Die moderne Vorkalkulation in Maschinenfabriken: Handbuch zur Berechnung der Bearbeitungszeiten an Werkzeugmaschinen auf Grund der Laufzeitberechnung nach modernen Durchschnittswerten. Für den Gebrauch in der Praxis und an technischen Lehranstalten [Reprint 2020 ed.] 9783112355848, 9783112355831

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Die moderne Uorkalkulatlon in Naschinenfabriken

Handbuch zur Berechnung der Bearbeitungszeiten an Werkzeugmaschinen auf Grund der Laufzeitberechnung nach modernen Durchschnittswerten; für den Gebrauch in der Praxis und an technischen Lehranstalten von

M. S I E G E R I S T technischer Kalkulator, Stettin unter

Mitarbeit von

F. B O R K Betriebsingenieur, Benrath a . R h .

Mit 2 1

Abbildungen, 3 6

Skizzen und 6 3

BERLIN VERLAG

VON 1915

Tabellen

W. M.

KRAYN

Copyright 1915 by M. Krayn, Berlin W. 10. Alle Rechte, namentlich das der Uebersetzung, vorbehalten.

Rosenthal & Co., Berlin NW 21

VORWORT u as vorliegende Buch soll sowohl dem Betriebsingenieur und dem Werkmeister, als auch dem berufsmäßigen Kalkulator ein brauchbares Hilfsmittel sein zur genauen Vorherbestimmung der Akkordpreise in der mechanischen Werkstatt. Als grundsätzlich falsch verwerfe ich die Aufstellung von Akkordpreistabellen, denen ein Einheitswert f ü r den Flächeninhalt (qcm, q d m ) z u g r u n d e gelegt ist. Im Gegensatz hierzu habe ich im vorliegenden Buch das Hauptgewicht darauf gelegt, die Ermittelung der Bearbeitungszeit nach Schnittgeschwindigkeit und Vorschub an H a n d praktischer Beispiele zu erklären. Die diesen Berechnungen zugrunde gelegten Werte f ü r Schnittgeschwindigkeit und Vorschub sind in langjähriger Betriebspraxis erprobte Durchschnittswerte und stellen durchaus keine Reklameleistungen dar. Ich habe es dabei vermieden, f ü r diese Werte größere Toleranzen anzugeben, die den Leser immer wieder in eine peinliche Unsicherheit versetzen, welchen Wert er d e n n nun einsetzen soll. D e m g e g e n ü b e r habe ich Nachdruck darauf gelegt, k o n k r e t e W e r t e zu schaffen, nach denen mit S i c h e r h e i t gerechnet werden kann. Etwas absolut Neues dürften die in dem Buche dargestellten Tabellen f ü r Aufspannzeiten bieten. Veranlassung zur Herausgabe dieses Buches gab mir die durch langjährige Tätigkeit als Kalkulator und als Lehrer des Kalkulationsfaches an einem Berliner Technikum gewonnene Überzeugung, daß wohl auf keinem anderen Gebiete mit einer gleichen Menge unklarer und direkt falscher Begriffe u n d G r u n d w e r t e gearbeitet wird, wie bei der Berechnung der Bearbeitungszeit auf Werkzeugmaschinen. Der dadurch angerichtete Schaden entzieht sich bisweilen jeder Berechnung; besonders die berüchtigte »sichere Schätzung" hat schon manchem, sonst gut geleiteten Betriebe schweren Schaden gebracht; zum mindesten führt jedoch die falsche Berechnung der Akkordpreise zu fortwährenden Streitigkeiten mit der Arbeiterschaft, und zeitigt bisweilen infolge zahlreicher Widersprüche in den Akkordpreisen ganz unhaltbare Zustände.

IV

Sehr willkommen dürfte die in fast jedem Abschnitt durchgeführte Gegenüberstellung der für Verwendung von Werkzeugen aus Schnellschnittstahl mit den für Verwendung von Werkzeugen aus gewöhnlichem Gußstahl in Frage kommenden Werte; damit ist sowohl dem modernen Großbetrieb als auch kleinen oder mittleren Betrieben nach Möglichkeit Rechnung getragen. Es ist mir ein Bedürfnis, an dieser Stelle allen denen zu danken, die mich bei der Herausgabe des Buches so bereitwillig unterstützt haben; in erster Linie Herrn Betriebsingenieur Fr. Bork, Benrath a. Rh., für seine stets bereitwillige Mitarbeit; verdanke ich doch die einwandfreie Darstellung verschiedener schwieriger Materien seiner gründlichen Sachkenntnis. Desgleichen danke ich dem Herrn Oberingenieur K. Schmidt, Stettin, für seine wertvollen Anregungen, seine Unterstützung mit Rat und Tat, sowie für die Erlaubnis zur Mitbenutzung der von ihm verfaßten Aufsätze in der Werkstatts-Technik;*) gedankt sei hier auch den Firmen, die mich durch Überlassung von Klischees in freundlichster Weise unterstützten, ganz besonders aber der Firma L. Loewe & Co. Berlin, die mir außerdem auch einige Betriebsergebnisse zur Verfügung stellte. S t e t t i n , April 1915.

Max Siegerist.

*) Praktische Winke für die Werkstattkalkulation von K- Schmidt, Bremen, Mai 1909 und 1910.

