CH701414A1

CH701414A1 - Milling tool for rotary material erosive operation of fiber-reinforced composites, particularly fiber-reinforced plastics or carbon fiber reinforced plastics, has shaft for fixing milling tool in tool machine

Info

Publication number: CH701414A1
Application number: CH01067/09A
Authority: CH
Inventors: Josef Maushart; Dr Johann Rechberger
Original assignee: Fraisa Holding Ag
Priority date: 2009-07-09
Filing date: 2009-07-09
Publication date: 2011-01-14

Abstract

The milling tool (100) has a shaft for fixing the milling tool in a tool machine, and is arranged along an axis of rotation (D) of the milling tool. A cutting area (103) is provided adjacent to the shaft in direction of the axis of rotation. An angle of twist is provided to decrease a cut (110) from a front side end (116) to a shaft side end (117) in a continuous manner. The milling tool is made of carbide metal, cermets or ceramic with diamond coating.

Description

Technisches GebietTechnical area

[0001] Die Erfindung betrifft ein Fräswerkzeug für die rotierende materialabtragende Bearbeitung von Faserverbundwerkstoffen, insbesondere faserverstärkten Kunststoffen, mit einem entlang einer Drehachse des Fräswerkzeugs angeordneten Schaft zur Befestigung des Fräswerkzeugs in einer Werkzeugmaschine, sowie einen in einer Richtung der Drehachse an den Schaft anschliessenden Schneidbereich, wobei der Schneidbereich wenigstens eine Schneide mit einer Schneidkante und einer Spannut aufweist und die wenigstens eine Schneide wendeiförmig um einen entlang der Drehachse angeordneten und im Wesentlichen zylindrischen Kern herum verläuft, wobei ein Kerndurchmesser des im Wesentlichen zylindrischen Kerns höchstens 80% eines maximalen Werkzeugaussendurchmessers im Schneidbereich misst. Des Weiteren betrifft die Erfindung die Verwendung eines Fräswerkzeugs. The invention relates to a milling tool for the rotating material-removing machining of fiber composites, in particular fiber-reinforced plastics, having a shaft arranged along a rotational axis of the milling tool for mounting the milling tool in a machine tool, and a subsequent in one direction of the axis of rotation of the shaft cutting area, wherein the cutting region has at least one cutting edge with a cutting edge and a flute and the at least one cutting edge helically around a substantially cylindrical core arranged along the rotation axis, wherein a core diameter of the substantially cylindrical core measures at most 80% of a maximum tool outside diameter in the cutting region , Furthermore, the invention relates to the use of a milling tool.

Stand der TechnikState of the art

[0002] Verbundwerkstoffe bestehen aus zwei oder mehreren miteinander verbundenen Materialien und liegen entsprechend als inhomogene Mehrphasensysteme vor. Die Verbindung zwischen den Materialen geschieht dabei insbesondere durch Form- und/oder Stoffschluss. Durch die gegenseitige Wechselwirkung der Materialen verfügen Verbundwerkstoffe über höherwertige Eigenschaften als die beteiligten Materialen für sich. Verbundwerkstoffe können insbesondere als Teilchenverbundwerkstoffe, Schichtverbundwerkstoffe bzw. Laminate, Faserverbundwerkstoffe oder Kombinationen davon ausgebildet sein. Composite materials consist of two or more interconnected materials and are accordingly available as inhomogeneous multiphase systems. The connection between the materials is done in particular by form and / or material connection. Due to the mutual interaction of the materials, composite materials have higher-quality properties than the materials involved. Composite materials may in particular be formed as particle composites, layered composites or laminates, fiber composites or combinations thereof.

[0003] Von besonderer technologischer Bedeutung sind Faserverbundwerkstoffe, bei welchen Fasern in einer Matrix eingebettet sind. Über die Dichte, Dimensionierung und Ausrichtung der Fasern können die Werkstoffeigenschaften von Faserverbundwerkstoffen präzise kontrolliert werden, womit sich massgeschneiderte Bauteile für unterschiedlichste Anwendungen fertigen lassen. Für Bauteile mit hohen gewichtsspezifischen Festigkeiten, z.B. für Luft-, Raumfahrt, Automobilbau oder Sportgeräte, sind beispielsweise faserverstärkte Kunststoffe, z.B. kohlefaserverstärkte Kunststoffe (CFK), weit verbreitet. Dabei werden Fasern, wie z.B. Kohlenstofffasern, als Verstärkung in einer Kunststoffmatrix, beispielsweise Epoxidharze, Thermoplasten oder Elastomere, eingesetzt. Of particular technological importance are fiber composites, in which fibers are embedded in a matrix. The density, dimensioning and orientation of the fibers allow the material properties of fiber composites to be precisely controlled, allowing tailor-made components to be produced for a wide variety of applications. For components with high weight-specific strengths, e.g. for aerospace, automotive or sports equipment, fiber reinforced plastics, e.g. carbon fiber reinforced plastics (CFRP), widely used. Thereby fibers such as e.g. Carbon fibers, as reinforcement in a plastic matrix, such as epoxy resins, thermoplastics or elastomers used.

