Titel: Neuere Fräsmaschinen.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1886, Band 261 (S. 286–291)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj261/ar261097

Neuere Fräsmaschinen mit Einrichtungen, nach der Schablone zu fräsen.

Patentklasse 49. Mit Abbildungen im Texte und auf Tafel 19.

Mit Rücksicht auf den Zeitverlust und die raschere Abnutzung, welche bei Metallbearbeitungsmaschinen mit hin- und hergehender Bewegung des Arbeitstückes oder des Werkzeuges bestehen, sollten Fräsmaschinen, welche ununterbrochen und gleichförmig arbeiten, eine gröſsere Anwendung finden. So lange allerdings die Herstellung der Fräsen eine theuere und unvollkommene war, bestand ein Grund für die beschränkte Einführung von Fräsmaschinen; seitdem aber die Fräsen auf besonderen Maschinen geschnitten und nachgeschliffen werden können, wodurch bei Erniedrigung der Herstellungskosten durch die erzielte Genauigkeit die Fräsarbeit eine bessere wird, steht der allgemeineren Anwendung von Fräsmaschinen auch für gröſsere Arbeiten, sofern man nicht gerade vor den noch bestehenden Nachtheilen beim Härten der Fräser scheut, kein schwerwiegendes Hinderniſs mehr entgegen. Für die Bearbeitung von profilirten Flächen erscheint die Benutzung von Fräsen besonders geeignet. Dabei besteht allerdings ein Nachtheil insofern, als die verschiedenen Durchmesser einer Fräse verschiedene Schnittgeschwindigkeiten bedingen, was natürlich die Benutzung der vortheilhaftesten Geschwindigkeit ausschlieſst.

Man wird daher bei profilirten Fräsen besonders auf eine sehr genaue Ausführung achten müssen und eine von Ant. Bonnaz in Paris (* D. R. P. Nr. 35500 vom 16. Juli 1885) angegebene Fräsmaschine zur genauen Herstellung, namentlich profiltrter Fräser, wird Aufmerksamkeit verdienen. Bei dieser Maschine ist eine Einrichtung getroffen, um die Fräsen trotz verschiedenen Durchmessers nach nur einer Schablone in stets derselben Gestalt zu fräsen. Die Zahnfurchen können verschieden, gleichmäſsig oder ungleich tief auslaufend sein, ohne daſs die Genauigkeit des Profiles im Geringsten beeinträchtigt wird. Der Fräser wird dabei frei an der zu schneidenden Fräse in wagerechter Ebene geführt und diese Bewegung durch eine Schablone bestimmt.

Zur Erläuterung der Arbeit der Bonnaz'schen Fräsmaschine diene folgende Auseinandersetzung: Dreht sich eine Gerade um einen Punkt, so beschreiben andere Punkte derselben in verschiedenen Abständen vom Drehpunkte einander ähnliche Kreisbögen. Führt man nun irgend einen Punkt dieser Geraden an einer beliebig gekrümmten, in einer Ebene liegenden Leitlinie und ordnet für den früheren Drehpunkt eine gerade |287| Führung an, so wird der frühere Drehpunkt in dieser Führung verschoben werden müssen, sofern die Leitlinie von der früher von dem Leitpunkte beschriebenen Kreislinie abweicht. Legt man die Richtung der geraden Führung in die Symmetrieachse der Leitlinie, so wird irgend ein anderer zwischen dem Dreh- und dem Leitpunkte liegender Punkt der Geraden Linien beschreiben, welche wohl verkleinert und symmetrisch zur geraden Führung liegen, niemals aber ähnlich sein werden, weil die gerade Verschiebung annähernd dieselbe Gröſse für jeden Punkt der Geraden hat, während die Bogenwege um so mehr verkürzt werden, je weiter der beschreibende Punkt von der Leitlinie entfernt sein wird. Stellt die Leitlinie irgend ein Profil dar, so wird das verkleinerte Profil in die Länge gezogen sein.

Gelingt es nun durch geeignete Hebel Verbindungen der geraden Verschiebung des Drehpunktes der bewegten Geraden jenes Bewegungsgesetz zu ertheilen, welches die Bogenwege für einen Punkt der Geraden besitzen, so wird dieser Punkt alsdann ganz genau die Form der Leitlinie im Verhältnisse der gegebenen Radien, d. i. in verkleinerter Form wiedergeben. Dieser Grundgedanke ist in der Fräsmaschine von A. Bonnaz, welche in Fig. 1 und 2 Taf. 19 veranschaulicht ist, auf hübsche Weise durchgeführt.

