AT17137U1

AT17137U1 - Fräswerkzeug für die Bearbeitung von Faserverbundwerkstoffen

Info

Publication number: AT17137U1
Application number: ATGM21/2018U
Authority: AT
Inventors: Baur Steffen; Thieme Rüdiger; Bodenmüller Reinhold; Rapp Oliver
Original assignee: Ceratizit Balzheim Gmbh & Co Kg
Priority date: 2018-01-26
Filing date: 2018-01-26
Publication date: 2021-06-15

Abstract

Es wird ein Fräswerkzeug (1) für die Bearbeitung von Faserverbundwerkstoffen bereitgestellt, mit einem Einspannabschnitt (2) und einem Schneidenabschnitt (3), die sich entlang einer Längsachse (L) erstrecken. Der Schneidenabschnitt (3) weist eine Mehrzahl von Spannuten (4) und eine Mehrzahl von durch die Spannuten (4) voneinander in Umfangsrichtung getrennten Stegen (10, 20, 30) auf. Die Stege (10, 20, 30) sind bezüglich ihrer Umfangsposition in ungleichen Winkelabständen (a, ß, y) über den Umfang des Schneidenabschnitts (3) verteilt. Zumindest ein Steg (10) ist als erster Umfangsschneidensteg mit einer Mehrzahl von ersten Umfangsschneiden (12) versehen, die in die Außenumfangsfläche des Stegs (10) eingearbeitet sind und sich schräg zur Längsachse (L) zumindest bereichsweise entlang einer den Außenumfang des Schneidenabschnitts (3) umhüllenden Mantelfläche erstrecken. Zumindest ein anderer Steg (30) ist als Schlichtsteg mit einer sich durchgehend entlang der zugehörigen vorlaufenden Spannut erstreckenden Schlichtschneide (32) ausgebildet, die in radialer Richtung gegenüber den ersten Umfangsschneiden (12) nach innen zurückversetzt ist.

Description

Beschreibung

FRÄSWERKZEUG FÜR DIE BEARBEITUNG VON FASERVERBUNDWERKSTOFFEN

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fräswerkzeug für die Bearbeitung von Faserverbundwerkstoffen.

[0002] Bei der Bearbeitung von Faserverbundwerkstoffen, wie insbesondere kohlenfaserverstärkten Kunststoffen (CFK), aramidfaserverstärkten Kunststoffen (AFK), glasfaserverstärkten Kunststoffen (GFK) und polyesterfaserverstärkten Kunststoffen, kommen Fräswerkzeuge zum Einsatz, die oftmals einstückig bzw. monolithisch aus einem Schneidwerkstoff, wie insbesondere Hartmetall, Cermet oder einer Schneidkeramik, gebildet sind und gegebenenfalls auch noch mit einer PVD- (physical vapor deposition) oder CVD- (Chemical vapor deposition) Hartstoffbeschichtung versehen sind. Derartige Fräswerkzeuge weisen dabei typischerweise eine Mehrzahl von durch Spannuten in Umfangsrichtung voneinander getrennten Stegen auf, an denen die jeweils für die Bearbeitung zum Einsatz kommenden Schneiden ausgebildet sind. Die Anzahl der realisierten Spannuten und Stege kann dabei variieren, insbesondere aber z.B. 2, 3, 4, 5, 6, 7,8, 9 oder 10 betragen.

[0003] Je nach der gewünschten Bearbeitung kommen dabei z.B. rechtsschneidende Fräswerkzeuge und auch linksschneidende Fräswerkzeuge zum Einsatz, die sich darin unterscheiden, ob die Fräswerkzeuge für einen Betrieb mit einer Rotationsrichtung im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn ausgelegt sind. Die Auslegung als rechtsschneidendes Fräswerkzeug bzw. linksschneidendes Fräswerkzeug betrifft insbesondere die konkrete Zurichtung der einzelnen realisierten Schneidkanten. Sowohl bei rechtsschneidenden als auch bei linksschneidenden Fräswerkzeugen kommen insbesondere für die Bearbeitung von Faserverbundwerkstoffen, je nach gewünschter konkreter Anwendung, solche Fräswerkzeuge zum Einsatz, bei denen sich die Spannuten parallel zur Längsachse erstrecken (gerade genutete Fräswerkzeuge) als auch solche, bei denen die Spannuten in Form einer Rechtsspirale (rechtspiralisierte Fräswerkzeuge) 0der in Form einer Linksspirale (linksspiralisierte Fräswerkzeuge) verlaufen.

