
Fellows-Zahnformer-Fräser (US 579,708): Die 3D-Modelle
Sieben 3D-Modelle aus Edwin R. Fellows' Patent für den Zahnformer, US 579,708 (1897): der Zahnformer-Fräser aus Abb. 11 mit dem 40-zähnigen Zahnrad und dem 60-zähnigen Innenzahnkranz, den er schneidet, der Kettenradfräser aus Abb. 20 mit seinem Kettenrad sowie der vierlappige Fräser aus Abb. 21 mit dem quadratischen Stab, den er schneidet.
Jedes Modell hat seinen eigenen Schritt, direkt nach dem Schritt, der es erklärt. Der letzte Schritt behandelt den Druck aller sieben.
Anweisungen
Der Fräser in Abb. 11
Der Fräser in Abb. 11
Der Schneidrad-Fräser (Abb. 11) in 3D
Der Schneidrad-Fräser (Abb. 11) in 3D
Seine Proportionen sind aus Abb. 11 maßstabsgetreu übernommen. Die Patentschrift gibt keine Maße an, daher sind Zähnezahl, Modul und Eingriffswinkel als übliche Standardwerte angegeben. Es handelt sich um ein Anschauungs- und Lehrmodell, nicht um ein funktionsfähiges Werkzeug.
Drehen Sie den Fräser im Betrachter und betrachten Sie die muldenförmige Schneidfläche und den konischen Hohlraum. Er wurde in FreeCAD aus einem exakten Evolventen-Zahnprofil erstellt und als ein zusammenhängendes .blend-Netz gespeichert. Er lässt sich in der kostenlosen Software Blender öffnen.
Benötigte Werkzeuge:
Desktop-ComputerWie der Fräser diese Zähne herstellte
Wie der Fräser diese Zähne herstellte
Das 40-Zähne-Zahnrad, das es in 3D schneidet
Das 40-Zähne-Zahnrad, das es in 3D schneidet
Kein Zahn wurde von Hand gezeichnet. Die Flanken entstanden als echte Evolventen, und die Spitzen des Werkzeugs hinterließen einen gekrümmten Übergangsradius am Fuß, wie bei einem real gestoßenen Zahnrad. Die Zähnezahl, die Zahnbreite und die Bohrung sind festgelegte Entscheidungen; das Patent gibt keine Maße an.
Drehen Sie das Zahnrad im Viewer und betrachten Sie die Kurve, an der jede Flanke auf den Fuß trifft. Die Spitzen des Werkzeugs haben diese Kurve erzeugt, gezeichnet hat sie niemand. Sie wurde in FreeCAD gebaut und als ein zusammenhängendes .blend-Netz gespeichert, das in der freien Software Blender bearbeitet werden kann.
Benötigte Werkzeuge:
Desktop-ComputerEin Fräser, innen und außen
Ein Fräser, innen und außen
Das 60-zähnige Innenhohlrad, in 3D
Das 60-zähnige Innenhohlrad, in 3D
Fellows zählte dies zu den Vorteilen seiner Maschine: Ein Werkzeug schneidet Innenverzahnungen ebenso wie Außenverzahnungen. Die Flanken entstanden als echte Innenevolventen. Die Zähnezahl, die Felgen- und die Zahnbreite sind festgelegte Entscheidungen; das Patent nennt keine Maße.
Drehen Sie das Hohlrad im Betrachter und sehen Sie sich die Zähne auf seiner Innenseite an. Das Werkzeug hat sie erzeugt, niemand hat sie gezeichnet. Es wurde in FreeCAD gebaut und als ein zusammenhängendes .blend-Mesh gespeichert, das sich in der kostenlosen Blender-Software bearbeiten lässt.
Benötigte Werkzeuge:
Desktop-ComputerDer Fräser in Abb. 20
Der Fräser in Abb. 20
Das Kettenrad-Fräswerkzeug (Abb. 20) in 3D
Das Kettenrad-Fräswerkzeug (Abb. 20) in 3D
Es hat sieben breite Zähne mit schmaleren Lücken dazwischen, wie es in seinem Text heißt: "the teeth being longer than the intervening recesses." Das Patent enthält weder Maße noch eine mathematische Zahnform für dieses Werkzeug, daher wurde sein Profil von der Patentzeichnung abgepaust. Der Körper hinter den Zähnen ist deshalb eine Annahme: Schaft, Hohlraum und konkave Stirnfläche wurden vom Zahnradfräser aus Abb. 11 übernommen. Es handelt sich um ein Anschauungs- und Lehrmodell, nicht um ein funktionsfähiges Werkzeug.
Drehen Sie das Werkzeug im Viewer und betrachten Sie seine Schneidfläche. Die sieben Zähne folgen dem eigenen Umriss von Fellows: Er wurde von der Patentzeichnung abgezeichnet, nicht neu gezeichnet. Es wurde in FreeCAD erstellt und als ein zusammenhängendes .blend-Mesh gespeichert, das in der freien Software Blender bearbeitet werden kann.
