Arbeiten mit dem Teilkopf bzw. den Teilapparat

Funktion, Ratschlaege, Fragen,.....
Forumsregeln
Falls hier theoretische Hilfen angeboten werden, so sollen und können sie keinen Uhrmacher ersetzen. Sie sind ohne jede Garantie oder Gewähr und jeder muss selbst wissen, was er sich zutrauen kann und dass man mit einem Selbstversuch evtl. leichtfertig die Uhr zerstören könnte. Vor allen Dingen wertvolle Uhren gehören in die Hand eines Fachmanns. Vielleicht sogar eines Fachmanns hier aus dem Forum. Laien sollten unbedingt den oben angepinnten Hinweis über Uhrenfedern lesen.
Antworten
teslak
Beiträge: 141
Registriert: Sa 21. Aug 2010, 12:25
Wohnort: Mittelfranken

Arbeiten mit dem Teilkopf bzw. den Teilapparat

Beitrag von teslak »

Hallo Zusammen,

nach längerer Pause möchte ich mich wieder mit einen Beitrag melden.


Da ich mich entschlossen habe die bisher gefrästen Räder zu verwerfen (falsche Materialauswahl), stand ich vor der Aufgabe neue Sperrräder und Gegensperrräder für meine im Bau befindliche Sekundenpendeluhr zu fräsen. Um den zuvor gemachten Fehler nicht noch einmal zu wiederholen, wurde erst einmal das „richtige“ Material besorgt. Zur Verwendung kam Messingblech in der Qualität „Cu Zn 37 hart, F45 „. Nachdem die bestellten Bleche am 22.12.10 direkt vor Ort abgeholt wurden, konnte die Neuanfertigung beginnen. Vorgesehen waren für die Sperrräder 3mm Material, welches nach Fertigstellung auf 2,5mm beidseitig abgedreht wird und für die Gegensperrräder 1,5mm Blechstärke.
Die Mehrzahl deswegen, da ich immer 4 Ronden vorbereite, da der Mehraufwand beim eigentlichen Fräsen von untergeordneter Rolle ist.
Doch vor dem Fräsen stand die für mich ungewohnte Arbeit des Aussägens mittels Laubsäge. Die Entscheidung für die Verwendung der Laubsäge fiel einzig aus dem Grund, dass die später zu fertigenden Räder geschenkelt werden müssen und ich diese händisch bearbeiten möchte.
Um den zu erwartenden Ausschuss so klein wie möglich zu halten, habe ich mir Übungsstunden beim Sägen der Rohlinge verordnet.
2239.jpg
Zuerst mussten aus der Platte Quadrate mit Aufmass ausgesägt werden.
2240.jpg
Dazu wurde ein Juwelierssägebogen verwendet.
2242.jpg
Der Mittelpunkt und der Kreis angerissen.
2247.jpg
Unter begeisterungswürdigen Abbrechen der Laubsägeblätter nahm auch diese Tätigkeit, nach einigen Stunden der Übung, ein gütliches Ende.
2293.jpg
Es ist geschafft, je 4 Rohlinge für Sperrrad und Gegensperrrad liegen zum Fräsen bereit.

Da es mir ja in erster Linie darum geht, bereits gemachte Fehler nach Möglichkeit nicht zu wiederholen, wurde versucht, die empfohlene Arbeitsweise zu kopieren (siehe Thread „Fräsen eines Walzenrades“).
Das bedeutet im Einzelnen folgende Schritte:

Bohrung rund 1mm kleiner als das spätere Fertigmaß.
Alle vier Ronden auf einen Dorn aufnehmen und in der Drehmaschine den

Außendurchmesser auf Fertigmaß überdrehen.

