CH686235A5

CH686235A5 - Fraeswerkzeug.

Info

Publication number: CH686235A5
Application number: CH334392A
Authority: CH
Inventors: Robert-Ledjenac Leimgruber; Robert Stolz; Rudolf Meier
Original assignee: Alesa Ag
Priority date: 1992-10-27
Filing date: 1992-10-27
Publication date: 1996-02-15

Description

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CH 686 235 A5

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Fräswerkzeug mit einem Grundkörper und mehreren auswechselbaren gleichen Schneidplatten, insbesondere Wendeschneidplatten mit wenigstens einer Hauptschneidkante, wobei die Schneidplatten jeweils in einem bestimmten axialen Neigungswinkel am Grundkörper anliegen. Fräswerkzeuge dieser Gattung sind im Stand der Technik allgemein bekannt. Diese werden in der Zerspantechnik für die Bearbeitung von metallischen und nichtmetallischen Werkstücken verwendet. Bei den beiden allgemein angewendeten Fräsarten, dem Stirnen und dem Walzen, verrichten jeweils die Hauptschneiden (Umfangsschneiden) die eigentliche Schneidarbeit. Es sind auch Fräswerkzeuge in massiver Ausführung bekannt, die jedoch in der Herstellung und im Unterhalt allgemein aufwendiger sind.

Fräswerkzeuge mit auswechselbaren Wendeschneidplatten haben gegenüber Werkzeugen in massiver Ausführung den wesentlichen Vorteil, dass ein aufwendiges Nachschärfen der Schneiden auf Werkzeugschleifmaschinen entfällt. Ein beim Nachschärfen unvermeidlicher Verlust des Durchmesser-Masses und allenfalls einer Beschichtung sowie lange Ausfallzeiten während des Nachschärfens entfallen bei einem Fräswerkzeug mit auswechselbaren Schneidplatten.

Beim genannten Fräswerkzeug mit auswechselbaren Schneidplatten besteht jedoch die Schwierigkeit, dass dieses Werkzeug in der bekannten Ausführung keinen eigentlichen Schälschnitt ausführt, sondern einen schlagartigen Eingriff hat. Das Fräswerkzeug neigt deshalb zu Vibrationen und ist einer vergleichsweise grossen Auslenkkraft ausgesetzt. Zudem sind die Schneidplatten einem ungleichen Verschleiss und damit einer verkürzten Standzeit unterworfen, was auf ungleichmässige Schneidenverhältnisse zurückgeführt werden muss. Schliesslich haftet dem gattungsgemässen Fräswerkzeug der Nachteil an, dass bei der Bearbeitung eines Werkstückes keine geraden sondern leicht bombierte Werkstückkanten erhalten werden.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Fräswerkzeug der genannten Gattung zu schaffen, bei dem die oben erwähnten Schwierigkeiten vermieden sind und das dennoch kostengünstig herstellbar und funktionssicher ist. Die Aufgabe ist durch die Erfindung gemäss Anspruch 1 gelöst. Beim erfindungsgemässen Fräswerkzeug sind die Hauptschneidkanten schraubenförmig ausgebildet. Die Hauptschneidkanten weisen somit einen Verlauf auf, der annähernd demjenigen eines Fräswerkzeuges in massiver Ausführung entspricht. Darüber hinaus ist beim erfindungsgemässen Fräswerkzeug gleichzeitig der Drallwinkel der Hauptschneidkanten jeweils grösser als 15°, vorzugsweise grösser als 20°. In Kombination mit diesen genannten Merkmalen sind der Spanwinkel und der Freiwinkel sowie der Keilwinkel der Hauptschneiden jeweils im wesentlichen über die ganze Schneidenlänge konstant. Aus der Kombination der genannten Merkmale, die ebenfalls im Anspruch erwähnt sind, ergeben sich nun überraschend viele wesentliche Vorteile, wobei die bei den bekannten Fräswerkzeugen dieser Gattung üblichen Vorteile erhalten sind.

So ist beim erfindungsgemässen Fräswerkzeug ein effektiv schälender Schnitt bei kleineren spezifischen Schnittkräften und ruhigerem Lauf gewährleistet. Bei einem bearbeiteten Werkstück sind in aller Regel die Oberflächenverfestigungen kleiner als bei einer Bearbeitung mit einem bekannten Fräswerkzeug dieser Gattung. Infolge des ruhigeren Laufes erfährt das erfindungsgemässe Fräswerkzeug geringere Auslenkungen und Vibrationen. Dies führt zu einer längeren Standzeit des Werkzeuges, was in wirtschaftlicher Hinsicht wesentlich ist. Weitere Vorteile sind weitgehend konstante Zerspanungsverhältnisse über die ganze Schneidkantenlänge und eine bessere Spankontrolle bei höherer Zerspanungsleistung pro Schneide zu erwähnen. Trotz dieser Vorteile ist die Herstellung des erfindungsgemässen Werkzeuges nicht wesentlich aufwendiger als bisher üblich und erlaubt ohne weiteres auch eine Herstellung in Serienproduktion. Ist gemäss einer Weiterbildung der Erfindung zudem der Drallwinkel jeweils grösser als der Neigungswinkel, so ist ein noch sanfterer Eingriff möglich. Weitere vorteilhafte Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung sowie der Zeichnung.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht eines erfindungsgemässen Fräswerkzeuges,