[0004] Während Verbundwerkstoffe im Allgemeinen vorteilhafte Werkstoffeigenschaften aufweisen, ergeben sich bei der spanhebenden Bearbeitung bzw. beim Fräsen von Bauteilen aus Verbundwerkstoffen verschiedene Nachteile. So können beispielsweise harte und abrasiv wirkende Fasern oder Partikel in Verbundwerkstoffen den Werkzeugverschleiss massiv erhöhen. Aufgrund der fräsenden Bearbeitung können zudem strukturelle Änderungen in den Verbundwerkstoffen hervorgerufen werden, welche sich negativ auf die Werkstoffeigenschaften auswirken. Es hat sich gezeigt, dass im Besonderen die Oberflächenrandzonen von Bauteilen aus Verbundwerkstoffen bei der fräsenden Bearbeitung beeinträchtigt oder gar beschädigt werden können. Dies ist vor allem bei Schichtstrukturen bzw. Laminaten ausgeprägt, bei welchen eine erhebliche Delaminationsgefahr besteht. Besonders anspruchsvoll ist die spanhebende Bearbeitung oder das Fräsen von faserverstärkten Kunststoffen aufgrund der relativ weichen Kunststoffmatrix. While composites generally have advantageous material properties, arise in the machining or milling of components made of composite materials various disadvantages. For example, hard and abrasive fibers or particles in composite materials can massively increase tool wear. Due to the milling process, structural changes in the composite materials can also be produced, which have a negative effect on the material properties. In particular, it has been shown that the surface edge zones of components made of composite materials can be impaired or even damaged during the milling process. This is particularly pronounced in the case of layered structures or laminates in which there is a considerable danger of delamination. Particularly demanding is the machining or milling of fiber-reinforced plastics due to the relatively soft plastic matrix.

[0005] Ein Fräswerkzeug zur Bearbeitung von Werkstücken aus unterschiedlichen Materialien ist beispielsweise aus der DE 20 021 264 U1 (Wilhelm Fette GmbH) bekannt. Offenbart ist ein Schaftfräser für die Bearbeitung von Werkstücken aus Nichteisenmetall oder Kunststoffen. Dieser verfügt über zwei oder mehr schraubenlinienförmige Schneidkanten, zwischen denen schraubenlinienförmige Spannuten gebildet sind. Der Schaftfräser weist facettenförmige Freiflächen auf, welche aus einzelnen unter einem Winkel zueinander stehenden Teilflächen zusammengesetzt sind. Ein Kerndurchmesser des Schaftfräsers misst dabei zwischen 40-70% des Aussendurchmessers der Schneidkante. A milling tool for machining workpieces made of different materials is known for example from DE 20 021 264 U1 (Wilhelm Fette GmbH). Disclosed is an end mill for the machining of workpieces made of non-ferrous metal or plastics. This has two or more helical cutting edges, between which helical flutes are formed. The end mill has faceted open spaces, which are composed of individual sub-surfaces standing at an angle to each other. A core diameter of the end mill measures between 40-70% of the outside diameter of the cutting edge.

[0006] Die bislang bekannten Fräser vermögen aber insbesondere bei der Bearbeitung von Faserverbundwerkstoffen und im Besonderen bei faserverstärkten Kunststoffen bislang nicht vollständig zu befriedigen. Insbesondere ist es mit bekannten Fräsern bei derartigen Werkstoffen meist nicht möglich, einen effizienten Materialabtrag und zugleich eine ausreichend materialschonende Bearbeitung des Werkstoffs zu erzielen. However, the previously known cutters are not able to fully satisfy especially in the processing of fiber composites and in particular in fiber-reinforced plastics. In particular, it is usually not possible with known milling cutters in the case of materials of this type to achieve efficient material removal and, at the same time, sufficient material-saving machining of the material.

[0007] Es besteht daher nach wie vor Bedarf nach einem verbesserten Fräswerkzeug für die spanhebende oder fräsende Bearbeitung von Faserverbundwerkstoffen, insbesondere faserverstärkten Kunststoffen. There is therefore still a need for an improved milling tool for the cutting or milling machining of fiber composites, in particular fiber-reinforced plastics.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

[0008] Aufgabe der Erfindung ist es somit, ein dem eingangs genannten technischen Gebiet zugehörendes Fräswerkzeug zu schaffen, welches eine effiziente und den Werkstoff schonende Bearbeitung von Faserverbundwerkstoffen, insbesondere faserverstärkten Kunststoffen, ermöglicht. The object of the invention is therefore to provide a the aforementioned technical field associated milling tool, which allows efficient and material-saving processing of fiber composites, especially fiber-reinforced plastics.

[0009] Die Lösung der Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 definiert. Gemäss der Erfindung nimmt ein Drallwinkel der wenigstens einen Schneide von einem stirnseitigen Ende der wenigstens einen Schneide zu einem schaftseitigen Ende der wenigstens einen Schneide kontinuierlich ab. The solution of the problem is defined by the features of claim 1. According to the invention, a helix angle of the at least one cutting edge decreases continuously from an end face of the at least one cutting edge to a shank-side end of the at least one cutting edge.

[0010] Unter dem Begriff Drallwinkel wird im vorliegenden Zusammenhang insbesondere der Winkel zwischen der Drehachse des Fräswerkzeugs und einer an die Schneidkante anliegenden Tangente verstanden. The term twist angle is understood in the present context, in particular the angle between the axis of rotation of the milling tool and a voltage applied to the cutting edge tangent.

[0011] Der Ausdruck Werkzeugaussendurchmesser im Schneidbereich ist insbesondere als ein senkrecht zur Drehachse gemessener maximaler Durchmesser eines bei der Rotation des Fräswerkzeugs um die Drehachse gebildeten Rotationskörpers zu verstehen. Mit anderen Worten ist mit dem Werkzeugaussendurchmesser im Schneidbereich insbesondere der maximale Durchmesser einer den Schneidbereich umhüllenden Mantelfläche gemeint. The term tool outside diameter in the cutting area is to be understood in particular as a maximum diameter, measured perpendicular to the axis of rotation, of a rotational body formed around the rotation axis during the rotation of the milling tool. In other words, the tool outside diameter in the cutting region means, in particular, the maximum diameter of a jacket surface which surrounds the cutting region.