Der mehrfach zusammengesetzte gekröpfte Hebelrahmen S schwingt um einen festen Bolzen c und besitzt an seinem freien Ende den Handgriff e; der Hebel S findet seine Unterstützung mittels einer kleinen Führungsrolle p auf einer ebenen, festen Führungsschiene o. Ein zweiter zusammengesetzter selbstständiger Hebelrahmen R, welcher die Frässpindel a trägt, stützt sich mit einem Ende schlittenartig auf einen Bock B und legt sich mit dem anderen Ende auf den Hebelrahmen S, an welcher Stelle der Hebelrahmen R schlitzartig geformt ist und den Bolzen h umfaſst, so daſs eine verschiebbare Verbindung der Hebelrahmen R und S mittels der Feder g hergestellt ist. Ein dritter Querhebel i mit dem Handgriffe f findet seinen Drehpunkt k am Hebel S. Mit diesem Querhebel i ist ein Arm i1 gelenkig, in Spitzen drehbar verbunden, welcher in einem Langschlitze i2 des Hebels S seine Führung findet. An dieser Stelle trägt der Arm i1 die kegelförmige Leitrolle r. Der Querhebel i ist mittels einer kurzen Verbindungsstange l mit dem Hebel R gekuppelt; zwei parallele Schraubenspindeln m verstellen dabei die Lage dieser Stange / gegen den Drehpunkt k des Hebels i.

Die gerade Verschiebung von R ist Null, sofern die Stange l durch den Drehpunkt k gelegt werden könnte; hiergegen würde diese Verschiebung den vollen Werth des Hubes der Leitrolle r erhalten, wenn l in die Richtung der Leitschiene i1 gebracht würde. Da aber beides nicht der Fall ist, so erhält man durch die begrenzte Verlegung der Verbindungsstange l eine beliebige Anzahl Uebersetzungen der geraden Verschiebungen zwischen den Verhältnissen ¼ und 1/12. Je nach der |288| Lage der Spindel der zu schneidenden Fräse d zum Drehpunkte c des Hebels S wird das Verhältniſs der Bogenwege verschieden. Wird derselbe Verkleinerungsmaſsstab für die geraden Verschiebungen des Hebels R durch die Leitrolle r aufgesucht und demgemäſs die Verbindungsstange l eingestellt, so wird an der Fräse d die nach jeder Richtung genau verkleinerte Form der Schablonenleitlinie geschnitten. Die Verbindungsstange l wird mit Hilfe der Kurbel n, welche die Schrauben m für die Gelenkpunkte der Stange l gleichzeitig dreht, verstellt. Zur Verstellung des Hebels S dient die Kurbel m1, welche mittels Kegelräder auf zwei Schraubenspindeln wirkt. Da ferner die Bogenwege des Hebels S immer im richtigen Verhältnisse der Hebellängen auf den Fräser o1 übertragen werden, so hat man die beiden Hebel S und R in der Achsenebene verschiebbar zu kuppeln, was durch den Bolzen h im Schlitze am Ende von R stattfindet. Um die unvermeidlichen Fehler zu verringern, legt man die Achse der Frässpindel a in die senkrechte Ebene, welche durch den Drehpunkt c und die Leitrolle r geht. In dieser Achsenebene liegt auch der Drehpunkt des Armes i1.

In einem festen Abstande liegt parallel über den Führungsbogen o eine Schiene q, auf welcher zwischen Spitzen u sich eine zweite Schiene t in wagerechter oder geneigter Lage einsetzt; letztere Schiene t trägt die Schablone s. An die Auſsenkante dieser Schablone s legt sich die an dem Arme i1 sitzende Leitrolle r an. Die letztere kann in der Höhenlage verstellt werden mit Hilfe der Schraubet und Mutter q, an welcher der die Rolle r stützende Arm sitzt. Wird der untere Rand der Kegelrolle r in die Schablonenebene gehoben, so sind sämmtliche Ausschläge nach auſsen verrückt und es kann unter Umständen der Fräser die eingespannte Fräse gar nicht berühren. Wenn dagegen die Rolle r dermaſsen gesenkt wird, daſs der obere Rand sich an die Schablone anlegt, so sind sämmtliche Ausschläge nach innen gerückt und der Fräser a1 wird schneiden und Zahnfurchen bilden. Man kann hiernach die Furchentiefe nach Belieben erzeugen, indem man die Rolle r gegen die Schablone verstellt.

