DE348567C

DE348567C - Back lathe for milling cutters and similar tools

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Publication number: DE348567C
Application number: DE1921348567D
Authority: DE
Original assignee: H Zehrlaut & Co Dr
Current assignee: H Zehrlaut & Co Dr
Priority date: 1921-03-12
Filing date: 1921-03-12
Publication date: 1922-02-10

Description

Das Hinterdrehen von Fräsern, Gewindebohrern und anderen umlaufenden Werkzeugen erfordert nach Vollendung des eigentlichen Arbeitsweges einen schnellen Rückzug des Stahls, damit die zwischen den einzelnen Zähnen notwendigen Nuten möglichst schmal und hierdurch die Zahnrüoken länger ausfallen, der Fräser somit eine längere Lebensdauer erhält. Der plötzliche Rückzug desThe back turning of milling cutters, taps and other rotating tools requires a quick retreat after completing the actual commute of the steel, so that the grooves required between the individual teeth are as narrow as possible and as a result, the tooth roots turn out to be longer, and the milling cutter therefore has a longer service life receives. The sudden withdrawal of the

ίο Drehstahls wird durch eine mit dem Werkstück gleich- oder parallelachsig gelagerte Nockenscheibe bewirkt, an der ein Abgleitdaumen arbeitet. Nach jedem Ablauf eines Zahns der Nockenscheibe springt der meist in einem wagerecht beweglichen Support oder in einem Pendelrahmen eingespannte Stahl plötzlich aus dem Bereich des Werkstücks zurück. Dabei ist die Umlaufgeschwindigkeit des Werkstücks eine gleichförmige. Bei be-ίο The turning tool goes through one with the workpiece causes cam disc mounted on the same or parallel axes, on which a sliding thumb works. After each expiration one The tooth of the cam disk usually jumps in a horizontally movable support or Steel clamped in a pendulum frame suddenly retreats from the area of the workpiece. The speed of rotation of the workpiece is uniform. When loading

ao kannten Hinterdrehbänken steht diese Geschwindigkeit in einem ganz bestimmten Verhältnis zur Nutenbreite, des zu hinter drehenden Fräsers. Bei größerer Geschwindigkeit muß sich die Nutenbreite naturgemäß vergrößern, weil der Drehstahl zu dem durch das Abgleiten des Daumens von der Nockenscheibe entstehenden plötzlichen Rückzug eine ! gewisse, der Länge des Rückzugweges des j Stahls entsprechende Zeit benötigt, die sich bei gleichem Weg des Rückzugs in allen Fällen stets gleichbleibt.Ao known backing lathes, this speed is in a very specific relationship to the groove width of the milling cutter to be turned behind. At greater speed Naturally, the width of the groove must increase, because the turning tool is too sensitive to the The thumb slides off the cam causing a sudden retraction ! a certain time, corresponding to the length of the retraction path of the steel, is required, which remains the same in all cases for the same route of withdrawal.

Bevor der Stahl zum Schnitt an den nächsten Zahn des Werkstücks ansetzt, muß er seine ursprüngliche Ruhelage erreicht haben. Er darf also nicht bereits zum Schnitt für ' den nächsten: Zahn ansetzen, während er sich noch in der durch die Bewegung hervorgerufe-] nen Erschütterung oder auf dem Rückwege ! befindet. Wird die Länge eines Zahns des zu hinterdrehenden Werkstücks z. B. zu 10 mm, die Nutenbreite zu 3 mm angenommen, und ist die Arbeitszeit für die Spanäbnahme je Zahn eine Sekunde, so legt das Werkstück bei seinem Umlauf je Zahn einschließlich Nut einen Weg von 13 mm in der Sekunde zurück. Es bleibt dem Stahl alsBefore the steel starts to cut to the next tooth on the workpiece, it must have reached their original resting position. So he's not allowed to cut for 'the next: insert the tooth while it is still in the position caused by the movement-] a shock or on the way back! is located. If the length of a tooth of the workpiece to be back-turned z. B. to 10 mm, the groove width assumed to be 3 mm, and if the working time for the chip removal is one second per tooth, then that defines Workpiece with its revolution per tooth including the groove a path of 13 mm in the Second back. It remains as the steel

