Zitat von Willy im Beitrag #121Warum haben 2 Räder 6 Speichen und alle anderen die üblichen 5?
Ich habe für meine Räder Grenzdurchmesser festgelegt, bis zu denen 5, 6 oder 7 Radschenkel sinnvoll erscheinen. Die beiden 6-schenkligen Räder haben über 50 mm Durchmesser. Bei dem dünnen Radreifen war mir der Stützanstand zwischen den Speichen bei 5 Speichen zu groß. Das große Walzenrad (nicht auf dem Foto enthalten) hat rund 90 mm Druchmesser und wird wahrscheinlich sogar 7 Speichen erhalten.
Mehrere Tage hat mich der Bau des Gangradfräsers gekostet. Zunächst habe ich mich über die Gestaltung von Schneidwerkzeugen informieren müssen. Die wichtigste Erkenntnis daraus ist, dass für Hartmessing Schnitt- und Freiwinkel etwa 8 Grad sein sollten. Dann kam die praktische Arbeit: Aussägen, Zentrierbohrung bohren und aufreiben, Scheibe rund drehen, Konus drehen, Hohlkehle in Zahnspitzen eindrehen, schleifen, polieren, Zähne aussägen und befeilen, härten, anlassen, schleifen.
Heute habe ich den Fräser an einem Probestück getestet. Das Ergebnis hat mich sehr enttäuscht. Bei dem starken Rattern war schon zu merken, dass etwas nicht stimmt. Der Fräser hat sich weniger durch das Messing geschnitten, er hat sich eher durchgedrückt. Das sieht man an den verformten Gangradzähnen. Nach nur vier Einschnitten hatten die Schneidkanten einen deutlichen Grat. (Versuche 1 und 2)
Den entfernte ich und versah die Zähne mit mehr Freiflächen. Doch auch damit war das Ergebnis nicht besser. (Versuche 3 und 4)
Ich habe übrigens das Probewerkstück NICHT zwischen Messingscheiben gestützt, weil ich anhand der erwarteten Verformungen sehen wollte, welche Kräfte der Fräser auf das Werkstück ausübt. Ein scharfes Werkzeug geht mit weniger Kraft durch das Material.
Ein Plan B war nötig und folgte sogleich: Die Zähne des Gangrades werden mit einem dünnen Scheibenfräser ausgesägt. Den erforderlichen Versatz zwischen diesem und der Gangradachse konnte ich mit dem CAD-Programm ermitteln.
Mit der Laubsäge lassen sich die entstehenden Zahnlücken-Streifen abtrennen. Mit feinen Feilen werden der Radreifen nachgearbeitet und die Zahnflanken geglättet. (Versuch 5)
Das mit Plan B erzielte Ergebnis macht mich zuversichtlich. Morgen soll also das Gangrad Zähne erhalten. Dazu wird es allerdings zwischen Stützscheiben gespannt.
Die Legierung 1.2235, auch bezeichnet mit 80CrV2, enthält neben Chrom und Vanadium auch Mangan und Silizium. Mit rund 0,8 % Kohlenstoff ist sie härtbar. Sie wird vorrangig für Messerklingen verwendet und ist auch schmiedbar.
Das Erwärmen für das Härten hat mit meinem kleinen Propanbrenner sehr lange gedauert. Bis ich die kirschroten 800 Grad erreicht habe, war das Werkstück vielleicht schon wieder weichgeglüht. Zudem war der Temperaturanstieg beim anschließenden Anlassen zu schnell bis fast 300 Grad erfolgt, was vermutlich eine weitere Verringerung der Härte bewirkte.
Das bei dem "Drückfräsen" herausquellende Messing am Werkstück war sehr fest. Ich habe dies abdrehen müssen. Das Messing an den Spitzen des Fräsers war angebackt. Quer dazu hatte aber die Zähne an der flächigen Schnittseite verformte Ecken, die wie angestoßen aussahen.
Metallurgie und Werkzeugbau sind für mich Neuland. Da werde ich noch einige Fehler machen müssen, bis ich die gewünschten Ergebnisse erreiche.
Zitat von Enno im Beitrag #126Das Erwärmen für das Härten hat mit meinem kleinen Propanbrenner sehr lange gedauert. Bis ich die kirschroten 800 Grad erreicht habe, war das Werkstück vielleicht schon wieder weichgeglüht.
