| Titel: | Die geometrischen Verhältnisse des Fräsewerkzeuges. | 
| Autor: | Pregél | 
| Fundstelle: | Band 296, Jahrgang 1895, S. 254 | 
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                        Die geometrischen Verhältnisse des
                           								Fräsewerkzeuges.
                        Von Prof. Pregél in
                           								Chemnitz.
                        Mit Abbildungen.
                        Die geometrischen Verhältnisse des Fräsewerkzeuges.
                        
                     
                        
                           In Folgendem ist eine übersichtliche Darstellung der Bewegungszustände und der darauf
                              									begründeten Grössenverhältnisse des Fräsewerkzeuges, sowie eine dem praktischen
                              									Gebrauch dienende Zusammenstellung der Schnitt- und Schaltgeschwindigkeiten
                              									desselben versucht worden. Das diesem wichtigen Werkzeuge entgegengebrachte
                              									allgemeine Interesse der Fachkreise dürfte auch diese Arbeit rechtfertigen.
                           
                        
                           Der Arbeitsweg der Fräserschneiden.
                           Wird das Werkstück in gerader Richtung gegen den Umfang der kreisenden Fräse geführt,
                              									so verläuft die Schnittwirkung nach einer Bahncurve, welche die Resultirende aus der
                              									Schaltbewegung des Werkstückes und der Kreisbewegung der Fräse ist. Wenn die
                              									Schaltbewegung verschwindet, so ist die Schnittwirkung Null; wenn aber die
                              									Hauptbewegung der Fräse verschwindet, wenn die vorher kreisende Fräse stillsteht, so
                              									wird die Schaltbewegung zur Hauptbewegung, sofern überhaupt eine hobelartige Wirkung
                              									möglich ist. Da aber gewöhnlich die Schaltung vom Hauptbetrieb der Spindel
                              									abgeleitet ist, so folgt beim Stillstand der Spindel auch der Stillstand des
                              									Tisches.
                           Soll aber überhaupt eine Schnittwirkung durch Fräsen möglich werden, so muss die
                              									Schnittgeschwindigkeit bedeutend grosser als die Schaltgeschwindigkeit werden. Die
                              									Bahnen der einzelnen Fräserschneiden sind Rollcurven eines erzeugenden Kreises,
                              									dessen Halbmesser r um so kleiner im Verhältniss zum
                              									Schnittkreis R wird, je kleiner das Verhältniss der
                              									geradlinigen Schaltgeschwindigkeit u zur tangentialen
                              									Schnittgeschwindigkeit v der Fräse wird.
                           
                           Da
                           
                              \frac{2\,\pi\,.\,r\,.\,n}{2\,\pi\,.\,R\,.\,n}=\frac{u}{v}
                              
                           ist, so folgt
                           
                              \frac{r}{R}=\frac{u}{v}
                              
                           und daher
                           
                              r=\frac{u}{v}\,R
                              
                           als Halbmesser des Rollkreises.
                           Ist aber der Rollkreis r kleiner als der Schnittkreis
                              										R, so entstehen als Rollcurven die verlängerten
                              									Radlinien oder Orthocykloiden.
                           Ebenso wird beim Rundfräsen eines äusseren Cylinders mit zur Fräsespindel paralleler
                              									Drehungsachse als Bahncurve irgend eine verlängerte Aufradlinie (Epicykloide) und
                              									beim Rundfräsen eines Hohlcylinders eine verlängerte Jeradlinie (Hypocykloide)
                              									entstehen. Das Wesen dieser Rollcurven in Anwendung auf die Fräsen hat in
                              									eingehender Weise Prof. Hartmann in der Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure, 1893 Bd.
                              									37 Nr. 4 * S. 95 bezieh. Nr. 20 * S. 587, Nr. 21 * S. 603, behandelt.
                           
                              
                              Textabbildung Bd. 296, S. 255
                              Fig. 1.
                              
                           
                              
                              Textabbildung Bd. 296, S. 255
                              Fig. 2.
                              
                           
                              
                              Textabbildung Bd. 296, S. 255
                              Fig. 3.
                              
                           
                              
                              Textabbildung Bd. 296, S. 255
                              Fig. 4.
                              