Inhaltsverzeichnis I. Hobelmaschinen Einteilung der Hobelmaschinen Die Schnittgeschwindigkeit Umrechnung von Schnittgeschwindigkeiten Schnittgeschwindigkeiten für Schnellschnittstahl Durchschnittswerte für Langhobelmaschinen Formel zur Berechnung der Schnittgeschwindigkeit Formel zur Berechnung der minutlichen Hubzahl Formel zur Berechnung der Laufzeit Verhältnis zwischen Vor- und Rücklauf Aufgabenbeispiele Zusammenstellung der Formeln

Seite 1 2 3 3 3 u. 12 4 4 6 8 9—12 13

II. Shapingmaschinen Berechnung der Schnittgeschwindigkeit Aufgabenbeispiele

15 19—22

III. Vertikale Stoßmaschinen Das Stoßen von Keilnuten Aufgabenbeispiele

29 28—30 IV. Drehbänke

Formel zur Berechnung der Schnittgeschwindigkeit Formel zur Berechnung der minutlichen Umdrehungszahl Die Berechnung der Laufzeit für Längsarbeiten nach v Aufgabenbeispiele dazu Die Berechnung der Laufzeit für Längsarbeiten nach n Aufgabenbeispiele dazu Abstufungsverhältnisse der Stufenscheiben Die Berechnung der Laufzeit für Planarbeiten Das Schneiden von Flachgewinde Das Schneiden von Spitzgewinde Aufgabenbeispiele für Längs- und Plandrehen Zusammenstellung der Formeln

32 33 36 36 u. 37 37 37 42 45 47 47 50 53

V. Horizontalbohrwerke Erklärung der Arbeitsweise Aufgabenbeispiele

58 61

VI VI. Rundschleifmaschinen Erklärung der Arbeitsweise Formel zur Berechnung der Laufzeit Aufgabenbeispiele

Seite 63 64 65

VII. Fräsmaschinen Schnittgeschwindigkeit für Walzenfräser Stirnfräser und Messerkopf Der Koch'scbe Schnellfräser Das Fräsen von Keilnuten Der Hanseat-Nutenfräser Kreissägen Die Rundfräserei Das Fräsen von Stirnrädern nach dem Teilverfahren Umdrehungszahlen für Stirnradfräser Formel zur Berechnung der Laufzeit Das Fräsen von Stirnrädern nach dem Abwälzverfahren Formel zur Berechnung der Laufzeit Das Fräsen von Schnecken Das Fräsen von Schneckenrädern (tangential) Das Fräsen von Schneckenrädern (radial)

68 71 74 75 77 77 79 82 82 83 88 88 94 97 100

VIII. Bohrmaschinen Formel zur Berechnung der Laufzeit 102 Übungsaufgabe für Bohren, Sägen, Fräsen, horizontal ausbohren und auf Drehbank drehen 109

Verzeichnis der Tabellen I. Hobelmaschinen 1. 2. 3. 4. 5.

Durchschnittswerte f ü r Langhobelmaschinen Darstellung einer H o b e l m a s c h i n e von 5 m Hobellänge Darstellung einer H o b e l m a s c h i n e von 2,5 m H o b e l l ä n g e Aufspannzeiten an Hobelmaschinen Durchschnittswerte f ü r Schnittgeschwindigkeit u n d V o r s c h u b

6a. 6b. 7a. 7b. 8. 9. 10.

Darstellung einer S h a p i n g m a s c h i n e von 375 m m H u b l ä n g e Werkstatt-Tabelle einer S h a p i n g m a s c h i n e „ 375 ,, „ Darstellung einer Shapingmaschine „ 300 „ „ Werkstatt-Tabelle einer S h a p i n g m a s c h i n e , 300 « „ Aufspannzeiten Durchschnittswerte f ü r Schnittgeschwindigkeit und V o r s c h u b Durchschnittswerte f ü r Schnittgeschwindigkeit u n d Vorschub

Seite

. . .

3 5 5 8 12

II. Shapingmaschinen . . . .

. . . .

. . . .

. . . . . .

16 17 17 18 18 21 22

III. Vertikale Stoßmaschinen IIa. IIb. 12. 13.

Darstellung einer vertikalen S t o ß m a s c h i n e von 350 m m H u b h ö h e Werkstatt-Tabelle einer vertikalen Stoßmaschine „ 3 5 0 - „ „ Aufspannzeiten f ü r kastenförmige Körper Aufspannzeiten f ü r r u n d e Körper

14. 15. 16. 16a. 17. 17a. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29.

U m r e c h n u n g von Schnittgeschwindigkeiten U m r e c h n u n g von Schnittgeschwindigkeiten U m d r e h u n g s z a h l e n p. Min U m d r e h u n g s z a h l e n p. Min Durchschnittswerte f ü r Schnittgeschwindigkeit u n d V o r s c h u b Durchschnittswerte f ü r Schnittgeschwindigkeit und V o r s c h u b Kurventafel zur B e s t i m m u n g der U m d r e h u n g s z a h l Kurventafel zur B e s t i m m u n g der U m d r e h u n g s z a h l Laufzeit f ü r 10 m m D r e h l ä n g e G r a p h i s c h e Laufzeittabelle Aufstellung von Drehdurchmessern Aufstellung von Drehdurchmessern D a s Schneiden von Flachgewinde D a s Schneiden von Spitzgewinde Aufspannzeiten f ü r Wellen Aufspannzeiten f ü r Buchsen Aufspannzeiten f ü r Ringe Aufspannzeiten f ü r Scheiben

26 26 27 28

IV. Drehbänke

. . . . . .

