DE2650955C2

DE2650955C2 - Schlagmesser-Fräsmaschine

Info

Publication number: DE2650955C2
Application number: DE2650955A
Authority: DE
Inventors: Karl 5600 Wuppertal Lieser
Original assignee: Wera Werk Hermann Werner GmbH and Co KG
Current assignee: Wera Werk Hermann Werner GmbH and Co KG
Priority date: 1976-11-08
Filing date: 1976-11-08
Publication date: 1985-06-27
Also published as: FR2369896B1; DE2650955A1; GB1543514A; US4164891A; FR2369896A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Schlagmesser-Fräsmaschine gemäß Oberbegriff des Hauptanspruches.

Eine derartige Schlagmesser-Fräsmaschine ist aus der DE-OS 19 21 514 bekannt, wobei die Werkzeug-Trägerachse und die Werkstück-Drehachse rechtwinklig und windschief zueinander stehen. Es lassen sich auf diese Weise in gleicher Umfangsverteilung am Werkstück vorgesehene Nuten mit hoher Schnittgeschwindigkeit einarbeiten, ohne Kühlmittel zu verwenden, und zwar bedingt durch das Freischneiden der Werkzeugschneide. Die erzeugten Nuten sind zwar in ihrer geometrischen Querschnittsform dem Schlagmesser-Schneidenprofil ähnlich, jedoch sind sie durch das Freischneiden etwas vergrößert. Da die Querschnittsform der Nuten vom Schlagmesser-Schneidenprofil abhängig ist, dem Flugkreis des Schlagmessers, dem Werkstück-Durchmesser, der Teilung und der Schnittiefe, muß bereits bei Änderung eines dieser Parameter eine anders profilierte Schlagmesserschneide gewählt werden. Sodann ist es nicht möglich, bei Einhaltung vorstehend genannter Parameter mittels eines einzigen Schlagmesser-Schrieidenprofils unterschiedliche Nutenformen zu erzeugen. Dies bedarf dann ebenfalls anderer Schlagmesserschneiden mit anderem Profil.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schlagmesser-Fräsmaschine der angegebenen Art in herstellungstechnisch einfacher Weise so auszugestalten, daß auch Sonderverzahnungen herstellbar sind, wobei trotz Verwendung normaler Schlagmesser gemäß DE-OS 19 21 514, das Nutprofil variierbar ist bis hin zur Schneidenform des Schlagmessers.

Gelöst ist die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe in Verbindung mit der Maschine nach dem Oberbegriff durch die im Kennzeichen des Patentanspruches angegebener. Merkmale.

Es ist aus der DE-AS 12 03 576 eine Werkzeugmaschine bekannt, die es erlaubt, an zylindrischen Werkstücken Zahnlücken oder Nuten mit einer Steigung von 45 bis 90° zu erzeugen. Um an zylindrischen Werkstükken außenseitig Keilnuten vorzusehen, bedient man sich eines ringförmigen Werkzeugträgers, der einen oder mehrere in den Ringraum ragenden Fräserzähne aufweist. Der Werkzeugträger ist dabei um eine rechtwinklig zur Drehachse des Werkstückes liegende Achse schwenkbar, derart, daß die Umlaufebene der Werkzeugschneide^) in einen spitzen Winkel zur Drehachse des Werkstückes bringbar ist

Diese Werkzeugmaschine gestattet es nicht, solche Nuten herzustellen, die geradlinige, von einem spitzen Nutengrund ausgehende Flanken besitzen. Ferne.' erhält man nur angenäherte Zahnformen. Auch muß eine Anpassung zwischen dem Werkzeugträger und dem Durchmesser des Werkstücks erfolgen. Liegt ein größerer Werkstück-Durchmesser vor, so ist ein entsprechend größerer Werkzeugträger einzusetzen, wenn dies überhaupt möglich ist Sodann erlaubt diese Werkzeugmaschine bspw. keine Herstellung von stirnseitigen Kupplungsverzahnungen.
Zufolge der erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist eine gattungsgemäße Schlagmesser-Fräsmaschine von erhöhtem Gebrauchswert angegeben. Sie eignet sich insbesondere zur Herstellung von Zahnwellenprofilen, Kerbverzahnungen, Hirthverzahnungen, Keilwellenprofilen und Sonderprofilen. Mittels eines Schlagmes-