                           In Folgendem wird eine Darstellung dieser für das Verständniss des Fräserprocesses
                              									wichtigen Bewegungsvorgänge versucht. Ist M (Fig. 1) Mittelpunkt des Grundkreises G, auf welchem der Rollkreis K mit dem Mittelpunkte O sich abwälzt, und
                              									ist ferner S der augenblickliche Berührungspunkt der
                              									beiden Kreise, zugleich der Schnittpunkt der Mittelpunktslinie MO (Centrale oder Hauptstrahl) mit den Kreisen, ist
                              									ferner P ein erzeugender Punkt im Rollkreis K, sowie D sein
                              									Gegenpunkt, so lautet bekanntlich das Gesetz der Rollcurven:
                           1) Die Normale PC zu einem Curvenpunkt geht stets durch
                              									den Berührungspunkt S.
                           2) Der Mittelpunkt C des Krümmungskreises pp liegt im Durchschnitt der Verbindungslinie DM (Gegenpunkt-Grundkreismittelpunkt) mit der Normalen.
                              									Krümmungskreis einer Curve pp im Punkte P ist der Kreis, welcher diesen Punkt und die beiden
                              									Nachbarpunkte gemein hat.
                           Der Abstand des Krümmungsmittelpunktes PC = ρ ist der
                              									Krümmungshalbmesser des Ergänzungskreises pp. Für den
                              									oberen Scheitelbogen aa (Fig.
                                 										2) der Rollinie kann dieses Verfahren keine unmittelbare Anwendung haben,
                              									weil der Schnittpunkt der Normalen AS mit der
                              									Verbindungslinie AM unbestimmt bleibt. Werden jedoch
                              									die Krümmungsmittelpunkte C1 und C2
                              									zweier oder mehrerer Nachbarpunkte A1 und A2 gesucht, so kann im Schnitt der
                              									Verbindungscurve mit der Centralen OM der
                              									Krümmungsmittelpunkt C ermittelt werden. In Fig. 3 ist links das bekannte Verfahren, durch
                              									Abwälzung des Rollkreises K den Curvenpunkt d zu ermitteln, gezeigt, wobei S3d = S3S ist. Die Methode mit ruhendem Rollkreis ist rechts
                              									gezeichnet. Diese letztere lautet:
                           Mit Sehne Sb aus a einen
                              									Kreisbogen gezeichnet, mit ab als Zwischenstrecke den
                              									Kreisbogen aus S geschnitten, so ist der Schnittpunkt
                              										C ein Punkt der Aufradlinie.
                           Weil aber Sb = Sa ist, so
                              									kann diese Methode auf alle gleichabständige Bogenpunkte 1,
                                 										2 u.s.w. Anwendung finden. Ist ferner Sa =
                                 										SS3 und Sb =
                                 										Sd, so liegen die Curvenpunkte C und d symmetrisch zur Centralen MO.
                           Der geometrische Ort sämmtlicher Krümmungsmittelpunkte einer Curve heisst Evolute.
                              										Sf ist Evolute zur Aufradlinie Sg (Fig. 4).
                           Wird der Grundkreis unendlich, also zur Geraden, so entsteht die gemeine Radlinie Sc (Fig. 5). Liegt aber
                              									für den Rollkreis SO = r
                              									der erzeugende Punkt im grösseren Kreise OB, so folgt
                              									eine verlängerte Radlinie Be. Ist d ein Punkt dieses Kreises, welcher dem Punkt b im Fahrstrahl Od
                              									entspricht, und ist Bogen Sb gleich Strecke Sa, so wird der Curvenpunkt nach der Methode Fig. 3 gefunden, indem mit Sd aus a ein Kreisbogen gezeichnet wird,
                              									welcher, durch Strecke ad aus S geschnitten, den Punkt d der verlängerten
                              									Radlinie ergibt.
                           
                              
                              Textabbildung Bd. 296, S. 255
                              Fig. 5.
                              
                           
                              
                              Textabbildung Bd. 296, S. 255
                              Fig. 6.
                              
                           
                              
                              Textabbildung Bd. 296, S. 255
                              Fig. 7.
                              
                           Weil nun bei den Fräsen im Gegensatz zu den Flankencurven der Radzähne gerade das
                              									Scheitelstück der Radlinie von Bedeutung ist, der Krümmungshalbmesser erst nach
                              									Aufzeichnung der ganzen Curve gefunden werden kann, so ist ein Verfahren, mit
                              									welchem der Krümmungshalbmesser unmittelbar zu ermitteln ist, sehr vortheilhaft.
                           