Fig. 2 und 3 Ansichten einer Wendeschneidplatte,

Fig. 4 ein Querschnitt durch eine Wendeschneidplatte, und

Fig. 5 ein Schnitt durch ein mit einem erfindungsgemässen Fräswerkzeug bearbeitetes Werkstück.

Das in Fig. 1 gezeigte Fräswerkzeug weist einen Grundkörper 1 auf, an dem mechanisch mittels Schrauben 5 oder dergleichen mehrere gleiche und auswechselbare Wendeschneidplatten 2 befestigt sind. Jede Wendeschneidplatte 2 kann durch Drehen und Wenden mehrmals zum Einsatz gebracht werden. Jede Platte 2 liegt rückseitig an einer ebenen Anlagefläche 6 des Grundkörpers 1 an. Die ebenen Anlageflächen 6 bilden jeweils mit der Achse A des Fräswerkzeuges einen Winkel X welcher gleichzeitig der Neigungswinkel der Schneidplatten 2 ist. Dieser Neigungswinkel ist kleiner als der genannte Drallwinkel X s. Beim erfindungsgemässen Fräswerkzeug ist der Drallwinkel X s grösser als 15° und vorzugsweise grösser als 20°. Der Unterschied zwischen den beiden Winkeln X und >.s liegt vorzugsweise im Bereich von 1-5°.

Die Schneidkanten 3 der Wendeschneidplatten 2 verlaufen effektiv Schraubenförmig, wie dies in Fig. 1 durch die strichpunktierte Linie B angedeutet ist. Die Linie B verläuft auf einer zylindrischen Fläche mit der Achse A als Rotationsachse. Die Schneidkanten 3 sind somit im wesentlichen auf der ganzen Länge der Wendeschneidplatten 3 als effektive Schrauben ausgebildet.

Jede Schneidplatte 2 ist zudem so ausgeführt,

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dass der Spanwinkel y und der Freiwinkel a sowie die Schneidkeil-Geometrie jeweils im wesentlichen über die ganze Länge der Schneide konstant sind. In der Fig. 4 sind der Spanwinkel y und der Freiwinkel a eingezeichnet. Die Schneidkeil-Geometrie ist im wesentlichen durch den Keilwinkel bestimmt, der ebenfalls im wesentlichen über die ganze Schneidenlänge konstant ist. Bei allen Wendeschneidplatten 2 des Fräswerkzeuges sind somit im montierten Zustand die Span-, Frei- und Keilwinkel konstant. Hierbei können Schneidecken 8 verschieden ausgebildet sein, mit Kantenbruch wie die Fig. 3 zeigt, oder mit Radius.

Zur Herstellung der Wendeschneidplatten 2 eignen sich die bekannten Schneidstoffe HSS, HSS-ES, HM, Cermets und PKD sowie diese Schneidstoffe mit üblichen Beschichtungen. Denkbar ist auch eine Ausführung, bei der die Wendeschneidplatten einfache Schneidplatten sind.

Wie bereits oben erwähnt, können mit dem erfindungsgemässen Fräswerkzeug genau plane Schnittflächen erhalten werden. In Fig. 5 sind zwei solche Schnittflächen C und D einer bearbeiteten Kante eines Werkstücks 9 gezeigt.

Claims

Patentansprüche

1. Fräswerkzeug mit einem Grundkörper (1) und mehreren auswechselbaren gleichen Schneidplatten (2) mit wenigstens einer Hauptschneidkante, wobei die Schneidplatten (2) in einem bestimmten axialen Neigungswinkel (X.) am Grundkörper (1) anliegen, gekennzeichnet durch die Kombination der folgenden Merkmale:

a) die Hauptschneidkanten (3) sind jeweils schraubenförmig ausgebildet,

b) der Drallwinkel (X s) der Hauptschneidkanten ist jeweils grösser als 20°,

c) der Spanwinkel (7) und der Freiwinkel (a) sowie der Keilwinkel der Hauptschneiden sind jeweils im wesentlichen über die ganze Schneidenlänge konstant.

2. Fräswerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Drallwinkel (X s) jeweils grösser ist als der Neigungswinkel (X).

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