sers können trotz Änderung der das Nutenprofil bestimmenden Parameter der Werkzeugschneide genau angepaßte Nuten am Werkstück hergestellt werden. Eine Änderung der Parameter wird dabei durch ledigliches Verschwenken des Werkzeugträgers um den entsprechenden Winkel kompensiert Mit einer einzigen Schlagmesserschneide lassen sich auch unterschiedliche Nutenformen ohne Änderung der das Nutenprofil bestimmenden Parameter am Werkstück erzeugen, und zwar ebenfalls durch Verschwenken des Werkzeugträgers. Es ergibt sich dadurch eine erhebliche Einsparung an Werkzeugkosten. Zwecks Fixierung der Schwenkstellung des Werkzeugträgers kann bspw. dieser mit einem Bogenschlitz versehen sein, in welchen eine Spannschraube hineinragt. Nach Lösen derselben ist das Verschwenken möglich, und durch Anziehen der Schraube wird die eingestellte Neigungslage des Werkzeugträgers gesichert. Diese Einstellarbeiten sind kurzfristig durchführbar, so daß dies nicht zu Lasten der Wirtschaftlichkeit der Schlagmesser-Fräsmaschine führt Bei verstelltem Werkzeugträger liegt dann die Umlau^febene der Schlagmesserschneide in einem spitzen Winkel zur Drehachse des Werkstücks. Je größer der Einsteliwinkel wird, desto größer wird die Nut in ihrer Querschnittsform, falls die das Profil der Nuten bestimmenden Parameter nicht geändert werden. In Versuchen wurde ermittelt, daß ein Verstellbereich von 30° in beiden Schwenkrichtungen ausreicht, um den auftretenden Anforderungen gerecht zu werden. Zur erleichterten Einstellung des Werkzeugträgers kann z. B.

eine Skala dienen, die mit einer Fixmarkierung der Schlagmesser-Fräsmaschine zusammenwirkt. Weiterhin läßt sich mit hohen Schnittgeschwindigkeiten arbeiten, so daß keine Leistungsminderung trotz geneigt stehendem Werkzeugträger auftritt. Mittels der erfindungsgemäßen Schlagmesser-Fräsmaschine ist es sogar bei entsprechender Stellung des Werkzeugträgers möglich, stirnseitige Kupplungsverzahnungen mit negativen Mitnahmeflächen zu fertigen, was den Vorteil bringt, daß beide Kupplungshälften in Eingriff gezogen werden.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der F i g. 1 bis 5 erläutert. Es zeigt

Fi g. 1 eine Ansicht einer erfindungsgemäß ausgestalteten Schlagmesser-Fräsmaschine,
Fig.2 in vergrößerter Ausschnittsdarstellung eine Ansicht im Bereich des Werkzeugträgers und des das Werkstück haltenden Spannfutters,

F i g. 3 einen Vertikalschnitt durch den Werkzeugträger,

F i g. 4 eine der F i g. 2 entsprechende Darstellung, jedoch bei um 10° verstelltem Werkzeugträger und

Fig.5 eine Stirnansicht gegen das in dieser Stellung des Werkstückträgers gefertigte Werkstück mit vergrößerten Nuten.

Die Schlagmesser-Fräsmaschine besitzt ein Fußgestell 1, in welchem ein nicht dargestellter mechanischer Antrieb untergebracht ist. Mittels einer Kurbel 2 !äßt sich eine Uufenlose Drehzahleinstellung vornehmen. Durch den mechanischen Antrieb werden ein Werkstück 3 und ein Schlagmesser 4 in aufeinander abgestimmte Drehzahlen gebracht

Ein Spannfutter 5 dient zur Aufnahme des Werkstücks 3, welches um eine horizontal liegende Drehachse χ antreibbar ist

Das Schlagmesser 4 ist an einer Fräserwelle 6 befestigt. Getragen ist diese von einem Werkzeugträger 7. In der Grundstellung des Werkzeugträgers 7, vergl. F i g. 1 bis 3, ist die Werkzeug-Trägerachse y vertikal zur Werkstück-Drehachse χ ausgerichtet