Umsetzen in den Teilapparat zum Fräsen.
2297.jpg
Der Rohling wird im 3-Backenfutter gespannt.
2300.jpg
Zentriert, gebohrt und gerieben.
2303.jpg
Die Rohlinge wurden entgratet und auf gemeinsam mit je einen Stück Trennpapier zwischen den Ronden auf den Aufnahmedorn gespannt und in der Drehmaschine auf Fertigmaß gebracht.
2304.jpg
Ende Teil 1

Viele Grüße,
Dieter Schiller
Du hast keine ausreichende Berechtigung, um die Dateianhänge dieses Beitrags anzusehen.
teslak
Beiträge: 141
Registriert: Sa 21. Aug 2010, 12:25
Wohnort: Mittelfranken

Re: Arbeiten mit dem Teilkopf bzw. den Teilapparat

Beitrag von teslak »

Hallo Zusammen,

weiter geht es mit Teil 2.

Auf der Fräsmaschine wird der Teilapparat mit Futter aufgerüstet. Als erstes soll das im Durchmesser kleinere Sperrrad mit einem Außendurchmesser von 47mm und mit 55 Stück Sperrzähnen gefräst werden.
Sperrrad.pdf
So soll es einmal aussehen

Damit stehen wir vor dem ersten kleinen Problem. Als Fan der Direktteilung kann ich zwar über die Teilkurbel die Winkelschritte genau auflösen, aber spaßig ist das nicht.

Rechnung: 360° : 55 Zähne = 6,54 Periode pro Winkelschritt.

Also machen wir das einzig vernünftige und arbeiten mit der Teilscheibe. Ich verwende dazu den relativ weit verbreiteten Rundteiltisch von Fa. Vertex, welcher in ähnlicher Bauart häufig kopiert und verbreitet ist.

Mit angeboten wird ein Set mit 3 Teilscheiben, auf denen sich mehrere Teilkreise mit unterschiedlichen Lochkreisen befinden. Bei meinen Scheiben sind folgende Lochkreise vorhanden:

Scheibe A: 15/16/17/18/19/20
Scheibe B: 21/23/27/29/31/33
Scheibe C: 37/39/41/43/47/49

Um nun mit den Teilscheiben „indirekt Teilen“ zu können, muss das Übersetzungsverhältnis „i“ des Teilapparates bekannt sein. Man findet es in den Unterlagen zum Teilapparat. In meinen Fall ist das Übersetzungsverhältnis i=90, was bedeutet, dass pro Kurbelumdrehung ein Winkelinkrement von 360°:90= 4° zurückgelegt wird. Oder anders ausgedrückt, der Rundteiltisch benötigt für eine komplette Umdrehung des Tisches 90 Kurbelumdrehungen.

Weiterhin benötigen wir ein paar einfache Formeln,

nk: Zahl der Kurbelumdrehungen für einen Teilschritt, das kann ein Bruch, eine gemischte Zahl oder eine ganze Zahl sein.
i: Übersetzungsverhältnis im Teilkopf/Teilapparat

T: Teilzahl, bzw. Anzahl der benötigten Teilungen.

Wie geht man jetzt vor? Bezogen auf das oben genannte Beispiel, Z=55 Zähne, i= 90

Nk = i/T Anzahl der Kurbelumdrehungen = 90:55Zähne = ? Wir können den Zähler und den Nenner im Bruch mit der Zahl 5 kürzen,

Beispiel: 90:5=18, 55:5=11 also als Bruch 18/11.

Da es in allen drei Teilscheiben keinen Lochkreis mit 11 Bohrungen gibt, muss man nachsehen welche Lochkreise vorhanden sind und den Bruch wieder entsprechend erweitern. In der Teilscheibe B gibt es einen Lochkreis von 33 Bohrungen.

Wir haben den gekürzten Bruch 18/11, das bedeutet der Teiler 11 passt 3x in den Lochkreis 33, daher erweitern wir den kompletten Bruch mit 3.

Beispiel: 18x3= 54, 11x3=33, also 54/33.

Als gemischte Zahl ausgedrückt 1Ganzes und 21/33tel, das bedeutet wir müssen zum Weiterteilen auf der Teilscheibe eine komplette Umdrehung und 21 Lochabstände am 33er Lochkreis weiterteilen. Dies wird mit der so genannten Schere bewerkstelligt.