31 32 33 34 34 35 24 40 38 39 43 43 48 49 54 55 56 57

VIII V. Horizontalbohrwerke

Seite

30.

Durchschnittswerte für Schnittgeschwindigkeiten und Vorschub

31.

Aufspannzeiten für kastenförmige Körper

.

.

58 59

31a.

Aufspannzeiten für runde Körper (Buchsen)

60

32.

Durchschnittswerte

VI. Rundschleifmaschinen 66

VII. Fräsmaschinen 33.

Minutliche Vorschübe für Walzenfräser

34.

Minutliche Vorschübe für Walzenfräser

70

35.

Zusatzwerte für Stirnfräser

72

69

36.

Aufspannzeiten

73

37.

Minutliche Vorschübe für Nutenfräser

75

38.

Minutliche Vorschübe für Nutenfräser

76

39.

Minutliche Vorschübe für Kreissägen

78

40.

Minutliche Vorschübe für Rundfräsmaschinen

79

Stirnräder fräsen nach dem Teilverfahren: Stirnräder aus

Fräser aus

41.

hart. Stahl und Stahlguß

Schnellschnittstahl

84

42.

weich.

„

Gußeisen und Bronze

Schnellschnittstahl

85

43.

hart.

„

und Stahlguß

Werkzeugstahl

86

44.

weich.

„

Gußeisen und Bronze

Werkzeugstahl

87

Stirnräder fräsen nach dem Abwälz verfahren: Stirnräder aus

Fräser aus

45.

hart. Stahl und Stahlguß

Schnellschnittstahl

90

46.

weich.

„

Gußeisen und Bronze

Schnellschnittstahl

91

47.

hart.

„

und Stahlguß

Werkzeugstahl

92

48.

weich.

„

Gußeisen und Bronze

Werkzeugstahl

49.

Zahn- und Frästiefen von Stirnrädern

93 94

50.

Fräslänge von Schnecken

95

51.

Minutliche Vorschübe beim Fräsen von Schnecken

95

52.

Durchschnittswerte für das Fräsen von Schneckenrädern (tangential)

53.

Durchschnittswerte für das Fräsen von Schneckenrädern (radial)

54.

Lauf- und Gesamtzeit beim Bohren

103

55.

Umdrehungszahlen und Vorschübe

104

.

99 .101

VIII. Bohrmaschinen

56.

Aufspannzeiten

57.

Umdrehungszahlen und Vorschübe

58.

„

105 „

„

(Bohrer aus Gußstahl) . (

„

„

.

.

.107

Schnellstahl) .

.

.108

A. Maschinen mit hin- und hergehender Bewegung. Unter Maschinen mit hin- und hergehender Bewegung versteht man alle Arten horizontaler u n d vertikaler Hobel- u n d Stoßmaschinen. Z u r Unterscheidung ihrer Arbeitsweise u n d der Zeitberechnung der auf ihnen herzustellenden Arbeiten teilt man sie ein in 1. Langhobelmaschinen mit einfacher Antriebs - Riemenscheibe, Riemen - U m s t e u e r u n g und Zahnstangenantrieb (ev. Spindelantrieb). 2. a) Hobelmaschinen mit Stufenscheibenantrieb u n d Kulisse und b) Shapingmaschinen mit Stufenscheibenantrieb u n d Kulisse oder Kurbelschleife. 3. Vertikale Stoßmaschinen mit Stufenscheibenantrieb und Kulisse oder Kurbelschleife.

I. A r b e i t e n auf L a n g h o b e l m a s c h i n e n mit einfacher Antriebsscheibe und Riemen • Umsteuerung. Voraussetzung f ü r eine einwandfreie Berechnung der Bearbeitungszeiten auf Hobel- oder Stoßmaschinen ist die Kenntnis der in jedem Betriebe

vorhandenen

der einzelnen

Unterschiede

Maschinen.

Wenn

zwischen man

die

den in

Geschwindigkeiten

einem

Betriebe

vor-

handenen Langhobelmaschinen z. B. in 3 G r u p p e n teilt: G r u p p e 1 — größte Hublänge 2 m tt

2 —

1 / 3 so wird man selbst unter

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den verschiedenen Maschinen

derselben

G r u p p e ziemlich bedeutende Unterschiede in der Zahl der minutlichen Doppelhübe

und

der daraus zu errechnenden

Schnittgeschwindigkeit

feststellen können. Bei allen

Langhobelmaschinen

mit Riemen-Umsteuerung ist nun

die Schnittgeschwindigkeit ziemlich begrenzt, d. h. wenn der verwendete Hobelstahl

auch

eine

Schnittgeschwindigkeit

Siegerist, Die m o d e r n e V o r k a l k u l a t i o n .

beispielsweise

von 1

ca.

