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Maschine zum Schleifen von Fräsern. Die Erfindung betrifft eine Maschine
zum Schleifen von Fräsern an den in den Zahnlücken liegenden, radial oder nahezu
radial verlaufenden Stirnflächen durch eine umlaufende, mit kegelförmiger Fläche
wir:cende Schleifscheibe und kennzeichnet sich im wesentlichen dadurch, daß zwecks
einfacher Einstellung der Werkstücke verschiedenen Durchmessers gegenüber dem Werkzeug
der den Schlitten für den Fräserspindelstock tragende Tisch und der Werkzeugträger
in Richtung der Mantelerzeugenden des Schleifkegels an der Schleifstelle relativ
zu einander verschieb-und feststellbar sind. Auch alle ähnlichen Werkzeuge, beispielsweise
Gewindeschneider oder Reibahlen, lassen sich mit der Maschine nach der Erfindung
schleifen. Ebenso ist es gleichgültig, ob die Zahnbrustflächen radial oder nicht
radial sind, auch ob die Zahnnuten schraubenförmig oder zur Fräserachse parallel
verlaufen. Die Maschine kann endlich auch zum Schleifen der äußeren oder Umfangsflächen
der Fräserzähne dienen.
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Auf der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise
veranschaulicht.
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Es sind: Abb. i Seitenansicht einer Maschine gemäß der Erfindung,
Abb. 2 Vorderansicht, Abb. 3 Grundriß, in dem der Tisch und die damit verbundenen
Teile in eine von der Stellung nach Abb. i und 2 abweichende Stellung geschwenkt
sind, Abb. 4 senkrechter Teilschnitt nach Linie 4-4 der Abb. 2, Abb. 5 senkrechter
Teilschnitt nach Linie 5-5 in Abb. 3, Abb. 6 Grundriß, bei dem Tisch und damit verbundene
Teile in einer den Abb. i und 2 entsprechenden Lage angeordnet sind, Abb.7 Teilseitenansicht,
teils im Schnitt zur Veranschaulichung einer anderen Einstellung ;der Maschine,
Abb. 8 Teilseitenansicht, die die Maschine für das Schleifen der Umfangsflächen
der Fräserzähne eingerichtet zeigt.
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Die Schleifscheibe ist bei i dargestellt; sie ist auf einer durch
eine Riemenscheibe 3 getriebenen drehbaren Spindel 2 befestigt. Die Spindel 2 dreht
sich in Lagern d., 5 auf denn Hauptrahmen 6 der Maschine. Die Schleifscheibe i besitzt
eine Schleiffläche iu (Abb. 5 ), die schwach konvex und keglig gestaltet
ist. Eine keglige Schleiffläche, wie die Fläche 1a, ist dann nötig, wenn die Scheibe
die verwundenen schraubenförmigen Stirnflächen der Zähne in einer Linie berühren
soll. Wäre die Schleiffläche eben, statt keglig, so würde sie offenbar, da eine
Flächenberührung mit den verwundenen Stirnflächen unmöglich ist, in diese Flächen
eindringen, sie verunstalten und zerstören. Der Winkel der Schneidfläche iu beträgt
gewöhnlich etwa 12°, wie dargestellt, kann aber geändert werden. Die Scheibe hat
vorzugsweise eine zweite Fläche 1b, deren Gestalt gleichfalls konvexkeglig ist.
Die beiden Flächen schneiden sich am Umfang der Schleifscheibe, der hierdurch sehr
schmal wird, deshalb ist die Scheibe in der Lage, in sehr enge Lücken oder Nuten
zwischen den Fräserzähnen einzutreten.
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An der Maschine ist ein Fräserhalter 7 angebracht, der den Fräser
A in der Stellung von Abb. 5 hält und die Fräserzahnflächen nacheinander der Scheibe
zum Schleifen darbietet, und zwar wird der Fräser A in eine solche Lage gebracht,
daß seine Achse die Berührungslinie zwischen der Fläche ia und der zu schleifenden
Zahnfläche schneidet. Auf diese Weise werden die Flächen durchweg radial geschliffen.
Zwischen Fräserhalter und Scheibe kann eine gegenseitige Einstellung vorgenommen
werden, um eine Anpassung an verschiedene Fräserdurchmesser zu bewirken. Diese Einstellung
wird in der durch Abb. 5 angezeigten Richtung vorgenommen, d. h. nach einer Linie,
die parallel der Berührungsfläche und der Schleifscheibe 1d der Scheibe mit dem
Werkstück ist. Da diese Fläche keglig verläuft, so ist die Linie der Schleifberührung
gegen die Scheibenachse geneigt. Die Einstellung erfolgt sonach in Bahnen, die gegen
die Scheibenachse geneigt sind, und das Ergebnis ist, daß die Schleiflinie stets,
unabhängig von dem Fräser, durchmesser, die Fräserachse schneidet.