Steht die Schablone parallel zur Bewegungsebene des Hebels S, so erhalten die Zahnfurchen an der Fräse überall gleiche Tiefe. Neigt man hingegen die Schablone gegen diese Bewegungsebene, so läuft die Rolle r in wechselnder Höhe an der Schablone und die Tiefe der Zahnfurche wird veränderlich. Liegt die Leitkante der Schablone hoch, so werden die Furchen an den seitlichen Durchmessern der Fräse tief und von diesen nach der Mitte zu auslaufend geschnitten, ohne das richtige Profil zu verändern. Für gewöhnlich wird eine gleiche Tiefe der Zahnfurche verlangt und liegt dann die Schablone s gerade und wird mit Hilfe der Klammern y auf der Schiene t festgeklemmt. Die Neigung der Schiene t und damit der Schablone s wird mittels der Mutter v bewerkstelligt; dabei wird die rechte Seite der Schiene t durch untergelegte |289| Federn x immer in die Höhe gedrückt. Eine andere Einstellungsart der Schablone veranschaulicht Fig. 5 und 6 Taf. 19. Hierbei wird die Schablone s an einem mit einer Eintheilung versehenen Bogen A festgeklemmt. Zum Zurückziehen der Leitrolle r von der Schablone s dient der Haken f1. Der Fräser a1 wird mittels Schnur getrieben.

Den verstellbaren Stock zum Einspannen der zu schneidenden Fräse veranschaulicht Fig. 3 und 4 Taf. 19. Auf der Hohlspindel desselben, in welche der kegelförmige Dorn der Fräse gekeilt wird, sitzt ein Arm mit dem federnden Stellstifte, der an einer Theilscheibe gleitet. Zum Fräsen von gewundenen Zahnfurchen muſs der in der Hohlspindel steckenden Fräse eine Drehbewegung ertheilt werden. Hierzu sind zwei Zahnbogen L angeordnet; der untere dieser Zahnbogen ist mit einem Zahnrade verbunden, welches durch die Zahnstange H gedreht wird; letztere umfaſst an ihrem Ende einen Zapfen, welcher sich in einem schräg verstellbaren Schlitze G verschieben kann. Dieser Schlitz sitzt auf einem Arme des Schiebers F, der unten am Stocke D in einer Führung parallel mit dessen Hohlspindel gleitet. Ein anderer Arm des Schiebers F besitzt einen Querschlitz zur Führung einer Rolle, welche mit einem Arme E des Frässpindelträgers R (Fig. 1) fest verbunden ist. Eine Verschiebung von R bedingt daher auch eine Verstellung von F und durch den schräg zur Bewegungsrichtung stehenden Schlitz G des Schiebers F wird die Zahnstange H bewegt, wodurch die zu schneidende Fräse gedreht wird.

Zum Bearbeiten von Locomolivtheilen, wie Excenterstangen und anderen Steuerungstheilen ist eine von Ed. Desgrandchamps, Vorstand der Werkstätten der Paris-Lyon-Mittelmeer-Eisenbahn, construirte Fräsmaschine bestimmt, welche in Armengaud's Publication industrielle, Bd. 29 * S. 319 beschrieben ist und hiernach mit der Fräsmaschine von Bouhey (vgl. 1884 252 * 498) übereinstimmt. Die Anordnung gleicht wieder einer Stoſsmaschine mit Drehtisch auf einem Kreuzschlitten und allen Schaltbewegungen. Soll nach der Schablone gefräst werden, so wird durch Ausrückung der Spindelmutter eine Schlittenbewegung frei gemacht und der Schlitten durch Vermittelung eines Zahnstangentriebes und einer Leitrolle an die Schablone gedrückt. Zur Regulirung dieses Andruckes sind wieder zwei sich frei und unabhängig von einander drehende Gewichtshebel angebracht, welche mittels Klinken in ein zwischen denselben befindliches Zahnrad in jeder Winkellage sich einstellen lassen, wodurch der Andruck beliebig bis auf 450k gesteigert werden kann.

Um ein Einhaken der Fräse in das Werkstück zu verhindern, liegt die Angriffstelle derselben an der Schablonenseite; dadurch wird dem Werkstücke das Ausweichen ermöglicht und die Fräse gegen Zerstörung gesichert. Eine kleine Pumpe spritzt beständig an die Arbeitstelle in der Minute 2 bis 3l Seifenwasser, welches in dem schüsselartig erweiterten Drehtische aufgefangen und zur Pumpe zurückgeleitet wird.