—

2

—

20 m/Min.*) für Schmiedeeisen ohne Weiteres gestattet, so ist es doch nicht möglich, eine gewöhnliche Langhobelmaschine dieser Art mit'derselben Geschwindigkeit laufen zu lassen, da das Getriebe, welches die Umsteuerung (den Wechsel) beim Vor- und Rücklauf betätigt, selbst bei der besten Konstruktion eine so starke Beanspruchung nicht verträgt. Die Ursache liegt darin, daß die tote Last, d. i. der Tisch mit dem darauf gespannten Arbeitsstück, zu schwer ist, um in der kurzen

Cincinnati-Hobelmaschine.

Zeit der Umsteuerung aus der einen Bewegungsrichtung in die entgegengesetzte gebracht zu werden. Hier sei nun zunächst der Begriff der Schnittgeschwindigkeit erklärt; man versteht darunter die Zahl, welche die Länge des Weges angibt, der in der Zeiteinheit zurückgelegt wird. Beispiel: Ist die in Fig. 1 mit a b bezeichnete Strecke 120 mm lang, und bewegt sie sich in 1 Sekunde am Hobelstahl vorbei, so entspricht dies einer Schnittgeschwindigkeit von 120 mm pro Sekunde. Da die Schnittgeschwindigkeit sowohl in mm/Sek. als auch in m/Min. angegeben wird, so sei die Umrechnung hier kurz erklärt. (Siehe auch Umrechnungstabellen unter Dreherei.) *» Sämtliche Berechnungen über Hobel- und wendung von Schnellschnittstahl zugrunde gelegt.

Stoßarbeiten

ist die Ver-

—

1.

3

—

90 mm/Sek. = wieviel m/Min.? In in

1 Sek. = 90 mm 60 Sek. = 6 0 X 90 = 5 4 0 0 mm = 5,4 m/Min.

2. 160 mm/Sek. = wieviel m/Min.? 1 Sek. = 160 mm

In 3.

in

6 0 Sek. = 6 0 X 160 = 9 6 0 0 mm = 9,6 m/Min.

12 In

m/Min. = wieviel m m ' S e k . ? 60 Sek. = 12 0 0 0 m m

in 4.

1 Sek. = —

22 In

60

=

2 0 0 mm/Sek.

m^Min. = wieviel mm/Sek.? 6 0 Sek. = 22 0 0 0 mm

22 000

in

1 Sek. = — —

= 3 6 6 mm/Sek.

Fig. I.

Guter Schnellschnittstahl verträgt eine Schnittgeschwindigkeit f ü r : Stahlguß u n d Gußeisen = 10 m/Min. = 166 mm/Sek. SM-Stahl „ Schm. Eisen = 20 „ = 332 Bronze „ Messing =30 » = 500 » Gute Durchschnittsleistungen von Langhobelmaschinen müssen ungefähr folgender Tabelle entsprechen: TABELLE

1.

Durchschnittswerte für Langhobelmaschinen.

Gruppe

I II III

Hobellänge bis

2 m 4 m 8 m

Zahl der Zeit für Doppelhübe 1 Doppelhub p. Min. bei von 1000 mm Hublänge = Länge in

Schnittgesc hwindigkeit

1000 mm

Sek.

in mm/Sek.

in m/Min.

4,75 4,25 3,5

12,6 14.1 17.2

158 142 117

9,5 8,5 7

Unter Schnittgeschwindigkeit ist hier u n d in den folgenden Tabellen der einfacheren R e c h n u n g wegen stets das Mittel zwischen Arbeits- unda Rücklaufsgeschwindigkeit zu verstehen; die an fast allen Hobelmaschinen l*

—

4

—

vorhandene Rücklaufsbeschleunigung ist am Schluß dieses Abschnittes berücksichtigt. Es würde zweifellos zu weit führen, im Rahmen dieses Buches, das doch nur der Berechnung der Bearbeitungs z e i t dienen soll, Untersuchungen über das jeweilige günstigste Verhältnis zwischen Vorund Rücklaufsgeschwindigkeit anzustellen. Entscheidend für die Laufzeitberechnung ist doch in jedem Fall die Zahl der minutlichen Doppelhübe, und dementsprechend ist in diesem Abschnitt bei Hobel-, Shaping- und Stoßmaschinen unter Schnittgeschwindigkeit stets das Mittel zwischen Vor- und Rücklaufsgeschwindigkeit zu verstehen. Um sich nun über die Leistungen der Langhobelmaschinen ein klares Bild zu verschaffen, stelle man für jede in einem Betriebe vorhandene Langhobelmaschine etwa folgende Tabelle auf (S. 5). Man geht dabei von dem kleinsten H u b aus, stellt unter Benutzung einer guten Stoppuhr die Zeit für eine Anzahl Doppelhübe fest, und geht dann stufenweise um 100—250 mm bis zum größten einstellbaren H u b weiter. Formel 1.

Die Schnittgeschwindigkeit ist = Hublänge X 2 Zeit für 1 Doppelhub

Beispiel Maschine 3. Wie groß ist die Schnittgeschwindigkeit bei einer Hublänge von 6 0 0 mm? Schnittgeschw. in mm/Sek. - ^ g j s e i o ~

176 mm Sek. oder

0 6 im^ * 2 Schnittgeschw. in m/Min. = — . . . . — - = 10,6 m/Min. 0,113 (Min.) Nach demselben Beispiel errechnet man die Hubzahl pro Min. nach der Formel 2: Schnittgeschw. in m/Min. Zahl der minuti. Doppelhübe 2 • Hublänge in m 10,6 = 8,8. 2 • 0,6 Hat man die Zeit für 1 Doppelhub festgestellt, in obigem Beispiel = 6,8 Sek., dann kann man die Zahl der minutlichen Doppelhübe auch berechnen nach der Formel 3: Zahl der minuti. Doppelhübe = „ . , — . _ ^ ,— Zeit für 1 Doppelhub in Sek. 60 =

-—-..

