DE2534846C2

DE2534846C2 - Verfahren zum Herstellen eines Nadelfräsers

Info

Publication number: DE2534846C2
Application number: DE19752534846
Authority: DE
Inventors: Viktor Samsonovi&ccaron; Moskva Salukwadse
Original assignee: VSESOJUZNYJ NAUCNO-ISSLEDOVATEL'SKIJ INSTITUT PO STROITEL'STVU MAGISTRAL'NYCH TRUBOPROVODOV MOSKVA SU
Current assignee: VSESOJUZNYJ NAUCNO-ISSLEDOVATEL'SKIJ INSTITUT PO STROITEL'STVU MAGISTRAL'NYCH TRUBOPROVODOV MOSKVA SU
Priority date: 1975-08-05
Filing date: 1975-08-05
Publication date: 1982-10-14
Also published as: DE2534846A1

Description

erhalten.

Der Abstand zwischen den einzelnen Wellen im 50 Halbzeug wird im voraus festgelegt und bleibt nach dem Einlegen des Halbzeugs in den Satz sowie bei der Fertigstellung des Werkzeugs unverändert

Zum Herstellen von Nadelfräsem eines Durchmes-

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein sers bis 300 mm ist es zweckmäßig, das Halbzeug in Verfahren zum Herstellen eines aus einer Vielzahl von 55 einzelne Abschnitte mit einer vom Durchmesser des Drahtborsten bestehenden, walzenförmigen Nadelfrä- Nadelfräsers abhängigen Länge zu zerteilen, diese sers, bei dem elastische Drahtelemente mit ihren die Abschnitte jeweils zu einem flachen Ring zu biegen und Drahtborsten bildenden Abschnitten rechtwinklig zur an den Stoßenden miteinander zu verbinden und den Werkzeugachse ausgerichtet zu einem mehrschichtigen Satz durch Aufeinanderlegen einer Vielzahl solcher Satz gelegt werden, der in Uichtung der Werkzeugachse 60 Ringe zu bilden.

zusammengepreßt wird und in welchem die radial Ebenso kann es jedoch zweckmäßig sein, das inneren Enden der Drahtelemente aneinander befestigt Halbzeug in einzelne Abschnitte mit einer von der werden, deren radial äußere Enden auf einer kreiszy- Breite des Nadelfräsers abhängigen Länge zu zerteilen lindrischen Mantelfläche liegend die Arbeitsfläche des und diese Abschnitte zum Bilden des Satzes lamellenar-Nadelfräsers bilden. Ein solches Verfahren ist aus der 65 tig so in Umfangsrichtung des Nadelfräsers aneinander-GB-PS 12 99 898 bekannt zureihen, daß ihre Wellenbögen jeweils in einer Ebene

Mit dieser Herstellungsweise lassen sich laut der liegen, welche die Werkzeugachse einschließt Diese Art genannten Quelle bereits Nadelfräser herstellen, bei empfiehlt sich zur Herstellung von Nadelfräsern eines

Durchmessers von fiber 300 mm.

Die Erfindung wird nachfolgend durch die Beschreibung von Ausfühningsbeispielen an Hand der Zeichnungen weiter erläutert Es zeigt

F i g. 1 ein Halbzeug des Nadelfräsers; s

F i g. 2 einen Satz der Halbzeuge;

Fig.'3 ein zu einem flachen Ring gebogenes Halbzeug.

Beim vorgeschlagenenen Herstellungsverfahren eines Nadelfräsers wird ein Draht 1 gemäß Fi g. 1 in eine Wellenform mit im wesentlichen parallelen Wellenschenkeln gelegt, so daß man ein Halbzeug erhält, in dem die Wellenhöhe h gleich der bzw. größer als die Länge der künftigen Drahtborsten ist, und in dem der lichte Abstand Δ zwischen den einander zugewandten is Mantellinien benachbarter Wellenschenkel kleiner als der Drahtdurchmesser ist