[0004] Im Unterschied zu solchen Fräswerkzeugen, die üblicherweise für eine zerspanende Bearbeitung von metallischen Werkstoffen zum Einsatz kommen, bei denen die mit dem zu bearbeitenden Material in Eingriff kommenden Schneiden nur an der an die vorlaufende Spannut angrenzenden Vorderkante des jeweiligen Steges ausgebildet sind, werden bei Fräswerkzeugen für die Bearbeitung von Faserverbundwerkstoffen alternativ dazu oder zusätzlich Umfangsschneiden in die Außenumfangsfläche des jeweiligen Steges eingearbeitet, um die in dem Faserverbundwerkstoff enthaltenen Fasern abzutrennen.

[0005] DE 10 2006 022 572 A1 beschreibt ein rechtsschneidendes Fräswerkzeug für die Bearbeitung von Faserverbundwerkstoffen, bei dem an den Außenumfangsflächen von durch Spannuten in Umfangsrichtung voneinander getrennten Stegen jeweils Umfangsschneiden ausgebildet sind. Die Umfangsschneiden an einem Steg verlaufen dabei jeweils entlang der Kontur von einer Rechtsspirale oder von einer Linksspirale über die gesamte Breite des Steges, wobei die Umfangsschneiden an einem ersten Steg jeweils entlang der Kontur einer Rechtsspirale verlaufen und die Umfangsschneiden eines in Umfangsrichtung darauffolgenden Steges jeweils entlang der Kontur einer Linksspirale.

[0006] Bei einem rechtsschneidend ausgelegten Fräswerkzeug bewirken die entlang der Kontur einer Linkssspirale verlaufenden Umfangsschneiden eine Krafteinwirkung auf das Werkstück in Richtung des freien Endes des Schneidenabschnittes (schiebender Schnitt) und die entlang der Kontur einer Rechtsspirale verlaufenden Umfangsschneiden eine Krafteinwirkung auf das Werkstück in Richtung des Einspannabschnittes des Fräswerkzeugs (ziehender Schnitt). Bei einem linksschneidend ausgelegten Werkzeug ist es genau anders herum.

[0007] Die Ausbildung von scharfen, sich zumindest bereichsweise entlang einer den Außenumfang des Schneidabschnitts umhüllenden Mantelfläche erstreckenden Umfangsschneiden, die schneidend mit den Fasern in einem Faserverbundwerkstoff in Eingriff kommen, ist grundsätzlich

verschieden zu der Ausbildung von spitzen, pyramidenartigen Zähnen an einer Außenumfangsfläche eines Stegs bei einem Fräswerkzeug. Derartige spitze, pyramidenartige Zähne erzielen keinen sanften Schnitt an dem bearbeiteten Faserverbundwerkstoff, sondern wirken eher durch Zertrümmern auf die Kunststoffmatrix des Faserverbundwerkstoffs ein.

[0008] US 3,058,199 A beschreibt ein Fräswerkzeug, bei dem die Außenumfangsfläche von Stegen mit spitzen pyramidenförmigen Zähnen versehen ist, die sich spitz zulaufend zu einer den Außenumfang des Schneidenabschnitts umhüllenden Mantelfläche erstrecken.

[0009] Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Fräswerkzeug zur Bearbeitung von Faserverbundwerkstoffen bereitzustellen, das insbesondere eine zuverlässige Bearbeitung ermöglicht, die eine besonders glatte Oberfläche bereitstellt und Delamination zuverlässig unterbindet.

[0010] Die Aufgabe wird durch ein Fräswerkzeug für die Bearbeitung von Faserverbundwerkstoffen nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

[0011] Das Fräswerkzeug hat einen Einspannabschnitt und einen Schneidenabschnitt, die sich entlang einer Längsachse erstrecken. Der Schneidenabschnitt weist eine Mehrzahl von Spannuten und eine Mehrzahl von durch die Spannuten voneinander in Umfangsrichtung getrennten Stegen auf, deren an die vorlaufende Spannut angrenzende Vorderkante die Umfangsposition des jeweiligen Steges bestimmt. Die Stege sind bezüglich ihrer Umfangsposition in ungleichen Winkelabständen über den Umfang des Schneidenabschnitts verteilt. Zumindest ein Steg ist als erster Umfangsschneidensteg mit einer Mehrzahl von ersten Umfangsschneiden versehen, die in die Außenumfangsfläche des Stegs eingearbeitet sind und sich schräg zur Längsachse zumindest bereichsweise entlang einer den Außenumfang des Schneidenabschnitts umhüllenden Mantelfläche erstrecken. Zumindest ein anderer Steg ist als Schlichtsteg mit einer sich durchgehend entlang der zugehörigen vorlaufenden Spannut erstreckenden Schlichtschneide ausgebildet, die in radialer Richtung gegenüber den ersten Umfangsschneiden nach innen zurückversetzt ist.

