Prüfgerät für Werkzeuge. Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zum Prüfen des Span- und Freiwinkels bei spanabhebenden Werkzeugen. Die Prüfung dieser Winkel ist im allgemeinen stets bei neuen im Betrieb einzusetzenden oder bei nachgeschliffenen Werkzeugen erforderlich. Bisher hat man den Spanwinkel bei Werk zeugen, z. B. Gewindefräsern, mit einer so genannten Universal-Winkellehre geprüft, deren Messschiene sorgfältig an die Zahnbrust des Werkzeuges angelegt werden muss. Die richtige Anlage der Messschiene kann bei diesen Geräten nur durch genaueste Beob achtung des Lichtspaltes zwischen Lineal und Werkzeug-Spanfläche überprüft werden. Durch derartige schwierig durchzuführende Beobachtungen ist die Messung des Spanwin kels bisher sehr zeitraubend und mühsam ge wesen.
Der Freiwinkel an spanabhebenden Werkzeugen, beispielsweise Gewindefräsern, lässt sich mit dem genannten Messgerät prak tisch überhaupt nicht ermitteln, zumal die Freifläche im allgemeinen gekrümmt ist, und daher das Anlegen eines Lineals sehr un genau wird. Man musste deshalb bisher auf die Prüfung des Freiwinkels bei spanabheben den Werkzeugen verzichten, wenn die Frei fläche, wie es bei Gewindefräsen z. B. stets der Fall ist, nicht gerade verläuft, sondern gekrümmt ist.
Bei der Prüfung von spanabhebenden Werkzeugen, z. B. Gewindefräsern, ist es nun besonders zweckmässig, den Span- und den Freiwinkel festzustellen, um bereits vor dem Einsatz des Werkzeuges ein Bild von seinen Schneideigenschaften erhalten zu können. Mit den bisher bekannten Geräten ist es nicht möglich gewesen, diese beiden wichtigen Winkel, von deren Beziehung zueinander die Güte des Werkzeuges in hohem Masse ab hängt, festzustellen.
Das Neue des Prüfgerätes nach der Er findung besteht in einer gegenüber dem Werkzeug beweglich angeordneten, an die Schneidekante eines -Werkzeugzahnes anleg baren Messschiene, welche um eine Kante ihrer Anschlagfläche drehbar ist und ferner in einem um die Achse des eingespannten Prüfstückes schwenkbaren Messstift, der auf die Freifläche eines Werkzeugzahnes aufleg bar ist. Dadurch kann eine einwandfreie und rasche Prüfung der für die Verwendungs fähigkeit von spanabhebenden Werkzeugen wichtigen Span- und Freiwinkel mit wenigen Handgriffen ermöglicht werden.
Die für die Prüfung des Spanwinkels be nutzte Messschiene kann eine Anschlagfläche und eine im Winkel von vorzugsweise 90 zu dieser angeordnete Messfläche aufweisen, wo bei die Drehachse der Schiene zweckmässig in der Kante liegt, die von diesen beiden Flä chen gebildet wird. Hierdurch fällt bei An legen eines Werkzeugzahnes an diese Kante der Anschlagfläche der Messschiene der Dreh punkt der Schiene mit der Schneidenkante des Werkzeugzahnes zusammen, so dass das Anlegen der Messfläche der Messschiene an die Brust des Werkzeugzahnes ohne Hemmung vor sich gehen kann.
Die Verlängerung der Messfläche der Mess- schiene kann bei einer besonders zweckmässi gen Ausführung des Erfindungsgedankens als Winkelanzeiger ausgebildet sein, der mit einer Üblichen Skala zusammenarbeitet. Ferner kann durch eine Vorrichtung, z. B. eine Ringfeder (also einen Energiespeicher) die Spanwinkelanzeigevorrichtung in Rich tung des grössten Zeigerausschlages belastet werden. Der hierdurch erzielbare Vorteil liegt vor allem darin, dass sich die Messfläche der Messschiene beim Einlegen der Schneidekante des Werkzeugzahnes in den von der An schlagfläche und der Messfläche der Schiene gebildeten -Winkel selbsttätig an die Zahn brust anlegt, so dass der Spanwinkel ohne weiteres Zutun sofort von dem die.