[0012] Eine die Drehachse des Fräswerkzeugs und einen betrachteten Punkt auf der Schneidkante beinhaltende Ebene des Fräswerkzeugs wird allgemein als Werkzeugbezugsebene definiert. Eine senkrecht zur Werkzeugbezugsebene stehende Tangentialebene zur Schneidkante am betrachteten Punkt wird entsprechend als Schneidenebene bezeichnet. A plane of the milling tool incorporating the axis of rotation of the milling tool and a point of interest on the cutting edge is generally defined as the tool reference plane. A perpendicular to the tool reference plane tangent plane to the cutting edge at the point under consideration is accordingly referred to as the cutting plane.

[0013] Unter einem Spanwinkel wird im vorliegenden Zusammenhang insbesondere ein Winkel zwischen der Werkzeugbezugsebene und der Spanfläche im Bereich der Schneidkante verstanden. Die positive Winkelrichtung wird dabei von der Bezugsebene zur Spanfläche definiert. Mit dem Ausdruck Freiwinkel ist insbesondere ein Winkel zwischen der Schneidenebene und der Freifläche verstanden. Der Winkel zwischen Spanfläche und Freifläche wird üblicherweise als Keilwinkel bezeichnet. Die positive Winkelrichtung wird von der Schneidenebene zur Freifläche festgelegt. In the present context, a rake angle is understood to mean in particular an angle between the tool reference plane and the rake face in the region of the cutting edge. The positive angular direction is defined by the reference plane to the clamping surface. The term clearance angle is understood in particular to mean an angle between the cutting plane and the clearance surface. The angle between rake surface and free surface is commonly referred to as a wedge angle. The positive angular direction is determined by the cutting plane to the free surface.

[0014] Gemäss der Erfindung nimmt ein Drallwinkel von einem stirnseitigen Ende der wenigstens einen Schneide zu einem schaftseitigen Ende der wenigstens einen Schneide kontinuierlich ab. Ein an einem stirnseitigen Ende der wenigstens einen Schneide vorliegender stirnseitiger Drallwinkel ist somit grösser als ein an einem schaftseitigen Ende der wenigstens einen Schneide vorliegender schaftseitiger Drallwinkel. According to the invention, a helix angle from a front end of at least one cutting edge to a shank-side end of the at least one cutting edge decreases continuously. An end-side helix angle present at an end face of the at least one cutting edge is thus larger than a shank-side helix angle present at a shank-side end of the at least one cutting edge.

[0015] Durch den Drall oder die Steigung der Schneide wird bei der fräsenden Bearbeitung eines Werkstücks eine in Richtung der Drehachse und zum Schaft hin wirkende Kraft auf das Werkstück erzeugt. Die Kraft hängt dabei insbesondere vom Drallwinkel der Schneide ab. Die dem Schaft abgewandte Unterseite des zu bearbeitenden Werkstücks wird durch die Drallwirkung in Richtung des Schafts gezogen, was eine Kompression der an die Unterseite angrenzenden inneren Bereiche des Werkstücks hervorruft. Due to the twist or pitch of the cutting edge, a force acting in the direction of the axis of rotation and towards the shaft is produced on the workpiece during the milling machining of a workpiece. The force depends in particular on the helix angle of the cutting edge. The shaft of the opposite side of the workpiece to be machined is pulled by the swirl action in the direction of the shaft, causing a compression of the adjacent to the bottom inner portions of the workpiece.

[0016] Da an der dem Schaft zugewandten Oberseite des zu bearbeitenden Werkstücks der Drallwinkel der Schneide kleiner ist als an der Unterseite, ist die durch den Drall erzeugte Kraft oder die Drallwirkung in Richtung zum Schaft an der Oberseite entsprechend kleiner. Dadurch wird die Oberseite des zu bearbeitenden Werkstücks während der fräsenden Bearbeitung weniger stark zum Schaft hin gezogen als die Unterseite. Since at the upper side facing the shaft of the workpiece to be machined, the helix angle of the cutting edge is smaller than at the bottom, the force generated by the swirl or the swirl effect in the direction of the shaft at the top is correspondingly smaller. As a result, the upper side of the workpiece to be machined is drawn less strongly towards the shaft during the milling operation than the underside.

[0017] Aufgrund des zum schaftseitigen Ende hin abnehmenden Drallwinkels wird zudem der Abflusswiderstand für die von der Schneide abgetragenen Späne und dem gebildeten Staub vermindert. Im Zusammenspiel mit dem relativ geringen Kerndurchmesser von maximal 80 % des Werkzeugaussendurchmessers im Schneidbereich und der entsprechend relativ tiefen Spannute der wenigstens einen Schneide wird damit insbesondere die Span- und Staubabfuhr vereinfacht. Due to the shaft end decreasing toward the swirl angle also the drainage resistance for the removed from the cutting chips and the dust formed is reduced. In conjunction with the relatively small core diameter of a maximum of 80% of the tool outer diameter in the cutting area and the corresponding relatively deep flutes of the at least one cutting edge, in particular the chip and dust removal is thus simplified.