                           Sind ρ (Fig. 6) die
                              									Nachbarnormalen zu einem Element Δ der Curve aa und ist ferner ε der
                              									unendlich kleine zugehörige Centriwinkel, so ist A Δ =
                                 										ρε die Bogenlänge und der Schnittpunkt C der
                              									Normalen zugleich der Krümmungsmittelpunkt für das Curvenelement Δ.
                           Dieser Krümmungsmittelpunkt C (Fig. 7) kann auch gefunden werden, wenn man die tangentialen
                              									Geschwindigkeiten v und u
                              									des Punktes A und eines Zwischenpunktes B kennt, dieselben als Normalen aufträgt und die
                              									Verbindungslinie der Endpunkte bis zum Schnitt mit der Normalen AC verlängert.
                           Wälzt sich ein Kreis K (Fig. 8) auf dem
                              									Grundkreis G ab und ist S
                              									der augenblickliche Berührungspunkt beider Kreise, ist ferner u die tangentiale Geschwindigkeit der Wälzungsbewegung,
                              									so kennt man ohne weiteres die tangentiale Geschwindigkeit v des Mittelpunktes O des Rollenkreises K.
                           
                              
                              Textabbildung Bd. 296, S. 256
                              
                           Demnach gibt die Verbindungslinie vu im Schnitt mit der
                              									Centralen OM den Krümmungsmittelpunkt M für die Bahn des Kreismittelpunktes O an, welche nur eine Kreislinie vom Halbmesser (R + r) sein kann. Der am schrägliegenden Fahrstrahl SA im Abstande ρ
                              									abliegende Punkt A hat selbstverständlich in dieser
                              									Lage eine grössere tangentiale Geschwindigkeit vα als der Kreismittelpunkt O.
                           Diese Geschwindigkeit vα bestimmt sich aus der Gleichheit der
                              									Winkel ASvα und
                              										OSv = δ oder aus der Aehnlichkeit der Dreiecke O1Sv1 und ASvα
                              									, welche wieder durch die Gleichheit der
                              									Winkelgeschwindigkeit Begründung findet, und da
                           Dreieck O1Sv1 ≌ OSv
                           daher
                           O1S = OS und v1
                              									=v
                           ist, so folgt
                           
                              \frac{v_a}{v}=\frac{\rho}{r}
                              
                           wobei das Verhältniss
                           
                              \frac{v}{u}=\frac{R+r}{R}
                              
                           ist.
                           Wird daher auf den Schrägstrahl SA im Polpunkt S eine Normale gezogen und die tangentiale
                              									Wälzgeschwindigkeit u darauf bezogen, so ist uα die
                              									Componente dieser Geschwindigkeit.
                           Die Verbindungslinie vα
                              									uα der
                              									Endpunkte dieser Geschwindigkeitsstrecken schneidet der Schrägstrahl AS im Krümmungsmittelpunkte C für das Curvenstück A,
                           Wenn nun ω die Winkelgeschwindigkeit des
                              									Hauptstrahles MS (Fig. 8) ist, so muss
                              									nothwendigerweise die tangentiale Wälzgeschwindigkeit u = R
                                 										. ω sein.
                           Ebenso wird die Geschwindigkeit des Mittelpunktes O
                           v = (R +
                                 										r) ω
                           also
                           
                              \frac{v}{u}=\frac{R+r}{R}
                              
                           sein müssen.
                           In gleicher Weise wird aber
                           
                              \frac{v_a}{u_a}=\frac{\rho_1+\rho}{\rho_1}
                              
                           am Schrägstrahl SA, der gegen die
                              									Richtung von u um den Winkel α abweicht, sein.
                           Nun ist
                           uα= u . cos (90 – α)
                           bezieh.
                           
                              u
                              α
                              = u . sin α
                              
                           und
                           vα = ρω
                           so dass das Verhältniss
                           
                              \frac{\rho_1+\rho}{\rho_1}=\frac{\rho\,.\,\omega}{u\,.\,sin\,\alpha}
                              
                           bezieh.
                           