Beginnen wir mit dem Umbau des Rundteiltisches.
2313.jpg
Als erstes wird die Teilkurbel entfern. Sie sitzt nur mit einer Schraube gesichert auf der Welle.
2316.jpg
Am Anlageflansch sieht man die drei Befestigungsbohrungen der Teilscheibe.
2317.jpg
Die Teilscheibe B mit dem für die Teilung des Sperrrades wichtigen 33er Lochkreis wird befestigt.
2318.jpg
Als nächstes wird die Teilschere mit Andruckfeder aufgesteckt (die Feder verhindert ein verdrehen der Schere im Betrieb).
2320.jpg
Die Kurbel wird aufgesteckt und mittels Schraube und Beilagscheibe gesichert. Wichtig ist die Positionierung des Arretierstifts in einer Bohrung des 33er Lochkreises. Zusätzlich wurde der Rundteiltisch auf Null gestellt.
2321.jpg
Die Nullstellung ist nicht unbedingt notwendig, aber sie erleichtert den Überblick.
2322.jpg
Nun muss nur noch die Schere auf Lochabstand 21 eingestellt werden. Der Arretierstift steckt in der ersten Bohrung und diese wird nicht mitgezählt. Man zählt jetzt 21 Bohrungen weiter und stellt den zweiten Schenkel der Schere so, dass der Arretierstift am zweiten Schenkel im Bereich der Schräge eingesteckt werden kann.
So kann man während des Fräsens und des Teilens auf das umständliche Abzählen der 21 Lochabstände verzichten.

Ende Teil 2

Viele Grüße,
Dieter Schiller
Du hast keine ausreichende Berechtigung, um die Dateianhänge dieses Beitrags anzusehen.
teslak
Beiträge: 141
Registriert: Sa 21. Aug 2010, 12:25
Wohnort: Mittelfranken

Re: Arbeiten mit dem Teilkopf bzw. den Teilapparat

Beitrag von teslak »

Hallo Zusammen,

weiter geht es mit Teil 3.

Nachdem die grundsätzliche Einstellung des Rundteiltisches geklärt ist, komme ich nun zum Fräsen des ersten Sperrrades. Da ich ja 4 Rohlinge vorbereitet habe, werden alle auf einmal gefräst. Das hat aber auch den Nachteil, dass bei Fehler alle vier Räder kaputt sind. Im ersten Durchlauf ist mir gerade das passiert. Die Rohlinge waren für den geplanten Zweck nicht mehr zu gebrauchen und ich durfte getreu dem Motto „Nicht zur Strafe, sondern zur Übung“ von vorne beginnen.
Da die Aufnahmebohrung um einen Millimeter kleiner gehalten wurde, muss man keinen großen Aufwand mit dem Ausrichten auf Rundlauf betreiben. Ich habe zwar trotzdem kurz die Uhr verwendet um Plan- und Rundlauf zu prüfen.

Zum Fräsen der runden Sperrzähne habe ich einen Fräser der Firma Thornton verwendetet. Den Typ „Radiused Ratchet“ mit den Rundungsradius R6mm, D=26mm, d=24mm Dicke des Fräsers 4mm.

Gemäß der Skizze wird der große Durchmesser des Fräsers auf Mitte Teil gestellt. Die Zustellung ins Teil beträgt 1,2mm, wobei durch die Krümmung des Radiuses am Fräser nur knapp 1mm beträgt. Die zusätzlich zugestellten 0,2mm verkleinern nur den Durchmesser des fertig gestellten Sperrrades um 2x diesen Wert. Auf diese Weise bekomme ich ein rundum sauber gefrästes Rad.
2309.jpg
Blick auf den speziellen Sperrradfräser mit runden Rücken. Achtung, so wie er eingebaut wurde war bei der Bearbeitung die Drehrichtung des Fräsers linksdrehend.
2310.jpg
Im Schnitt benötigte ich pro Zahn 4 Minuten, da die Tiefenzustellung nur 0,1mm betrug, bei einer Drehzahl von 600 Umdrehungen pro Minute. Höhere Drehzahlen und Zustellungen quittierte der Fräser mit grauenhaftem Geräuschpegel.
2312.jpg
Alles hat Gott sei Dank irgendwann ein Ende und in meinen Fall ein positives, die Räder wurden ohne Fehler fertig gestellt. Juhu.
2325.jpg
Alle vier auf einen Streich.
2324.jpg
Detailaufnahme des runden Zahnrückens.