[0018] Die Kombination eines relativ geringen Kerndurchmessers von maximal 80% des Werkzeugaussendurchmessers im Schneidbereich und des zum schaftseitigen Ende hin abnehmenden Drallwinkels der wenigstens einen Schneide hat sich als besonders vorteilhaft zur Bearbeitung von Faserverbundwerkstoffen, insbesondere faserverstärkten Kunststoffen, erwiesen. Wie sich gezeigt hat, wird aufgrund der Kompression der an die Unterseite angrenzenden inneren Bereiche des zu bearbeitenden Werkstücks im Zusammenspiel mit der reduzierten Drallwirkung an der Oberseite des Werkstücks und der verbesserten Span- sowie Staubabfuhr ein besonders präzises und materialschonendes Fräsen ermöglicht, wobei die Gefahr der Beeinträchtigung oder Beschädigung des zu bearbeitenden Werkstücks signifikant herabgesetzt wird. Insbesondere wird ein Ausbrechen der gefrästen Kanten und Flächen oder eine Delamination des Werkstücks wirkungsvoll reduziert. The combination of a relatively small core diameter of a maximum of 80% of the tool outer diameter in the cutting area and the shank angle toward decreasing helix angle of at least one cutting has proven to be particularly advantageous for processing fiber composites, especially fiber reinforced plastics. As has been shown, due to the compression of the adjacent to the bottom inner portions of the workpiece to be machined in conjunction with the reduced swirl effect at the top of the workpiece and the improved chip and dust removal a particularly precise and gentle material milling allows, with the risk of Deterioration or damage of the workpiece to be machined is significantly reduced. In particular, breakage of the milled edges and surfaces or delamination of the workpiece is effectively reduced.

[0019] Des Weiteren hat sich gezeigt, dass auch die an die gefrästen Kanten und Flächen im Werkstück angrenzenden Bereiche durch die fräsende Bearbeitung mit dem erfindungsgemässen Fräswerkzeug auch bei hoher Materialabtragleistung keine signifikanten Veränderungen erfahren, womit die Werkstoffeigenschaften des Werkstücks insgesamt nicht wesentlich beeinträchtigt werden. Mit anderen Worten ermöglicht das erfindungsgemässe Fräswerkzeug eine besonders materialschonende und dennoch effiziente Bearbeitung von Faserverbundwerkstoffen, insbesondere faserverstärkten Kunststoffen. Furthermore, it has been shown that even the areas adjacent to the milled edges and surfaces in the workpiece by the milling machining with the inventive milling tool undergo no significant changes even at high material removal, so that the material properties of the workpiece are not significantly affected. In other words, the milling tool according to the invention makes it possible to process fiber composite materials, in particular fiber-reinforced plastics, in a particularly gentle and yet efficient manner.

[0020] Gleichzeitig weist das erfindungsgemässe Fräswerkzeug eine ausreichend gleichmässige Schnittkraft und einen relativ ruhigen Lauf auf. At the same time, the inventive milling tool has a sufficiently uniform cutting force and a relatively smooth running.

[0021] Da der Drallwinkel kontinuierlich zum schaftseitigen Ende der wenigstens einen Schneide hin abnimmt, treten die erfindungsgemässen Vorteile im Wesentlichen über den gesamten Schneidbereich auf. Since the helix angle decreases continuously towards the shank end of the at least one cutting edge, the advantages according to the invention occur essentially over the entire cutting region.

[0022] Mit Vorteil misst ein stirnseitiger Drallwinkel am stirnseitigen Ende der wenigstens einen Schneide 3-40°, bevorzugt 5-30°, besonders bevorzugt 15-25°. Ganz besonders geeignet sind stirnseitige Drallwinkel von 21.5-22.5°. Derartige Drallwinkel am stirnseitigen Ende der wenigstens einen Schneide haben sich als optimal erwiesen, da einerseits eine ausreichend gleichmässige Schnittkraft erreicht wird und andererseits die durch den Drall in Richtung der Drehachse und zum Schaft hin wirkende Kraft auf das Werkstück auf ein für Faserverbundwerkstoffe verträgliches Mass begrenzt wird. Advantageously measures an end-side helix angle at the front end of the at least one cutting edge 3-40 °, preferably 5-30 °, more preferably 15-25 °. Especially suitable are front-side helix angles of 21.5-22.5 °. Such twist angle at the front end of the at least one cutting edge have proven to be optimal, since on the one hand a sufficiently uniform cutting force is achieved and on the other hand, the forces acting through the twist in the direction of the axis of rotation and the shaft force is limited to the workpiece to a tolerable mass for fiber composites ,

[0023] Grundsätzlich ist es aber auch möglich, einen stirnseitigen Drallwinkel von weniger als 3° oder mehr als 40° vorzusehen. In diesen Fällen kann jedoch die Gleichmässigkeit der Schnittkraft abnehmen oder die Kraft auf das Werkstück erreicht Werte, welche zu Beschädigungen des Werkstücks führen können. In principle, it is also possible to provide a frontal helix angle of less than 3 ° or more than 40 °. In these cases, however, the uniformity of the cutting force can decrease or the force on the workpiece reaches values which can lead to damage of the workpiece.

[0024] Die Grösse des stirnseitigen Drallwinkels und/oder die Abnahme des Drallwinkels über die gesamte Schneide hängt unter anderem insbesondere auch vom Verwendungszweck des Fräswerkzeugs ab. Bei Fräswerkzeugen zur Bearbeitung von relativ dünnen Werkstücken wird mit Vorteil ein relativ kleiner stirnseitiger Drallwinkel und/oder eine geringe Abnahme des Drallwinkels über die gesamte Schneide gewählt. Bei dickeren Werkstücken ist entsprechend ein grösserer stirnseitiger Drallwinkel und/oder eine grössere Abnahme des Drallwinkels über die gesamte Schneide vorzuziehen. The size of the end-side helix angle and / or the decrease of the helix angle over the entire cutting edge depends inter alia, in particular also on the intended use of the milling tool. In milling tools for machining relatively thin workpieces advantageously a relatively small end-side helix angle and / or a small decrease in the helix angle over the entire cutting edge is selected. In the case of thicker workpieces, a larger end-side helix angle and / or a greater decrease in the helix angle over the entire cutting edge is accordingly to be preferred.