                              \left(1+\frac{\rho}{\rho_1}=\frac{\rho}{sin\,\alpha}\,.\,\frac{\omega}{u}\right)
                              
                           oder
                           
                              \left(\frac{1}{\rho}+\frac{1}{\rho_1}\left)\,sin\,\alpha=\frac{\omega}{u}
                              
                           die Gleichung von Euler und Savary ist.
                           Für α = 90° und sin α = 1,
                              									entsprechend ρ = r und ρ1
                              									= R1 wird
                           
                              \left(\frac{1}{r}+\frac{1}{R}\right)=\frac{w}{u}
                              
                           eine Constante sein.
                           Wird nun über u als Durchmesser ein Kreis gezeichnet, so
                              									liegt der Endpunkt uα im Kreis, weil der Winkel uuαS ein Rechter
                              									über dem Durchmesser ist. Die Sehnen dieses Kreises aus S, welche normal zu den Schrägstrahlen liegen, sind Componenten der
                              									tangentialen Wälzgeschwindigkeit u.
                           Wird in Fig. 9 aus C eine Normale zum Schrägstrahl CA gezeichnet, so bestimmt der Schnittpunkt D
                              									dieser Normalen mit dem Hauptstrahl den Krümmungsmittelpunkt für den Scheitelpunkt
                              										B, welcher ebenfalls in der Normalen AB liegt. Alsdann ist ub = u die
                              									tangentiale Wälzgeschwindigkeit und vb die tangentiale Geschwindigkeit dieses
                              									Punktes B, welcher Schnittpunkt der Normalen AB mit dem Hauptstrahl ist.
                           Das Verhältniss
                           
                              \frac{v_b}{u}=\frac{\rho+\rho_0}{\rho_0}
                              
                           also ebenfalls
                           
                              \frac{\rho+\rho_0}{\rho_0}=\frac{\rho\,\omega}{u}
                              
                           bezieh.
                           
                              \right(\frac{1}{\rho_0}+\frac{1}{\rho}\right)=\frac{\omega}{u}
                              
                           wird, wie vorher angegeben, eine Constante sein.
                           Daraus folgt, dass die Krümmungsverhältnisse der Bahnen, welche von den Punkten eines
                              									beliebig geneigten Strahles des Systems K durchlaufen
                              									werden, Projectionen der Krümmungsverhältnisse des Hauptstrahles sind.
                           
                           Bei der Radlinie (Fig. 10) hat der Mittelpunkt
                              										O des Rollkreises K
                              									die Geschwindigkeit u auch gleich der
                              									Wälzgeschwindigkeit. Der obere Scheitelpunkt A hat
                              									jedoch die tangentiale Geschwindigkeit v, welche aus
                              									dem Verhältniss
                           
                              \frac{v}{u}=\frac{2\,r}{r}
                              
                           gefunden wird.
                           Dagegen ist der Krümmungshalbmesser aus dem Verhältniss
                           
                              \frac{C\,A}{C\,S}=\frac{v}{u}
                              
                           zu ermitteln.
                           
                              
                              Textabbildung Bd. 296, S. 257
                              Fig. 10.
                              
                           Es ist nämlich
                           CA = CS + SA und CA = CS + 2r
                           daher
                           
                              \frac{C\,S+2\,r}{C\,S}=\frac{v}{u}
                              
                           bezieh.
                           
                              1+\frac{2\,r}{C\,S}=\frac{v}{u}=\frac{2\,r}{r}=2
                              
                           
                              \frac{2\,r}{C\,S}=\frac{v}{u}-1=2-1=1
                              
                           und daher
                           2r = CS also CA = 4r
                           der Krümmungshalbmesser von A.
                           Ebenso sind ve
                              									und vb die
                              									tangentialen Geschwindigkeiten der ausserhalb des Rollkreises K liegenden Punkte E und
                              										B, welche verlängerte Radlinien ergeben, wobei Ce und Cb die
                              									entsprechenden Krümmungsmittelpunkte für die Scheitelstellen E und B sind.
                           Für den unter der geraden Bahn liegenden Punkt B wird
                              									die Geschwindigkeit vb, rückläufig, und zwar ist
                              										\frac{v_b}{u}=\frac{r}{S\,B} und für SB = r angenommen, wird Vb
                              									= u werden.
                           Ist dies der Fall, so wird auch S\,C_b=B\,C_b=\frac{r}{2} der
                              									Abstand des Krümmungsmittelpunktes, auch zugleich der Krümmungshalbmesser des
                              									Scheitelstückes des unteren Zweiges bb der verlängerten
                              									Radlinie sein.
                           Die Anwendung dieser Rollcurven auf die Bewegung der kreisenden Fräsescheibe folgt
                              									aus der Betrachtung der Fig. 11 bis 15.
                           
