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PATENTANSPRÜCHE
1. Schaftfräser mit mehreren, auf einem länglichen Grundkörper schraubenlinienförmig verlaufenden Längsnuten, in denen Schneidplatten festgeklemmt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsnuten (3) jeweils eine in Drehrichtung des Schaftfräsers vorn liegende, gleichförmige und glatte Seitenwand (4) für die Abstützung einer gleichförmigen und glatten hinteren Begrenzungsfläche (5) der zugeordneten Schneidplatte (6), eine glatte Bodenfläche (7) für die im wesentlichen radiale Aufnahme der Schneidplatte (6) sowie mehrere voneinander getrennte und in Drehrichtung versetzte Ausnehmungen (12) aufweisen, und dass in diesen Ausnehmungen (12) je ein an deren äusserem Rand (15) abgestütztes Klemmstück (13) enthalten ist,
das mit seinem einen Ende (16) an einer schrägen Aussenfläche (10) der Schneidplatte (6) anliegt und mit seinem anderen Ende (17) mit einer in Richtung quer zu der Seitenwand (4) eindrehbaren Spannschraube (19) im Eingriff steht.
2. Schaftfräser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die schräge Aussenfläche (10) und die hintere Begren zungsfläche (5) der Schneidplatte (6) einen spitzen Winkel (B) bilden, dessen Scheitelpunkt ausserhalb des Fräsergrundkörpers (1) liegt.
3. Schaftfräser nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannschraube (19) eine konische Spitze (18) aufweist, die mit dem Klemmstück (13) im Eingriff steht.
4. Schaftfräser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannschraube (19) mit einem Zylinderfortsatz (21) versehen ist, der in ein an dem innenliegenden Ende (17) des Klemmstücks (13) vorgesehenes Loch (22) hineinragt.
5. Schaftfräser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannschrauben (19) über in den Fräsergrundkörper (1) eingearbeitete, als Spanraum dienende Vertiefungen (20) zugänglich sind.
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Die Erfindung betrifft einen Schaftfräser mit mehreren, auf einem länglichen Grundkörper schraubenlinienförmig verlaufenden Längsnuten, in denen Schneidplatten festgeklemmt sind.
Bekannte derartige Schaftfräser weisen einen länglichen Grundkörper auf, der mit mehreren schraubenlinienförmig verlaufenden Längsnuten versehen ist, in denen entsprechende Schneidplatten angeordnet sind. Die Schneidplatten sind durch zugeordnete Längskeile in der erforderlichen Lage festgeklemmt, wobei die Längskeile mittels im wesentlichen in radia ler Richtung in den Fräsergrundkörper eingedrehter Spannschrauben in den Längsnuten gehalten sind.
Bei solchen Fräswerkzeugen stellt sich allgemein das Problem, ein radiales Heraustreten oder Herausschleudern der Schneidplatten während der Drehbewegung beim Fräsen zu verhindern. Bei den bekannten Schaftfräsern wird dies dadurch verhindert, dass entlang einer Innenwand der schraubenförmigen Längsnut eine in Längsrichtung verlaufende mehrfache Sicherheits- oder Halteverzahnung vorgesehen ist, der eine entsprechende Längsverzahnung auf der ihr zugewandten Oberfläche der Schneidplatten zugeordnet ist. Die beiden Verzahnungen sind durch die Wirkung des Längskeils und der Spannschrauben miteinander gekuppelt und verhindern somit das radiale Herausfliegen der Schneidplatten auf Grund der Fliehkraft. Diese Art Schaftfräser ist allerdings mit einigen Nachteilen verbunden.
Vor allem erfordert die Herstellung der erwähnten Verzahnungen im Inneren der Längsnuten und auf der zugeordneten Oberfläche der Schneidplatten eine recht schwierige und damit aufwendige Bearbeitungstechnik. Die Längsverzahnungen verlaufen nämlich schraubenförmig und sie müssen so bearbeitet werden, dass sie über ihre ganze Ausdehnung präzise miteinander in Eingriff gebracht werden können, um eine durchgehende Stützfläche zwischen der Längsnutwand und der Schneidplatte zu ergeben.
Ausserdem hat die Notwendigkeit, eine Längsverzahnung in die Schneidplatte einzuarbeiten, zur Folge, dass zweiteilige Schneidplatten verwendet werden müssen. Die eigentliche Schneidplatte, die aus schwer zu bearbeitendem Hartmetall hergestellt ist, muss auf eine schraubenförmig ausgebildete Trägerplatte aufgelötet werden, die aus einem weicheren und damit leichter zu bearbeitendem Werkstoff hergestellt ist.