Verlänge rung der Messschiene darstellenden Zeiger auf der vorerwähnten Skala angezeigt wird.
Um die Prüfung von Werkzeugen, z. B. Gewindefräsern, verschiedenen Durchmessers zu ermöglichen, wird ferner vorgeschlagen, die Spanwinkelanzeigevorrichtung höhenver- stellbar, beispielsweise an einer Säule Ober halb der Werkzeugeinspannvorrichtung anzu ordnen.
Die bei der Prüfung von spanabhebenden Werkzeugen, insbesondere Gewindefräsern, erforderliche Messung des Freiwinkels kann beim Gegenstand der Erfindung durch einen in der Einspannachse des Werkzeuges schwenkbar gelagerten Hebel erfolgen, an welchem eine Messuhr mit auf die Freifläche des Prüfstückzahnes auflegbarem Messstift in radialer Richtung zum eingespannten Prüf strick verstellbar angeordnet ist.
Die verstell bare Anordnung der Messuhr hat hier wiederum den Vorteil, dass Werkzeuge ver schiedenen Durchmessers geprüft werden können, Lind dass ferner die Freiwinkel- anzeigevorriehtung wahlweise auch vollstän dig ausser Anlage mit dem Prüfstück gerückt werden kann, wenn eine Messung des Frei winkels nicht durchgeführt werden soll.
Bei dieser Ausführungsform des Prüfgerätes wird weiterhin vorgeschlagen, den die Freiwinkel- messuhr tragende Hebel in einer fest angeord neten Führungsbahn beweglich anzuordnen, und seine Schwenkbewegungen auf ein bestimmtes Mass, vorzugsweise auf 10 zu be schränken.
Der Messstift der Messuhr, der bei der Messring des Freiwinkels auf die Frei fläche des Werkzeugzahnes aufgesetzt wird, gleitet beim Verschwenken des die Messahr tragenden Hebels um 10 auf der gekrümm ten Freifläche des Werkzeugzahnes entlang, so dass die Messuhr am Ende der Schwenk bewegung den Betrag anzeigt, um welchen die Freifläche innerhalb der 10 betragenden Schwenkbewegung abfällt.
Ausgehend von der z. B. von einer Mess- uhr angezeigten Bewegung des Messstiftes bei Auflegen desselben auf die Freifläche des Werkzeugzahnes kann der Freiwinkel z. B. in einfacher Weise an Hand eines Dia grammes festgestellt werden, das zweckmässig auf dem Unterbau des Gerätes angebracht ist und auf welchem die den verschiedenen Aus schlägen des Taststiftes bei Werkzeugen unterschiedlichen Durchmessers entsprechen den Freiwinkel ablesbar sind. Auf der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform des Prüfgerätes nach der Erfindung dargestellt.
Fig. 1 zeigt eine schaubildliche Darstel lung des zur Prüfung von Gewindefräsern dienenden Gerätes, Fig. 2 in vergrössertem Massstabe die Mes sung des Span- und Freiwinkels mit dem Ge rät nach Fig. 1.
Auf einer Grundplatte 1 ist an einer Säule 2 höhenverstellbar ein Halter<B>3</B> ge führt, der an einem Arm 4 und einer darin drehbar gelagerten Welle 5 eine mit einer Anschlagfläche 6 und einer Messfläche 7 (Fig. 2) versehene Messschiene trägt. Die Welle 5 ist an der dem Prüfstück zugekehr ten Seite des Armes 4 bei 8 ausgespart, so dass sie mit dem Prüfstück 9 während des Messvorganges nicht in Berührung kommen kann. Die Welle 5, an welcher die Mess- schiene fest angeordnet ist, dreht sich um ihre mittlere Längsachse a, in welcher zugleich auch die beiden in einem Winkel von 90 zu einanderstehenden Flächen 6 und 7 zusam menstossen.