6,8

=

8,8.

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Zeit für 1 Schnitt]geschw. Doppel[hub in iii Min. j mm/Sek. m/Min. Sek.

Zahl der DoppelHübe p. Min.

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3000 X 750 J

I II

Min.

ff kg

ff

kg

mit Kran

28 39

94

186

285

375

560

750

19

21 29

25 35

39 55

500

660

35 49

330

31 43

165

23 32

1000

1300

1660

23 32

25 35

27 38

30 42

36 50

40 56

44 62

27

ff kg

1000

ohne Kran 17 23

kg

ff kg

800

260

520

780

1040

1550

2050

2600

28 39

32 45

36 50

40 56

46 64

50 70

54 76

580

1160

1750

2300

3500

4700

5800

Das gerechnete Gewicht entspricht ungefähr / des Gewichtes voller Körper von denselben Abmessungen. I = einfaches Ausrichten nach rohen Flächen ohne Riß. II = schwierigeres Ausrichten nach Riß oder bearbeiteten Flächen. Von obigen Werten sind einzusetzen: Bei Anfertigung von 2 - 4 Körpern 80pCt. » 5-10 „ 70 „ „ „ » 1 1 und mehr 60 „ Für das Umspannen auf eine gehobelte Fläche sind 50 pCt. der Werte der Gruppe II einzusetzen. 1 3

Bietet nun die Feststellung der Laufzeit keine wesentlichen Schwierigkeiten,

da sie sich

an

Hand

obiger Formeln

und

Maschinentabellen

—

9

—

genau berechnen läßt, so ist die Fixierung der Aufspannzeiten nicht so einfach, weil man hierbei nur auf Schätzung angewiesen ist. Die Tabelle Nr. 4, Seite 8 soll n u n ein Hilfsmittel darstellen, um all zu großen Differenzen in der Bemessung der Aufspannzeiten vorzubeugen. Aus naheliegenden G r ü n d e n kann diese Tabelle natürlich nicht schematisch benutzt werden; es ist vielmehr über jede Abweichung von den gegebenen Werten von Fall zu Fall zu entscheiden. Da in den nächsten Abschnitten noch eine Reihe von Aufspanntabellen folgen, so sei bereits an dieser Stelle darauf hingewiesen, daß die Werte sämtlicher Aufspanntabellen n u r für das erstmalige Aufspannen und Ausrichten eines e i n z e l n e n Arbeitsstückes gelten, einschließlich Einrichten der betreffenden Maschine. Für das Umspannen von Arbeitsstücken sowie f ü r Anfertigung in größerer Zahl enthält jede Tabelle am F u ß genaue Hinweise. Die Werte der Tabellen verstehen sich f ü r das Aufspannen o h n e Benützung von Spezial-Spannvorrichtungen. Die Angaben der Tabellen betreffs der Abmessungen der G r u n d f l ä c h e eines Körpers sind so zu verstehen, daß d i e s e l b e Aufspannzeit in Frage kommt, wenn z. B. der Körper an der Grundfläche 2 0 0 X 200, o d e r 2 7 0 X 150, o d e r 4 0 0 X 100 mm mißt. Zur Erläuterung des bisher Gesagten mögen einige Aufgabenbeispiele folgen. Aufgabe für Hobelmaschine Nr. 3. An einer gußeisernen Platte — Fig. 3 — sollen die Oberfläche u n d die beiden Fußflächen mit je 2 Schnitten gehobelt werden.

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Beispiel: 1 Stirnrad aus Stahlguß, Mod. 15, 140 mm breit, 35 Zähne, mit 2 Schnitten fräsen. Zeit für den 1. Schnitt in Min. 2

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Einrichten der Maschine

= ca. 40

Auf- und abspannen des Rades

=

„ 12 767 Min.

—

87

T A B E L L E 44. Das Fräsen von Stirnrädern nach dem automatischen Teilverfahren. Werte für weichen Stahl, Gußeisen und Bronze bei Verwendung von Fräsern aus W e r k z e u g - G u ß s t a h l . E i n r i c h t e r ) Aufspannen F r ä s e r Umdrehungen Z u s a t z Vorschub pro Minata i n mm Modul 0 I n das P r à 3 e r a B r e i t e des Rades p . Min. n am l.Schnitt 2.Schnitt 3.Schnitt c a . Min. c a . Min. 1 2 3 4 5

50 60 70 80 90

80 67 57 50 45

13 18 23 27 31

68 63 58 54 50

80 76 72 68 65

6 7 8 9 10

100 105 110 115 120

40 38 36 35 33

37 42 44 46 48

46 43 40 3B 35

63 60 56 53 50

11 12 13 14 15

130 135 140 145 150

31 30 29 28 27

52 56 60 62 65

32 30 28 25 22

48 45 42 39 36

16 17 18 19 20

155 170 175 185 190

26 24 23 22 21

68 73 75 78 82

20 20 19 19 19

33 31 30 30 30

21 22 23 24 25

200 210 220 225 235

20 19 18 18 17

26 27 28 29 30

250 255 265 275 285

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86 90 94 98 102

17 17 17 15 15

28 28 27 27 23

106 108 112 116 120

15 13 13 12 12

21 21 21 20 20

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Beispiel: 1 Stirnrad aus Bronze, Mod. 15, 140 mm breit, 35 Zähne, mit 2 Schnitten fräsen. Zeit für den 1. Schnitt in Min.