[0025] Ein schaftseitiger Drallwinkel am schaftseitigen Ende der wenigstens einen Schneide misst vorteilhafterweise -5 - 8°, bevorzugt 1 - 5°, besonders bevorzugt 2 - 4°. Damit wird die durch den Drall erzeugte Kraft oder die Drallwirkung im Bereich der Oberseite des Werkstücks minimiert, was Beschädigungen, wie z. B. ein Ausbrechen oder eine Delamination des Werkstücks, an der Oberseite wirkungsvoll reduziert. Bei einem negativen Wert des Drallwinkels kann bei entsprechender relativer Anordnung zwischen zu bearbeitendem Werkstück und Fräswerkzeug insbesondere im Bereich der Oberfläche des Werkstücks eine in die inneren Bereiche gerichtete Kraft bzw. Drallwirkung erzeugt werden. Damit wird eine Kompression des Werkstücks erhalten, was je nach Werkstück die Bearbeitbarkeit verbessern kann. A shaft-side helix angle at the shank-side end of the at least one cutting edge advantageously measures -5 to 8 °, preferably 1 to 5 °, particularly preferably 2 to 4 °. Thus, the force generated by the swirl force or the effect of swirl in the area of the top of the workpiece is minimized, causing damage such. As a breaking or delamination of the workpiece, effectively reduced at the top. With a negative value of the helix angle, with a corresponding relative arrangement between the workpiece to be machined and the milling tool, in particular in the region of the surface of the workpiece, a force or swirl effect directed into the inner regions can be produced. Thus, a compression of the workpiece is obtained, which can improve the workability depending on the workpiece.

[0026] In einer vorteilhaften Ausführungsform weist der schaftseitige Drallwinkel daher einen negativen Wert auf. Mit Vorteil ist der schaftseitige Drallwinkel in diesem Falls kleiner 0° und grösser gleich -5°. In an advantageous embodiment, the shaft-side helix angle therefore has a negative value. Advantageously, the shaft-side helix angle in this case is less than 0 ° and greater than or equal to -5 °.

[0027] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform misst der schaftseitige Drallwinkel bevorzugt 1-5°, besonders bevorzugt 2-4°. Damit wird die Gleichmässigkeit der Schnittkraft der wenigstens einen Schneide verbessert und gleichzeitig eine ausreichende Reduktion der Drallwirkung erzielt, so dass insbesondere auch relativ weiche Faserverbundwerkstoffe, wie z. B. faserverstärke Kunststoffe, in zufriedenstellender Weise bearbeitet werden können. In a further preferred embodiment, the shaft-side helix angle measures preferably 1-5 °, more preferably 2-4 °. Thus, the uniformity of the cutting force of at least one cutting edge is improved and at the same time a sufficient reduction of the swirl effect is achieved, so that in particular relatively soft fiber composite materials such. As fiber-reinforced plastics, can be processed satisfactorily.

[0028] Es ist aber auch möglich, einen schaftseitigen Drallwinkel vorzusehen, welcher grösser als 8° ist. Insbesondere die auf die Oberfläche des Werkstücks wirkende Kraft nimmt in diesem Fall jedoch zu, was aber je nach Stabilität und Festigkeit des zu bearbeitenden Faserverbundwerkstoffs unproblematisch sein kann. Schaftseitige Drallwinkel unter -5° sind ebenfalls möglich, haben sich jedoch als weniger zweckmässig erwiesen und können das Absaugen von Spänen und Staub erschweren. But it is also possible to provide a shaft-side helix angle, which is greater than 8 °. In particular, however, the force acting on the surface of the workpiece increases in this case, but depending on the stability and strength of the fiber composite material to be processed, this can be unproblematic. Shaft-side helix angles below -5 ° are also possible, but have proven to be less practical and can make it difficult to remove chips and dust.

[0029] Besonders vorteilhaft führt die wenigstens eine Schneide insgesamt 0.05-0.25 Windungen um die Drehachse des Fräswerkzeugs aus. Insbesondere führt die wenigstens eine Schneide insgesamt 0.1 -0.15 Windungen um die Drehachse des Fräswerkzeugs aus. Damit wird einerseits die Span- und Staubabfuhr erleichtert. Andererseits haben sind erfindungsgemässe Fräswerkzeuge mit einer derartig ausgebildeten Schneide für eine Vielzahl von unterschiedlichen Faserverbundwerkstoffen als besonders geeignet erweisen. Insbesondere faserverstärkte Kunststoffe lassen sich bei einer derartigen Ausführungsform besonders gut und materialschonend bearbeiten. Particularly advantageously, the at least one cutting performs a total of 0.05-0.25 turns around the axis of rotation of the milling tool. In particular, the at least one cutting edge executes a total of 0.1-0.15 turns around the axis of rotation of the milling tool. This on the one hand, the chip and dust removal is facilitated. On the other hand, milling tools according to the invention with a cutting edge formed in this way have proven particularly suitable for a large number of different fiber composite materials. In particular, fiber-reinforced plastics can be processed particularly well and gently in such an embodiment.

[0030] Besonders vorteilhaft ist diese Variante der Erfindung in Kombination mit einem stirnseitigen Drallwinkel der wenigstens einen Schneide von 10-40°, insbesondere 15-30°, besonders bevorzugt 20-24° und/oder einem schaftseitigen Drallwinkel von 0 - 8°, bevorzugt 1 - 5°, besonders bevorzugt 2 - 4°. Particularly advantageous is this variant of the invention in combination with an end-side helix angle of at least one cutting edge of 10-40 °, in particular 15-30 °, particularly preferably 20-24 ° and / or a shaft-side helix angle of 0-8 °, preferably 1 to 5 °, more preferably 2 to 4 °.