Benötigte Werkzeuge:
Desktop-ComputerWas Abb. 20 zeigt und was gemessen wurde
Was Abb. 20 zeigt und was gemessen wurde
Das Kettenrad, das es schneidet, in 3D
Das Kettenrad, das es schneidet, in 3D
Die Zähnezahl, der Achsabstand und der Kranz stammen aus Messungen an der Zeichnung. Die Zeichnung zeigt den Kranz und einen abgebrochenen Arm, daher sind die Armzahl, die Nabe, die Bohrung und die Dicke festgelegte Entscheidungen.
Drehen Sie das Rad im Betrachter. Seine achtzehn Zähne wurden durch Abwälzen des Fräsers aus Abb. 20 am Kranz geschnitten und nicht gezeichnet. Über Fellows' Zeichnung gelegt, sitzen sie auf seinem fertigen Zahn, auf dem Zahn in der Aussparung des Fräsers und auf seiner gestrichelten Kontur. Das Rad wurde in FreeCAD erstellt und als ein zusammenhängendes .blend-Netz gespeichert, das in der freien Software Blender bearbeitet werden kann.
Benötigte Werkzeuge:
Desktop-ComputerDer Fräser in Abb. 21
Der Fräser in Abb. 21
Was die Zeichnung misst und was die Simulation ergab
Was die Zeichnung misst und was die Simulation ergab
Der vierlappige Fräser (Abb. 21) in 3D
Der vierlappige Fräser (Abb. 21) in 3D
Die Größe ist eine angegebene Wahl. Abb. 21 zeigt den Fräser nur von seiner Schneidseite, daher wurde der Körper hinter den Lappen vom Zahnradfräser aus Abb. 11 übernommen.
Drehen Sie den Fräser im Viewer und betrachten Sie seine Schneidfläche. Die vier Lappen sind vier Kreise in Fellows' Proportionen. Er wurde in FreeCAD erstellt und als ein zusammenhängendes .blend-Netz gespeichert, das in der kostenlosen Software Blender bearbeitbar ist.
Benötigte Werkzeuge:
Desktop-ComputerWie das Quadrat geschnitten wurde
Wie das Quadrat geschnitten wurde
Der quadratische Stab, den es schneidet, in 3D
Der quadratische Stab, den es schneidet, in 3D
Die Fellows nannten die Flächen "ebene Flächen". Die Simulation zeigt sie als nahezu eben: Jede weist etwa 1 mm sanfte Welligkeit über eine 47,6 mm breite Fläche auf. Die Länge des Stabs ist eine angegebene Wahl, da Abb. 21 nur seinen Querschnitt zeigt.
Betrachten Sie den Stab im Viewer von vorn auf das Ende. Jede Fläche ist nahezu gerade, mit einer sanften Welle, die die vier Lappen hinterlassen. Die Abrollbewegung schnitt jede Fläche, und keine wurde gezeichnet. Er wurde in FreeCAD erstellt und als ein zusammenhängendes .blend-Mesh gespeichert, das in der kostenlosen Blender-Software bearbeitet werden kann.
Benötigte Werkzeuge:
Desktop-ComputerDrucke sie aus
Drucke sie aus
Die drei Fräser: Jeden auf seiner Schneidfläche mit dem Schaft nach oben aufstellen. Die gewölbte Fläche ist ein nahezu waagerechter Überhang, und die Mulde hat ein 24 mm flaches Dach, daher mit Stützen vom Druckbett aus drucken. Die echten Fräser bestehen aus gehärtetem Stahl.
Das Zahnrad mit 40 Zähnen: flach auf eine Seite legen. Es benötigt keine Stützen. Zwei Exemplare mit 100 mm Achsabstand haben kein Kopfspiel und kein Flankenspiel, wodurch kein Raum für Drucktoleranzen bleibt. Ein gedrucktes Paar eignet sich daher nur zum Studium der Zahnform.
Das Innenhohlrad: flach auf eine Seite legen. Es benötigt keine Stützen, das Druckbett muss jedoch mindestens 180 mm breit sein. Wegen der oben genannten Störung ist es als Hohlrad für das Zahnrad mit 40 Zähnen in der vorliegenden Ausführung nicht funktionsfähig.
Das Kettenrad: flach auf eine Seite legen. Es benötigt keine Stützen, das Druckbett muss jedoch mindestens 187 mm breit sein.
Die Vierkantstange: auf einem Ende aufstellen. Sie benötigt keine Stützen. Eine Richtlatte quer über eine Fläche halten, um die leichte Welligkeit zu erkennen, die der Fräser hinterlässt.
PLA ist für ein Anschauungsmodell in Ordnung.
Materialien für diesen Schritt:
PLA-Filament1 SetBenötigte Werkzeuge:
3D-DruckerMaterialien
1- 1 SetPlatzhalter
Designdateien
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