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Verfahren zwn herstellen und Bearbeiten von Nuten oder Schlitzen
genauer Breite Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen und Bearbeiten
von Nuten oder Schlitzen.genauer Breite Der Erfindung ist die Aufgabe gestellt,
verhältnismäßig schmale Nuten oder Schlitze (z.B. 5mm breit, 10mm tief) mit hoher
Genauigkeit, d.h. mit kleiner Breitentoleranz, guter Parallelität der Wandungen1
geringer Welligkeit und mit hoher Oberflächengüte (z.B. Rauhtiefe Rt 7m) sowie mit
großem Traganteil der Nutwände zu fräsen. Wie weiter unten begründet, ist auch ein
bequemes und genaues Einstellen der Fräserbreite beim erstmaligen Einrichten und
nach dem Schärfen erwünscht. Die Schneiden sollen einfach und schnell austauschbar
sein, wobei das gewunschte Breitenmaß innerhalb bestimmter Abweichungen erhalten
bleiben und auf das genaue Maß schnell nachjustierbar sein soll.
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Die Feineinstellung zur Bestimmung der Schlitzbreite soll in engen
Grenzen (z.B. im Bereich von insgesamt 0,05mm) möglich sein. Die Erfindung rich-tet
sich insbesondere auf das Bearbeiten vorbearbeiteter Nuten.
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Der Erfinder geht bei der Lösung der gestellten Aufgabe von dem Gedanken
aus, daß eine absolute Schlagfreiheit des Werkzeugs dann gegeben ist, wenn nur eine
einzige Werkzeugschneide je Arbeitsfläche wirksam ist, wenn also ein Schlagzahn
verwendet wird. Da die Stand"eit eines Schlagzahns relativ gering ist, ist es wichtig,
die Werkzeuge schnell austauschen und nachju-5 tieren zu können.
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Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird dadurch gelöst, daß
die Nut oder der Schlitz mit einem mehrschleidigen scheibenförmigen Formfräser zunächst
geschruppt wird und anschließend die Wände der Nut oder des Schlitzes jeweils mit
einem Schlag zahnmesser auf genaues Maß geschlichtet wird.
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Die Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens ist erfindungsgemäß
so gestaltet, daß auf einer drehantreibbaren Werkzeug spindel ein Grundkörper drehbar
und mit zur Achse der Werkzeu-gspindel geneigten Achse feststellbar gelagert ist,
auf dem mindestens zwei Werkzeugschneiden diametral gegenüberliegend und in axialer
Richtung in einer Entfernung angeordnet sind, die der Breite der herzusteLlenden
oder zu bearbeitenden Nut oder Schlitzes entspricht.
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Die sich diametral gegenüberliegenden Werkzeugschneiden wirken jede
für sich als Schlagzahn. Die die Schneidkanten tangierenden zur Drehachse der Werkzeugspindel
rechtwinkelig gerichteten Ebenen bestimmen die Breite der erzeugten Nut. Wird der
Grundkörper auf der Werkzeugspindel verdreht, so ändert sich der Abstand dieser
beiden Ebenen und damit auch die Nut- oder Schlitzbreite.
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Zum Zwecke des einfachen Einstellens kann die Vorrichtung dahingehend
weitergebildet sein, daß der Grundkörper einerseits und die Frässpindel oder ein
damit verbundener Teil, z.B. ein Bund o.dgl., andererseits mit Teilungsmarkierungen
versehen sind, um die Winkelstellung der Schneiden relativ zur Frässpindel ablesen
ZU können. Um die Werkzeugschneiden schnell auswechseln zu können, kann das Werkzeug
so gestaltet sein, daß auf dein Grundkörper mehrere Paar Werkzeugschneiden tttlf
dem Umfang verteilt angeordnet
sind, um die wirksamen Werkzeugschneiden
auf der Werhzeugspindel auswechseln zu können. So ist es z.B. möglich, 5 Schneidenpaare
auf einem Grundkörper vorzusehen. Es können dabei also je Nutvaiid nacheinander
5 Schneiden zur Arbeit herangezogen werden, ohne zum Werkzeugwechsel den Grundkörper
des Fräsers von der Werkzeugspindel zu nehmen. Wichtig ist, daß bei diesem Werlçzeugwechsel
zwar die Nut- oder Schlitzbreite nachjustiert werden muß, nicht aber die Nut- oder
Schlitzlage. Dabei wird die Schlitzbreite erfindungsgemäß stufenlos verändert.
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Ein besonderer Vorteil des Fräswerkzeugs nach der Erfindung ist seine
einfache Schärfbarkeit. Ein anderer Vorteil der Erfindung ist, daß sich durch die
Feineinstellung der Breite des Fräslçerlzeugs nacli. der Erfindung die Lage der
Nut oder des Schlitzes nicht verändert.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung gehen aus der nachstehenden
Beschreibung hervor.
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Die Erfindung ist anhand der Figuren 1 bis 3 erläutert.
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Es zeigen 1 Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung, Fig. 2 eine Ansicht des Fräsers nach Fig. 1, Fig. 3 ein Schema zur
Erläuterung des Einstellmechanismus nach der Erfindung.
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Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Auf einer Frässpindel
10, die in bekannter Weise in einer Werkzeugmaschine aufgenommen ist und in bekannter
Weise von einem Motor gegebenenfalls über ein Getriebe angetrieben wird sind zwei
Buchsen 11,12 gesteckt, die relativ zur Werkzeugspindel mittels Paßfedern 13,
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gegen Drehung gesichert sind. Axial wcrdalll die Buchsen einerseits durch einen
Bund 15 und andererseits durch eine Spannmutter 16 gehalten. Ziim halten in axialer
und in Ulnfangsrichtung können auch andere bekannte Mittel vorgesehen sein. Die
einander zugekehrten Stirnseiten 17,18 der beiden Buchsen sind entsprechend parallel
zueinander abgeschrägt und zwar etwa entsprechend der Breite der zu erzeugenden
Nut oder des Schlitzes.