[0012] Die Verteilung der Stege in ungleichen Winkelabständen über den Umfang des Schneidenabschnitts bedeutet, dass bei einer Anzahl n von Stegen, die Stege nicht alle gleichmäßig mit einem Winkelabstand von 360°/n über den Umfang verteilt sind, sondern zumindest ein Winkelabstand zwischen zwei benachbarten Stegen größer als 360°/n ist und zumindest ein anderer Winkelabstand zwischen zwei anderen benachbarten Stegen kleiner als 360°/n ist Es ist zu beachten, dass nicht alle Winkelabstände zwischen Stegen verschieden sein müssen, sondern z.B. bei einer größeren Anzahl von Stegen auch einige Winkelabstände mehrfach vorkommen können. Dass sich die ersten Umfangsschneiden entlang einer den Außenumfang des Schneidenabschnitts umhüllenden Mantelfläche erstrecken, bedeutet, dass die Schneiden nicht nur als spitze Zähne im Wesentlichen punktartig die Mantelfläche berühren, sondern stattdessen zumindest bereichsweise eine deutliche Erstreckung entlang der Mantelfläche aufweisen. Durch den zumindest einen Umfangsschneidensteg, der eine Mehrzahl von ersten Umfangsschneiden aufweist, wird eine zuverlässige Fräsbearbeitung von Faserverbundwerkstoffen ermöglicht. Über die in radialer Richtung nach innen zurückversetzte Schlichtschneide des zumindest einen Schlichtstegs können verbleibende überstehende Fasern besonders sauber abgetrennt werden, da die Schlichtschneide wegen der zurückversetzten Anordnung insbesondere über die Vorschubbewegung bei der Fräsbearbeitung gezielt in Eingriff gebracht werden kann. In Verbindung mit der Ungleichverteilung der Stege über den Umfang des Schneidenabschnitts können dabei Vibrationen zuverlässig reduziert werden, sodass eine Delamination des zu bearbeitenden Materials verhindert wird. Es ist zu beachten, dass sich die Vorderkanten der Stege (und die Spannuten) z.B. parallel zur Längsachse des Fräswerkzeugs oder aber auch unter einem positiven oder negativen Axialwinkel zur Längsachse erstrecken können, die Vorderkanten der Stege sich jeweils z.B. also auch im Wesentlichen entlang einer Rechtsspirale oder entlang einer Linksspirale erstrecken können. Der Axialwinkel, unter dem sich die Vorderkante des jeweiligen Stegs gegenüber der Längsachse des Fräswerkzeugs erstreckt, kann dabei über die axiale Länge des Schneidenabschnitts konstant sein oder sich aber z.B. auch verändern. Die Umfangsschneiden können sich

z.B. unter einem festen Winkel schräg zu der Längsachse erstrecken oder aber auch mit veränderlichem Winkel. Die zwischen den Stegen verlaufenden Spannuten können z.B. alle dieselbe Tiefe in der radialen Richtung aufweisen oder aber auch unterschiedliche Tiefen haben, d.h. unterschiedliche Kerndurchmesser des Schneidenabschnitts ausbilden. Die Tiefe der jeweiligen Spannuten kann dabei z.B. über die axiale Erstreckung der Spannuten konstant sein oder die Tiefe kann z.B. auch in Richtung des Einspannabschnitts zunehmen oder abnehmen. In einer Weiterbildung kann z.B. auch die Tiefe einer oder mehrerer Spannuten in Richtung Einspannabschnitt zunehmen und die Tiefe einer oder mehrerer anderer Spannuten in Richtung Einspannabschnitt abnehmen. Die ungleichen Winkelabstände der Stege können zum Beispiel über die gesamte axiale Länge des Schneidenabschnitts realisiert sein oder z.B. auch nur über einen Teilbereich der axialen Erstreckung des Schneidenabschnitts.

[0013] Gemäß einer Weiterbildung erstrecken sich die ersten Umfangsschneiden jeweils entlang einer Rechtsspirale. In dem Fall eines rechtsschneidend ausgelegten Fräswerkzeugs wird somit mit den ersten Umfangsschneiden ein ziehender Schnitt bereitgestellt, im Fall eines linksschneidend ausgelegten Fräswerkzeugs ein schiebender Schnitt. Es ist zu beachten, dass der Spiralwinkel, unter dem sich die ersten Umfangsschneiden erstrecken, von dem Axialwinkel verschieden ist, unter dem sich gegebenenfalls die jeweilige Vorderkante des Umfangsschneidenstegs erstreckt.