                              
                              Textabbildung Bd. 296, S. 257
                              Fig. 11.
                              
                           
                              
                              Textabbildung Bd. 296, S. 257
                              Fig. 12.
                              
                           
                              
                              Textabbildung Bd. 296, S. 257
                              Fig. 13.
                              
                           
                              
                              Textabbildung Bd. 296, S. 257
                              Fig. 14.
                              
                           
                              
                              Textabbildung Bd. 296, S. 257
                              Fig. 15.
                              
                           
                              
                              Textabbildung Bd. 296, S. 257
                              Fig. 16.
                              
                           Wird der festgelagerten, mit der Umfangsgeschwindigkeit v rechts kreisenden Fräse O (Fig. 11) das Werkstück mit der rechts gerichteten
                              									Schaltgeschwindigkeit u zugeführt, so wird im unteren
                              									schneidenden Scheitelpunkte B eine relative
                              									Geschwindigkeit (v – u) vorhanden sein, und während der
                              									augenblickliche obere Scheitelpunkt A eine resultirende
                              									Geschwindigkeit (v + u)
                              									besitzt, wird dem Fräsermittelpunkt O eine der
                              									Schaltgeschwindigkeit u entsprechende relative
                              									Geschwindigkeit zukommen.
                           Der Schnittpunkt P der Verbindungslinie der
                              									Geschwindigkeitsstrecken (v + u) und (v – u) in den Punkten A und B mit dem
                              									Hauptstrahl A B ist ein Punkt mit der relativen
                              									Geschwindigkeit Null. Wird mit OP = p der Rollkreis K gezeichnet und ist S der
                              									Berührungspunkt der zur Schaltrichtung parallelen Grundlinie GG mit dem Rollkreise, so ist nach dem Vorhergehenden die
                              									Wälzgeschwindigkeit c des Scheitelpunktes B aus dem Verhältniss
                              										\frac{c}{u}=\frac{r+\rho}{\rho} bestimmbar.
                           Hiernach kann ohne weiteres aus dem Verhältniss
                              										\frac{C\,B}{S\,B}=\frac{c}{c-u} der Werth für CB = x ermittelt werden, und da SB = (r + ρ)
                              									ist, so folgt \frac{x}{(r+\rho)}=\frac{c}{c-u}.
                           Weil aber c = v + u ist, so
                              									wird \frac{x}{r+\rho}=\frac{v+u}{v} sein.
                           Nun ist ferner \frac{v+u}{v-u}=\frac{r+\rho}{r-\rho} bezieh. nach
                              									gehöriger Ausrechnung 2 (ur – vρ) = ρ
                           
                              vρ = ur
                              
                           
                               \rho=\frac{u}{v}\,r
                              
                           der Halbmesser des Rollkreises.
                           
                           Wird dieser Werth für ρ in die Gleichung für
                           
                              x=\frac{v+u}{v}\,(r+\rho)
                              
                           eingeführt, so folgt nach durchgeführter Rechnung als
                              									Krümmungshalbmesser
                           
                              C\,B=x=r\,\left(1+\frac{u}{v}\right)^2
                              
                           Für die Schaltgeschwindigkeit u =
                                 										o wird \frac{u}{v}=0 und x =
                                 										r.
                           In Fig. 12 ist
                              										\frac{u}{v}=\frac{1}{9} und daher
                           
                              x=r\,\left(1+\frac{1}{9}\right)^2-\frac{5}{4}\,r
                              
                           Dahingegen wird für die Gleichheit der Schaltung und
                              									Kreisgeschwindigkeit, also für u = v auch x = 4r werden.
                           Bei zunehmender Schaltungsgeschwindigkeit tritt die Fräsewirkung gegen die
                              									Hobelwirkung zurück, z.B. bei \frac{u}{v}=2 wird x = r (1 + 2)2 = 9r, und wenn v = o, also
                              										\frac{u}{v}=\frac{u}{o}=\infty wird, so wird auch x = ∞ die resultirende Bewegung zur geradlinigen
                              									Tischbewegung GG werden.
                           Sowie in Fig. 11 und 12
                              									die Schaltung der Schnittbewegung entgegengesetzt gerichtet ist, ebenso ist in Fig. 13 bis 15 die
                              									Schaltung mit der Schnittbewegung gleichläufig. Für diese gleichläufige Schaltung
                              										(Fig. 13) folgt:
                           