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Zwischen die beiden besagten Stirnseiten ist ein scheibenförmiger
Grundkörper 19 eines Fräsers eingespannt. Da die Stirnflächen des scheibenförmigen
Grundkörpers parallel angeordnet sind, wird der Grundkörper so aufgenommen, das
seine Achse 20 geneigt ist zur Drehachse 21 der Werkzeugspindel. Am Umfang des Grundkörpers
sind eine Anzahl Schneidenpaare befestigt, z.B. angelötet oder mit bekannten Mitteln
angeklemmt. Die beiden Schneiden paare 22,23 bzw. 24,25 liegen diametral gegenüber.
Die Schneiden sind so angeordnet, daß nur die zur Bearbeitung gewählten Schneiden
22,23 die Nut- oder Schlitzwandungen 26,27 berühren können. Die so wirksamen Schneiden
wirken als Schlagzahn. Die beiden anderen Schneiden 24, 25 sind Reserveschneiden.
Wenn die wirksamen Schneiden stumpf sind, wird im Ausführungsbeispiel der Grundkörper
auf der Werkzeugspindel um 90° gedreht so daß dann die Reservescllneiden wirksam
werden können. Fig. 2 zeigt nur ein Beispiel. Es können auch mehr als 2 Reserveschneiden
vorgesehen werdcn.
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Die Breite b der Nut bzw. der Abstand der beiden Nutwandungen 26,27
voneinander wird bestimmt durch die beiden Ebenen 26',27' die auf der Werkzeugspindelachse
21 rechtwinkelig stehen und die die beiden wirksamen Schneiden tangieren. Der Abstand
dieser
beiden Ebenen verändert sich, wenn der Grundkörper 1.9 auf
der Werkzeugspindel verdreht wird. Die Erfinduiig benutzt diese Erscheinung zur
Feineinstellung für die Schlitzbreite. Zu diesen Zweck ist beispielsweise an einer
der Buchsen eine Skala 28 vorgesehen und am Grundkörper eine Marke 29. (In Fig.
2 ist die Skala auf einer Stirnseite eingezeichnet, um sie siclitbar zu machen.
In der praktisch en Aus führung ist sie zweckmäßigerweise am Umfang der Buchse in
der Nähe der Skala vorgesehen.) Die Anordnung der Skala erläutert Fig. 3. Wird der
Grundkörper relativ zu den Buchsen verdreht, dann führen die Schneiden in axialer
Richtung eine Bewegung nach einer Sinuskurve 30 ans. Die größte Breite der Nut oder
des Schlitzes wird dann erzeugt, wenn die wirksamen Schneiden auf dem Kulminationspunkt
31 liegen.
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Die geringste Breite ist dann gegeben, wenig die wirksamen Schneiden
auf einem Punkt 32 liegen, der sich näher am Nullpunkt 33 befindet. Der Punkt 32
kann so dicht am Nullpunkt angeordnet sein, daß noch nicht eine der Reserveschneiden
die Nutwände berührt. In der Mitte zwischen den so bestimmten Extremlagen wird dieNull-Maike
gesetzt für die Normalbreite der Nut. Bei einer Verdrehung nach rechts oder links
wird die Nut dann breiter oder enger erzeugt, wobei die Einstellung äußerst fein
ist.
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In Fig. 2 ist die Skala im Zustand für die größte Nutbreite gezeichnet.
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Um 90° versetzt zur Marke 29 ist auf dem Grundkörper eine zweite Marke
34 für das zweite Schneidenpaar vorgesehen. Sollten mehr Schneidenpaare vorgesehen
sein als gezeichnet sind, dann sind für die weiteren Scirneidenpaare ebenfalls entsprechend
liegende Marken vorzusehen, um die Reserveschneidenpaare eben-1falls an der Skala
28 einstellen zu können.
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Die Grobeinstellung fiir die Nut oder den Schlitz erfolgt durch Auswechseln
der Buchsen 11,12 mit jeweils verschieden schrägen Stirnflächen 17,18. Damit der
Grundkörper 19 auf verschiedenc Neigungen eingestellt werden kann, ist seine zentrale
Bohrung mit nach den Stirnflächen hin sich erweiternden Konen 35, 36 versehen.
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Wesentlich für die Erfindung ist ein Verfahren zum Erzeugen genauer
Nuten oder Schlitze, das darin besteht, daß zunächst mit einem normalen mehrschneidigen
Formfräser oder mit einem kreuzverzahnten Formfräser die Nut oder der Schlitz vorgeschruppt
wird und daß anschließend die Nut- oder Schlitzwände mit Schlagmessern geschlichtet
und dabei auf das genaue Maß gebracht werden.
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Ein besonderer Vorteil des Fräswerkzeugs nach der Erfindung ist die
einfache Schärfbarkeit. Zum Schärfen wird der Fräser nämlich so aufgenommen, daß
sein Grundkörper auf der Spindel der Schärfmaschine rechtwinkelig steht., Normalerweise
verlieren scheibenförmige Fräser beim Schärfen an Breite, was dann unangenehm ist,
wenn sie als Formfräser für Nuten oder Schlitze dienen. Beim Fräswerkzeug nach der
Erfindung ist das unschädlich, weil seine Breite einstellbar ist.