Schliesslich weisen die bekannten Schaftfräser Spanräume mit etwas verringertem Querschnitt auf, was sich ungünstig auf das freie Abführen der Späne auswirkt und die thermische Belastung der Schneidplatte beim Fräsen erhöht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schaftfräser der eingangs genannten Art zu schaffen, der die beschriebenen Nachteile nicht aufweist und dessen Spanneinrichtungen für die Schneidplatten bei wirtschaftlicher Herstellung möglichst betriebssicher sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Längsnuten jeweils eine in Drehrichtung des Schaftfräsers vorn liegende, gleichförmige und glatte Seitenwand für die Abstützung einer gleichförmigen und glatten hinteren Begren zungsfläche der zugeordneten Schneidplatte, eine glatte Bodenfläche für die im wesentlichen radiale Aufnahme der Schneidplatte sowie mehrere voneinander getrennte und in Drehrichtung versetzte Ausnehmungen aufweisen, und dass in diesen Ausnehmungen je ein an deren äusserem Rand abgestütztes Klemmstück enthalten ist, das mit seinem einen Ende an einer schrägen Aussenfläche der Schneidplatte anliegt und mit seinem anderen Ende mit einer in Richtung quer zu der Seitenwand eindrehbaren Spannschraube im Eingriff steht.
Besonders wirtschaftlich herzustellen ist eine Weiterbildung des erfindungsgemässen Schaltfräsers, bei dem die schräge Aussenfläche und die hintere Begrenzungsfläche der Schneidplatte einen spitzen Winkel bilden, dessen Scheitelpunkt ausserhalb des Fräsergrundkörpers liegt.
Durch grosse Betriebssicherheit zeichnet sich eine andere Ausführung des erfindungsgemässen Schaftfräsers aus, bei dem die Spannschraube eine konische Spitze aufweist, die mit dem Klemmstück in Eingriff steht.
Die Montage der Spann- oder Klemmvorrichtungen für die Schneidplatten wird bei einem erfindungsgemässen Fräser erleichert, dessen Spannschraube mit einem Zylinderfortsatz versehen ist, der in ein an dem innen liegenden Ende des Klemmstücks vorgesehen es Loch hineinragt.
Besonders schnell lassen sich die Schneidplatten bei einem Schaftfräser befestigen und wieder lösen, bei dem in Weiterbildung der Erfindung die Spannschrauben über in den Fräsergrundkörper eingearbeitete, als Spanraum dienende Vertiefungen zugänglich sind.
Durch die Erfindung ist es möglich, die Schneidplatten so zu befestigen, dass ein radiales Herausschleudem auf Grund der Fliehkraft mit Sicherheit verhindert wird. Es ist dazu nicht nötig, in die Schraubennuten des Fräsergrundkörpers und in die Schneidplatten aufwendig herzustellende Verzahnungen einzuarbeiten. Ein weiterer, sich daraus ergebender Vorteil liegt darin, dass die gesamte Schneidplatte aus Hartmetall hergestellt werden kann und die zusätzlichen, für das genaue Einsetzen und Festlöten der Schneidplatte an einem Trägerkörper erforderlichen Arbeitsgänge entfallen. Da die Schneidplatte nur an diskreten Stellen innerhalb der schraubenförmigen Längsnut eingespannt wird und keine durchgehende Auflage zwischen der Schneidplatte und dem Längskeil erforderlich ist,
sind die Längsnuten auch einfacher herzustellen als bei den bekannten Schaftfräsern.
Schliesslich ergibt der Aufbau der einzelnen Spanneinrichtungen und der Abstand zwischen ihnen einen grösseren, völlig freien Spanraum und damit eine ungehinderte Spanabführung, womit durch die Späne möglicherweise verursachte Störungen auf ein Mindestmass verringert werden.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 einen erfindungsgemässen Schaftfräser mit vier durch Klemmvorrichtungen befestigten, schraubenlinienförmig verlaufenden Schneidplatten, in einer perspektiven Gesamtansicht, und
Fig. 2 den Schaftfräser nach Fig. 1 in einer die Befestigung der Schneidplatten zeigenden Schnittansicht senkrecht zu der Fräserdrehachse.
Der Grundkörper 1 eines Schaftfräsers mit schraubenlinienförmig verlaufenden Schneiden weist einen Schaft 2 (Fig. 1) auf, mit dem er auf der Fräs- oder Hauptspindel einer Fräsmaschine befestigt werden kann.
Der Grundkörper 1 weist eine der Schneidenzahl entsprechende Anzahl schraubenlinienförmig verlaufender Längsnuten 3 auf. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind es vier Längsnuten 3. Jede Längsnut 3 weist eine in Drehrichtung des Fräsers vorn liegende Ebene und glatte Wand 4 auf (Fig. 2).
