Fräs för att fräsa kugghjul?

Här diskuterar vi allt som har med smalspårigt modellbygge och förebilder att göra.
Björn D
Inlägg: 231
Blev medlem: ons 30 maj 2007, 20:33

Re: Fräs för att fräsa kugghjul?

Inlägg av Björn D »

Var det inte Tekniskt Magasin på TV:s svartvita tid som i sin programvinjett visade ett antal ovala och trekantiga kugghjul som samverkade? Har för mig att de kom från någon typ av ventilstyrning till en förbränningsmotor. Idag hade man väl skött om detta med en lite mikrodator. Säker oändligt mycket billigare men betydligt tristare att filma.

Mässingsplåt finns av olika kvaliteter. Ska man bearbeta den med spånbrytande verktyg är det viktigt att den har god spånbarhet. Automatmässing är en sådan kvalitet, likaså gravyrmässing. Mjuk mässing är utmärkt för plåtarbeten men inget men inget rolig att bearbeta med spånbrytande verktyg. Nu har jag dock för mig att du beställde hård mässing. Ett annat material som man kan tillverka kugghjul av är vissa typer av aluminium, som är avsedda att bearbetas med spånbrytande verktyg. Sedan finns det andra "kletiga" kvaliteter som är hopplösa. Aluminium är ju billigare än mässing men metallkostnaden i våra mindre skalor är ju inte så betungande.

De kugghjulsfräsar som du funderar på torde ha en diameter kring 40 - 50 mm. En sådan ska man nog köra med 300 - 500 varv/min, jag som är en fegis hade nog lagt mig kring närmare 300. Din frässpindel klarade av 24000 varv/min, om jag minns rätt men vad är den lägsta hastigheten, och vilket vridmoment har den då? Skulle man montera kugghjulsfräsen och köra den i 24000 varv/min tror jag att såväl själva fräsen som maskinen i princip kan explodera.

Kugghjulsfräsen måste spännas upp på en dorn med rätt diameter. Din frässpindel har ju ER11-spännhylsor och då torde 7 mm diameter vara det grövsta som den kan hålla. Det bör gå att tillverka en dorn som passar men frågan är hur väl din frässpindel och dess lager klarar av detta. Din fräs, liksom min lilla Proxxon förlitar sig på hastighet och små karbidverktyg medan traditionell fräsning förlitar sig på mycket vridstyva maskiner, med stor massa och ett mycket lägre varvtal.

Även kugghjulsämnet brukar man fästa upp på en dorn. En sådan kan man ju tillverka i delningsapparatens trebackschuck. Men chuckar är inte alltid så exakta och därför är det ofta svårt att montera dornen exakt koncentriskt från en gång till en annan. En bättre lösning skulle kunna vara att ha en delningsapparat med kona eller att man kan montera en spännhylsechuck på delningsapparatens spindel.

Nu till avdelningen vilda spekulationer. Skulle det vara omöjligt att fräsa ut kuggarna med en liten pinnfräs som verkar radiellt mot kugghjulet eller låta fräsen skära ut ett kugghjul. Eller skulle man kunna slipa fram dem med en liten diamantskiva? Det är säkert extremt tidskrävande och därför inte kommersiellt gångbart men för några enstaka kugghjul?

/Björn D
Daniel Bergqvist
Inlägg: 574
Blev medlem: ons 30 maj 2007, 09:54

Re: Fräs för att fräsa kugghjul?

Inlägg av Daniel Bergqvist »

Introt till Tekniskt magasin

För den här typen av jobb är det enbart gravyrmässing jag kommer att köra. Nu när jag vet var jag får tag på den så bör inte tillgängligheten på gravyrmässing vara något större problem.

Uppmätning av kugghjulsfräsen i CAD-programmet tyder på att den är 40 mm i diameter. Detta baserat på att innerradien är 16 mm.

Om jag kör fräsen på 600 varv / min så kan jag stoppa fräsen om jag nyper till ordentligt, men jag bedömer ändå att den är hyfsat stark. När man läser på tråden jag länkade till i förra inlägget ger de rådet att köra två gånger, alltså att först göra ett grovt skär och sedan ta ett finskär. Det innebär att de alltså tar varje hålrum mellan kuggarna med enbart två skär, vilket är rimligt om man fräser manuellt. Men med CNC kan jag låta fräsen ta tiotals skär på varje hålrum och därigenom ta ytterst lite på varje skär, och dessutom mata långsamt.