                              \frac{C\,A}{S\,A}=\frac{v-u}{v}\mbox{ und
                                 										}C\,A=\frac{v-u}{v}\,.\,S\,A
                              
                           Nun ist
                           
                              S\,A=(r-\rho)\mbox{ und }C\,A=x=\frac{v-u}{v}\,(r-\rho)
                              
                           Da aber
                           
                              \rho=\frac{u}{v}\,r
                              
                           ist, so folgt
                           
                              x=\frac{v-u}{v}\,\left(1-\frac{u}{v}\right)\,r
                              
                           
                              x=\left(1-\frac{u}{v}\right)\left(1-\frac{u}{v}\right)\,r=\left(1-\frac{u}{v}\right)^2\,.\,r
                              
                           also allgemein
                           
                              x=\right(1\,\pm\,\frac{u}{v}\right)^2\,r
                              
                           worin (+) für die gegenläufige und (–) für die gleichläufige
                              									(incorrecte) Schaltung gilt.
                           Aus Fig. 14 ist bei einem angenommenen Verhältniss
                              										\frac{u}{v}=\frac{3}{4} die hackende Fräserwirkung gut
                              									ersichtlich, während in Fig. 15 bei einem Verhältniss
                              										\frac{u}{v}=\frac{1}{9} der Krümmungsmittelpunkt C in die Nähe des Fräsermittels O fällt, so dass der Schnittbogen fast mit den Kreisbogen Ad zusammenfällt, was für die Schaltgeschwindigkeit u = o streng der Fall ist.
                           
                        
                           Die Theilung der Fräsezähne.
                           Die an der Bearbeitungsfläche zurückbleibenden Wellen, Kerben oder Fräsemarken sind
                              									für die Beurtheilung der Arbeitswirkung stets maassgebend. Ihr Abstand λ (Fig. 13) ist durch
                              									den Halbmesser ρ des Rollkreises und die Zähnezahl z des Fräsewerkzeuges bedingt.
                           Ist
                           2\,\pi\,.\,\rho\,.\,\frac{n}{60}=u secundliche
                              									Schaltgeschwindigkeit
                           und
                           2\,\pi\,.\,r\,.\,\frac{n}{60}=v secundliche
                              									Schnittgeschwindigkeit,
                           so ist
                           
                              \frac{\rho}{r}=\frac{u}{v}
                              
                           und
                           \rho=\frac{u}{v}\,.\,r der Halbmesser des
                              									Rollkreises.
                           Die auf einen Fräsezahn entfallende Schaltungsgrösse folgt
                           
                              \lambda=\frac{2\,\pi\,.\,\rho}{z}=\frac{2\,\pi\,.\,r}{z}\,.\,\frac{u}{v}
                              
                           und da
                           
                              \frac{2\,\pi\,.\,r}{z}=t
                              
                           die Zahntheilung ist, so entsteht für die Spandicke oder den
                              									linearen Abstand der Fräsewellen
                           
                              \lambda=t\,.\,\frac{u}{v}
                              
                           Ebenso folgt für die Höhe δ der Wellenköpfe, welche vom
                              									Krümmungshalbmesser x des Rollcurvenscheitels und vom
                              									Abstande λ abhängig ist, mittels analytischer
                              									Rechnung
                           
                              \delta=x-\sqrt{x^2-\frac{\lambda^2}{4}}
                              
                           oder angenähert
                           
                              \delta=x-\frac{1}{2}\,\left(2\,x-\frac{\lambda^2}{4\,x}\right)
                              
                           bezieh.
                           
                              \delta=\frac{1}{4}\,\frac{\lambda^2}{x}
                              
                           als Scheitelhöhe.
                           Werden für λ2
                              									und x die früher gefundenen Werthe
                           
                              \lambda=t\,\frac{u}{v}\mbox{ und
                                 										}x=r\,\left(1\,\pm\,\frac{u}{v}\right)^2
                              
                           eingesetzt, so folgt
                           
                              \delta=\frac{1}{4}\,\frac{t^2}{r}\,.\,\frac{\left(\frac{u}{v}\right)^2}{\left(1\,\pm\,\frac{u}{v}\right)^2}
                              
                           worin für gegenläufige Schaltung das +– und für gleichläufige
                              									das –-Zeichen gilt.
                           Zum Beispiel wird für t = 10, z =12 und r = 19, sowie
                              										\frac{u}{v}=\frac{1}{10}
                           \delta=\frac{1}{92}\mbox{ mm} für
                              									gegenläufige
                           und
                           \delta=\frac{1}{62}\mbox{ mm} für gleichläufige
                              									Schaltung
                           folgen.
                           Ist ferner λ die auf einen Fräsezahn entfallende
                              									Schaltung, so ist (λz) die einer Umdrehung
                              									entsprechende, so dass
                           
                              u=\lambda\,\left(\frac{n}{60}\right)\,z
                              
                           die Schaltgeschwindigkeit in mm/Sec. ist.
                           