-

2. "

"

"

"

"

Einrichten der Maschine Auf- und abspannen des Rades

2

(14

° ^

'

5 )

(140+65) 36 .

3 5

=

326 Min.

35 ~ .

"

= ca. 40 =

,,

,,12 577 Min.

—

88

—

Abwälzverfahren für Stirnräder. Beim Fräsen von Stirnrädern nach dem Abwälzverfahren ist der Arbeitsvorgang ein wesentlich anderer. Die Zahnlücke wird nicht durch einen scheibenförmigen, sondern durch einen schneckenförmigen Fräser hergestellt, woraus sich ergibt, daß auch das zu fräsende Rad während des Fräsvorganges sich in beständiger, zwangläufiger Drehung befinden muß.

Automatische Stirnrädcr-FrilsmaschiDe (Abwälzverfahren).

Beim Fräsen nach dem Abwälzverfahren geschieht die Berechnung der Laufzeit nach folgender Formel: Zeit für den 1. Schnitt in Min. [Radbreite + Zusatzbreite] X Zähnezahl Tx Vorschub pro Radumdrehung X Umdrehg. des Fräsers proMin. Zeit für den 2. Schnitt in Min. _

[Radbreite + '/2 Zusatzbreite] X Zähnezahl Vorschub pro Radumdrehung X U m d r e h g . desFräsers proMin.

Zeit für den 3. Schnitt in Min. [Radbreite + Vi Zusatzbreite] X Zähnezahl 7-3 = Vorschub pro Radumdrehung X Umdrehg. des Fräsers proMin.

— 89 — Für

die

Laufzeitberechnung

geben

die

nächsten

Tabellen

alle

nötigen Werte. Die Zusatzbreite und die Umdrehungszahlen

des Fräsers sind in

derselben Weise zu berechnen, wie beim Fräsen nach dem automatischen Teilverfahren.

Jedoch der Vorschub ist auf die Umdrehung des Rades

zu beziehen. Für Modul 1 — 6 genügt meistens 1 Schnitt. Teilungen

ist ein 2. Schnitt

Bei diesen kleinen

nur dann erforderlich, wenn an das zu

fräsende Rad erhebliche Anforderungen in bezug auf hohe Tourenzahl oder geräuschlosen Qang gestellt werden. Für

große Teilungen

über

14 rr empfiehlt sich

auch

hier die

Verwendung von Vorschrotfräsern, um das Profil des Fertigfräsers zu schonen.

Schneckenförmiger F r i s e r filr Stirnräder (Ah wälz verfahren).

— 90 —

T A B E L L E 45. Das Fräsen von Stirnrädern nach dem Abwälzverfahren. Werte für S.M.-Stahl und Stahlguß von 50—60 kg Festigkeit bei Verwendung von Fräsern aus S c h n e l l s c h n i t t s t a h l . E i n r i c h t e n A,af s p a n n e n . Rad-Umdrehung F r ä s e r Umdrehungen Z u s a t z - V o r s c h u b ii mm d.Mas Chine p r o .Raä Modul 0 I n des F r ä s e r s B r e i t e c a . M i n . c a . Min. 1 . S c h n i t t 2 . S c h n i t t 3. S c h n i t t mm p. Min. n 1 2 3 4 S

60 65 70 80 90

70 65 60 52 46

14 18 23 27 31

2 2 2 1 75 1 75

4 3 5 3 5 3 3

6 7 8 9 10

100 110 115 120 135

42 38 36 35 31

37 44 46 48 52

1 1 1 1 1

75 75 75 5 5

3 3 3 2 75 2 75

11 12 13 14 15

140 150 155 160 170

30 28 27 26 25

56 60 62 64 68

1 1 1 1 1

5 5 5 5

2 2 2 2 2

16 17

180 190

•23

74

22

78

200

21

82

1 1 1

18 19

20

210 215

20 19

86 90

0

94

22 24

220 225

19 18

98

26

245

17

104

28

265

30

235

16 15

0

120

-

^ CD

aj

-

5 5 5 5

dt CK.

^ 0)

5 2 5

2

0 ,75 0,75

2

5

2

5

0 , 7 5

2

z

SL CQ C-J

\ 1

s.

