Schneckenrad/Zahnrad in ganz ganz klein

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tserberos
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Schneckenrad/Zahnrad in ganz ganz klein

Beitrag von tserberos » Mi 17. Jun 2020, 11:32

Liebes Forum,

ich wende mich an euch in der Hoffnung, dass ihr Licht in mein Dunkel bringt. Ich habe mich für das Forum "Modellbau" entschieden, weil hier noch am ehesten im kleinen Maßstab gefertigt wird und ich denke, dass hier noch am ehesten jemand ein ähnliches Problem gehabt haben könnte wie ich.

Folgender Sachverhalt:

Ich möchte gerne das Zahnrad bzw. das Getriebe des rechten Messingteils zu Hause fertigen, in größerer Stückzahl (ca. 70 Stück). Die Schraube links soll einfach eine Zylinderkopfschraube werden. Allerdings komme ich nicht auf die zündende Idee, wie ich das mit Mitteln im Keller bewerkstelligen soll. Grundlegende Ideen habe ich schon, allerdings weiß ich nicht so recht, ob diese zum Erfolg führen werden. Dieses Jahr komme ich sowieso nicht mehr dazu, aber man kann und darf sich ja im Vorfeld schon einmal Gedanken machen :-)

Idee 1 (a la Gear hobber):
1. Ich spanne auf mein Proxxon MF 70 (noch nicht aufgebaut) einen Gewindebohrer ein
2. fixiere ein kleines Messing-Rundstück mit dem/einem Teilapparat, so dass das Messingstück quer zum Gewindebohrer "liegt
3. fahre ganz langsam mit dem Kreuztisch an den Bohrer ran
4. schneide
5. fahre zurück
6. drehe das Messingstück um X Grad
7. gehe zu 3.

Problem:
Kann das so funktionieren? Ist das präzise?

Idee 2:
1. Ich fixiere ein kleines Messing-Rundstück mit dem/einem Teilapparat.
2. Ich fahre mit einem sehr kleinen Frässtift (Rundkopf? Spitz?) an das Werkstück ran
3. Ich steche mit dem fräser in das Werkstück ca 1-2 mm rein
4. fahre mit dem Kreuztisch in X richtung ca 5 mm
5. Fahre wieder raus
6. drehe das Messingstück um x Grad
7. fahre mit dem Fräser zur Ausgangsstellung
8. gehe zu 3.

Problem:
Könnte etwas sehr kantiges dabei herauskommen? Präzise?

Idee 3:
1. Ich bohre horizontal ein Loch (Durchmesser: Messingstück) in eine kleine Aluplatte
2. Ich bohre vertikal ein Loch in die Aluplatte und zwar so, dass die Löcher sich ganz leicht überlappen bzw eine Schnittmenge haben
3. In das vertikale Loch kommt das Messingstück rein
4. Durch das horizontale Loch drehe ich manuell den Gewindeschneider rein, dieser erreicht dann aufgrund der Überlappung irgendwann zum Messingstück
5. Mit "gefühlvoller Kraft" drehe ich den Gewindeschneider rein
6. das Messingstück "dreht" sich mit und wird dabei "geschnitten" bzw. gewälzt

Problem:
Reicht "gefühlvolle Kraft" aus? Präzise genug?

Idee 4:
1. In ein Vierkant Alustück bohre ich ein Loch mit dem Durchmesser des Messingstückes
2. Messingstück in das Loch (wird mit einer kleinen Schraube an der Seite des Aluteils "fixiert")
3. Platziere es auf der Proxxon FET genau an der Stelle, wo das Sägeblatt rauskommt
4. Fahre mit dem Sägeblatt etwas hoch und das Messingstück wird eingeschnitten
5. Öffne die Fixierschraube, drehe das Messingstück, ziehe die Fixierschraube an
6. gehe zu 3.

Problem:
Exakte Drehung des Messingstücks nicht einfach möglich :-(

Meine Frage(n) an Euch:

Kann eine dieser Ideen zum Erfolg führen?
Hat jemand eine alternative/bessere Idee, wie man das machen kann, ohne super-Spezial-Werkzeug?
Oder anders gefragt: wie bekomme ich das Gewinde einer metrischen Schraube um 90 Grad gedreht als Außengewinde auf ein Messingstück hin?