In der geraden Verlängerung der Messfläche 7 ist ein Zeiger 10 mit der Mess- schiene verbunden, der mit einer an dem Arm 4 befestigten Skala 11 zusammen arbeitet. Der Zeiger 10 wird durch eine Zug feder 10a in Richtung des grössten Zeiger ausschlages belastet.
Auf der Grundplatte 1 ist auf einem Bock 12 das Prüfstück 9 mittels einer Aufsteckvor richtung 13 drehbar aufgesetzt. In der Dreh achse b des Prüfstückes ist an dem Bock 12 auf der dem Beschauer abgekehrten Seite ein Hebel 14 schwenkbar gelagert. Die Schwenk bewegungen des Hebels werden durch eine Führung 15 und einen Führungsstift 16 be grenzt und betragen etwa insgesamt<B>10'.</B> Eine Messuhr 17, deren Taststift 18 auf die Freiflächen 1.9 des Prüfstückes aufgesetzt werden kann, ist in einer Schlitzführung des Hebels mittels einer Feststellvorrichtung 20 in radialer Richtung verstellbar angeordnet.
Nach dem Aufsetzen des Prüfstückes auf die Aufsteckvorrichtung 13 wird das Werk zeug in Richtung c gedreht, bis sich die Schneidekante eines Werkzeugzahnes in den Winkel der Messschiene, der von der An schlagfläche 6 und der Messfläche 7 gebildet wird, einlegt. Da nun die Schneidekante des Werkzeugzahnes und die Anlegekante des Messlineals in der Achse a, um welche die Schiene gedreht werden kann, zusammen fallen, legt sich die Messfläche 7 der Schiene unter Wirkung der Zugfeder 10a an die Zahnbrust des Werkzeugzahnes an, und der Zeiger 10 zeigt den Spanwinkel a auf der Skala 11 an.
Zur Messung des Freiwinkels. ss (Fig. 2) wird nach Verschieben der Messuhr 17 in der Schlitzführung des Hebels 14 der Taststift 18 auf die Freifläche 19 zweckmässig in der Gegend der Zahnspitze aufgesetzt, wobei die Messuhr auf den Nullwert zu stellen ist. Nun wird der Hebel 14 mitsamt der darin befestig ten Messuhr 17 um 10 in Richtung d ge schwenkt (Fig. 2). Hierbei gleitet die Tast- spitze 18 auf der Freifläche 19 des zu messen den Werkzeugzahnes entlang, und die Mess- uhr 17 zeigt an, um welches Mass die Frei fläche 19 von dem um b beschriebenen und die Spitzen der Werkzeugzähne berührenden greis abweicht.
Dieses Mass, welches auf der Zeichnung in Fig. 2 mit e bezeichnet ist, stellt - da der Radius des Werkzeuges und damit die Krümmung des umbeschriebenen greises in jedem Falle bekannt ist - den Grundwert dar, der für die Ermittlung der Grösse des Freiwinkels ss an Hand der auf der Grund platte 1 des Gerätes angeordneten Tabelle 21 dient.
Wird beispielsweise von der Messuhr nach der Schwenkung um 10 der Wert 60 angegeben, so kann der Freiwinkel in der Weise ermittelt werden, dass man dem Wert 0,6, vom untern Tabellenrand ausgehend, den Schnittpunkt der Geraden 0,6 mit der Ge raden ermittelt, die dem Durchmesser des ge prüften Gewindefräsers, also beispielsweise 30 am obern Rand der Tabelle entspricht. Von diesem Schnittpunkt 22 nach links gehend erhält man das Mass des Freiwinkels, welches im vorliegenden Falle ungefähr<B>13'30'</B> be trägt.
Derjenige Teil der Freifläche, der von der Schnittkante bis zu dem um 10 ent- (ernten Messpunkt reicht, kann praktisch bei der Berechnung des Diagramms mit ge nügender Genauigkeit als Gerade betrachtet werden. Dieses Stück der Freifläche würde aber zum genauen Anlegen eines Lineals, wovon einleitend die Rede war, nicht ge nügen.