[0031] Grundsätzlich kann die wenigstens eine Schneide aber auch so ausgebildet sein, dass weniger als 0.05 Windungen oder mehr als 0.25 Windungen um die Drehachse vorliegen. In principle, however, the at least one cutting edge can also be designed such that there are less than 0.05 turns or more than 0.25 turns around the rotation axis.

[0032] In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante weist die wenigstens eine Schneide in einer Richtung entlang der Drehachse eine durchschnittliche Anzahl von 1.6 - 8.3 x 10<-><3>Windungen pro 1 Millimeter Länge auf. Weiter bevorzugt sind 3 - 5 x10»3 Windungen pro 1 Millimeter Länge. Dadurch kann, insbesondere bei Werkstücken aus faserverstärkten Kunststoffen, die Präzision beim Fräsen weiter verbessert und die Gefahr der Beeinträchtigung oder Beschädigung des zu bearbeitenden Werkstücks zusätzlich herabgesetzt werden. In a further advantageous embodiment, the at least one cutting edge in one direction along the axis of rotation on an average number of 1.6 - 8.3 x 10 <-> <3> windings per 1 millimeter in length. More preferred are 3 to 5 x 10 3 turns per 1 millimeter length. As a result, in particular in the case of workpieces made of fiber-reinforced plastics, the precision in milling can be further improved and the risk of damage or damage to the workpiece to be machined additionally reduced.

[0033] Eine durchschnittliche Anzahl von 1.6 - 8.3 x10<-><3>Windungen der Schneide pro Millimeter ist jedoch nicht zwingend. Es ist durchaus möglich eine Schneide vorzusehen, welche eine kleinere oder eine grössere durchschnittliche Anzahl von Windungen pro Millimeter aufweist. Allerdings können die vorstehend genannten Vorteile in diesem Fall unter Umständen weniger stark in Erscheinung treten. However, an average number of 1.6 - 8.3 x10 <-> <3> turns of the cutting edge per millimeter is not mandatory. It is quite possible to provide a cutting edge which has a smaller or a larger average number of turns per millimeter. However, the above advantages may be less pronounced in this case.

[0034] Eine geeignete Länge der Schneidkante in einer Richtung der Drehachse des Fräswerkzeugs misst beispielsweise 20 - 40 mm, besonders bevorzugt 27 - 33 mm. Es sind aber auch längere oder kürzere Schneidkanten realisierbar. A suitable length of the cutting edge in a direction of the axis of rotation of the milling tool measures, for example, 20-40 mm, particularly preferably 27-33 mm. But there are also longer or shorter cutting edges feasible.

[0035] Ein vorteilhafter Kemdurchmesser des im Wesentlichen zylindrischen Kerns misst 40-70%, bevorzugt 55 - 65% des maximalen Werkzeugaussendurchmessers im Schneidbereich. Dies erlaubt es insbesondere, die Spannut an der wenigstens einen Schneide ausreichend gross bzw. tief auszubilden. Dadurch kann die Span- und Staubabfuhr weiter verbessert werden, gleichzeitig wird jedoch sichergestellt, dass die wenigstens einen Schneide oder der zylindrische Kern des Fräswerkzeugs eine ausreichende Stabilität aufweist, um auch härtere Faserverbundwerkstoffe effizient zu bearbeiten. Das erfindungsgemässe Fräswerkzeug wird dadurch insbesondere flexibler einsetzbar. An advantageous core diameter of the substantially cylindrical core measures 40-70%, preferably 55-65% of the maximum tool outside diameter in the cutting region. This allows in particular, the chip groove on the at least one cutting edge sufficiently large or deep form. As a result, the chip and dust removal can be further improved, but at the same time it is ensured that the at least one cutting edge or the cylindrical core of the milling tool has sufficient stability to process even harder fiber composite materials efficiently. The milling tool according to the invention is therefore particularly flexible in use.

[0036] Prinzipiell kann der Kerndurchmesser jedoch auch kleiner als 40% des maximalen Werkzeugaussendurchmessers im Schneidbereich sein. Dies kann im Zusammenhang mit der Bearbeitung von sehr weichen Faserverbundwerkstoffen durchaus zweckmässig sein. In principle, however, the core diameter can also be less than 40% of the maximum tool outer diameter in the cutting area. This may well be appropriate in connection with the processing of very soft fiber composites.

[0037] Besonders vorteilhaft ist diese Variante der Erfindung in Kombination mit einem stirnseitigen Drallwinkel der wenigstens einen Schneide von 10-40°, insbesondere 15-30°, besonders bevorzugt 20-24°, und/oder einem schaftseitigen Drallwinkel von 0-8°, bevorzugt 1 -5°, besonders bevorzugt 2-4° und/oder mit einer wenigstens einen Schneide, welche insgesamt 0.1-0.15 Windungen um die Drehachse des Fräswerkzeugs ausführt. Particularly advantageous is this variant of the invention in combination with an end-side helix angle of at least one cutting edge of 10-40 °, in particular 15-30 °, particularly preferably 20-24 °, and / or a shaft-side helix angle of 0-8 ° , Preferably 1 -5 °, more preferably 2-4 ° and / or with at least one cutting edge, which performs a total of 0.1-0.15 turns about the axis of rotation of the milling tool.

[0038] Der maximale Werkzeugaussendurchmesser im Scheidbereich beträgt insbesondere zwischen 3-25 mm, bevorzugt 6-20 mm, besonders bevorzugt 8-12 mm. Wie sich gezeigt hat, ergeben sich bei derartigen Werkzeugaussendurchmessem optimale Resultate bei der fräsenden Bearbeitung von Faserverbundwerkstoffen. The maximum tool outside diameter in the cutting area is in particular between 3-25 mm, preferably 6-20 mm, particularly preferably 8-12 mm. As has been shown, in such Werkzeugaussendurchmessem optimum results in the milling processing of fiber composites.