Dann wird eine Vielzahl der so erhaltenen Halbzeuge derart zu einem Satz gelegt, daß die Wellenschenkel sich rechtwinklig zur Längsachse de_ künftigen Werkzeugs einstellen. Der auf diese Weise erhaltene, mehrschichtige Satz wird zusammengepreßt, und die radial inneren Enden der Wellenschenkel bzw. die inneren Wellenbögen werden miteinander verbunden und so untereinander befestigt Danach werden die radial äußeren Wellnbögen weggeschnitten, wodurch die Arbeitsfläche des fertigen Werkzeugs gebildet wird

Da die Geometrie der Wellenform entsprechend gewählt und vorbestimmt ist, wird eine gleichmäßige Verteilung der freien Arbeitsenden der Drahtborsten auf der Arbeitsfläche des Werkzugs erzielt, wobei ein vorgegebener Ausfüllungsgrad von 0,05-=-0,7 verwirklicht werden kann.

Bei der Herstellung eines Nadelfräsers von einem Durchmesser unter 300 mm werden die auf entsprechende Länge gebrachten Halbzeuge vor dem Legen zu einem Satz jeweils zu einem flachen Ring 2 (Fig.3) gebogen, die Enden der Ringe 2 miteinander verbunden und die Ringe 2 zum Satz geschichtet

Bei der Herstellung eines Nadelfräsers von einem Durchmesser über 300 mm werden die erhaltenen Halbzeuge entsprechender Länge so angeordnet, daß sie in Umfangsrichtung in Ebenen nebeneinanderliegen, deren jede die Achse des Werkzeugs einschließt, wie das in F i g. 2 angedeutet ist

In einem ersten konkreten Ausführungsbeispiel soll ein Nadelfräser von einem Durchmesser der Arbeitsfläche D=300 mm und einer Länge der Drehtborsten /«50 mm bei einem Drahtdurchmesser d= 0,6 mm hergestellt werden.

Durch das Wellen des Drahts 1 wird ein Halbzeug mit einem lichten Abstand Δ=0,5 mm zwischen benachbarten Wellenschenkeln hergestellt Hieraus ergibt sich eine Teilung f der Wellenform von

llmm außen sich nicht ändern, also hier t = 1,1 mm bleiben wird. Folglich wird die mittlere Teilung t_m

-■ 0,85 mm

betragen.
Der Innendurchmesser D₁ des Werkzeugs wird

D₁ = D-Il = 300 - 2 - 50 = 200mm.

Auf diesem radial inneren Kreisumfang mit dem Durchmesser D₁ muß sich die folgende Anzahl von Wellenschcukeln unterbringen lassen

200

0,85

= 740 Wellenschenkel.

Im unverformten Zustand des Halbzeugs betrug der Abstand zwischen den Wellenschenkeln 1,1 mm, sodaß die Länge des gewellten Halbzeugs erhalten wird zu

L = 740· 1,1 «815mm.

Solche Halbzeuge werden so zu flachen Ringen 2 gebogen, daß sich die Enden dieser Halbzeuge miteinander verbinden lassen. Dann wird eine Vielzahl solcher Ringe 2 aufeinandergelegt so daß ein vielschichtiger Satz erhalten wird.

Die inneren Enden der Wellen werden zunächst zusammengepreßt und auf eine bekannte Weise miteinander verbunden, z. B. verlötet oder verschweißt

Im angeführten Beispiel ist der Ausfüllungsgrad φι der radial inneren Umfangsfläche

-In.

Aus einem endlosen gewellten Drahtstreifen werden Halbzeuge von einer Meßlänge L zugeschnitten, deren Größe aus der folgenden Erwägung festgelegt wird:

Zur Herstellung des Werkzeugs sollen die Halbzeuge zu einem flachen Ring 2 gebogen und in dieser Form in parallelen Ebenen aufeinander gelegt werden. Beim Biegen zum Ring 2 werden sich die miteinander zu verbindenden, radial inneren Wellenbögen einander nähern und die Seitenflächen der Drähte benachbarter Wellenschenkel einander berühren, so daß die Teilung fi an dieser Stelle, also radial innen, dem Durchmesser fi =t/=0,6 mm gleich wird, während die Teilung radial während der Ausfüllungsgrad φ der radial äußeren Enden der Drahtborsten an der Arbeitsfläche des Werkzeugs sich aus der Beziehung

π · D · B · φ = η · D₁ ■ B₁ · P₁

ergibt, in der B die Breite der Arbeitsfläche des Werkzeugs und B₁ die Breite de:s Werkzeugs am Innenradius bedeutet. Ist B = B₁, so gilt

D · ρ = D₁ · p\
und damit

D_{1 n} ,, 200

0,366.