Wie lange das Erhitzen dauert, ist relativ egal, und weich ist es bei dieser Temperatur allemal. Die Härte kommt erst durch das Abschrecken.
Zitat von Enno im Beitrag #126Zudem war der Temperaturanstieg beim anschließenden Anlassen zu schnell bis fast 300 Grad erfolgt, was vermutlich eine weitere Verringerung der Härte bewirkte.
Das Anlassen verringert die Härte immer, nimmt die Spannungen raus und bringt die gewünschte Zähigkeit. Wenn Du es aber übertreibst (Zeit, Temperatur), ist die Härte natürlich dahin. Ohne Anlassen kann das Zeug nach dem Härten glashart sein und entsprechend schnell brechen.
Ich denke auch, dass das Härten nicht gut war. So einen filigranen Fräser muss man einpacken, weil sonst fast sicher die Zahnspitzen überhitzt wurden. Wenn das auch noch sehr lange gedauert hat sind die feinen Zahnspitzen entkohlt und die Kristalle sind groß gewachsen.
Das Härten solltest Du mehrfach an ähnlich dünnen Teilen üben. Teile z.B. mit Borax oder Hartlot-Flussmitel bestreichen, mit Bindedraht oder Härtefolie umwickeln und in einem provisorischen Ofen aus Leichtschamotte oder Keramikwolle erwärmen um schnelle Erwärmung ohne lokale Überhitzung zu erreichen. Temperatureinstellung im Dunkeln über Glühfarbe üben. Der Anfänger überhitzt einfachen Kohlenstoffstahl fast sicher. Abschrecken in Pflanzenöl. Das stinkt nicht so und lässt sich kompostierern. Jetzt unbedingt Glas-Ritztest. Der Fräser muss Glas ritzen sonst war es nichts. --> neu Härten. Dann Anlassen wie beschrieben im Backofen.
Nach dem Härten muss der Fräser besonders für Messing messerscharf geschliffen werden. Deine Schneidenqualität ist viel zu schlecht.
Ich halte es für schwer möglich so einen Fräser wie deinen von Hand genau genug zu schleifen. Leichter ist es einen Einzahn- oder Schlagzahnfräser zu bauen. Damit fräst man zwar länger, aber die Qualität ist viel leichter gut hin zu bekommen. Vielleicht härtest Du nochmal, entfernst im Erfolgsfall alle Zähne bis auf den schönsten und schleifst den dann perfekt.
Vorstechen mit einem Sägeblatt ist beim Profilfräsen fast immer sinnvoll um die Schnittkräfte zu reduzieren.
. Viele Grüße von Coloman, der natürlich nicht ich ist.
Ich habe übrigens zum Abschrecken Wasser statt Öl genommen. Meines Wissens ist die Verwendung von Öl nur bei voluminösen Bauteilen erforderlich, um Spannungsrisse zu vermeiden.
Der Fräser ist aus meiner Sicht weder groß noch klein. (d 40 x 4,5) Darum habe ich auf Seife/Borax/Folie u.ä. verzichtet. Bei der geringen Glühtemperatur kann ich mir eine Entkohlung nur schwer vorstellen.
Der "Glasritztest" ist ein wertvoller Hinweis.
Einen Schlagzahnfräser hatte ich grundsätzlich als Alternative bedacht. Als Schneidzahn hätte man z.B. einen Drehstahlrohling verwenden können. Für die sehr feinen Gangradzähne war mir ein solcher Fräser nicht ganz geheuer.
Heute habe ich das Gangrad gemäß "Plan B" gesägt. Es muss noch mit der Feile bearbeitet werden. Ein Foto folgt dann.
Zitat von Enno im Beitrag #130Meines Wissens ist die Verwendung von Öl nur bei voluminösen Bauteilen erforderlich, um Spannungsrisse zu vermeiden.
Bei großen Teilen nimmt man eher Wasser um auch dicke Querschnitte durchhärten zu können. Gängige Angaben zum Abschreckmedium sind für Bauteile dicker 25mm gedacht. Dünne Teile wie Messerklingen werden selbst bei ausgesprochenen Wasserhärtern wie C45 im Öl tadellos hart und sind dabei deutlich weniger Rissgefärdet. Das ist aber hier und in anderen Foren schon x mal durchgekaut worden.