Mir ist schon klar, dass viele/alle sich beschweren werden/könnten "Wie soll man denn mit solchen Angaben eine vernünftige Antwort geben?". Mir geht es vorerst um das Prinzip. Zahlen kommen später noch ins Spiel - und allein das überfordert mich schon ein wenig. Steigung, Modul, Schneckenrad, Winkel, Flanken, Teilung, Zähnezahl, Übersetzung, Zahnhöhe, Kopfhöhe, etc. Viele Formeln, viele Zahlen.

Im übrigen meine ich mit Präzision in diesem Zusammenhang: wenn ich einmal um das Messingstück herum komme sollte ich auch wieder exakt am Anfang ankommen. Wenn ich praktisch dann wieder von vorne Anfange sollte das zerspanende Werkzeug ins "Leere" greifen und nicht leicht versetzt sein und in bereits gefrästes/geschnittes eine neue "Kerbe" reinmachen.

Eigentlich möchte ich nur eine horizontale Drehung in eine vertikale Drehung verwandeln - wie bei einem Gitarrenstimmwirbel. Die einzigen Zahlen die ich im Kopf habe: das Messingstück am Körper sollte einen Durchmesser von 10 mm haben, 18 - 20 Zähne (hier bin ich flexibel), Übersetzung ist mir egal und das ganze sollte sich mit einer "normalen(=metrischen)" Schraube aus dem Baumarkt "drehen" lassen bzw. angetrieben werden.

Für Ideen, Anregungen, Kritik (hier gerne mit Alternativen) bin ich sehr offen.

Danke fürs lesen und hoffentlich auch grübeln :-)

Habt einen schönen Tag und bleibt gesund!
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Re: Schneckenrad/Zahnrad in ganz ganz klein

Beitrag von Booze » Mi 17. Jun 2020, 11:50

Genaus so wie bei Nr.1 alla Gear hobber
Allerdings wird das nicht mit der MF70 funktionieren, da die zu schnell dreht.
Ausserdem wirst du dir da eine Haltevorrichtung für das zu bearbeitende Teil bauen müssen.
Hast du eine Drehbank?
Beim Gear hobber treibt in deinem Fall eine Maschine einen Gewindeschneider an, der dann das Werkstück in rotation versetzt.
Gruß Viktor

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Balu
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Re: Schneckenrad/Zahnrad in ganz ganz klein

Beitrag von Balu » Mi 17. Jun 2020, 11:53

Hallo tserberos
Sieh dir das mal an:
https://youtu.be/J0o3W4_LRBw

Ich hatte das selbst schon mit M3 Gewindebohrer
und in Silberstahl erfolgreich getestet.

Musst "nur" noch das Werkstück dazu bringen frei drehbar gelagert zu sein.
Rechtschreibfehler sind geistiges Eigentum! Wer sie findet darf sie behalten!!

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Harald F.
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Re: Schneckenrad/Zahnrad in ganz ganz klein

Beitrag von Harald F. » Mi 17. Jun 2020, 12:21

Hallo
Balu hat geschrieben:
Mi 17. Jun 2020, 11:53
Sieh dir das mal an:
https://youtu.be/J0o3W4_LRBw
so ähnlich habe ich das auch mal mit einem selbstgebastelten Hobber für eine Gewindeuhr gemacht:

https://www.youtube.com/watch?v=pVmtkdv4mWQ

Es ist allerdings nicht ganz einfach, die richtige Zähnezahl zu treffen. Selbst, wenn man den Umfang anhand der Zähnezahl korrekt abdreht, kann es vorkommen, daß der Hobber am Anfang "aus dem Ruder läuft" und später die Zahl der Zähne nicht stimmt. Das scheint auch davon abhängig zu sein, wie beherzt man am Anfang zustellt.
Sicherer geht das natürlich, wenn man die Zähne zunächst grob mittels Teilkopf und Scheibenfräser vorarbeitet und die exakte Zahnform dann mit dem Hobber herstellt.
Perfekt wird es natürlich, wenn sowohl Hobber als auch Werkstück "synchron" angetrieben werden.
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tserberos
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Re: Schneckenrad/Zahnrad in ganz ganz klein

Beitrag von tserberos » Mi 17. Jun 2020, 13:13

Zunächst einmal vielen lieben Dank für die schnelle Rückmeldung an alle.