(

3

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c u

-

-

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-

) )

-

-

2

75 75

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iL

> 20

^ 30

*2

1

-

&

2

0,75 0 75

112

_

3,5 3,5

2

3,5 3,5 3 3

2

3

{

1 1[ 7

)

x>

40

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•o •o c 6 0

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-

CD

>30 I

-

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-

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-

> 40

-

1

-

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eaj .o

-

>60

-

3 3 75 3 75 3 3 3 3 3

75 75 5 25

ta fO

c o 3 X3 C 9) 0) rU

«1 .Gl OJ c •O > c Qj f j CO 3 O T3 ^ C. N U) n

«}

0) 3 C S •o in

t> 05 c Ol r-i

Vi

) > 90

)

o •o CO CE M 'O S o O ö•H

Beispiet: 1 Stirnrad aus Bronze, Mod. 8, 80 mm breit, 50 Zähne, mit 2 Schnitten fräsen. Zeit für den 1. Schnitt in Min. T\ =

" " " " " Einrichten der Maschine

"

'2

=

^."t^i. ^ 138 Min. 1,3 ' 35 (80+23)-50 42 3,5 • 35 " " ^ ca. 30 „

Auf- und abspannen des Rades

=

,, 10

,,

220 Min.

Minutliche Umdrehungszahl des Fräsers .

.

. n ^

4000 Fräser-Durch m.

— 94 — T A B E L L E 49.

Zahn- resp. Frästiefen an Stirn- und Schneckenrädern nach Modulteilung. Tiefe = Modul

Zahntiefe

Modul

Mod. X 2,167. Zahntiefe

Modul

mm

mm

Zahntiefe mm

1

2,17

11

23,88

21

45,5

2

4,33

12

26

22

47,67

3

6,5

13

28,17

23

50

4

8,67

14

30,33

24

52,2

5

10,83

15

32,5

25

54,4

6

13

16

34,67

26

56,5

7

15,17

17

36,83

27

58,7 60,9

8

17,32

18

39

28

9

19,5

19

41,17

29

63

10

21,67

20

43,33

30

65,2

7. Das Fräsen von Schnecken. Das Fräsen von Schnecken auf der Schneckenfräsmaschine stellt sich wesentlich billiger als die Herstellung auf der Drehbank. Besonders der Umstand, daß von einem Arbeiter mehrere Schneckenfräsmaschinen gleichzeitig bedient werden können, hat zur Folge, daß das Fräsen von Schnecken nur einen Bruchteil des Arbeitslohnes für das Schneiden auf der Drehbank erfordert. Die Berechnung der Schnecken erfolgt ebenso wie bei den Stirnrädern nach dem Modul. Die Steigung der eingängigen Schnecke ist also gleich der Teilung, die der 2gängigen gleich der doppelten, die Steigung der 3gängigen gleich der 3 fachen Teilung u. s. f. Bei einer 3gängigen Schnecke, Modul 18, ist die Teilung = 18 • n = 56,5 mm, die Steigung dagegen = 18 • TI • 3 = 169,5 mm. Die Zahnstärke ist bei normalen Schnecken = die Zahntiefe ist = Modul X 2,16, die Kopfhöhe ist = Modul. Die Schnittgeschwindigkeit f ü r Schneckenfräser aus Schnellschnittstahl beträgt ca. 15 m/Min., bei Bearbeitung von S.-M.-Stahl von 50—70 kg Festigkeit. Schnecken werden fast n u r aus diesem Material hergestellt und wird ein anderes selten in Frage kommen. Die minutliche Umdrehungszahl der Schneckenfräser berechnet man nach der Formel: 4800 äußeren Fräser-Durchm.

— 95 — Da bis jetzt keine Normalien f ü r diese Fräser bestehen, und die Durchmesser derselben in den verschiedenen Betrieben stark voneinander abweichen, so läßt sich keine Normaltabelle, ähnlich der für die Zahnräderfräserei, aufstellen. — Die Zusatzwerte für den Anschnitt des Fräsers sind einzusetzen nach beifolgender Tabelle Nr. 50. TABELLE 50. Bei 1 gängigen Schnecken

Bei 2 und 3 gängigen Schnecken Schnecken1änge

Teilung X 0,75

Bei 4 und 5 gängigen Schnecken

plus

Teilung X 1

Teilung X 1,3

Für das Einrichten der Maschine rechnet man 45 Min., die natürlich zu dividieren sind durch die Anzahl der zu fräsenden g l e i c h e n Schnecken. In diesen 45 Minuten ist die Zeit für das Anstellen des 1. Schnittes einbegriffen; f ü r jeden weiteren Schnitt, resp. bei mehrgängigen Schnecken für jeden weiteren G a n g und Schnitt sind je 6 Minuten einzurechnen. Für das Auf- undAbspannen einer Schnecke genügen 5 - lOMinuten. TABELLE 51. Vorschub pro Minute für S.-M.-Stahl von 5 0 — 7 0 kg Festigkeit. (Vorschub am Umfang der Schnecke gemessen.) Modul

1. Schnitt

Modul

2. 1. Schnitt Schnitt

2 4

mm 15-16 12-14

14 16

mm 10 9

6 8

10- 12 9-10

18 20

8 7

10 12

8-9 7-8

Modul

mm 1 12 : 10 9 8

i

1. Schnitt

2. 3. Schnitt Schnitt

22 24

mm 6 5

mm 7 6

mm 9 8

26 28

4 4

5 4

7 6

!