Die Drehrichtung des Fräsers ist durch einen Pfeil A angedeutet. An der Wand 4 stützt sich die ebenfalls gleichmässige und glatte hintere Begrenzungsfläche 5 einer Hartmetall- oder Schneidplatte 6 ab. An dem ebenfalls gleichmässigen und glatten Boden 7 der Längs- oder Schraubennut 3 stützt sich die gleichmässige und glatte untere Begrenzungsfläche 8 der Hartmetallplatte 6 ab. Die vier Hartmetallplatten 6 nehmen damit eine zu dem Schaftfräser in etwa radiale Stellung ein.
Die der hinteren Fläche 5 gegenüberliegende Vorderfläche 9 der Hartmetallplatte 6 weist eine Schrägfläche 10 auf, die mit der Fläche 5 einen spitzen Winkel B bildet, dessen Scheitelpunkt ausserhalb des Schaftfräsers 1 liegt.
Die Hartmetallplatte 6 weist in herkömmlicher Weise eine Schneide 11 und die üblichen Schneidenwinkel auf, die in der Zeichnung nicht mit besonderen Bezugszeichen versehen sind.
Entlang der Schraubennuten 5 sind seitlich mehrere Ausnehmungen oder Hohlräume 12 vorgesehen, die der Aufnahme jeweils eines Klemm- oder Hebelstücks 13 dienen. Das Klemmstück 13 stützt sich mit seinem Teil 14 auf einem Stützbereich in der Nähe der Kante 15 der Ausnehmung 12 ab.
Eine herausragende Nase 16 des Klemmstücks 13 liegt an der Schrägfläche 10 der Vorderseite 9 der Hartmetallplatte 6 an.
Das innere Ende 17 des Klemmstücks 13 wirkt mit der Spitze 18 einer Spannschraube 19 zusammen, die entsprechend dem Verlauf der zum Abführen der Späne dienenden Vertiefung 20 von ausserhalb des Schaftfräsers 1 zugänglich ist und in Richtung quer zu der Stützfläche 4 für die Hartmetallplatte 6 eingedreht werden kann.
Um eine grössere Betriebssicherheit zu gewährleisten, weist die Spitze 18 der Schraube 19 eine konische Gestalt auf und ragt mit einem Zylinderfortsatz 21 in eine an dem inneren Ende 17 des Klemmstücks 13 vorgesehene Bohrung 22 hinein.
Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, dass die Hartmetallplatten 6 durch tiefes Eindrehen der Spannschrauben 19 in der jeweiligen Längsnut 3 festgeklemmt werden. Die Klemmschraube 19 drückt auf das innere Ende 17 des Klemmstücks 13 und presst dabei dessen aussenliegende Nase 16 gegen die Schrägfläche 10 der jeweiligen Hartmetallplatte 6. Die Hartmetallplatte 6 wird gegen die glatte Wand 4 der jeweiligen Längsnut 3 gedrückt und dort festgeklemmt. Gleichzeitig wird das radiale Heraustreten oder -fliegen der Hartmetallplatte 6 durch Zusammenwirken der Nase 16 der einzelnen Klemmstücke 13 mit der Schrägfläche 10 verhindert.
Der Ausbau der Hartmetallplatten 6 erfolgt, indem die oben beschriebenen Arbeitsgänge in umgekehrter Reihenfolge durchgeführt, d. h. die Klemmschrauben 19 gelöst werden.
Der erfindungsgemässe Schaftfräser weist somit den Vorteil auf, dass die ganzen Schneidplatten 6 aus demselben harten und widerstandsfähigen Werkstoff hergestellt werden können und dass der die Schneiden enthaltende Teil der Schneidplatte nicht als getrennter Körper ausgebildet werden muss.
Ausserdem müssen weder in die Wände der Schraubennut 3 noch in die Seitenflächen der Schneidplatten 6 Sicherungs Längsverzahnungen eingearbeitet werden.
Es ist lediglich eine genaue Bearbeitung der Begrenzungsflächen 4, 5 und 7, 8 erforderlich, und diese Bearbeitung ist auch bei schraubenförmigem Flächenverlauf - leicht durchzuführen. Es können somit auch harte Werkstoffe, wie die für die Schneidplatten vorwiegend verwendeten Hartmetallsorten, in einfacher Weise schnell bearbeitet werden.
Es ist offensichtlich, dass die Erfindung nicht nur auf Schaftfräser mit vier Schneidplatten, sondern genau so gut auf andere Werkzeuge mit einer kleineren oder grösseren Anzahl von Schneidplatten anwendbar ist.