Weg zur Ausführung des Rückzugs, am Umfang des Werkstücks gemessen, die Nutenbreite von 3 mm, während ihm- an Zeit ³/₁₃ oder 0,23 Sekunden zur Verfügung stehen. Soll aber die Arbeitsleistung beschleunigt, also eine schnellere Herstellung des Werkstücks erzielt werden, dann müßte die Umlaufgeschwindigkeit des Werkstücks gesteigert werden. Demgemäß würde sich die dem Stahl zum Rückzug verbleibende Zeit verringern. Er fände nicht mehr Zeit, zu seinem Ausgangspunkt zurückzukehren und würde bereits die vordere Kante .des folgenden Zahns wegschneiden. Die einzige Möglichkeit, diesem Nachteil vorzubeugen, bestände in der Vergrößerung der Nutenbreite. Dies hätte aber andere wesentliche Nachteile im Gefolge. Jeder einzelne Zahn des Fräsers würde schmäler und damit auch dessen Lebensdauer kürzer. Die Nutenbreiten würden von den normal festgesetzten abweichen und der Fräser erhielte ein unnatürliches Aussehen. Hieraus geht hervor, daß die Umdrehungszahl des zu hinterdrehenden Werkstücks, bei den bekannten Hinterdrehbänken eine genau begrenzte ist, die sich nicht überschreiten läßt, sollen nicht die geschilderten Nachteile in Kauf genommen werden. Damit ist aber auch die Arbeitsleistung begrenzt.Measured for Carrying Out the retreat, at the periphery of the workpiece, the groove width of 3 mm, while him- of time are ^_3/13 or .23 seconds available. If, however, the work performance is to be accelerated, that is to say a faster production of the workpiece is to be achieved, then the rotational speed of the workpiece would have to be increased. Accordingly, the time remaining for the steel to retract would be reduced. He would not find time to return to his starting point and would already cut away the leading edge of the following tooth. The only way to prevent this disadvantage would be to increase the width of the groove. However, this would have other major disadvantages as a result. Each individual tooth on the milling cutter would be narrower and its service life would be shorter. The groove widths would deviate from the normal ones and the milling cutter would have an unnatural appearance. From this it can be seen that the number of revolutions of the workpiece to be back-turned is precisely limited in the known back-turning lathes and cannot be exceeded if the disadvantages described are not to be accepted. But this also limits the work performance.

Während die Einstellung zur Teilung für die verschiedenen Zähnezahlen bisher noch einigermaßen erreichbar ist — sei es durch Auswechslung verschiadenzahniger Kopierscheiben, sei es durch Einschaltung von Wechselrädern — so ist die Veränderung der Hinterdrehtiefe der einzelnen Zähne noch durchaus unvollkommen. Das gilt auch für solche Hinterdrehvorrichtungen, bei denen der Drehstahl in umgekehrter Anordnung im Support eingespannt und die Werkstückwelle exzentrisch zur Antriebswelle in einem schwingenden Rahmen gelagert ist, der mittels einer auf der Antriebswelle sitzenden Daumenscheibe die Pendelbewegung' erhält. Hierbei findet jedoch kein plötzliches Wegkippen des Werkstücks statt.While the setting for the division for the various numbers of teeth is still is reasonably achievable - be it by replacing different toothed copy disks, be it by engaging change gears - so is the change of Back-turning depth of the individual teeth is still quite imperfect. That also applies to such back-turning devices in which the turning tool in the reverse arrangement in Support clamped and the workpiece shaft eccentric to the drive shaft in one swinging frame is mounted by means of a seated on the drive shaft Thumb disc receives the pendulum motion '. However, there is no sudden tilting away of the workpiece.