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Die Achse der Scheibe i und der Spindel :2 ist, wie dargestellt, wagerecht,
und die Linie der Bewegung des Fräserhalters ist geneigt. Scheibe und Spindel sind
gewöhnlich gegen eine Verschiebung gesichert.
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Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein Tisch 8
vorgesehen, der
längs des geneigten Gleitbettes g am Hauptrahmen
6 der Maschine verschiebbar ist. Der Neigungswinkel des Gleitbettes g ist derselbe
wie der der Schleiffläche ja der Schleifscheibe.
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In einem Lager des Tisches ist eine wagerechte Welle mit einem Handrade
io (Abb. 2, 3, 6) am Außenende und einem Kegelrad i i am Innenende drehbar gelagert.
Rad i i greift in ein Kegelrad 12 am oberen Ende einer Einstellschraube 13. Das
Ende der Schraube ist in dem Tisch gelagert, und das untere, mitGewinde ausgestatteteEnde
wirkt auf eine Mutter oder einen mit Gewinde versehenen Ansatz 14 des Hauptrahmens.
Mittels des Handrades kann die Schraube gedreht und so der Tisch gehoben oder gesenkt
werden, wobei er sich längs der geneigten Bahn verschiebt. Nach der Einstellung
kann der Tisch mittels einer durch Handgriff 15 (Abb. i) beeinflußten Klemmvorrichtung
festgestellt werden.
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Der Fräser selbst wird in üblicher Weise zwischen Spitzen 16,17 (Abb.
2, ii) eingespannt.
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Der Tisch ig ruht auf dem Tisch 8 und ist dagegen im Winkel einstellbar
um eine senkrechte Achse, die die Fräserachse und zugleich auch die Achse der Schleifscheibe
schneidet. Um bestimmte notwendige und erwünschte Einstellungen möglich zu machen,
ist der Tisch ig nicht unmittelbar auf dem Tisch 8 angebracht, sondern in der Längsrichtung
gleitbar auf einem Sattel 2i (Abb.2), der seinerseits einstellbar gegen einen Schlitten
22 ist. In den Schlitten 22 ist eine T-Nut 23 eingeschnitten, in die '(-Bolzen 2¢,
2,4 eingreifen, die den Sattel 21 erfassen (Abb. d.). Mittels dieser Bolzen kann
der Sattel auf dem Schlitten in beliebiger Stellung festgehalten werden. Der Schlitten
22 ist längsverschieblich auf dem Drehtisch 25, der auf dem Tisch 8 um einen Bolzen
26 drehbar ist. Der Drehtisch kann in einer bestimmten Winkeleinstellung durch Bolzen
27, 27 (Abb. 2) festgestellt werden.
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Zum Verschieben des Schlittens 22 längs des Drehtisches 25 dient eine
am Schlitten befestigte, längsverlaufende Zahnstange 28 und ein in sie eingreifendes
Treibrad 2g auf einer wagerechten Welle 3o. Die Welle 30 ist in dem Drehtisch gelagert
und kann mittels einer nicht dargestellten Kurbel gedreht «-erden. Durch Drehen
der Welle 30 mit dem Drehung 2,9 kann der Schlitten in der gewünschten Weise
bewegt werden. Er ist in seiner Einstellage gegen den Drehtisch mittels durch Schraube
32 (Abb. q.) und Handgriff 33 beeinflußten Klemmkeils 31 feststellbar. Die Schraube
32 tritt durch eine Bogennut 34 (Abb. 3) des Tisches, so daß die Winkeleinstellung
des Drehtisches nicht behindert wird.
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Der Tisch ig kann in der Längsrichtung leicht vor und zurück verstellt
werden, um den Fräser an der Schleifscheibe vorbeizuführen und so ein Schleifen
der aufeinanderfolgenden Zähne zu bewirken.