                           Nun ist
                           v=2\,\pi\,r\,.\,\frac{n}{60} die
                              									Schnittgeschwindigkeit,
                           daher
                           \frac{v}{2\,\pi\,r}=\frac{n}{60} die secundliche
                              									Umlaufszahl,
                           welche, in die Gleichung für u
                              									eingeführt,
                           
                              u=\lambda\,\left(\frac{v}{2\,\pi\,r}\right)\,z=\lambda\,.\,\left(\frac{z}{2\,\pi\,r}\right)\,v
                              
                           ergibt, und weil
                              										\frac{z}{2\,\pi\,r}=\frac{1}{t} ist, so entsteht
                           
                              u=\lambda\,.\,\left(\frac{1}{t}\right)\,.\,v
                              
                           oder
                           
                              \frac{u}{v}=\frac{\lambda}{t}
                              
                           d.h. das Verhältniss der Schalt- zur Schnittgeschwindigkeit
                              									ist dem Verhältniss Spandicke λ zur Fräsezahntheilung
                              										t gleich.
                           Dieses Verhältniss \frac{u}{v}=tg\,\gamma (Fig. 16) ist um so genauer der Tangente des
                              									Eindringungswinkels γ gleich, je kleiner das
                              										\frac{u}{v} bezieh. je kleiner der Rollkreishalbmesser ρ im
                              									Verhältniss zu r wird.
                           Wichtig für einen ruhigen Arbeitsgang ist die Grösse der Fräsezahntheilung t, welche möglichst kleiner als der Eingriffsbogen oder
                              									der entsprechenden Sehne AE (Fig. 16) zu machen ist.
                           Aus dem Kreisverhältniss folgt
                           h : l = l : (2r – h)
                           bezieh.
                           h (2r –
                                 									h) = l2
                           oder
                           
                              2\,r\,h=h^2+l^2=\overline{A\,E}^2.
                              
                           Wenn nun A\,E=\frac{3}{2}\,t angenommen wird, so folgt
                           
                              d=2\,r=\frac{9}{4}\,\frac{t^2}{h}
                              
                           als Durchmesser der Fräse.
                           Umgekehrt folgt daraus
                           
                              t^2=\frac{4}{9}\,.\,h\,.\,d
                              
                           als Theilung.
                           Wird dieser Werth für t in die früher entwickelte
                              									Gleichung \frac{u}{v}=\frac{\lambda}{t} eingeführt, so
                              									entsteht
                           
                              \frac{u}{v}=\frac{3}{2}\,.\,\frac{\lambda}{\sqrt{h\,.\,d}}
                              
                           woraus folgt, dass dem Geschwindigkeitsverhältniss (u : v) das Verhältniss
                              									Spandicke λ zum geometrischen Mittel
                              										\sqrt{h\,d} aus Durchmesser und Schichthöhe gleicht.
                           Es ist ferner leicht, für eine gegebene Schichthöhe h
                              									und eine angenommene Theilung t oder Stichzahl
                              										\frac{t}{\pi} den Durchmesser d
                              									bezieh. die Zähnezahl z für ein Fräsewerkzeug zu
                              									ermitteln, welches der angeführten Bedingung entspricht.
                           Es war
                           
                              \frac{4}{9}\,h\,.\,d=t^2
                              
                           und für
                           
                              h=1,5=\frac{3}{2}\,mm
                              
                           folgt
                           
                              \frac{2}{3}\,d=t^2
                              
                           bezieh.
                           
                              d=\frac{3}{2}\,t^2=\frac{3}{2}\,\pi^2\,.\,\left(\frac{t}{\pi}\right)^2
                              
                           bezieh. wenn π2 = 10 gesetzt wird
                           
                              d=15\,.\,\left(\frac{t}{\pi}\right)^2
                              
                           als Durchmesser der Fräse.
                           Dementsprechend ist die folgende Tabelle I zusammengestellt, während eine Reihe
                              									wirklich ausgeführter Fräser diese Annahme zu bestätigen scheint.
                           Tabelle I.
                           Fräser für eine Schichthöhe h = 1,5
                              									mm.
                           