Soll ein Werkzeug mit einer kleineren Dichte (d. h. einem geringeren Ausfüllungsgrad) hergestellt werden, so werden die gewellten Halbzeuge etwas kürzer geschnitten, d. h. die Länge L wird etwas kurzer gewählt Die aus solchen gekürzten Halbzeugen erhaltenen flachen Ringe 2 haben einen entsprechend kleineren Durchmesser. Sie werden vor der Montage zum Satz so gestreckt, daß ihr Innendurchmesser

5 6

unverändert, d. h. 200 mm bleibt. In dieser gestreckten Es sei angenommen, daß ein Nadelfräser von einem Form werden die flachen Ringe 2 zu einem Satz Außendurchmesser D= 600 mm und einer Arbeitsbreite zusammengebaut, gepreßt und innen miteinander ß=500 mm aus einem Draht 1 mit c/=l mm und einer verbunden. Länge /der Drahtborsten von /=100mm hergestellt

Nimmt man beispielsweise bei gleichen Werten von 5 werden soll. Der lichte Abstand Δ zwischen benachbar-D und / Halbzeuge einer Länge L von 300 mm statt ten Wellenschenkeln muß kleiner sein als der Durch-740 mm, so wird der Abstand zwischen den Wellen- messer d des Drahts 1 und wird angenommen mit schenkein größer um den Wert des Verhältnisses d=0,8</=0,8mm. Damit wird die Teilung 740 _ndbeträgt t = 1 +0,8 = 1,8 mm.

300 ίο Aus einem endlosen Welldrahtstreifen werden

Halbzeuge von einer Länge L gleich der Breite des I₁I . _LZ°_ = 2,7 mm Nadelfräsers, also L=500mm zugeschnitten. Diese

300 ' Halbzeuge legt man derart in Axialebenen nebeneinan- ||

der, daß die Achse des künftigen Werkzeugs allen M

und die mittlere Teilung t_m wird 15 Halbzeugebenen angehört I

Wenn mit Fi eine vom Querschnitt der Borsten |

_t _ 1.1 + 2,7 _ j Q _mm besetzte repräsentative Fläche und mit Fi die zugeord- "

^m 2 ' nete Gesamtfläche am Innenradius des Werkzeugs

bezeichnet wird, so ist V

betragen. 20 . ■

Der Ausfüllungsgrad radial innen wird ^r = ^π ' ^d

Hieraus erhält man den Ausfüllungsgrad auf der Arbeitsfläche radial außen

_Damit ^ _{def Ausfullungsgrad} 5 '·' -

4 (1+0,8)

0,435,

Im nachfolgenden zweiten konkreten Beispiel geht es und der Ausfüllungsgrad auf dem Außenradius um die Herstellung von Nadelfräsern eines Durchmessers von über 300mm. Zweckmäßigerweise wird die 35 _ A _ nais 600 - 2 · 100 _«.» Berechnung des Werkzeugs mit Hilfe des folgenden, ^{φ 9l} ' D ' 600

vereinfachten Verfahrens durchgeführt:

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

denen der »Ausfüllungsgrad« d.h. das Verhältnis der Patentansprüche: Summe der Querschnittsflächen aller Drahtborstenen den zur Mantelfläche des Nadelfräsers, jeden gewünsch-