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Eine von L. Corpet in Paris an gleicher Stelle beschriebene Fräsmaschine dient demselben Zwecke wie jene von Desgrandchamps und ist in Fig. 7 Taf. 19 veranschaulicht; sie gleicht in ihrer Anordnung einer kleinen Tischhobelmaschine, nur daſs hier der Tisch die Schaltbewegung und zwar bloſs nach einer Richtung besitzt, während die Rückbeförderung desselben mittels Handkurbel erfolgt. An den Enden der wagerechten, wie bei einer Hobelmaschine lothrecht verstellbaren Querwange D sind zwei Lagerböcke D1 und D2 festgeschraubt; der rechte derselben dient zur Lagerung der Antriebstufenscheibe P, der linke zur Lagerung der Steuerwelle q. Durch die Nabe der Antriebstufenscheibe P schiebt sich eine Keilnuthwelle p, welche mittels Winkelräder die senkrechte Frässpindel antreibt; letztere liegt in einem Lagerschlitten, welcher auf der Querwange D frei verschiebbar oder mittels Schraubenspindel d verstellbar ist. Eine Schnecke an der Frässpindel treibt die vor derselben liegende wagerechte Steuerwelle q, an deren linkem Ende eine Stufenscheibe aufgekeilt ist. Von dieser aus wird die Tischbewegung durch eine unten liegende Querwelle und von dieser durch Winkelräder, Schnecken- und Zahnstangengetriebe bethätigt. Auf dem Tische A ist an einer Seite längs demselben die Schablone g befestigt und gleichliegend wird das Werkstück auf Unterstützungsböckchen aufgespannt. Der Andruck des Frässchlittens an die Schablone wird durch zwei Gegengewichte L1 und L2 hervorgebracht, deren Hebel eine Zugstange L niederziehen, wodurch ein Getriebe K gedreht und dadurch die am Schlitten befestigte kleine Zahnstange nach links gegen die Schablone gezogen wird.

Eine von Saget, Meister in den Artillerie-Werkstätten zu Puteaux bei Paris angegebene Universal-Fräsmaschine, auf welcher ebenfalls Fräswerkzeuge, Winkelräder u. dgl. geschnitten werden können, ist auch mit einer Einrichtung versehen, um nach der Schablone fräsen zu können. Fig. 10 und 11 Taf. 19 veranschaulicht die Anordnung der Maschine nach dem Bulletin d'Encouragement, 1886 * S. 254. Der Antrieb erfolgt von unten nach oben und die untere Stufenscheibe ist gegen die Antriebwelle winkelrecht im Hohlguſsständer A gelagert. Die obere Stufenscheibe ist in wagerechter Ebene gegen die untere verschiebbar, indem deren Lagerkopf C an einer Kreuzplatte B ruht. An dem in der Achsrichtung der oberen Stufenscheibenwelle a verschiebbaren Lagerkopfe C läſst sich an dessen Stirnfläche um das Wellenmittel a drehbar die Gabel D verstellen. In D dreht sich um den Gabelzapfen die Lagerbüchse E für die Fräse. Die Bewegungsübertragung erfolgt mittels dreier Winkelräder, deren Achsen mit den vorher erwähnten Drehachsen zusammenfallen müssen. Dadurch ist eine Verstellung der Frässpindel f in zwei senkrecht zu einander stehenden Ebenen und folglich in beliebiger Lage im Raume möglich (vgl. Fig. 8 und 9 Taf. 19).

Der Tischwinkel F ist am Hohlguſsständer A durch eine Stützschraube |291| senkrecht verstellbar und der Schlitten G auf F mittels des Gewichtes G1 wagerecht nach innen zu verschiebbar. Der Parallelschlitten H gleitet auf dem Schlitten G und trägt den Querschlitten K mit der Spindel r, welche zur Kreuzverschiebung dient. Mittels der Schraubenspindel s läſst sich längs des Schlittens K ein paralleler Seitenschlitten L mit der aufgeschraubten Schablone verstellen und gegen letztere legt sich die Leitrolle l in Folge des Gewichtsdruckes stetig an. Der Spindelstock M und der Reitstock N dienen zum Einspannen der Werkstückspindel. Uebertragungs- und Wechselräder sind am Querschlitten K und dem Spindelstocke M nach bekannter Art vorgesehen.

Textabbildung Bd. 261, S. 291

Die Ausführung der Saget'schen Fräsmaschine haben Greenwood und Batley in Leeds übernommen. Die beigegebene Abbildung zeigt eine solche Maschine, welche auf der Erfindungsausstellung in London 1885 vorgeführt war; aus diesem Bilde dürften die weiteren Eigenthümlichkeiten der Maschine leicht zu ersehen sein.

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