[0014] Gemäß einer Weiterbildung ist zumindest ein weiterer Steg als zweiter Umfangsschneidensteg mit einer Mehrzahl von zweiten Umfangsschneiden versehen, die in die Außenumfangsfläche des Stegs eingearbeitet sind und die sich schräg zur Längsachse zumindest bereichsweise entlang einer Linksspirale entlang der Mantelfläche erstrecken. In diesem Fall ist zumindest ein weiterer Umfangsschneidensteg realisiert, der sich von dem ersten Umfangsschneidensteg unterscheidet. In dem Fall eines rechtsschneidend ausgelegten Fräswerkzeugs wird mit den zweiten Umfangsschneiden ein schiebender Schnitt bereitgestellt, in dem Fall eines linksschneidend ausgelegten Werkzeugs ein ziehender Schnitt. Auch bei dem zweiten Umfangsschneidensteg ist zu beachten, dass ein Spiralwinkel, unter dem sich die zweiten Umfangsschneiden erstrecken, von dem Axialwinkel verschieden ist, unter dem sich gegebenenfalls die Vorderkante des zweiten Umfangsschneidenstegs gegenüber der Längsachse erstreckt. Insbesondere wenn zumindest ein Umfangsschneidensteg mit „ziehend" schneidenden Umfangsschneiden und zumindest ein Umfangsschneidensteg mit „schiebend“ schneidenden Umfangsschneiden vorgesehen ist, können Fasern in dem zu bearbeitenden Faserverbundwerkstoff besonders zuverlässig abgetrennt werden.

[0015] Gemäß einer Weiterbildung sind zumindest vier Spannuten und zumindest vier zugeordnete Stege ausgebildet und zumindest zwei der Stege sind als Schlichtsteg mit einer Schlichtschneide ausgebildet. In diesem Fall wird eine besonders hohe Oberflächengüte des bearbeiteten Werkstücks erzielt. Bevorzugt können zusätzlich zumindest ein Umfangsschneidensteg mit „ziehend“ schneidenden Umfangsschneiden und zumindest ein Umfangsschneidensteg mit „schiebend“ schneidenden Umfangsschneiden vorgesehen sein.

[0016] Gemäß einer Weiterbildung ist eine Mehrzahl von ersten Umfangsschneidenstegen ausgebildet.

[0017] Gemäß einer Weiterbildung ist auch eine Mehrzahl von zweiten Umfangsschneidenstegen ausgebildet.

[0018] Gemäß einer Weiterbildung sind zumindest ein Teil der ersten Umfangsschneiden bei zumindest einem ersten Umfangsschneidensteg durch erste Teilungsnuten derart unterteilt, dass sie sich nicht über die gesamte Breite des ersten Umfangsschneidenstegs erstrecken. In diesem Fall können die wirkenden Schnittkräfte bei der Fräsbearbeitung noch gezielter eingestellt werden und es kann eine vorteilhafte Spanteilung erreicht werden. Bevorzugt können sich die ersten Teilungsnuten spiralförmig entlang einer Linksspirale erstrecken. Letzteres ist insbesondere von Vorteil, wenn sich die ersten Umfangsschneiden jeweils entlang Rechtsspiralen erstrecken. In dem Fall von auch vorhandenen zweiten Umfangsschneiden, die sich entlang Linksspiralen erstrecken, kann die Ausbildung der ersten Teilungsnuten sehr einfach und kostengünstig bei der Aus-

bildung der zweiten Umfangsschneiden erfolgen.

[0019] Gemäß einer Weiterbildung sind zumindest ein Teil der zweiten Umfangsschneiden bei zumindest einem zweiten Umfangsschneidensteg durch zweite Teilungsnuten derart unterteilt, dass sie sich nicht über die gesamte Breite des zweiten Umfangsschneidenstegs erstrecken. Auch in diesem Fall können die wirkenden Schnittkräfte bei der Fräsbearbeitung noch gezielter eingestellt werden und es kann eine vorteilhafte Spanteilung erreicht werden. Bevorzugt können sich die zweiten Teilungsnuten spiralförmig entlang einer Rechtsspirale erstrecken.

[0020] Gemäß einer Weiterbildung sind die Schlichtschneiden und die ersten Umfangsschneiden entgegengesetzt schneidend ausgebildet. In diesem Fall können über die Schlichtschneiden und die ersten Umfangsschneiden gegenläufige Schnittkräfte auf die Fasern des zu bearbeitenden Werkstoffs ausgeübt werden, z.B. ziehender Schnitt durch die ersten Umfangsschneiden und schiebender Schnitt durch die Schlichtschneiden oder anders herum, wodurch Delaminationen zuverlässig entgegengewirkt werden kann. Um Missverständnisse zu vermeiden ist es jedoch zu beachten, dass bei einem rechtsschneidend ausgelegten Fräswerkzeug sowohl die Schlichtschneiden als auch die ersten Umfangsschneiden jeweils rechtsschneidend ausgebildet sind und bei einem linksschneidenden Fräswerkzeug jeweils linksschneidend.