Bis Modul 12 genügt in der Regel 1 Schnitt, für „ 1 4 — 2 0 sind 2 Schnitte erforderlich, über „ 20 „ 3 Es sei d = äußerer Schneckendurchmesser in mm, l = Schneckenlänge in mm, t = Teilung (Modul • ?t), 5 = Vorschub pro Minute. Dann lautet die Formel für die Berechnung der Laufzeit: d-zi-1 T in Min. = s-i

-

96 —

Beispiel 1: Eine Schnecke Modul 6 (t — 18,85), 1 gängig, 65 mm Durchmesser, 90 mm lang, ist mit 1 Schnitt zu fräsen; 5 = 1 2 mm. . . . . _ 65 • n (90 + 14) 65-n-104 Zeit in Min. T = - 12.1885 1 2 . 1 8 8 5 Einrichten der Maschine für 1 Schnecke Auf- und abspannen

.

. .

... ft. = 94 Min. = 45 = 5

„ „

144 Min. In dieser Rechnung stellt die Zahl 14 den Zusatzwert für den Anschnitt des Fräsers dar, siehe Tabelle Nr. 50: Zusatzwert für 1 gängige Schnecken = Teilung X 0,75 = 18,85 • 0,75 = 14 mm. Beispiel 2: Eine Schnecke Modul 18 (t = 56,5), 3gängig, 140 mm Durchm., 180 lang mit 2 Schnitten fräsen; 1. Schnitt s = 8 mm, 2. Schnitt s = 9 mm pro Min. Laufzeit für den 1. Schnitt durch 3 Gänge: ... ^ 1 4 0 - 7 t - ( 1 8 0 + 1156,5) 140-^-236,5 Zeit in Mm. T = ¡T^TTTV —'— = — « ^ „ 8 • 56,5 8 • 56,5

230Min.

Laufzeit für den 2. Schnitt durch 3 Gänge: _ .. . . . . _ 140 • n • 236,5 Zeit in Mm. 7 = = 204 „ n g , '

0,8 0 ,B 0,8 0,8 1 1 1 1

0,5 0,5 0,5 0,5 0,6 0,5 0,5 0,5 P ,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0 .7 1 1 1 1 1 ,2 1,2 l ; 1 .2 1 l ,s 1 ,5 1 ,5

0 ,23 0,5 1 0 , 25 0,5 1 0,5 1 1 ,5 0,5 1 1.5 ,5 1 1 .5 -

0,5 1 1 ,5 0 ,5 1 2

1.71 2,67 3,63 4,84 1,78 2,81 3,94 5 ,12 2 , 12 3 ,54 4,96 6 .38 2, 38 3,86 3 , 34 6 . 82 2 , 77 4 , 34 5 ,91 7 .48 3.3 5.1 6,9 8.7 4 6 8 10,5

1,26 2,22 3,18 4,39 1,23 2,36 3,39 4,67 1,67 3 ,09 4,51 5 ,93 1,75 3,23 4 ,71 6,19 2 . 14 3,71 5 ,28 6,85 2,58 4,38 8,18 7,98 5,1 7,1 9,4

Beispiel: 1 einzelnes Loch bohren 30 mm Durchm., 75 tief in Gußeisen; 166 mm/Sek., s -- 0,22 mm. T

30 • 7i • 75

60 166'0,22 Einspannen des Bohrers Nachkörnen nach dem Kontrollriß Mehrmaliges Herausheben des Bohrers und Entfernen der Späne .

. ... 3,21 Min. 0,7 1

„ „

1 „ 5,91 Min.

— 104 — Beispiel: Welche Zeit erfordert 1 Loch 40 mm Durchm., 100 mm tief zu bohren, wenn im Ganzen T

v

10 Löcher zu bohren s i n d ?

4 0 -JT- 100 6 0 166 0,24

5,?

Min.

Einspannen des Bohrers

0,08

„

Nachkörnen nach dem Kontrollriß Mehrmaliges Herausheben des Bohrers und Entfernen

1,2

„

1,5

„

der Späne

7,98 Min. Bei Verwendung von Spiralbohrern aus Werkzeuggußstahl resp. aus Schnellschnittstahl u n d bei Bearbeitung verschiedenen Materials berechnet man die Laufzeit nach untenstehenden Werten. T A B E L L E 55. S p i r a l - B o h r e r aus Werkzeugstahl

aus

für LochDurchmesser 1 0 - 6 0 mm in m/Min, Vorschub

Material des Arbeitsstückes

Stahlguß u. Gußeisen

}

10

S.-M.-Stahl u . j Schm.-Eisen

12

Rotguß u. Messing

20

Ì f

°.

1 0

'

2 8

für LochDurchmesser 1 0 - 6 0 mm m/Min. Vorschub

Material des Arbeitsstückes

Stahlguß u. | Gußeisen J

15

0,15-0,4

l! S.-M.-Stahlu.-i ! Schm.-Eisen )

18

0,12-0,36

: Rotguß u. Messing

30

0,1 - 0,28

°'08-0'24

Schnellschnittstahl

;

) !

0.15

0,4

—

105

—

Z u m S c h l u ß sei n o c h eine T a b e l l e zur a n n ä h e r n d e n d e r Aufspannzeiten

an B o h r m a s c h i n e n TABELLE

Bestimmung

gegeben. 56.

Zeiten für d a s Aufspannen und Ausrichten k a s t e n f ö r m i g e r K ö r p e r auf der B o h r m a s c h i n e . Grundfläche

CO 3 Ol 0

ca

+J >» Leder,, „ Papierw e r d e n auf W u n s c h Prospekte kostenlos versandt. Zu beziehen durch jede Buchhandlung oder direkt vom Verlag