Okay, es wird dann die Idee 1. Ein paar Fragen hätte ich dann noch:

1.) Muss es ein special Gear Hobber sein oder kann ich dafür auch einfach einen Gewindebohrer zweckentfremden?
2.) Über was für Drehzahlen sprechen wir hier eigentlich? In Balus Link fängt das ja wirklich sehr langsam bzw. niedrig an und wird dann schneller. Okay, die Proxxon dürfte zu schnell sein. Eine Drehmaschine habe ich leider nicht, aber eine (Akku)Bohrmaschine dürfte doch schon auch hilfreich sein, oder eben eine normale Bohrmaschine mit Drehzahlregelung. In Haralds Link sieht man den Anfang nicht. So pi mal Daumen schätze ich bei Harald "ca 500 U/min"

Und dann: Bohrmaschine in einen Bohrständer spannen, Gewindeschneider an die Bohrmaschine, niedrige Drehzahl. Vorrichtung bauen, um Messingzylinder zu halten und frei lagern (über 2 Dorne oder Messing links und rechts auf Kugellager). Halterung auf eine gebastelte Vorrichtung, mit der man das ganze nach jeder Umdrehung etwas weiter in y-Richtung zustellen kann.......Vom Prinzip her richtig verstanden, oder? Ich habe eine superpräzise Konstruktionszeichnung angefertigt, die alles mal so beschreibt (das ganz rechts soll Halterung heißen und das Messingstück ist im Original auf halber Höhe des Gewindeschneiders)

Wie gesagt, ich habe keine Drehmaschine, keinen Teilapparat, kein Backenfutter (wollte ich extra für dieses Vorhaben bestellen, aber es geht wohl auch so), nur was der Laie eben so daheim hat. Beide Dinge synchron drehen lassen ist natürlich schon sehr sexy, aber mit meiner Laien-Konstruktion kaum zu machen.

Zähnezahl, Messingdurchmesser und M x des Gewindebohrers müssen durch probieren ermittelt werden oder gibt es da eine vereinfachte Formel? Wenn ich recherchiere bekomme ich leider zu viele Ergebnisse, die mich überfordern
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Re: Schneckenrad/Zahnrad in ganz ganz klein

Beitrag von Booze » Mi 17. Jun 2020, 14:14

Es reicht ein normaler Gewindeschneider mit gerder Spannut, viellecht gehen sogar auch Maschinengewindebohrer auch?
Du must halt zuführen können und die Spitzenhöhe einstellen können.
Drehzahl halt niedrig, weil dir sonst der Gewindebohrer als Fräser fungiert. :-D
Gruß Viktor

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Re: Schneckenrad/Zahnrad in ganz ganz klein

Beitrag von tserberos » Mi 17. Jun 2020, 14:38

Booze hat geschrieben:
Mi 17. Jun 2020, 14:14
Es reicht ein normaler Gewindeschneider mit gerder Spannut, viellecht gehen sogar auch Maschinengewindebohrer auch?
Du must halt zuführen können und die Spitzenhöhe einstellen können.
Drehzahl halt niedrig, weil dir sonst der Gewindebohrer als Fräser fungiert. :-D
Vielen Dank!!

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Re: Schneckenrad/Zahnrad in ganz ganz klein

Beitrag von Jonathan9192 » Mi 17. Jun 2020, 15:55

Moin zusammen,

stop mal. Mit einem Gewindebohrer kann man nicht "gear hobben", wenn sich das Werkstück nicht (synchron) mitdreht.
Der Gewindebohrer hat ja eine Steigung und würde schon während der ersten Umdrehung die von der jeweils vorigen Schneide erzeugten Zähne direkt wieder wegfräsen.
Eventuell könnte es funktionieren, wenn man bei einem gerade genuteten Gewindebohrer alle bis auf eine Zahnreihe wegschleift.
Aber selbst dann bleibt das Problem, dass die Zähne mit einer Steigung versehen sind und somit wahrscheinlich am Werkstück reiben werden.