Auch bei der Hinterdrehbank nach vorliegender Erfindung ist die Werkstückwelle in einem Pendelrahmen gelagert, jedoch wird ihre Drehung zugleich auf eine Nockenscheibe übertragen, die mit einer ein- und feststellbaren Kurvenbahn zusammenarbeitet. Durch deren Verstellung kann sowohl der Pendelausschlag als auch die Hinterdrehtiefe beliebig verändert werden. Die "Übereinstimmung der Zähnezahl der Daumenscheibe und des Werkstücks wird durch Einschaltung entsprechender Übersetzungen hergestellt. Damit entfallen die Auswechslung und das Vorrätighalten einer großen Anzahl Daumenscheiben für die verschiedenen Zähnezahlen und vor allem für die verschiedenen Hinterdrehtiefen. Ein vielleicht noch mehr ins Gewicht fallender Vorteil der Erfindung ist die ' Steigerung der Arbeitsleistung. Sie wird erreicht durch die Lagerung der Sohwingungsachse des das Werkstück tragenden Pendelrahmens außerhalb des Teilkreises des Antriebrads. Dadurch entsteht beim Arbeitshub eine Voreilung und eine entsprechende große Nacheilung beim Leerhub. Letztere gestattet eine Erhöhung der Umlaufgeschwindigkeit. The workpiece shaft is also in the rear lathe according to the present invention mounted in a pendulum frame, but its rotation is also controlled by a cam disk transmitted, which works together with a cam track that can be set and locked. By both the pendulum deflection and the depth of the rear turning can be adjusted as required to be changed. The "correspondence between the number of teeth on the thumb disc and the Workpiece is produced by engaging appropriate translations. In order to There is no need to change or keep a large number of thumb discs in stock for the different numbers of teeth and, above all, for the different depths of relief. Perhaps an even more significant advantage of the invention is the increase in work efficiency. It will be achieved through the mounting of the vibration axis of the pendulum frame that supports the workpiece outside the pitch circle of the drive wheel. This results in a lead and a corresponding one on the working stroke large lag in idle stroke. The latter allows the speed of rotation to be increased.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in Abb. 1 in Seiten- und in Abb. 2 in Oberansicht dargestellt. Abb. 3 zeigt eine Einzelheit und Abb. 4 sehematisoh die Vor- und Nacheilung.In the drawing, an embodiment of the invention is shown in Fig. 1 in side and shown in Fig. 2 in top view. Fig. 3 shows a detail and Fig. 4 sehematisoh the lead and lag.

Im Werkbankgestell α ist die treibende Welle b gelagert, auf der das Zahnrad c sitzt. Außerdem ist im Werkbankgestell α ein Pendelrahmen d in Spitzen bei e gelagert, die außerhalb des Teilkreises des treibenden Zahnrades c liegen. Dieses greift in ein Zahnrad/ ein, dessen Welle/' im Pendelrahmen d gelagert ist. Das Zahnrad / treibt mittels des Rades g ein Zahnrad h, das gleichfalls im Pendelrahmen ώ lagert und auf der zum Aufspannen des Werkstücks, z. B. eines Fräsers k, dienenden Welle i sitzt. Vom Zahnrad h wird die Drehung über das Zahnrad I auf die im Pendelrahmen d gelagerte Welle m übertragen. Auf ihr sitzt eine Daumenscheibe n, die im gezeichneten Beispiel zwölf Zähne, also ebensoviel wie der zu bearbeitende Fräser k, aufweist. Die Daumen n' der Scheibe η arbeiten mit einer Kurvenscheibe 0 zusammen, die um den Zapfen a' im Werkbankgestell α drehbar ist und mittels eines Griffes 0 verstellt werden kann. Der Grad der Einstellung läßt sich durch eine am Gestell α vorgesehene nicht gezeichnete Skala bestimmen. Die Kurvenbahn 0 kann eine Kurvenibahn aufweisen, die nach einem Kreisbogen aus dem Mittelpunkt der Daumenscheibe η geschlagen ist. Der Pendelrahmen d würde stillstehen, wenn die Kreiskurve gleichachsig zur Daumenscheibe-n eingestellt ist. Für das Hinterdrehen der Werkstücke wird · die Kurvenbahn 0 nach Vorschrift der Skala 110. eingestellt. Damit ist der Pendelausschlag und demgemäß die Hinterdrehtiefe bestimmt, weil die Daumen ri den Pendelrahmen d in Übereinstimmung mit der ihnen durch die Kurvenscheibe 0 erteilten Ablenkung wegdrücken. Beim Abgleiten der Daumen n' von der Kurvenscheibe 0. fällt der Pendelrahmen d um dasselbe Maß plötzlich zurück und führt damit den Fräser k aus dem Bereich des Stahls. Die Zähnezahl der Daumenscheibe μ iao ist eine beliebige. Die erforderliche Übereinstimmung mit der Zaih.ne2a.hl des Fräsers k In the workbench frame α , the driving shaft b is mounted on which the gear c is seated. In addition, a pendulum frame d is mounted in peaks at e in the workbench frame α , which lie outside the pitch circle of the driving gear c. This engages in a gear / whose shaft / ' is mounted in the pendulum frame d. The gear / drives a gear h by means of the wheel g , which is also stored in the pendulum frame ώ and on which to clamp the workpiece, e.g. B. a cutter k, serving shaft i sits. The rotation is transmitted from the gear wheel h via the gear wheel I to the shaft m mounted in the pendulum frame d . A thumb disk n sits on it, which in the example shown has twelve teeth, i.e. as many as the milling cutter k to be machined. The thumbs n 'of the disk η work together with a cam disk 0 , which can be rotated about the pin a' in the workbench frame α and adjusted by means of a handle 0. The degree of adjustment can be determined by a non-illustrated scale provided on the frame α. The curved path 0 can have a curved path which is struck from the center of the thumb disk η according to an arc of a circle. The pendulum frame d would stand still if the circular curve is set coaxially to the thumb disk -n . For the back turning of the workpieces · the cam track 0 is set according to the specifications of the scale 110. This determines the pendulum deflection and, accordingly, the depth of the rear turning, because the thumbs ri push the pendulum frame d away in accordance with the deflection imparted to them by the cam disk 0. When the thumb n ' slides off the cam 0, the pendulum frame d suddenly falls back by the same amount and thus leads the milling cutter k out of the area of the steel. The number of teeth on the thumb disk μ iao is arbitrary. The required compliance with the Zaih.ne2a.hl of the cutter k