[0021] Gemäß einer Weiterbildung ist das Fräswerkzeug mit zumindest einem inneren Kühlmediumkanal versehen, über den ein Kühlmedium zu dem Schneidenabschnitt zuführbar ist. In diesem Fall kann über die gezielte Zuführung eines Kühlmediums eine noch bessere Oberflächenbeschaffenheit des zu bearbeitenden Bauteils erzielt werden, indem insbesondere temperaturbedingte Beschädigungen des Faserverbundwerkstoffs verhindert werden können. Das Kühlmedium kann dabei z.B. in gasförmiger oder flüssiger Form oder in Form eines Gas-FlüssigkeitGemischs zugeführt werden.

[0022] Weitere Vorteile und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich anhand der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren.

[0023] Von den Figuren zeigen:

[0024] Fig. 1: eine schematische perspektivische Darstellung eines Fräswerkzeugs für die Bearbeitung von Faserverbundwerkstoffen gemäß einer Ausführungsform;

[0025] Fig. 2: eine schematische erste Seitenansicht des Fräswerkzeugs gemäß der Ausführungsform;

[0026] Fig. 3: eine schematische zweite Seitenansicht des Fräswerkzeugs gemäß der Ausführungsform;

[0027] Fig. 4: eine schematische Stirnansicht des Fräswerkzeugs gemäß der Ausführungsform; und

[0028] Fig. 5: eine weitere schematische Seitenansicht des Fräswerkzeugs gemäß der Ausführungsform.

[0029] Eine Ausführungsform wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis Fig. 5 eingehender beschrieben.

[0030] Das Fräswerkzeug 1 für die Bearbeitung von Faserverbundwerkstoffen gemäß der dargestellten Ausführungsform ist einstückig bzw. monolithisch aus einem harten Schneidwerkstoff gefertigt und kann z.B. insbesondere aus Hartmetall (cemented carbide) oder einem Cermet gebildet sein. Das Fräswerkzeug 1 weist einen Einspannabschnitt 2 und einen Schneidenabschnitt 3 auf, die sich entlang einer Längsachse L erstrecken. Der Einspannabschnitt 2 ist dazu ausgebildet, dass er in einer entsprechenden Aufnahme einer Werkzeugmaschine aufgenommen werden kann. Obwohl der Einspannabschnitt 2 bei der Ausführungsform mit einer rein zylindrischen Form realisiert ist, kann der Einspannabschnitt 2 z.B. auch mit einer oder mehreren Klemmflächen versehen sein, um eine Auszugssicherung bei der Fräsbearbeitung bereitzustellen.

[0031] Der Schneidenabschnitt 3 weist eine Mehrzahl von Spannuten 4 und eine Mehrzahl von

durch die Spannuten 4 in Umfangsrichtung voneinander getrennten Stegen 10, 20, 30 auf, deren genauere Ausgestaltung im Folgenden noch eingehender beschrieben wird.

[0032] Das in den Figuren konkret dargestellte Fräswerkzeug 1 ist als ein rechtsschneidendes Werkzeug ausgelegt, wie in den Fig. 2, Fig. 3 und Fig. 4 schematisch jeweils durch einen Pfeil dargestellt ist. Es ist jedoch zu beachten, dass das Fräswerkzeug 1 z.B. auch als ein linksschneidendes Werkzeug ausgelegt werden kann. Die vorgegebene Drehrichtung des Fräswerkzeugs 1 bestimmt folglich, welche Spannut 4 jeweils die dem jeweiligen Steg 10, 20, 30 vorlaufende Spannut 4 ist. Die an die jeweils vorlaufende Spannut 4 angrenzende Vorderkante 11, 21, 31 des jeweiligen Stegs 10, 20, 30 bestimmt die Umfangsposition des jeweiligen Stegs 10, 20, 30. Bei dem konkret dargestellten Ausführungsbeispiel erstrecken sich die Spannuten 4 und folglich auch die Vorderkanten 11, 21, 31 Jeweils entlang Linksspiralen. Es ist alternativ dazu z.B. aber auch möglich, dass sich die Spannuten 4 im Wesentlichen gerade oder entlang Rechtsspiralen erstrecken.

[0033] Wie insbesondere in Fig. 4 zu sehen ist, sind die Stege 10, 20, 30 bezüglich ihrer Umfangsposition in ungleichen Winkelabständen a, ß, v über den Umfang des Schneidenabschnitts 3 verteilt ausgebildet, d.h. die Stege sind nicht in gleichmäßigen Winkelabständen über den Umfang verteilt angeordnet Bei der konkret dargestellten Ausführungsform sind an dem Schneidenabschnitt 3 insgesamt acht Spannuten 4 und insgesamt acht Stege 10, 20 ‚30 ausgebildet, es können jedoch alternativ dazu mehr oder weniger Spannuten und Stege vorgesehen werden.