Största diameter som fräsen kan ta är 5/16 tum, alltså 7,9 mm. Motorn känns väldigt stabil, däremot kanske lagren inte är det. Men motorn är en stor vattenkyld klump, 80 mm i diameter, 180 mm lång och på 1500 watt. Så lagren bör tåla en del. Och i värsta fall, om motorn skulle skära, så är den utbytbar. Det finns lösa motorer att köpa på Ebay.

Med vänlig hälsning
Daniel
Björn D
Inlägg: 231
Blev medlem: ons 30 maj 2007, 20:33

Re: Fräs för att fräsa kugghjul?

Inlägg av Björn D »

Kul med länken till vinjetten för Tekniskt Magasin och i färg! Att jag trodde att den var i svart/vit beror nog på att mina föräldrar dröjde med att köpa färg-TV...

Det finns en bokserie som heter "Workshop Practice Series" som omfattar ett 50-tal titlar. En av dessa är "Gears and Gear Cutting" som jag tror kan innehålla en del nyttigheter. Jag har inte läst den eller tittat i den. Däremot har jag läst andra titlar som varit nyttig läsning. Ofta så behandlar de tekniker som är mer användbara när det gäller lite större maskiner än min Unimat 3 eller Proxxon MF70. Men en del tips går att omsätta även till mindre maskiner.

Boken kan beställas direkt från förlaget Special Interest Model Books. De senaste har jag dock beställt från Arc Eurotrade i samband med att jag beställt verktyg.

Kugghjulsfräsarna som du funderar på att beställa kommer från Kina och från en butik som närmast kan betraktas som en loppmarknad. Min erfarenhet från Ebay- och Banggood-köp från Kina är ömsom vin ömsom vatten. Webbutikerna behärskar ofta inte de sortiment som de säljer. En del prylar har varit riktigt bra, annat prisvärt och annat verkar att vara tillverkat med hjälp av en bågfil och ett skruvstäd i en verkstad med trampat jordgolv. Så kvaliteten kan variera enormt. Att köpa i princip samma kinesiska prylar från någon mera välrenommerad återförsäljare till ett högre pris är lite säkrare. De har oftast en viss kvalitetskontroll på de de säljer. Beställer man inom EU omfattas man av ett visst konsumentskydd och i USA kan man inte bete sig hur som helst om amerikanska postverket är involverat för det är ett federalt brott som hanteras av FBI till skillnad från mindre allvarliga brott som mord och rån som bara utreds på delstatsnivå! (Detta som gäller USA har jag inte gjort någon källkontroll av.)

En kugghjulsfrässats från Chroonos kostar GBP 72,00 + frakt. Att en hel sats från Kina bara skulle kosta SEK 80,00 låter otroligt billigt. I artikelbeskrivningen talar man om "cutter" i singularis och inte om "cutters" i pluralis, så frågan är om man får en sats om åtta fräsar eller bara en fräs.

/Björn D
f.gaard
Inlägg: 196
Blev medlem: ons 28 nov 2007, 20:00

Re: Fräs för att fräsa kugghjul?

Inlägg av f.gaard »

Kugghjulen i Tekniska magasinets intro finns på Tekniska muséet, om jag inte minns helt fel. Kommer inte i håg om man vred runt dem för hand, eller om det var en elmotor som drev dem. Om det var samma kugghjul, så har jag för mig att de fanns i entrén till muséet, men de har möblerat om en del sen dess, så jag vet inte var de finns nu.

Mvh Fredrik
Daniel Bergqvist
Inlägg: 574
Blev medlem: ons 30 maj 2007, 09:54

Re: Fräs för att fräsa kugghjul?

Inlägg av Daniel Bergqvist »

@Björn: Du har nog helt rätt i att Ebay-auktionen jag länkade till bara har en kugghjulsfräs och inte åtta. Synd bara att Chronos inte har kugghjulsfräsar #7 och #8. Nummer 7 är för 55-134 kuggar och nummer 8 är för 135 kuggar och uppåt.
Tack för tipset på böckerna.