Der Werkzeugträger 7 ist um eine rechtwinklig zur Werkstück-Drehachse χ liegende Achse ζ schwenkbar. Hierzu bildet der Werkzeugträger einen Kragen 8 aus, der formpassend in eine Lagerhöhlung 9 eines maschi· nenseitigen Lagerbocks 10 ragt Der Werkzeugträger 7 ist mit einer Flanschplatte 11 versehen. Diese bildet einen konzentrisch zur Achse ζ liegenden Bogenschlitz 12 aus. Eine Spannschraube 13 durchsetzt den Bogenschlitz 12 und tritt in eine Gewindebohrung des Larjerbockes 10 ein. Der Bogenschlitz 12 erstreckt sich beim Ausführungsbeispiel, ausgehend von einer Fixmarkierung 14 des Lagerbocks 10, in beiden Schwenkrichtungen um 30°. Zwecks erleichterter Einstellung des Werkzeugträgers bildet die Flanschplatte 11 eine Skala 15 aus.

Die Fräserwelle 6 wird über im Werkzeugträger 7 gelagerte Stirnräder 16 und 17 angetrieben. Eine das Stirnrad 17 tragende Welle 18 ist mit einem Kegelrad 19 bestückt, welches mit einem um die Achse ζ laufenden Kegelrad 20 kämmt. Bedingt durch den Kegeltrieb 19, 20 wird der Drehantrieb auch bei verschwenktem Werkzeugträger 7 aufrechterhalten.

In den F i g. 1 bis 3 nimmt der Werkzeugträger 7 eine solche Stellung ein, in welcher die Umlaufebene des Schlagmessers 4 mit der Werkstück-Drehachse χ fluchtet. Die geneigt zur Werkzeug-Trägerachse >-stehenden Flanken 4', 4" des Schlagmessers 4 erzeugen dabei Nuten 21 im Werkstück 3, deren Winkel alpha geringfügig größer ist als der von den Flanken 4', 4" eingeschlossene Winkel. Sollen mit dem gleichen Schlagmesser 4 Nuten 22 mit größerem Winkel alpha' gefertigt werden, ist der Werkzeugträger 7 um die Achse ζ um einen entsprechenden Winkel zu verstellen. Die Umlaufebene u des Schlagmessers 4 liegt dann in einem spitzen Winkel beta zur Werkstück-Drehachse χ.

Je größer der Verstellwinkel des Werkzeugträgers 7 gewählt wird, desto größer wird der von den Nutenflanken eingeschlossene Winkel.

Es ist jedoch auch möglich, daß der Nutenwinkel genau dem Profil des Schlagmessers 4 entspricht. Der Werkzeugträger 7 wird hierzu um einen geringeren Winkel verstellt und justiert. Weiterhin kann die dem Schla^rntfSserprofil genau angepaßte Nutenform erzeugt Werden, wenn sich z. B. der Werkstückdurchmesser odftr die Teilung ändern sollte, was wiederum durch entsprechendes Verstellen des Werkzeugträgers 7 erreichbarist.

Anstelle des in der Zeichnung dargestellten Schlagmessers 4 mit sich in einer Spitze treffenden Flanken 4', 4" könnte auch ein anderes Schlagmesser gewählt werden, welches bspw. ein trapez- oder evolventenförmiges Profil besitzt

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Schlagmesser-Fräsmaschine zum gleichzeitigen Einfräsen mehrerer Nuten in umlaufende Werkstükke mittels eines an einem umlaufenden Werkzeugträger radial auswärts vorstehenden Schlagmessers, wobei die Umlaufdrehzahlen von Werkzeugträger und Werkstück in einem von der Nutenzahl des Werkstückes bestimmten Verhältnis stehen, das Schlagmesser in Längsrichtung vom freien Ende des Werkstückes her in das im Längszug vorgeschobene Werkstück eintaucht und wobei Werkzeugträgerachse und Werkstückachse windschief zueinander verlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugträger (7) um eine Achse (^schwenkbar und feststellbar ist, welcLe die Drehachse (x) des Werkstückes (3) und die Werkzeugträgerachse (y) rechtwinklig schneidet.