Soll der Freiwinkel mit grösserer Genauig keit bestimmt werden, muss im Diagramm der Kreis berücksichtigt werden, mit dem das Werkzeug hinterdreht wurde.
Tester for tools. The invention relates to a device for checking the rake angle and clearance angle in cutting tools. The checking of these angles is generally always necessary for new tools to be used in the company or for re-ground tools. So far you have to testify the rake angle at work, z. B. thread milling cutters, checked with a so-called universal angle gauge, the measuring rail of which must be carefully placed on the tooth face of the tool. With these devices, the correct installation of the measuring rail can only be checked by carefully observing the light gap between the ruler and the tool face. Due to such difficult-to-perform observations, the measurement of the Spanwin angle has been very time-consuming and tedious.
The clearance angle on cutting tools, for example thread milling cutters, can practically not be determined at all with the measuring device mentioned, especially since the open surface is generally curved, and therefore the creation of a ruler is very imprecise. So you had to do without checking the clearance angle when cutting the tools if the free surface, as is the case with thread milling z. B. is always the case, does not run straight, but is curved.
When testing cutting tools, e.g. B. thread milling, it is now particularly useful to determine the rake and the clearance angle in order to get a picture of its cutting properties before using the tool. With the devices known up to now it has not been possible to determine these two important angles, on the relationship of which the quality of the tool depends to a large extent.
The novelty of the test device according to the invention consists in a movable relative to the tool, applied to the cutting edge of a -Werkzeugzahn ble measuring bar, which is rotatable about an edge of its stop surface and also in a pivotable measuring pin about the axis of the clamped test piece, which on the free surface of a tool tooth is aufleg bar. As a result, the rake and clearance angles, which are important for the usability of cutting tools, can be checked quickly and correctly in just a few simple steps.
The measuring rail used for checking the rake angle can have a stop surface and a measuring surface arranged at an angle of preferably 90 to this, where the axis of rotation of the rail is conveniently in the edge formed by these two surfaces. As a result, when a tool tooth is placed on this edge of the stop surface of the measuring rail, the point of rotation of the rail coincides with the cutting edge of the tool tooth, so that the measuring surface of the measuring rail can be applied to the chest of the tool tooth without any hindrance.
In a particularly expedient embodiment of the inventive concept, the extension of the measuring surface of the measuring rail can be designed as an angle indicator which works together with a conventional scale. Furthermore, by a device such. B. an annular spring (ie an energy storage device) the rake angle display device in Rich direction of the largest pointer deflection are loaded. The advantage that can be achieved in this way is, above all, that the measuring surface of the measuring rail is automatically applied to the tooth face when the cutting edge of the tool tooth is inserted into the angle formed by the stop surface and the measuring surface of the rail, so that the rake angle is immediately applied without any further action of which the.
The pointer representing the extension of the measuring bar is displayed on the aforementioned scale.
In order to test tools, e.g. B. to enable thread milling cutters of different diameters, it is also proposed that the rake angle display device be height-adjustable, for example on a column above the tool clamping device.
The measurement of the clearance angle required when testing cutting tools, in particular thread milling cutters, can be carried out in the subject matter of the invention by a lever pivotably mounted in the clamping axis of the tool, on which a dial gauge with a measuring pin that can be placed on the free surface of the test piece tooth in the radial direction for the clamped test knit is arranged adjustable.
The adjustable arrangement of the dial gauge has the advantage that tools of different diameters can be tested, and that the clearance angle display device can optionally also be moved completely out of contact with the test piece if the clearance angle is not measured should.
In this embodiment of the testing device, it is further proposed that the lever carrying the clearance angle dial indicator be movably arranged in a fixedly arranged guide track and that its pivoting movements be limited to a certain amount, preferably to 10.
The measuring pin of the dial gauge, which is placed on the free surface of the tool tooth with the measuring ring of the clearance angle, slides along the curved free surface of the tool tooth when the lever carrying the measuring wheel is pivoted by 10, so that the dial gauge at the end of the pivoting movement the amount indicates by which the free area falls within the 10 amount of pivoting movement.