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Hat der zu schleifende Fräser geneigte Schraubenschneidflächen,dann
muß der Drehtisch 25 mit den daraufsitzenden Teilen auf einen Winkel eingestellt
werden, der dem Neigungswinkel der Schneidflächen entspricht. Die Teile sind in
der Abb. 3 in dieser Weise gedreht dargestellt. Es ist erkennbar, daß, da die senkrechte
Drehachse des Drehtisches die Fräserachse schneidet, die Dreheinstellung die Beziehung
zwischen Fräserachse und der Linie der Schleifberührung mit der Schleifscheibe nicht
stört. Diese Linie schneidet ebenfalls die Fräserachse und verbleibt somit in der
geneigten Stellung für das radiale Schleifen der Schneidflächen (Abb. 5).
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Wenn der Fräser zum Schleifen längsverschoben wird, muß er natürlich
zugleich gedreht werden, um mit der Schleifscheibe in Berührung zu bleiben. Das
Maß der Drehung muß dem Maß der Verschiebung genau verhältnisgleich sein, ferner
in genauer Beziehung zu dem Neigungswinkel der Schneidflächen stehen. Zum Erzeugen
dieser Drehbewegung dient das einstellbare Getriebe 45 bis 57 (Abb. 2, 3), das die
Bewegung der drehbaren Spitze überwacht.
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Die Räder des Getriebes sind gewöhnlich durch Schutzhauben 59a und
59b eingeschlossen, die in Abb. i gezeichnet, in den übrigen Abbildungen aber fortgelassen
sind.
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Ist die Fläche des einen Zahnes geschliffen, so muß der Fräser so
eingestellt werden, daß das Schleifen der nächsten Zahnfläche vorbereitet wird.
Für die Einstellung ist das Kegelrad 52 (Abb. 3) nicht unmittelbar mit der Spindel
53 verbunden, sondern mittelbar durch einen Teilkopf 6o. Dieser Teilkopf ist so
angebracht, daß er sich während des Schleifens eines Zahnes mit der Spindel dreht;
ersichtlich bewegt er sich aber nur um einen kleinen Winkel und macht nie einen
vollen Umgang. Die Einstellung erfolgt mittels eines federbelasteten, in die eine
oder andere Nut einer Teilplatte eingreifenden Zahnes.
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Es sind auch Einrichtungen vorhanden, durch die der Fräser unabhängig
von der Längsbewegung um seine Achse gedreht werden kann. Eine solche Bewegung wird
durch Drehen des gekordelten Knopfes 7o (Abb. 3, 6) hervorgerufen.
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Nach der Einstellung kann das Gehäuse gegen eine Relativbewegung mittels
eines in
eine T-Nut im Schneckenrad fassenden Bolzens gesichert
werden. Dieser Bolzen ist durch einen Handgriff 72 (Abb. 3) anziehbar.
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Vorzugsweise zur Aufnahme toten Ganges im Zahngetriebe und im Teil-
und Einstellwerk ist ein Gegengewicht 72u vorgesehen.
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Das Schleifrad i ist -von Zeit zu-Zeit nachzuarbeiten, aber seine
Schleiffläche ia muß danach in derselben Stellung gehalten werden. Die Scheibe ist
daher als Ganzes längs ihrer Achse verstellbar. Die Spindellager 4 und 5 sitzen
auf einem Schlitten 73, der auf einen Bett des- Hauptrahmens 6 verschiebbar ist.
Zum Bewegen des Schlittens dient eine durch ein Handrad 75 zu drehende Schraube
74. Der Schlitten 73 kann in seiner eingestellten Lage durch einen Klemmkei176 festgestellt
werden, der sich durch eine Schraube 77 und einen Griff 78 fest anziehen läßt.
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Das Abrichtwerkzeug 8o, das als fest zur Maschine gehöriger Teil eingebaut
ist, ist so angebracht, daß seine Arbeitsbewegung stets längs einer festen Linie
erfolgt, nachdem durch die geschilderte Einrichtung 73 die abgenutzte Scheibe in
Eingriff mit dem Abr ichtwerkzeug gebracht ist. Das um Bolzen 84 drehbare Abrichtwerkzeug
8o ist auf einem Schlitten 81 angebracht, der längs eines Gleitbettes am Winkel
79 verschieblich ist. Zum Bewegen des Schlittens dient eine durch Handgriff
83 drehbare Schraube 82.
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Schraube 85 dient zum Feststellen des Winkels in der Arbeitsstellung.
Ist die Schraube zurückgedreht, so kann der Winkel beispielsweise nach oben schwingen;
die Bewegung wird durch einen Anschlag 86 begrenzt.