[0034] Zumindest ein erster Steg 10 der Mehrzahl von Stegen ist als ein erster Umfangsschneidensteg ausgebildet und weist eine Mehrzahl von ersten Umfangsschneiden 12 auf, die in die Außenumfangsfläche des Stegs 10 eingearbeitet sind. Die ersten Umfangsschneiden 12 erstrecken sich schräg zur Längsachse L des Fräswerkzeugs 1 und verlaufen jeweils zumindest bereichsweise entlang einer der Außenumfang des Schneidenabschnitts 3 umhüllenden Zylindermantelfläche. Die ersten Umfangschneiden 12 an dem Steg 10 sind jeweils bezüglich der vorgegebenen Drehrichtung des Fräswerkzeugs 1 als scharfe Schneiden ausgebildet, wie insbesondere in Fig. 3 und Fig. 5 zu sehen ist. Die einzelnen ersten Umfangsschneiden 12 an dem Steg 10 sind jeweils durch Rillen voneinander getrennt, die deutlich weniger tief als die Spannuten 4 ausgebildet sind. Bei der dargestellten Ausführungsform sind insgesamt drei Stege 10 jeweils als ein solcher erster Umfangsschneidensteg ausgebildet, wie z.B. in Fig. 1 zu sehen ist. Die ersten Umfangsschneiden 12 erstrecken sich dabei jeweils entlang einer Rechtsspirale, sodass sie bei dem konkret dargestellten rechtsschneidenden Fräswerkzeug 1 zum Bewirken eines ziehenden Schnittes ausgebildet sind.

[0035] Wie in Fig. 5 schematisch dargestellt ist, ist zumindest ein Teil der ersten Umfangsschneiden 12 durch erste Teilungsnuten 13 derart unterteilt, dass sich diese ersten Umfangsschneiden 12 nicht durchgehend über die gesamte Breite des ersten Umfangsschneidenstegs erstrecken. Die ersten Teilungsnuten 13 sind als Vertiefungen in die Oberfläche des Stegs 10 eingebracht und weisen ebenfalls eine deutlich geringere Tiefe als die Spannuten 4 auf. Bei der konkreten Ausführungsform, bei der sich die ersten Umfangsschneiden 12 jeweils entlang einer Rechtsspirale erstrecken, erstrecken sich die ersten Teilungsnuten 13 bevorzugt spiralförmig jeweils entlang Linksspiralen.

[0036] Zumindest ein weiterer Steg 20 der Mehrzahl von Stegen ist bei der Ausführungsform als ein zweiter Umfangsschneidensteg ausgebildet und weist eine Mehrzahl von zweiten Umfangsschneiden 22 auf, die in die Außenumfangsfläche des Stegs 20 eingearbeitet sind. Die zweiten Umfangsschneiden 22 erstrecken sich ebenfalls schräg zur Längsachse L des Fräswerkzeugs 1 und verlaufen jeweils zumindest bereichsweise entlang einer der Außenumfang des Schneidenabschnitts 3 umhüllenden Zylindermantelfläche. Die zweiten Umfangschneiden 22 an dem Steg 20 sind jeweils bezüglich der vorgegebenen Drehrichtung des Fräswerkzeugs 1 als scharfe Schneiden ausgebildet, wie insbesondere in Fig. 2 zu sehen ist. Die einzelnen zweiten Umfangsschneiden 22 an dem Steg 20 sind jeweils durch Rillen voneinander getrennt, die deutlich weniger tief als die Spannuten 4 ausgebildet sind. Bei der dargestellten Ausführungsform sind insgesamt drei Stege 20 jeweils als ein solcher zweiter Umfangsschneidensteg ausgebildet, wie z.B. in Fig.

2 zu sehen ist. Die zweiten Umfangsschneiden 22 erstrecken sich dabei jeweils entlang einer Linksspirale, sodass sie bei dem konkret dargestellten rechtsschneidenden Fräswerkzeug 1 zum Bewirken eines drückend bzw. schiebenden Schnittes ausgebildet sind. Bei dem dargestellten rechtsschneidend ausgelegten Fräswerkzeug 1 sind folglich sowohl die ersten Umfangsschneiden 12 als auch die zweiten Umfangsschneiden 22 jeweils rechtsschneidend scharf ausgebildet, die ersten Umfangsschneiden 12 jedoch zum Ausführen eines ziehenden Schnittes und die zweiten Umfangsschneiden 22 zum Ausführen eines schiebenden Schnittes.