1. Verfahren zum Herstellen eines aus einer ten Wert zwischen 0,1 und 033 annehmen kann. Vielzahl von Drahtborsten bestehenden, walzenför- 5 Beim bekannten Verfahren werden als Ausgangsmamigen Nadelfräsers, bei dem elastische Drahtele- terial Drahtabschnitte in ungefähr Borstenlänge oder mente mit ihren die Drahtborsten bildenden allenfalls U-förmig gebogene Drahtstücke mit zwsi Abschnitten rechtwinklig zur Werkzeugachse aus- Schenkeln in Borstenlange verwendet, die in der gerichtet zu einem mehrschichtigen Satz gelegt Handhabung unpraktisch sind und insbesondere bei werden, der in Richtung der Werkzeugachse 10 kleinen Ausfüllungsgraden keine gleichmäßige Verteizusammengepreßt wird und in welchem die radial lung der Borstenenden über die Arbeitsfläche des inneren Enden der Drahtelemente aneinander Nadelfräsers ergeben. Dies ist vor allem bei Ungleichbefestigt werden, deren radial äußere Enden auf mäßigkeiten in Breitenrichtung des Nadelfräsers stöeiner kreiszylindrischen Mantelfläche liegend die rend. Insbesondere bei niedrigen Ausfüllungsgraden Arbeitsfläche des Nadelfräsers bilden, dadurch 15 verteilen sich die radial außenliegenden Enden der gekennzeichnet, daß für die Drahtelemente Borsten beim Legen zum Satz willkürlich unter der der Draht (1) in eine Wellenform mit im wesentli- Wirkung ihres Eigengewichts, wobei sie radial innen chen parallelen Wellenschenkeln gelegt wird und so dichter, radial außer aber loser liegen und so in der ein Halbzeug bildet, in dem die Wellenhöhe (h) späteren Breitenrichtung ungleichmäßig verteilt sind, gleich der bzw. größer als die Länge der künftigen 20 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Drahtborsten und der Abstand (Δ) zwischen Herstellungsverfahren für Nadelfräser aufzuzeigen, bei benachbarten Seiten der Wellenschenkel kleiner als dem eine gleichmäßigere Verteilung der äußeren der Durchmesser des Drahts (1) ist, und daß beim Drahtborstenenden über die Arbeitsfläche des Nadel-Legen zum Satz die Wellenschenkel rechtwinklig fräsers erreicht wird, und zwar insbesondere in dessen zur Werkzeugachse ausgerichtet und nach dem 25 Breitenrichtung und auch schon bei besonders niedrigen Zusammenpressen und Befestigen der radial inneren Ausfüllungsgraden von 0,05 ab.

Wellenbögen die radial äußeren Wellenbögen Ausgehend vom eingangs beschriebenen, bekannten weggeschnitten werden. Verfahren wird zur Lösung dieser Aufgabe erfindungs-

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- gemäß vorgeschlagen, daß für die Drahtelemente der zeichnet, daß das Halbzeug in einzelne Abschnitte 30 Draht in eine Wellenform mit im wesentlichen mit einer vom Durchmesser des Nadelfräsers parallelen Wellenschenkeln gelegt wird und so ein abhängigen Länge zerteilt wird, die jeweils zu einem Halbzeug bildet, in dem die Wellenhöhe gleich der bzw. flachen Ring (2) gebogen und an den Stoßenden größer als die Länge der künftigen Drahtborsten und miteinander verbunden werden, und daß der Satz der Abstand zwischen benachbarten Seiten der durch Aufeinanderlegen einer Vielzahl solcher 35 Wellenschenkel kleiner als der Durchmesser des Drahts Ringe (2) gebildet wird. ist, und daß beim Legen zum Satz die Wellenschenkel

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- rechtwinklig zur Werkzeugachse ausgerichtet und nach zeichnet, daß das Halbzeug in einzelne Abschnitte dem Zusammenpressen und Befestigen der radial mit einer von der Breite des Nadelfräsers abhängi- inneren Wellenbogen die radial äußeren Wellenbögen gen Länge zerteilt wird, die zum Bilden des Satzes 40 weggeschnitten werden.

lamellenartig so in Umfangsrichtung des Nadelfrä- Bei einem solchen Herstellungsverfahren kommt es

sers aneinandergereiht werden, daß ihre Wellenbö- schon bei der Herstellung des Halbzeugs zu einer gen jeweils in einer Ebene liegen, welche die gleichmäßigen Anordnung der später die Drahtborsten Werkzeugachse einschließt bildenden Wellenschenkel, und deshalb wird auch nach

45 Wegschneiden der äußeren Wellenbögen eine gleichmäßige Verteilung der spanabhebend wirksamen Borstenenden über die Arbeitsfläche des Werkzeugs