Ende Teil 3 und des Berichts.

Als nächstes steht die Fertigung der Gegensperrrades mit 155 Zähnen und 68mm Durchmesser auf der Arbeitsliste.

Viele Grüße,
Dieter Schiller
Du hast keine ausreichende Berechtigung, um die Dateianhänge dieses Beitrags anzusehen.
karlo

Re: Arbeiten mit dem Teilkopf bzw. den Teilapparat

Beitrag von karlo »

teslak hat geschrieben:


Nun muss nur noch die Schere auf Lochabstand 21 eingestellt werden. Der Arretierstift steckt in der ersten Bohrung und diese wird nicht mitgezählt.
Der Arretierstift steckt in der ersten Bohrung und diese wird nicht mitgezählt.

Gaaanz wichtig!!!!

Toller Beitrag uebrigens, sorry.

Karlo
karlo

Re: Arbeiten mit dem Teilkopf bzw. den Teilapparat

Beitrag von karlo »

So wie es auf den Bilder aussieht singt der Fraeser weil er auf einer viel zu langen Aufname ist. Deswegen wohl auch die Rattermarken.
600 U/m ist eigentlich viel zu wenig.
Kannst den nicht kuerze spannen?

Karlo
teslak
Beiträge: 141
Registriert: Sa 21. Aug 2010, 12:25
Wohnort: Mittelfranken

Re: Arbeiten mit dem Teilkopf bzw. den Teilapparat

Beitrag von teslak »

Ich wünsche allen Forenlesern ein gesundes neues Jahr!

Hallo Karlo,
Da hast du recht. Es geht mit Sicherheit etwas kürzer zu spannen und auch der Durchmesser des Aufnahmedorns könnte einige Millimeter mehr vertragen. Mit diesen Fräsern habe ich noch nie gearbeitet. Welche Drehzahl und Tiefenzustellung kann ich nach Verbesserung der Spannsituation fahren?

Da ja noch die Gegensperrräder mit D=68mm und Z=155 gefräst werden müssen, habe ich ja gleich die Möglichkeit die Fehler zu vermeiden.

viele Grüße,
Dieter Schiller
karlo

Re: Arbeiten mit dem Teilkopf bzw. den Teilapparat

Beitrag von karlo »

Wie dick ist denn die Welle?
So wie es aussieht, hat der ja massig Zaehne.
Aus dem Bauch raus 1500 U/min und in einer Zustellung durch.

Karlo
kj.balzer
Beiträge: 24
Registriert: Sa 21. Aug 2010, 12:53
Wohnort: Biedenkopf

Re: Arbeiten mit dem Teilkopf bzw. den Teilapparat

Beitrag von kj.balzer »

Also - ich richte mich mit den Drehzahlen eigentlich meist nach den Ohren - eben so hoch gehen, daß es soeben n i c h t rattert und dann auch so 1/10 Untermaß beim 1. Durchgang. Dann beim 2. Durchgang das fehlende 1/10 zustellen und dann mit Vollgas schlichten! Das Ganze natürlich in einer Winkeleinstellung am Teilkopf. Immer nur den Support vor, bzw. zurückstellen! Für die Sperradfräserei braucht man übrigens nicht unbedingt diese Spezialfräser. Ich nehme meist einen kleinen Scheibenfräser oder ein dickeres Sägeblatt.
Grüße und ein schönes neues Jahr
KJ
teslak
Beiträge: 141
Registriert: Sa 21. Aug 2010, 12:25
Wohnort: Mittelfranken

Re: Arbeiten mit dem Teilkopf bzw. den Teilapparat

Beitrag von teslak »

Hallo Zusammen,

Karlo,
danke für den Hinweis. Der Fräser hat 60 Zähne. Da passt eigentlich nicht so viel Spanvolumen dazwischen.
2329.jpg
Der Sperrzahnfräser noch auf den bisherigen Aufnahmedorn (Ø10mm montiert.