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PATENT CLAIMS
1. End mill with a plurality of longitudinal grooves running helically on an elongated base body, in which cutting inserts are clamped, characterized in that the longitudinal grooves (3) each have a uniform and smooth side wall (4) lying at the front in the direction of rotation of the end mill for supporting a uniform one and a smooth rear boundary surface (5) of the associated cutting plate (6), a smooth bottom surface (7) for the essentially radial reception of the cutting plate (6) and several mutually separate and offset in the direction of rotation recesses (12), and that in these recesses (12) a clamping piece (13) supported on its outer edge (15) is contained,
one end (16) of which rests on an inclined outer surface (10) of the cutting plate (6) and the other end (17) engages with a clamping screw (19) which can be screwed in in the direction transverse to the side wall (4).
2. End mill according to claim 1, characterized in that the inclined outer surface (10) and the rear limita tion surface (5) of the cutting plate (6) form an acute angle (B), the apex of which lies outside the main body of the milling cutter (1).
3. End mill according to claim 1 or 2, characterized in that the clamping screw (19) has a conical tip (18) which is in engagement with the clamping piece (13).
4. End mill according to one of the preceding claims, characterized in that the clamping screw (19) is provided with a cylindrical extension (21) which projects into a hole (22) provided on the inner end (17) of the clamping piece (13).
5. End mill according to one of the preceding claims, characterized in that the clamping screws (19) are accessible via recesses (20) which are incorporated into the basic cutter body (1) and serve as a chip space.
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The invention relates to an end mill with a plurality of longitudinal grooves running helically on an elongated base body, in which cutting inserts are clamped.
Known end mills of this type have an elongated base body which is provided with a plurality of helical longitudinal grooves in which corresponding cutting inserts are arranged. The inserts are clamped in the required position by associated longitudinal wedges, the longitudinal wedges being held in the longitudinal grooves by means of clamping screws which are screwed into the milling cutter base body in a substantially radial direction.
Such milling tools generally have the problem of preventing the cutting plates from radially emerging or being thrown out during the rotational movement during milling. In the known end milling cutters, this is prevented by the fact that along an inner wall of the helical longitudinal groove there is provided multiple safety or holding teeth running in the longitudinal direction, to which a corresponding longitudinal toothing is assigned on the surface of the cutting inserts facing it. The two teeth are coupled by the action of the longitudinal wedge and the clamping screws and thus prevent the cutting plates from flying out radially due to the centrifugal force. However, this type of end mill has some disadvantages.
Above all, the production of the toothing mentioned in the interior of the longitudinal grooves and on the associated surface of the cutting inserts requires a very difficult and therefore complex machining technique. The longitudinal toothing is in fact helical and they have to be machined so that they can be brought into precise engagement with one another over their entire extent in order to provide a continuous support surface between the longitudinal groove wall and the cutting insert.
In addition, the need to incorporate longitudinal teeth in the cutting insert means that two-piece cutting inserts have to be used. The actual cutting plate, which is made of hard-to-machine hard metal, has to be soldered onto a helically shaped carrier plate, which is made of a softer and therefore easier to machine material.
Finally, the known end mills have chip spaces with a somewhat reduced cross section, which has an unfavorable effect on the free removal of the chips and increases the thermal load on the cutting insert during milling.
The invention has for its object to provide an end mill of the type mentioned, which does not have the disadvantages described and whose clamping devices for the cutting plates are as reliable as possible with economical production.
This object is achieved according to the invention in that the longitudinal grooves each have a front, in the direction of rotation of the end mill, uniform and smooth side wall for supporting a uniform and smooth rear limita- tion surface of the associated insert, a smooth bottom surface for the substantially radial reception of the insert and several have recesses which are separate from one another and offset in the direction of rotation, and that each of these recesses contains a clamping piece supported on its outer edge, one end of which rests against an inclined outer surface of the cutting plate and the other end with one in the direction transverse to the side wall rotatable clamping screw is engaged.
A further development of the indexable milling cutter according to the invention is particularly economical to produce, in which the inclined outer surface and the rear boundary surface of the cutting plate form an acute angle, the apex of which lies outside the basic body of the milling cutter.
Another embodiment of the end mill according to the invention is characterized by great operational reliability, in which the clamping screw has a conical tip which engages with the clamping piece.
The assembly of the clamping or clamping devices for the cutting plates is made easier with a milling cutter according to the invention, the clamping screw of which is provided with a cylindrical extension which projects into a hole provided in the inner end of the clamping piece.