Gut machbar wären mMn:
1) einen gear hobber selber fertigen (siehe z.B. http://www.metallmodellbau.de/GEAR-CUTTING.php) oder
2) die Zähne einzeln mit einem Schlagzahn fräsen.
Bei 2) müsste man dann den Schlagzahn für diese Anwendung schon unter dem Mikroskop schleifen...

Viele Grüße,
Jonathan
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Re: Schneckenrad/Zahnrad in ganz ganz klein

Beitrag von tserberos » Mi 17. Jun 2020, 16:16

Jonathan9192 hat geschrieben:
Mi 17. Jun 2020, 15:55

1) einen gear hobber selber fertigen (siehe z.B. http://www.metallmodellbau.de/GEAR-CUTTING.php) oder
Tach Jonathan,

ich muss gestehen, mein 1/10-Wissen über den Ausdruck "gear hobber" hatte ich von der Seite, die Du verlinkst :D allerdings sieht das bei dem Kollegen schon sehr aufwendig, weshalb mir die Idee mit dem Gewindeschneider eingefallen ist. Ich dachte, vllt. tut es das auch.

An die Möglichkeit, selber einen Gear Hobber zu erstellen hatte ich auch schon gedacht....aber auch hier ist die fehlende Drehbank das Problem.

Zwar könnte ich mir eine mini-Fräsvorrichtung ala Olomolo für die MF 70 zusammmenbauen (viewtopic.php?f=18&t=9263#p92573). So richtig viel platz brauche ich für die Zähne ja nicht, dürfte von den Dimensionen her passen. Aber er fräst hier die Oberfläche von Alu blank - ich müsste hier etwas anderes zusammenbauen, um ein Paar Zähne in Stahl zu schneiden (Problem Nr. 1). Um einen Stahlbolzen einspannen zu können müsste ich ich die Spindel austauschen (hatte Olomolo schon angeschrieben, ob ich den Tausch auch bewerkstelligen kann, ohne den Motor auszutauschen, Antwort steht aus ->Problem Nr. 2). Ich habe auch mit dem Gedanken gespielt, die Tuning-Spindel von usovo zu bestellen. Allerdings bieten die für meine Seriennummer nicht das Platengetriebe an. Habe denen schon geschrieben, ob das wieder verfügbar sein wird (Antwort steht aus, Problem Nr. 3).

Menno, mit dem Gewindebohrer hätte es so schön werden können :-/

Okay, weiter grübeln....vllt fällt mir noch etwas wahnwitziges ein.

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Harald F.
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Re: Schneckenrad/Zahnrad in ganz ganz klein

Beitrag von Harald F. » Mi 17. Jun 2020, 18:40

Guten Abend
Jonathan9192 hat geschrieben:
Mi 17. Jun 2020, 15:55
stop mal. Mit einem Gewindebohrer kann man nicht "gear hobben", wenn sich das Werkstück nicht (synchron) mitdreht.
Das kann m.E. schon (mehr schlecht als recht) funktionieren.
Der Gewindebohrer wirkt ja, sobald er das Werkstück angekratzt hat, wie eine Antriebsschnecke und treibt es daher "synchron" an.
Der Hobber, mit dem ich damals meine Zahnräder für die Emco-Gewindeuhr gefertigt habe, war von der Geometrie her durchaus einem Gewindebohrer ähnlich,
d.h. er bestand aus einem Gewinde, das dem der Leitspindel entsprach, in das ich Längsrillen zur Spanaufnahme und zur Bildung von Schneidkanten eingebracht hatte.
Zugegeben: beim Gewindebohrer sind diese Spanräume und damit die Lücken der Gewindespirale relativ groß. Daher sind diese als "Schneckentrieb" sicher nicht ideal und es wird schwierig werden, eine definierte Zahl von Zähnen zu fertigen.
Ideal ist das sicher nicht - klar.
Und ich rede hier von Zahnrädern für Schneckentriebe.

Viele Grüße
Harald
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