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Ein Schlitten 87 trägt Drehbolzen 84 und Anschlag 86. Der Schlitten
87 ist wagerecht gegen den Hauptrahmen 6 einstellbar, und seine Bewegung wird durch
eine Schraube 88 geregelt. Bolzen 89, 89, die durch Nuten im Schlitten treten, dienen
zur Feststellung in eingestellter Lage. Ziffer Sgd gibt die bekannte Leerscheibe
wieder, die die gleiche Gestalt und Abmessungen hat wie die Schleifscheibe, wenigstens
bezüglich der kegligen Fläche 89b der Lehre.
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Ein Einstellehrenelement 8ge hat die Gestalt einer Welle oder eines
Dorns und kann zwischen die Spitzen 16, 17 gespannt werden. Die Welle 89c
hat nahe der Mitte eine Einkerbung mit ebener, durch die Achse geheneler Bodenfläche.
Ferner ist eine Stange 89a mit gerader Richtkante vorhanden, die der Lage der zu
schleifenden Flächen entspricht. Das Abrichten selbst erfolgt in bekannter Weise.
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Die Maschine enthält zweckmäßig Einrichtungen, durch die das Schleifrad
mit Wasser benetzt wird. Zu diesem Zweck wird eine Pumpego vorgesehen, die durch
eine Riemenrolle gi getrieben werden kann. Von der Pumpe geht ein Druckrohr 92 aus,
und von diesem Rohr kann das Wasser durch beliebige Mittel, die nicht dargestellt
sind, zur Scheibe geführt werden. Der- Schlitten 22 besitzt einen umlaufenden Flansch
93, der das von der Scheibe ablaufende Wasser sammelt. Der Flansch 93 ist bei 94
unterbrochen, um das Wasser auf den Drehtisch abfließen zu lassen, der mit einem
Ringflansch 95 umgeben ist. Vom Drehtisch führt ein Abflußrohr 96 nach unten und
leitet das Wasser in einen moldenartigen Trog 97, der am Haüptrahmeri. angebracht
ist. Auch der Tisch 8 ist rings mit einem Flansch umgeben, der dazu dient, das etwa
auf das Knie gelangende Wasser zu sammeln. Vom Knie wird das Wasser durch ein Abflußrohr
97d in den Trog 97 geleitet. Der Trog dient dazu, das Wasser zu einem nicht dargestellten
Behälter im Innern des Hauptgestells zu führen; aus diesem Behälter wird es durch
die Pumpe go abgesaugt und wieder auf die Schleifscheibe gebracht.
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Es lassen sich Fräser verschiedenen Durchmessers schleifen, und die
Maschine kann leicht für diese Fräser durch Heben oder Senken des Tisches 8 und
des darauf sitzenden Fräsers eingestellt werden.
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Abb. 5 zeigt die Wirkung der Einstellung des Fräserhalters für Fräser
verschiedenen Durchmessers; in vollen Linien ist der Fräser A so gezeichnet, wie
er durch die Schleifscheibe bearbeitet wird. Ein größerer Fräser ist durch den strichpunktierten
Kreis A' angedeutet. Ersichtlich liegen die Mitten beider Fräser in der Oberflächenlinie
der Scheibe. Kommen Fräser mit verschiedenen Neigungsgraden zur Bearbeitung, so
kann die Maschine entsprechend durch Drehung des Drehtisches 25 und der von ihm
getragenen Teile um die senkrechte Drehachse eingestellt werden. Diese Einstellung
beeinflußt den erwähnten Linienschnitt in keiner Weise.
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Das Schleifrad kann von Zeit zu Zeit mittels des Abdrehwerkzeuges
8o nachgeschlichtet werden. Dieses Werkzeug hat gewöhnlich eine feste Arbeitsstellung,
und es ist kein Einstellen des Werkzeuges nötig. Das Rad selbst wird als Ganzes
gegen das Werkzeug geschoben, so daß die Schleiffläche immer in der gleichen Stellung
verbleibt.
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Soll die Maschine zum Schleifen von Fräsern mit geraden, ebenen Flächen
dienen, so wird der Drehtisch so eingestellt, daß die Fräse rachse senkrecht zur
Radachse liegt, und die Längsbewegung des Fräsers kann durch Bewegen des Schlittens
z2 mit den damit zusammenhängenden Teilen_bewirkt werden, wobei-, der Tisch- r g
seine Stellung zum Sattelei und zürn Tisch beibehält. Somit
kann
der Fräser bewegt werden, ohne daß ihm eine Winkelbewegung erteilt wird, die eintreten
würde,'wenn sich der Tisch ig auf dem Sattel verschieben würde.