Kugghjulen i Tekniskt magasin är konstruerade av civilingenjören Uno Olsson på Asea. Konstruktionen användes på Asea för att linda koppartråd i transformatorer och elmotorer. På Wikipedia om Tekniskt magasin finns även en länk till en artikel i Teknisk tidskrift år 1943 av Uno Olsson som handlar om elliptiska kugghjul.

Med vänlig hälsning
Daniel
Björn D
Inlägg: 231
Blev medlem: ons 30 maj 2007, 20:33

Re: Fräs för att fräsa kugghjul?

Inlägg av Björn D »

Hej!

Gick igenom mina bokmärken, hade för mig att jag hade ett bokmärke till en sida som behandlade användningen av CNC-maskiner för hobbybruk. Nu har jag ingen CNC-maskin och behärskar inte denna konst, men för den som gör det kanske det finns nyttiga tips på sidan. Det finns visas bl.a. hur man kan fräsa ut Modul 1,0 kugghjul med en 1/32" (0,79 mm) pinnfräs med hjälp av en fräs med tre axlar. Teoretiskt borde det då gå att fräsa ut ett Modul 0,5 kugghjul med en 0,4 mm fräs.
Micro - Machine - Shop
Avsnittet om kugghjul

Om det fungerar borde det vara enklare (om man nu kan programmera fräsen att göra det man vill) och betydligt billigare än att använda kugghjulsfräsar även om det går betydligt långsammare.

/Björn D
Daniel Bergqvist
Inlägg: 574
Blev medlem: ons 30 maj 2007, 09:54

Re: Fräs för att fräsa kugghjul?

Inlägg av Daniel Bergqvist »

Youtube har svar på allt! Bortsett från att videon använder diametral pitch så man får börja med att lägga till en parameter P = 1 / modul. (Egentligen ska det vara P = 25,4 / modul, men då räknas P i tum medan jag vill ha P i millimetrar).

På bilden är tre kugghjul med modul 0,5, varav det lilla har 10 kuggar och de två stora har 18 kuggar. Och dessa går att fräsa med en 0,5 mm fräs. Så det är kanske rätt väg att gå :)

Med vänlig hälsning
Daniel
Bilagor
kugghjul.png
kugghjul.png (83.53 KiB) Visad 4550 gånger
Daniel Bergqvist
Inlägg: 574
Blev medlem: ons 30 maj 2007, 09:54

Re: Fräs för att fräsa kugghjul?

Inlägg av Daniel Bergqvist »

Den fjärde axeln med chuck har anlänt och jag har kopplat in den till CNC-fräsen och kört den i tomme lite grann. Några reflektioner:

Överlag är jag nöjd med den och kommer kunna ha mycket trevligt med den. Speciellt för de ändamål jag köpte den för, t ex att fräsa ångpannor och skorstenar.

Det är ett litet glapp i den tyvärr. Gissningsvis någon eller ett par grader men jag har inte mätt upp glappet än. Så fräsa kugghjul kanske inte funkar så bra. En fråga som återstår att utvärdera är hur glappet påverkar om man vill fräsa ett urtag ur ett rör, t ex för eldstaden till en ångpanna. Men chucken är ganska tung och rör sig inte så lätt och när man fräser med små fräsar typ 1 mm fräs så vill man ändå inte ha någon större sidokraft då man då riskerar bryta av fräsen. Men jag får prova hur det funkar.

Dubbdockan funkar, men är inte den bästa kvaliteten. Framförallt märkte jag att spetsen måste filas till något då det är gjutskägg eller liknande kvar. Men med något tag med filen bör det lösa sig bra.

Chucken har både invändiga och utvändiga backar vilket är positivt.

Den här chucken är 80 mm i diameter men det finns också en något dyrare variant med 100 mm i diameter. En fördel med den senare är att dubbdockan till 100 mm chucken har ett MT2 fäste, vilket gör att man kan sätta in andra saker i dubbdockan, vilket inte går i min dubbdocka. Eftersom dubbdockan till 100mm chucken är högre så kan den inte användas till min chuck. En större chuck innebär dock att chucken är mer i vägen, speciellt om man fräser rör med liten diameter. En annan intressant pryl har hållare för ER32-hylsor istället för chuck. Behöver man dubbdocka till den senare så finns det lösa dubbdockor att köpa.

Med vänlig hälsning
Daniel
Skriv svar