                              
                                 
                                    \frac{t}{\pi}
                                    
                                 1,0
                                 1,2
                                 1,3
                                 1,4
                                 1,5
                                 1,6
                                 1,7
                                 1,8
                                 1,9
                                 2,0
                                 2,5
                                 3,0
                                 3,5
                                 
                              
                                 
                                    d
                                    
                                 15
                                 21,6
                                 26
                                 29,4
                                 33
                                 38,4
                                 42,5
                                 48,6
                                 53,2
                                 60
                                 95
                                 135
                                 185,5
                                 
                              
                                 
                                    z
                                    
                                 15
                                 18
                                 20
                                 21
                                 22
                                 24
                                 25
                                 27
                                 28
                                 30
                                 38
                                 45
                                 53
                                 
                              
                                 Fräser von Brown und
                                       												Sharpe u.a.
                                 
                              
                                 
                                    z
                                    
                                 12
                                 15
                                 16
                                 20
                                 20
                                 24
                                 –
                                 –
                                 27
                                 35
                                 40
                                 –
                                 50
                                 
                              
                                 
                                    d
                                    
                                 2,7
                                 20
                                 19
                                 25,4
                                 30
                                 38
                                 –
                                 –
                                 50,8
                                 70
                                 100
                                 –
                                 175
                                 
                              
                           Aus
                           
                              \frac{4}{9}\,h\,d=t^2\mbox{ und }z\,.\,t=\pi\,d
                              
                           folgt
                           
                              \frac{4}{9}\,h\,.\,z=\pi\,t\mbox{ und
                                 										}z=\frac{9}{4}\,.\,\frac{\pi\,t}{h}
                              
                           sowie
                           
                              z=10\,.\,\frac{9}{4}\,.\,\left(\frac{t}{\pi}\right)\,.\,\frac{1}{h}
                              
                           die gewünschte Riffenzahl für eine gegebene Schichthöhe h und eine angenommene Stichzahl (t : π) bezieh.
                              									abgerundet
                           
                              z=22\,.\,\left(\frac{t}{\pi}\right)\,.\,\frac{1}{h},
                              
                           wonach die Uebersichtstabelle II berechnet ist.
                           Tabelle II.
                           Zähnezahlen z für Fräser mit geraden
                              									Riffen und für Schichthöhen h = 0,1 bis 4 mm mit der
                              									Stichzahl \left(\frac{t}{\pi}\right)=1,0\mbox{ bis }4,5.
                           
                              
                                 
                                    h
                                    
                                 
                                    \frac{t}{\pi}=1,0
                                    
                                 1,2
                                 1,5
                                 1,7
                                 2,0
                                 2,5
                                 3,0
                                 3,5
                                 4,0
                                 4,5
                                 
                              
                                 0,1
                                 225
                                 270
                                 340
                                 380
                                 –
                                 –
                                 –
                                 –
                                 –
                                 –
                                 
                              
                                 0,5
                                   45
                                   54
                                   68
                                   76
                                 90
                                 112
                                 136
                                 –
                                 –
                                 –
                                 
                              
                                 1,0
                                   23
                                   27
                                   34
                                   38
                                 45
                                   56
                                   68
                                 80
                                 90
                                 100
                                 
                              
                                 1,5
                                   15
                                   18
                                   22
                                   25
                                 30
                                   37
                                   45
                                 53
                                 60
                                   66
                                 
                              
                                 2,0
                                   11
                                   14
                                   17
                                   19
                                 23
                                   28
                                   34
                                 40
                                 45
                                   50
                                 
                              
                                 2,5
                                     9
                                   11
                                   14
                                   15
                                 18
                                   22
                                   27
                                 32
                                 36
                                   40
                                 
                              
                                 3,0
                                 –
                                     9
                                   11
                                   13
                                 15
                                   18
                                   23
                                 27
                                 30
                                   34
                                 
                              
                                 4,0
                                 –
                                 –
                                 –
                                   9
                                 11
                                   14
                                   17
                                 20
                                 23
                                   25
                                 
                              
                           
                              
                                 (Schluss folgt.)