[0039] Grössere oder kleinere Werkzeugaussendurchmesser sind jedoch auch möglich. However, larger or smaller tool outer diameter are also possible.

[0040] In einer weiteren vorteilhaften Variante weist ein Spanwinkel entlang einer gesamten Länge der Schneide einen im Wesentlichen konstanten Wert auf, wobei der Spanwinkel bevorzugt 10-20°, besonders bevorzugt 15-17°, misst. Dadurch lassen sich die bei der fräsenden Bearbeitung auftretenden Zerspanungskräfte und Temperaturen entlang der gesamten Schneide reduzieren oder auf einem geringen Niveau halten. Vor allem bei der fräsenden Bearbeitung von faserverstärkten Kunststoffen und im Besonderen bei kohlefaserverstärkten Kunststoffen ist dies von entscheidender Bedeutung. Zu grosse Zerspanungskräfte oder hohe Temperaturen führen bei Werkstücken aus derartigen Werkstoffen rasch zu unerwünschten Veränderungen oder gar Beschädigungen. In a further advantageous variant, a rake angle has a substantially constant value along an entire length of the cutting edge, the rake angle preferably measuring 10-20 °, particularly preferably 15-17 °. As a result, the cutting forces and temperatures occurring during the milling machining can be reduced along the entire cutting edge or kept at a low level. This is especially important in the milling of fiber-reinforced plastics and especially in carbon fiber reinforced plastics. Too large cutting forces or high temperatures result in workpieces made of such materials quickly to undesirable changes or even damage.

[0041] Es ist jedoch auch möglich, einen über die Länge der Schneidkante variierenden Spanwinkel vorzusehen und/oder von den angegebenen Spanwinkeln abzuweichen. Dies kann beispielsweise bei einer Optimierung des Fräswerkzeugs auf spezielle Faserverbundwerkstoffe zweckdienlich sein. However, it is also possible to provide a varying over the length of the cutting edge rake angle and / or deviate from the specified rake angles. This can be expedient, for example, when optimizing the milling tool for special fiber composite materials.

[0042] Mit Vorteil weist ein erster Freiwinkel einer an die Schneidkante angrenzenden ersten Freifläche der wenigstens einen Schneide entlang einer gesamten Länge der Schneidkante einen im Wesentlichen konstanten Wert auf, wobei der erste Freiwinkel insbesondere 5-20°, bevorzugt 8-14°, misst. Die erste Freifläche ist insbesondere angefast. Mit anderen Worten liegt mit Vorteil eine Freiflächenfase vor. Insbesondere in Kombination mit einem Spanwinkel von 10-20°, bevorzugt 15-17°, können die bei der fräsenden Bearbeitung auftretenden Zerspanungskräfte und Temperaturen weiter reduziert werden und zugleich wird eine für die Bearbeitung einer Vielzahl von Faserverbundwerstoffen optimale Stabilität der Schneide gewährleistet. Bei Schneiden mit derartig ausgebildeten Span- und/oder Freiwinkeln ergeben sich insbesondere bei faserverstärkten Kunststoffen und im Speziellen bei kohlefaserverstärkten Kunststoffen eine besonders materialschonende Bearbeitung des Werkstücks in Kombination mit einem effizienten Abtrag. Advantageously, a first clearance angle of a first free surface adjacent to the cutting edge of the at least one cutting edge has a substantially constant value along an entire length of the cutting edge, the first clearance angle measuring in particular 5-20 °, preferably 8-14 ° , The first open space is chamfered in particular. In other words, there is advantageously an open-space bevel. In particular, in combination with a rake angle of 10-20 °, preferably 15-17 °, the cutting forces and temperatures occurring in the milling machining can be further reduced while ensuring optimal for the processing of a variety of Faserverbundwerstoffen stability of the cutting edge. When cutting with such trained chip and / or clearance angles result in particular in fiber-reinforced plastics and in particular in carbon fiber reinforced plastics, a particularly gentle material processing of the workpiece in combination with efficient removal.

[0043] Es ist jedoch auch möglich, einen über die Länge der Schneidkante variierenden Freiwinkel vorzusehen und/oder von den angegebenen Freiwinkeln abzuweichen, beispielsweise falls dies für die Bearbeitung von speziellen Faserverbundwerkstoffen vorteilhaft sein sollte. However, it is also possible to provide a varying over the length of the cutting edge clearance angle and / or deviate from the specified clearance angles, for example, if this should be advantageous for the processing of special fiber composites.

[0044] Mit Vorteil ist die wenigstens eine Schneide keilförmig ausgebildet, wobei insbesondere ein Spanwinkel von mehr als 0° und weniger als 90° sowie ein Freiwinkel von mehr als 0° und weniger als 90° vorliegt. Mit anderen Worten ist ein Keilwinkel der wenigstens einen Schneide bevorzugt kleiner 90°. Dies verbessert die erfindungsgemässen Vorteile weiter. Eine derartige Ausgestaltung ist jedoch nicht zwingend und kann bei Bedarf entsprechend auch abweichend ausgeführt sein. Advantageously, the at least one cutting edge is wedge-shaped, wherein in particular a rake angle of more than 0 ° and less than 90 ° and a clearance angle of more than 0 ° and less than 90 ° is present. In other words, a wedge angle of the at least one cutting edge is preferably less than 90 °. This further improves the advantages according to the invention. However, such a configuration is not mandatory and can also be designed differently if necessary.