wird durch Auswechslung der Übersetzungsräder h und / bewirkt. is effected by replacing the transmission gears h and /.

Die Voreilung entsteht dadurch, daß der , Pendelrahmen d beim Vorschwingen einen Kreisausschlag um seinen außerhalb des Teil- ' kreises des treibenden Zahnrades c gelegenen Drehpunkt e beschreibt und dem auf dem Support q fest eingespannten Drehstahl p im gleichen Drehsinn entgegeheilt, wie durch den ίο Winkel α in Abb. 4 angedeutet. Dabei zwingt das Zahnrad c das Zahnrad /, sich im gleichen Drehsinn abzuwickeln. Beim Rückschwingen des Pendelrahmens d nach erfolgtem Abgleiten der Daumenscheibe η von der Kurvenscheibe 0 erfolgt eine dem Grad der Voreilung entsprechend große Nacheilung.The lead arises from the fact that the pendulum frame d describes a circular deflection around its pivot point e located outside the pitch circle of the driving gear c and heals the turning tool p firmly clamped on the support q in the same direction of rotation as through the ίο angle α indicated in Fig. 4. The gear c forces the gear / to unwind in the same direction of rotation. On the return swing of the pendulum after a successful frame d sliding of the thumb disk η of the cam 0 takes place the degree of overfeed correspondingly large retardation.

Angenommen, ein zu hinterdrehender Frä- ; ser hat zehn Zähne und dreht sich in zehn Se- I künden einmal herum. Er hat dann für jeden ao Zahn einschließlich der Nut eine Umlaufzeit von einer Sekunde. Die Zahnlänge beträgt j 10 mm, die Nutenbreite 3 mm, mithin der Zahnabstand 13 mm. Demnach wird die Zahnlänge von 10 mm in ¹⁰J₁₃ = 0,77 Seas künden zurückgelegt. Der Rest von 0,23 Sekunden bleibt für die Nutbreite und demzufolge dem Stahl zum Rücklauf zur Verfugung. Infolge der Lage des Schwingungspunkts e des Pendelrahmens d außerhalb des j treibenden Zahnrads c und der Abrollung der Räder c und / aufeinander, wird bei jedem Hub eine Voreilung von 3 mm erreicht, wie ; durch Versuche festgestellt wurde. Der Frä- j ser legt nun innerhalb der obenberechneten ' 0,77 Sekunden einen Weg von insgesamt ■ 13 mm zurück. Da nur während einer Weg- , länge von 10 mm Arbeit geleistet wird, so ! braucht der Fräser infolge der Voreilung, zur Zurücklegung dieses 10 mm langen WegesAssume a milling machine to be undercut; It has ten teeth and turns around once in ten seconds. It then has a rotation time of one second for each ao tooth including the groove. The length of the teeth is 10 mm, the width of the groove 3 mm, and therefore the distance between the teeth is 13 mm. Accordingly, the tooth length of 10 mm is covered in ¹⁰ J ₁₃ = 0.77 Seas. The remaining 0.23 seconds is available for the width of the groove and consequently for the steel to return. As a result of the position of the point of oscillation e of the pendulum frame d outside the j driving gear c and the rolling of the wheels c and / on each other, an advance of 3 mm is achieved with each stroke, such as; was established through experiments. The milling cutter now covers a distance of 13 mm in total within the 0.77 seconds calculated above. Since work is only done during a travel length of 10 mm, so! the milling cutter needs as a result of the lead to cover this 10 mm long path