ZitatBei der geringen Glühtemperatur kann ich mir eine Entkohlung nur schwer vorstellen
Das geht bei dünnen Teilen schneller als man denkt. Deine Schneiden sind dünn und werden leicht überhitzt. Grobkornbildung ist ein weiteres Übel das dabei leicht auftritt.
. Viele Grüße von Coloman, der natürlich nicht ich ist.
Warum fräst man so ein Rad nicht mit einem Schlagzahnfräser?Hab ich früher öfters so gemacht.Ich hab die Fräser immer aus einer alten Feile angefertigt weil da der Stahl sehr gut ist.Mit diesen Fräsern habe ich ein paar Mal Hemmungsräder, Sperrräder und Datumsräder angefertigt. Beste Grüße Mario
Zitat von Enno im Beitrag #124Mehrere Tage hat mich der Bau des Gangradfräsers gekostet. Zunächst habe ich mich über die Gestaltung von Schneidwerkzeugen informieren müssen. Die wichtigste Erkenntnis daraus ist, dass für Hartmessing Schnitt- und Freiwinkel etwa 8 Grad sein sollten. Dann kam die praktische Arbeit: Aussägen, Zentrierbohrung bohren und aufreiben, Scheibe rund drehen, Konus drehen, Hohlkehle in Zahnspitzen eindrehen, schleifen, polieren, Zähne aussägen und befeilen, härten, anlassen, schleifen.
Heute habe ich den Fräser an einem Probestück getestet. Das Ergebnis hat mich sehr enttäuscht. Bei dem starken Rattern war schon zu merken, dass etwas nicht stimmt. Der Fräser hat sich weniger durch das Messing geschnitten, er hat sich eher durchgedrückt. Das sieht man an den verformten Gangradzähnen. Nach nur vier Einschnitten hatten die Schneidkanten einen deutlichen Grat. (Versuche 1 und 2)
Den entfernte ich und versah die Zähne mit mehr Freiflächen. Doch auch damit war das Ergebnis nicht besser. (Versuche 3 und 4)
Ich habe übrigens das Probewerkstück NICHT zwischen Messingscheiben gestützt, weil ich anhand der erwarteten Verformungen sehen wollte, welche Kräfte der Fräser auf das Werkstück ausübt. Ein scharfes Werkzeug geht mit weniger Kraft durch das Material.
Ein Plan B war nötig und folgte sogleich: Die Zähne des Gangrades werden mit einem dünnen Scheibenfräser ausgesägt. Den erforderlichen Versatz zwischen diesem und der Gangradachse konnte ich mit dem CAD-Programm ermitteln.
Mit der Laubsäge lassen sich die entstehenden Zahnlücken-Streifen abtrennen. Mit feinen Feilen werden der Radreifen nachgearbeitet und die Zahnflanken geglättet. (Versuch 5)
Das mit Plan B erzielte Ergebnis macht mich zuversichtlich. Morgen soll also das Gangrad Zähne erhalten. Dazu wird es allerdings zwischen Stützscheiben gespannt.
Roland
Hallo Roland! Bei Deinem selbstgebauten Fräser sieht man dass Du die Schneidflächen nicht von der grössen Fläche aus verjüngt hast und deshalb hat der Fräser auch nicht gut geschnitten. LG Mario
Zitat von Zeitspecht im Beitrag #133 Hallo Roland! Bei Deinem selbstgebauten Fräser sieht man dass Du die Schneidflächen nicht von der grössen Fläche aus verjüngt hast und deshalb hat der Fräser auch nicht gut geschnitten. LG Mario
Bei dem Foto vom Fräser sollte man eigentlich erkennen, dass nur die Schneiden NICHT weggeschliffen wurden. Die acht Zähne wurden zudem jeweils abwechselnd links und rechts geschärft bzw. dünn geschliffen.
Das Gangrad hat nun seine Zähne erhalten und ist bereit für die weiteren Arbeitsschritte. Ds = 36 mm s = 1,2 mm Z = 30 Zahnspitzenbreite = 0,15 mm
Gern hätte ich gleich mehrere Exemplare angefertigt, denn das Risiko, eine Zahnspitze versehentlich zu beschädigen, ist bei den weiteren Arbeiten sehr hoch. Leider ist jedoch der Vorrat an Ronden frühzeitig durch andere kleine Pannen geschrumpft. Bei der nächsten Bestellung werde ich etwas mehr Reserve einplanen.
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27.11.2018 20:32
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