[0037] Wie in Fig. 2 schematisch dargestellt ist, ist zumindest ein Teil der zweiten Umfangsschneiden 22 durch zweite Teilungsnuten 23 derart unterteilt, dass sich diese zweiten Umfangsschneiden 22 nicht durchgehend über die gesamte Breite des zweiten Umfangsschneidenstegs erstrecken. Die zweiten Teilungsnuten 23 sind als Vertiefungen in die Oberfläche des Stegs 20 eingebracht und weisen ebenfalls eine deutlich geringere Tiefe als die Spannuten 4 auf. Bei der konkreten Ausführungsform, bei der sich die zweiten Umfangsschneiden 22 jeweils entlang einer Linksspirale erstrecken, erstrecken sich die zweiten Teilungsnuten 23 bevorzugt spiralförmig jeweils entlang Rechtsspiralen.

[0038] Wie insbesondere in den Fig. 1 und Fig. 3 zu sehen ist, ist zumindest ein anderer Steg 30 als Schlichtsteg ausgebildet und weist eine sich durchgehend entlang der zugehörigen vorlaufenden Spannut 4 erstreckende Schlichtschneide 32 auf. Die Schlichtschneide 32 ist dabei ebenfalls als scharfe Schneide ausgebildet und ist bei dem dargestellten rechtsschneidenden Fräswerkzeug 1 ebenfalls rechtsschneidend ausgebildet. Da sich die Schlichtschneide 32 bei der Ausführungsform entlang der linksspiralisierten Spannut 4 erstreckt, bewirkt die Schlichtschneide 32 bei dem rechtsschneidenden Fräswerkzeug 1 folglich einen drückenden bzw. schiebenden Schnitt. Die Schlichtschneide 32 ist bei der Ausführungsform folglich entgegengesetzt schneidend zu den ersten Umfangsschneiden 12 ausgeführt, die für einen ziehenden Schnitt ausgebildet sind. Bei der Ausführungsform sind insgesamt zwei Stege 30 der acht Stege 10, 20, 30 jeweils als Schlichtsteg mit einer solchen scharfen Schlichtschneide 32 ausgebildet, wie in Fig. 4 zu sehen ist.

[0039] Wie in Fig. 4 ferner schematisch dargestellt ist, verlaufen die ersten Umfangsschneiden 12 und die zweiten Umfangsschneiden 22 jeweils zumindest bereichsweise entlang einer Zylindermantelfläche mit einem ersten Durchmesser d1 um die Längsachse L. Die Schlichtschneiden 32 sind gegenüber den ersten und zweiten Umfangsschneiden 12, 22 in radialer Richtung bezüglich der Längsachse L nach innen zurückversetzt ausgebildet und erstrecken sich entlang einer anderen Zylindermantelfläche mit einem kleineren zweiten Durchmesser d2, Die Schlichtschneiden 32 können dabei bei dem Fräswerkzeug 1 für die Bearbeitung von Faserverbundwerkstoffen insbesondere um nur wenige hundertstel Millimeter in radialer Richtung zurückversetzt ausgebildet sein, insbesondere z.B. zwischen 0,01 und 0,05 Millimeter, bevorzugt zwischen 0,015 und 0,04 Millimeter.

[0040] Die Ungleichverteilung der Stege 10, 20, 30 bezüglich der Umfangsrichtung wird im Folgenden unter Bezug auf Fig. 4 noch etwas eingehender beschrieben.

[0041] Wie in Fig. 4 zu sehen ist, ist der Winkelabstand a zwischen dem als Schlichtsteg ausgebildeten Steg 30 und einem nachfolgenden, als zweiter Umfangsschneidensteg ausgebildeten Steg 20 verschieden von einem in Umfangsrichtung darauffolgenden Winkelabstand ß zwischen zwei aufeinanderfolgenden zweiten Umfangsschneidenstegen. Bei dem konkreten Beispiel ist ein darauffolgender Winkelabstand y zwischen wiederum zwei aufeinanderfolgenden, als zweite Umfangsschneidenstege ausgebildeten Stegen 20 wiederum sowohl von dem ersten Winkelabstand a als auch dem zweiten Winkelabstand ß verschieden. Obwohl in der schematischen Darstellung der darauffolgende Winkelabstand y zu dem nachfolgenden anderen, als Schlichtsteg ausgebildeten Steg 30 identisch ist, kann auch dieser z.B. nochmals einen anderen Wert aufweisen. Bei der dargestellten Ausführungsform sind die Winkelabstände zwischen den Schlichtstegen und als ersten Umfangsschneidenstege ausgebildeten Stegen 10 auf der anderen Seite des Schneidenabschnitts 3 ebenfalls als a, ß und y ausgebildet Auch hier können aber ggfs. auch andere Winkelabstände realisiert werden.