2330.jpg
Für das Wimmern des Fräsers bei moderater Zustellung ist wie von dir hingewiesen die relativ instabile Aufnahme in Verbindung mit zu langem Ausstand aus der Spannzangenaufnahme.

Was mache ich dagegen? Ich drehe mir schnell eine neue Fräseraufnahme. Im Idealfall aus einem zähen Stahl. Leider habe ich nicht so viel Auswahl, bezogen auf den Durchmesser der neuen Aufnahme, so muss ein Stück Automatendrehstahl mit Ø15mm aus der Grabbelkiste reichen. Spannzapfen auf Ø14mm gedreht (mit Unterstützung durch den Reitstock und der mitlaufenden Körnerspitze), umgespannt und den Ø7,00 mm Durchmesser für den Fräser angedreht. Jedoch wurde vorher noch das M5 Gewinde in den Spanndorn geschnitten.
Nach nicht einmal 2 Stunden basteln war auch schon die Aufnahme fertig.
2331.jpg
Vergleich der beiden Fräseraufnahmen
2335.jpg
Um bei der Stärke des Fräsers etwas Spielraum zu haben, wurde im Spannstück der der Ø7,01mm auf eine Tiefe von 3mm eingedreht.

Die Vorgesägten Ronden wurden auf den Drehdorn aufgefädelt, wieder mit je einer Lage Trennpapier zwischen den Blechen und auf der Drehmaschine auf Fertigmaß Ø64mm gedreht.
2336.jpg
Dann das bearbeitete Packet in den Teilapparat eingespannt und mit dem Reitstock abgestützt, so wird das ganze System etwas steifer.

Beim Einsetzen des Fräsers in die ER25 Spannzangenaufnahme ist dann aufgefallen, dass ich im Eifer des Gefechtes den Spannschaft viel zu lange gedreht habe. Also wurde kurzerhand um 40mm abgesägt und passt somit von der Ausstandslänge besser.
2338.jpg
Fräser wieder auf Mitte gestellt und mit dem Umfang am Räderpacket anstreifen lassen.
2340.jpg
2342.jpg
Als Drehzahl habe ich 1.500 Umdrehungen eingestellt und die komplette Tiefe (0,75mm) auf einmal zugestellt. Es war ein Unterschied wie Tag und Nacht. Vom Fräsgeräusch her so wie ich es erhofft habe, ohne Wimmern und vibrieren. Einfach Top. Ich habe nun einmal komplett die 144 Zähne gefräst, die Oberfläche ist noch nicht so berauschend, deshalb gibt es morgen einen zweiten Durchgang mit einen Schlichtspan von 0,05-0,07mm, dann wird auch die Fläche mit Sicherheit deutlich besser.

Viele Grüße,
Dieter Schiller
Du hast keine ausreichende Berechtigung, um die Dateianhänge dieses Beitrags anzusehen.
teslak
Beiträge: 141
Registriert: Sa 21. Aug 2010, 12:25
Wohnort: Mittelfranken

Re: Arbeiten mit dem Teilkopf bzw. den Teilapparat

Beitrag von teslak »

Hallo kj.balzer,

danke für den Hinweis. Dann stell ich nicht wie geschrieben 0,05mm zu sondern runde auf das Zehntel auf. Denn ob der Durchmesser des Sperrrades 64mm oder nur 63,9mm beträgt tut der Funktion keinen Abbruch.
Werden diese Flächen eigentlich auch poliert wie die Zahnflanken der Räder und Triebe?

Auch das ist richtig, man benötigt diese speziellen Fräser nicht für Sperrräder, die ersten Versuche habe ich ja auch mit einen 60° Schwalbenschwanz-Fräser gefertigt, muss jedoch sagen, dass mir die runden Sperrzahnrücken sehr gut gefallen.

Ich bin auf morgen gespannt wie die Oberfläche herauskommt.

Schönen Abend noch,
Dieter Schiller
Antworten