The inserts can be fastened and released again particularly quickly in an end mill in which, in a further development of the invention, the clamping screws are accessible via recesses which are incorporated into the base body and serve as a chip space.
The invention makes it possible to fasten the cutting plates in such a way that radial ejection due to the centrifugal force is reliably prevented. It is not necessary to work in the screw grooves of the milling cutter body and in the cutting inserts, which are expensive to manufacture. Another advantage that results from this is that the entire insert can be made of hard metal and the additional operations required for the exact insertion and soldering of the insert to a carrier body are eliminated. Since the insert is only clamped at discrete points within the helical longitudinal groove and no continuous support between the insert and the longitudinal wedge is required,
the longitudinal grooves are also easier to manufacture than with the known end mills.
Finally, the structure of the individual clamping devices and the distance between them results in a larger, completely free chip space and thus an unimpeded chip removal, with the result that interference which may be caused by the chips is reduced to a minimum.
In the drawing, an embodiment of the invention is shown. Show it:
Fig. 1 shows an end mill according to the invention with four helical cutting plates fastened by clamping devices, in a perspective overall view, and
Fig. 2 shows the end mill of Fig. 1 in a sectional view showing the attachment of the inserts perpendicular to the cutter axis.
The base body 1 of an end mill with helical cutting edges has a shank 2 (FIG. 1) with which it can be fastened on the milling or main spindle of a milling machine.
The base body 1 has a number of helical longitudinal grooves 3 corresponding to the number of cutting edges. In the illustrated embodiment, there are four longitudinal grooves 3. Each longitudinal groove 3 has a plane lying at the front in the direction of rotation of the milling cutter and a smooth wall 4 (FIG. 2).
The direction of rotation of the milling cutter is indicated by an arrow A. The likewise uniform and smooth rear boundary surface 5 of a hard metal or cutting plate 6 is supported on the wall 4. The even and smooth lower boundary surface 8 of the hard metal plate 6 is supported on the likewise uniform and smooth bottom 7 of the longitudinal or screw groove 3. The four hard metal plates 6 thus assume an approximately radial position with respect to the end mill.
The front surface 9 of the hard metal plate 6 opposite the rear surface 5 has an inclined surface 10 which forms an acute angle B with the surface 5, the apex of which lies outside the end mill 1.
In a conventional manner, the hard metal plate 6 has a cutting edge 11 and the usual cutting edge angles, which are not provided with special reference symbols in the drawing.
Along the screw grooves 5, several recesses or cavities 12 are provided on the side, which each serve to receive a clamping or lever piece 13. The clamping piece 13 is supported with its part 14 on a support area near the edge 15 of the recess 12.
A protruding nose 16 of the clamping piece 13 lies against the inclined surface 10 of the front 9 of the hard metal plate 6.
The inner end 17 of the clamping piece 13 cooperates with the tip 18 of a clamping screw 19, which is accessible from outside the end mill 1 in accordance with the course of the recess 20 used for removing the chips and is screwed in in the direction transverse to the support surface 4 for the hard metal plate 6 can.
In order to ensure greater operational reliability, the tip 18 of the screw 19 has a conical shape and projects with a cylindrical extension 21 into a bore 22 provided at the inner end 17 of the clamping piece 13.
From the above description it follows that the hard metal plates 6 are clamped in the respective longitudinal groove 3 by deeply screwing in the clamping screws 19. The clamping screw 19 presses on the inner end 17 of the clamping piece 13 and presses its outer nose 16 against the inclined surface 10 of the respective hard metal plate 6. The hard metal plate 6 is pressed against the smooth wall 4 of the respective longitudinal groove 3 and clamped there. At the same time, the radial emergence or flying of the hard metal plate 6 is prevented by the interaction of the nose 16 of the individual clamping pieces 13 with the inclined surface 10.
The removal of the hard metal plates 6 is carried out by performing the operations described above in reverse order, i. H. the clamping screws 19 are loosened.
The end mill according to the invention thus has the advantage that the entire cutting plates 6 can be produced from the same hard and resistant material and that the part of the cutting plate containing the cutting edges does not have to be formed as a separate body.
In addition, securing longitudinal gears do not have to be worked into the walls of the screw groove 3 or into the side surfaces of the cutting plates 6.
All that is required is precise machining of the boundary surfaces 4, 5 and 7, 8, and this machining is easy to carry out, even with a helical surface profile. Hard materials, such as the hard metal types that are mainly used for the cutting inserts, can thus be machined quickly and easily.
It is obvious that the invention is applicable not only to end mills with four inserts, but equally well to other tools with a smaller or larger number of inserts.