Starting from the z. B. movement of the measuring pin indicated by a dial gauge when it is placed on the free surface of the tool tooth, the clearance angle z. B. can be determined in a simple manner on the basis of a Dia gram, which is conveniently attached to the base of the device and on which the various blows from the stylus for tools of different diameters correspond to the clearance angle can be read. The drawing shows an example embodiment of the test device according to the invention.
Fig. 1 shows a diagrammatic presen- tation of the device used for testing thread milling cutters, Fig. 2 shows, on an enlarged scale, the measurement of the rake and clearance angle with the device according to FIG. 1.
On a base plate 1 on a column 2 is a height-adjustable holder <B> 3 </B> ge leads, which is provided on an arm 4 and a shaft 5 rotatably mounted therein with a stop surface 6 and a measuring surface 7 (FIG. 2) Measuring bar carries. The shaft 5 is recessed on the side of the arm 4 facing the test piece at 8 so that it cannot come into contact with the test piece 9 during the measuring process. The shaft 5, on which the measuring rail is fixedly arranged, rotates about its central longitudinal axis a, in which at the same time the two surfaces 6 and 7 which are at an angle of 90 to one another also meet.
In the straight extension of the measuring surface 7, a pointer 10 is connected to the measuring bar, which works together with a scale 11 attached to the arm 4. The pointer 10 is loaded by a tension spring 10a in the direction of the largest pointer deflection.
On the base plate 1, the test piece 9 is rotatably mounted by means of a Aufsteckvor device 13 on a bracket 12. In the axis of rotation b of the test piece, a lever 14 is pivotably mounted on the bracket 12 on the side facing away from the viewer. The pivoting movements of the lever are limited by a guide 15 and a guide pin 16 and amount to about 10 'in total. A dial gauge 17, the stylus 18 of which can be placed on the free areas 1.9 of the test piece, is in a Slotted guide of the lever arranged adjustable in the radial direction by means of a locking device 20.
After placing the test piece on the attachment 13, the work tool is rotated in direction c until the cutting edge of a tool tooth is in the angle of the measuring rail, which is formed by the impact surface 6 and the measuring surface 7, inserts. Since the cutting edge of the tool tooth and the contact edge of the measuring ruler in axis a, around which the rail can be rotated, coincide, the measuring surface 7 of the rail rests against the face of the tool tooth under the action of the tension spring 10a, and the pointer 10 shows the rake angle a on the scale 11.
For measuring the clearance angle. ss (Fig. 2) after moving the dial gauge 17 in the slot guide of the lever 14, the stylus 18 is placed on the free surface 19 expediently in the vicinity of the tooth tip, the dial gauge being set to zero. Now the lever 14 together with the dial gauge 17 fastened therein is pivoted by 10 in the direction d (FIG. 2). Here, the probe tip 18 slides on the free surface 19 of the tool tooth to be measured, and the dial gauge 17 shows the extent to which the free surface 19 deviates from the old man described at b and touching the tips of the tool teeth.
This dimension, which is denoted by e in the drawing in FIG. 2, represents - since the radius of the tool and thus the curvature of the circumscribed old man is known in every case - the basic value which is used to determine the size of the clearance angle ss Hand of the table 21 arranged on the base plate 1 of the device.
For example, if the dial gauge indicates the value 60 after swiveling it by 10, the clearance angle can be determined in such a way that the value 0.6, starting from the bottom of the table, is the intersection of the straight line 0.6 with the straight line which corresponds to the diameter of the thread milling cutter tested, for example 30 at the top of the table. Going to the left from this intersection point 22, one obtains the dimension of the clearance angle, which in the present case is approximately <B> 13'30 '</B>.
That part of the open area that extends from the cutting edge to the measuring point that has been harvested by 10 can practically be regarded as a straight line when calculating the diagram. This part of the open area would, however, be used to create a ruler, of which the opening speech was not sufficient.
If the clearance angle is to be determined with greater accuracy, the circle with which the tool was undercut must be taken into account in the diagram.