statt 0,77 Sekunden nurinstead of 0.77 seconds only

o,77 · »ο __ 13 o, 77 · »ο __ 13

0,59 Sekunden. Es stehen also zur Ausladung ; 0,77 — 0,59 = 0,18 Sekunden mehr zur Verfugung gegenüber einer gleichbleibenden Umdrehungsgeschwindigkeit, wie bei den bekannten Hinterdrehbänken. Für den Rückzug des Fräsers k aus dem Bereich des Stahls p bleiben demnach insgesamt 0,23 + 0,18 = 0,41 Sekunden. Da aber nur 0,23 Sekunden für den Rückgang erforderlich sind, kann die Umlauf zeit um 0,18 Sekunden je Nut und ! mithin die von der Umlaufgeschwindigkeit des Werkstücks abhängige Arbeitsleistung i entsprechend gesteigert werden. |0.59 seconds. So it stands for the unloading; 0.77 - 0.59 = 0.18 seconds more available compared to a constant speed of rotation, as with the known backing lathes. A total of 0.23 + 0.18 = 0.41 seconds therefore remains for the milling cutter k to retreat from the area of the steel p. However, since only 0.23 seconds are required for the decrease, the cycle time can be increased by 0.18 seconds per slot and! consequently the work performance i, which is dependent on the rotational speed of the workpiece, can be increased accordingly. |

Soll zugleich mit der Hinterdrehung des Fräsers k in Richtung des Umfangs eine seitliche, schräge Hinterdrehung durchgeführt werden, wie sie bei Hinterdrehvorrichtungen mit unterbrochenem Antrieb mittels schräger Schlitzführung bereits vorgeschlagen wurde, dann kann dazu die Schwingbewegung des Pendelrahmens d auf einfachste Weise ausgenutzt werden. Für diesen Zweck wird am Pendelrahmen d eine einstellbare Zunge s' (Abb. 3) befestigt, die beliebig geformte symmetrische Ablaufbahnen j besitzt. Mit einer derselben drückt sie beim Vorschwingen des Pendelrahmens d gegen einen versetzbaren Zapfen r des Supports q und bewirkt dadurch dessen seitliche Verschiebung zugleich mit der Hinterdrehung in der Umfangsrichtung des Fräsers k. Durch Rechts- oder Linksschaltung des Zapfens r wird eine rechts- oder linksseitige Hinterdrehung¹ erzielt.If, at the same time as the milling cutter k is rotated in the direction of the circumference, a lateral, inclined relief is to be carried out, as has already been proposed for relief turning devices with an interrupted drive by means of an inclined slot guide, then the oscillating movement of the pendulum frame d can be used in the simplest way. For this purpose, an adjustable tongue s' (Fig. 3) is attached to the pendulum frame d , which has symmetrical drainage paths j of any shape. With one of these, it presses against a displaceable pin r of the support q when the pendulum frame d swings forward, thereby causing its lateral displacement at the same time as the undercut in the circumferential direction of the milling cutter k. By switching the pin r to the right or left, a right or left back rotation ^{1 is} achieved.

Claims

Patent Claims:

1. Hmter lathe for milling cutters and similar tools, the axis of which is mounted in relation to the turning steel clamped in the support in a frame oscillating to the drive shaft, characterized in that the workpiece spindle (i) communicates its rotation at the same time to a thumb disc (ri) also mounted in the frame, whose cam track (0), which works together with it, can be set to change the pendulum deflection and, consequently, also the depth of the rear turning.

2. Rear lathe according to claim 1, characterized in that the pendulum frame (d) swings about an axis (e) located outside the pitch circle of the driving gear (c) , whereby the driven gear (/) rolls on the driving (c) and receives an additional rotational movement of the pendulum frame to achieve an advance in the working stroke and a lag in the idle stroke.

3. Rear lathe according to claim 1 and 2, characterized in that a symmetrical cam track (/) is arranged on the pendulum frame (d) , which cooperates with a pin (r) displaceable on the support (q) , so that the support through the pre-oscillation of the Pendulum frame (d) as a result of the action of the thumb disk (s) at the same time as the transverse movement of the pendulum frame, a lateral movement is also given for a lateral relief rotation at the same time as the relief rotation in the circumferential direction.

For this purpose ι sheet of drawings.