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Bisher sind Bau und Wirkung der Maschine beim Bearbeiten von Fräsern
geschildert worden, deren Zahnstirnflächen genau radial gestellt sind. Sehr oft
jedoch werden Fräsen gefertigt, bei denen die Vorderflächen der Zähne »unterschnitten«,
d. h. so angeordnet sind, daß sie nicht radial verlaufen, sondern gegen radiale
Linien zurückweichen, wie dies z. B. bei B' in Abb. 13 gezeigt ist. Die Maschine
gemäß der vorliegenden Erfindung ist zum Schleifen auch von Fräsern dieser Art gleich
geeignet. Das Abrichtwerkzeug wird in der schon beschriebenen Weise eingestellt
und die Schleifscheibe in der üblicher. Weise abgerichtet. Nachdem dann das Werkzeug
aus seinerArbeitslage geschwenktworden ist, wird die Scheibe nach außen in die Stellung
nach Abb. 7 achsial verschoben, in der sie zur Einwirkung auf die unterschnittener.
Flächen der Fräserzähne und zum Schleifen der Zähne in der schon für Fräsen mit
radialen Flächen beschriebenen Weise bereit ist.
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Gewöhnlich ist es erwünscht, die Zähne um einen bestimmten Betrag
zu unterschneiden, der bei der Urherstellung des Fräsers festgelegt wird. Es ist
deshalb erforderlich, das Rad über seine Normalstellung nach außen um ein bestimmtes
festgelegtes Maß zu verschieben, das der gewünschten Größe der Unterschneidung entspricht.
Um den Betrag der Radverschiebung genau festzulegen, wird zweckmäßig eine -eingeteilte
Maßscheibe g8 (Abb. i) vorgesehen. Auf dem Schlitten 73 ist ein Weiser 9g angebracht,
der auf den Einteilungen der Scheibe eine Anzeige bewirkt. Die Einteilung ist derart,
daß der Arbeiter das Rad nach Einrichten in seine Normalstellung nach außen um irgendein
bestimmtes Maß bewegen kann, das dann auf der Scheibeneinteilung mittels des Zeigers
angezeigt wird. Zweckmäßig ist die Meßscheibe, um die .Ablesungen von Null ausleben
zu lassen, auf der Schraube drehbar. Eine Mutter ioo dient zum Feststellen der Meßscbeibe
auf der Schraube nach der Einstellung. Bei der Bedienung richtet der Arbeiter zuerst
das Schleifrad ein, indem er es zu dieseln Zwecke in der erforderlichen Weise vorstellt.
Dann wird die Meßscheibeg8 so gedreht, daß ihre Nullmarke dem Zeiger 9g gegenüberliegt,
die Scheibe 99 in ihrer Lage mittels der Mutter ioo festgestellt, und hiernach wird
das Rad nach außen bewegt, wobei der Betrag der Verstellung durch die Scheibeneinteilung
unmittelbar angezeigt wird.
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Für bestimmte Arbeitsarten sind die Fräsen so gestaltet, daß sie an
den Umfangs- anstatt an den radialen Flächen zu schleifen sind. Ein solcher Fräsen
ist bei C' in Abb. 8 gezeigt. Die Maschine gemäß vorliegender Erfindung kann zum
Schleifen derartiger Fräsen durch Einsetzen einer anderen, vorzugsweise zylindrischen
Schleifscheibe, wie sie bei ioi in Abb. 8 gezeigt ist, verwendbar gemacht werden.
Der Fräsen ist in der üblichen Weise zwischen den Spitzen eingespannt und wird durch
Anheben des Knies mit allen darauf gelagerten Teilen in Arbeitseingriff mit der
Scheibe gebracht. Hat der Fräsen gerade, achsparallele Zähne, so kann er unter der
Schleifscheibe zurück und wieder nach vorn durch Bewegen des Schlittens 22 verschoben
werden. Sind die Zähne schraubenförmig, so kann der Fräsen während des Schleifens
durch den geschilderten Antrieb gedreht werden. Natürlich werden auch hier die geeigneten
Räder 48, 5 i ausgewählt, um das Maß der Drehung in Übereinstimmung mit der Neigung
der Zähne zu erhalten.
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Wo es erwünscht erscheint, kann statt des Zahnradgetriebes zur Drehung
des Fräsers ein Anschlag io2 verwendet werden, der sich gegen die Zahnvorderflächen
legt. Wenn der Fräsen längsverschoben wird, kann er von Hand so gedreht werden,
daß die Vorderfläche des zu schleifenden Zahnes in Anlage an dem Anschlag verbleibt.