[0042] In einer (nicht dargestellten) vorteilhaften Weiterbildung kann das Fräswerkzeug 1 mit zu-

mindest einem inneren Kühlmediumkanal versehen sein, über den ein Kühlmedium zu dem Schneidenabschnitt 3 zuführbar ist. Es kann z.B. nur ein einzelner Kühlmediumkanal vorgesehen sein oder es können auch mehrere separate oder gegebenenfalls sich verzweigende Kühlmediumkanäle vorgesehen sein. Der Kühlmediumkanal kann dabei z.B. im Wesentlichen geradlinig ausgebildet sein oder es können auch verdrallte Kühlmediumkanäle vorgesehen werden.

[0043] Obwohl als Ausführungsform ein Fräswerkzeug 1 mit insgesamt acht Spannuten 4 und acht Stegen 10, 20, 30 beschrieben wurde, kann das Fräswerkzeug z.B. auch eine niedrigere oder höhere Anzahl an Spannuten und Stegen aufweisen.

Claims

Ansprüche

1. Fräswerkzeug (1) für die Bearbeitung von Faserverbundwerkstoffen, mit: einem Einspannabschnitt (2) und einem Schneidenabschnitt (3), die sich entlang einer Längsachse (L) erstrecken, wobei der Schneidenabschnitt (3) eine Mehrzahl von Spannuten (4) und eine Mehrzahl von durch die Spannuten (4) voneinander in Umfangsrichtung getrennten Stegen (10, 20, 30) aufweist, deren an die vorlaufende Spannut (4) angrenzende Vorderkante (11,21,31) die Umfangsposition des jeweiligen Steges (10, 20, 30) bestimmt, wobei die Stege (10, 20, 30) bezüglich ihrer Umfangsposition in ungleichen Winkelabständen (a, B, v) über den Umfang des Schneidenabschnitts (3) verteilt sind, wobei zumindest ein Steg (10) als erster Umfangsschneidensteg mit einer Mehrzahl von ersten Umfangsschneiden (12) versehen ist, die in die Außenumfangsfiäche des Stegs (10) eingearbeitet sind und sich schräg zur Längsachse (L) zumindest bereichsweise entlang einer den Außenumfang des Schneidenabschnitts (3) umhüllenden Mantelfläche erstrecken, und wobei zumindest ein anderer Steg (30) als Schlichtsteg mit einer sich durchgehend entlang der zugehörigen vorlaufenden Spannut erstreckenden Schlichtschneide (32) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlichtschneide (32) in radialer Richtung gegenüber den ersten Umfangsschneiden (12) nach innen zurückversetzt ist.

2. Fräswerkzeug nach Anspruch 1, wobei sich die ersten Umfangsschneiden (12) jeweils entlang einer Rechtsspirale erstrecken.

3. Fräswerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, wobei zumindest ein weiterer Steg (20) als zweiter Umfangsschneidensteg mit einer Mehrzahl von zweiten Umfangsschneiden (22) versehen ist, die in die Außenumfangsfläche des Stegs (20) eingearbeitet sind und sich schräg zur Längsachse (L) zumindest bereichsweise entlang einer Linksspirale entlang der Mantelfläche erstrecken.

4. Fräswerkzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei zumindest vier Spannuten (4) und zumindest vier zugeordnete Stege (10, 20, 30) ausgebildet sind und zumindest zwei der Stege als Schlichtsteg (30) mit einer Schlichtschneide (32) ausgebildet sind.

5. Fräswerkzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei eine Mehrzahl von ersten Umfangsschneidenstegen (10) ausgebildet ist.

6. Fräswerkzeug nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei eine Mehrzahl von zweiten Umfangsschneidenstegen (20) ausgebildet ist.

7. Fräswerkzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei zumindest ein Teil der ersten Umfangsschneiden (12) bei zumindest einem ersten Umfangsschneidensteg durch erste Teilungsnuten (13) unterteilt sind, sodass sie sich über einen Teil der Breite des ersten Umfangsschneidenstegs erstrecken.

8. Fräswerkzeug nach Anspruch 7, wobei sich die ersten Teilungsnuten (13) spiralförmig entlang einer Linksspirale erstrecken.

9. Fräswerkzeug nach einem der Ansprüche 3 bis 8, wobei zumindest ein Teil der zweiten Umfangsschneiden (22) bei zumindest einem zweiten Umfangsschneidensteg durch zweite Teilungsnuten (23) unterteilt sind, sodass sie sich über einen Teil der Breite des zweiten Umfangsschneidenstegs erstrecken.

10. Fräswerkzeug nach Anspruch 9, wobei sich die zweiten Teilungsnuten (23) spiralförmig entlang einer Rechtsspirale erstrecken.

11. Fräswerkzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Schlichtschneiden (32) und die ersten Umfangsschneiden (12) entgegengesetzt schneidend ausgebildet sind.

12. Fräswerkzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, das mit zumindest einem inneren Kühlmediumkanal versehen ist, über den ein Kühlmedium zu dem Schneidenabschnitt (3) zuführbar ist.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen