designed obliquely, and since the penetration depth, which is only one to one and a half, advancing depths per revolution, remains constant.
A chip split according to FIG. 8 made light that only the left tooth of the steel, b, cuts with both corners, while the right tooth of the steel b and the teeth of the steel d only cut with one corner. Steels c and e, on the other hand, work completely freely, since they only cut off the ribs h. Modified embodiments for the procedural Ren are shown in Figs. 4, 4a "41).
This fig. 4 ,. 4a, 4b show groups of broad knives, which again attack the workpiece at symmetrical distances from the central planes 1-11 and 111-IV, but the knives in the same central plane are diametrically opposite one another.
This has the advantage that the workpiece between the wide knives is attacked from all sides. becomes. that the Werkseek automatically centers itself between the wide knives,
provided that only the total width of the single cutting edges of a wide knife is equal to the total width of the cutting edges of the other wide knife of the same group or the effective width of the associated full cutting knife.
In the case of a full-cut knife, the effective width is understood to mean those parts of the cutting edge; which really do through .S: panabhaben work. Info # 1, that is, that: the workpiece is only subjected to torsion and as a result, machining can be carried out with relatively wide blades.
The individual cutting edges of each divided wide knife can be of different widths.
According to FIG. 4, a certain length is processed by two groups set by <B> 90 '</B>. of which two facing wide knives belong to one group.
Accordingly, for example, wide knives b and c belong to the first group and wide knives d and e to the second group. The wide knives b and c are offset by 180 in one plane <I> A-A. </I> The wide knives d and e are in a second plane B-B offset by <B> 180 '</B>,
the opposite of level A-A around. <B> 90 '</B> twisted eats. The radial center plane I-II of the broad knife group b, c is axially offset with respect to the radial center plane 111-IV of the broad knife group e d, e.
According to FIGS. 5, 5a, a certain length is machined by a group of three broad knives belonging to one another, that is to say belonging to the same central plane, which are each offset from one another by 12.0.
ne Mg. 5a shows the way in which the attack widths of the individual knives are axially offset from one another and are symmetrical to the central plane, with all knives cutting the same chip cross-sections.
Fig. 6, 6a, 6b shows: the processing by a group of four in an analogous manner one other associated, each 90 offset width knives.
The F1g. 7 shows the processing! a greater width with only two equal center planes having wide knives that are offset from one another by <B> 180 '</B>. Broad knife 1 is designed as, multi-steel knife, broad knife 2 before geous as a full cutting knife.
To prevent fluctuations in the workpiece, two supports <I> f </I> and g, offset by <B> 180 '</B> against each other, are directed, for example, as rollers towards the common center point, that is to say towards this Generating point-directed support forces, arranged; they are advanced radially with the broad knives at the same time.
This design has the advantage that you only need two wide knives to machine a turning length.
In all of the anardings shown, the associated broad knives separate the same lengths or. same spa, cross-sections.
As a result, for example, in Fig. 7 die -#Tors.chubdi@iiekei in the radial direction and the main cutting pressures in the vertical direction. In addition, the general subdivision of the chip widths for each of the Viedsta: hlschnä.den enables the conversion of the oscillating forces of the cutting pressure into a constant force.
It has proven to be particularly expedient to give the individual cutting edges of the multi-steel knives different widths so that the individual cream halves take different sized clamping cross-sections.
Different vibration numbers are generated by the cutting pressure of the individual cutting edges. caused, whereby the total pressure of all cutting edges is expressed with the greatest certainty as a practically constant force on the workpiece. Here too, the total chip cross-section is that of the! Multi-steel knife is removed,
which is the same as the chaff cross-section, which is taken from the associated full cutting knife.
In all of the arrangements shown, the associated broad knives separate the same (, lengths. Or the same chip transverse center line. A particular advantage of some of the present embodiments of the "method is that each broad knife in a group has an uninterrupted cutting edge, for example in Fig. The knives c and e, in Fig. 5 the knife b, in Fig. 6 the knife e.
During the roughing work of the upstream wide knives, these knives with the front and rear edge only remove the remaining, equal chip cross-section,
like the other associated multi-steel reamers. However, after finishing the roughing work of the multi-steel cutter, they work for two to three workpiece revolutions üls scraper and in this way create an extremely smooth working surface, which could otherwise only be achieved by grinding with previous machine tools.
The above invention can be changed within wide limits without affecting the scope of the invention itself.
For example, the term cutting width or cutting width should also be understood as the same if, for example, the knife c (see FIG. 3) has a greater width than the space between b ', b', because in this case the knife c but only the remaining chip width lifts off, even if the knife itself @ should have a larger width. It is also conceivable to equip the knife c (see Fig. 6a) with two cutting edges c ', c',
where the sum of the prongs b ', b' is equal to the sum of the prongs c ', c' sai @ l. In this case it is conceivable that one prong c 'comes to rest between the two prongs b', b '. In this case, the central planes of b and c would not completely coincide, but would rather be shifted axially against each other by the width of a tooth; be, well. but the median plane of the knives d, e.