[0045] Wie sich herausgestellt hat, misst eine Breite der ersten Freifläche mit Vorteil 1 - 4 mm, bevorzugt 2-3 mm. Derartige Breiten der ersten Freifläche haben sich insbesondere in Verbindung mit einem Werkzeugaussendurchmesser von 5-25 mm als vorteilhaft erwiesen. Es sind aber auch kleinere oder grössere Breite der ersten Freifläche möglich. As has been found, a width of the first flank advantageously measures 1 - 4 mm, preferably 2-3 mm. Such widths of the first free surface have proven to be advantageous, in particular in conjunction with a tool outer diameter of 5-25 mm. But there are also smaller or larger width of the first open space possible.

[0046] Bei mehreren Freiflächen oder Freiflächenfasen misst eine Gesamtbereite sämtlicher Freiflächen oder Freiflächenfasen zusammen mit Vorteil 1 - 4 mm, bevorzugt 2-3 mm. In the case of several open spaces or open-space bevels, a total width of all open spaces or open-space bevels together with advantage measures 1 to 4 mm, preferably 2 to 3 mm.

[0047] In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform liegt eine unter einem schiefen Winkel an die erste Freifläche angrenzende zweite Freifläche oder zweite Freiflächenfase vor. Unter einem schiefen Winkel wird dabei insbesondere ein Winkel verschieden von 0° und 90° verstanden. Die zweite Freifläche grenzt dabei insbesondere an einem der Schneidkante abgewandten Bereich der ersten Freifläche an diese an. In diesem Fall grenzt die zweite Freifläche nicht direkt an die Schneidkante an. Ein zweiter Freiwinkel der zweiten Freifläche ist mit Vorteil grösser als der erste Freiwinkel der ersten Freifläche und bevorzugt misst der zweite Freiwinkel 13-35°, insbesondere 20-30°. Durch die unter einem schiefen Winkel an die erste Freifläche angrenzende zweite Freifläche kann eine für die Bearbeitung von Faserverbundwerkstoffen, und im Besonderen für faserverstärkte Kunststoffe, optimale Schneidgeometrie geschaffen werden, welche sowohl eine hohe Stabilität der Schneide als auch eine materialschonende Bearbeitung ermöglicht. Indem der zweite Freiwinkel der zweiten Freifläche grösser ausgebildet ist als der erste Freiwinkel, ergeben sich diesbezüglich weitere Vorteile. In a particularly advantageous embodiment, there is a second free surface or second free surface chamfer adjoining the first free surface at an oblique angle. An oblique angle is understood to mean, in particular, an angle other than 0 ° and 90 °. In this case, the second free surface adjoins the region of the first free surface facing away from the cutting edge, in particular. In this case, the second free surface is not directly adjacent to the cutting edge. A second clearance angle of the second clearance surface is advantageously greater than the first clearance angle of the first clearance surface, and preferably the second clearance angle measures 13-35 °, in particular 20-30 °. Due to the second flank surface adjoining the first flank at an oblique angle, it is possible to create an optimum cutting geometry for processing fiber composite materials, and in particular for fiber-reinforced plastics, which enables both high stability of the cutting edge and material-saving processing. By the second clearance angle of the second free surface is formed larger than the first clearance angle, there are further advantages in this regard.

[0048] Grundsätzlich kann die zweite Freifläche oder Freiflächenfase jedoch auch anders ausgebildet werden oder es kann auf eine zweite Freifläche verzichtet werden, was insbesondere die Herstellung des Fräswerkzeugs vereinfacht. Auch möglich ist es, den zweiten Freiwinkel kleiner als 13 oder grösser als 35° zu wählen, was jedoch insbesondere im Hinblick auf die Stabilität der Schneide und/oder die materialschonende Bearbeitung nachteilig sein kann. In principle, however, the second free surface or open-space bevel can also be embodied differently or a second free surface can be dispensed with, which simplifies, in particular, the production of the milling tool. It is also possible to choose the second clearance angle smaller than 13 or greater than 35 °, which, however, can be disadvantageous, in particular with regard to the stability of the cutting edge and / or the material-saving machining.

[0049] Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform liegen mehrere Schneiden vor, wobei bevorzugt insgesamt genau vier Schneiden vorhanden sind. In einer vorteilhaften Variante sind sämtliche Schneiden im Wesentlichen gleich ausgebildet wie die wenigstens eine Schneide. Mit anderen Worten weisen in diesem Fall sämtliche Schneiden wie die wenigstens eine Schneide mit Vorteil eine Schneidkante und eine Spannut auf und verlaufen wendeiförmig um den entlang der Drehachse angeordneten und im Wesentlichen zylindrischen Kern herum. Damit werden insbesondere eine gleichmässigere Schnittkraft und ein ruhigerer Lauf erzielt. Darüber hinaus ergibt sich bei Fräswerkzeugen mit mehreren Schneiden eine noch materialschonendere Bearbeitung von Faseverbundwerkstoffen. Auch bei mehreren Schneiden ist es vorteilhaft, eine oder mehrere der vorstehend genannten optionalen Gestaltungsvarianten vorzusehen, wobei diese insbesondere bei allen Schneiden und in gleicher Weise ausgebildet werden. In a particularly advantageous embodiment, there are several cutting edges, wherein preferably exactly four cutting edges are present. In an advantageous variant, all cutting edges are substantially the same design as the at least one cutting edge. In other words, in this case all cutting edges, such as the at least one cutting edge, advantageously have a cutting edge and a flute and helically run around the substantially cylindrical core arranged along the axis of rotation. In particular, a smoother cutting force and a smoother running are achieved. In addition, results in milling tools with multiple cutting even more gentle processing of bevel composites. Even with multiple cutting edges, it is advantageous to provide one or more of the above-mentioned optional design variants, wherein these are formed in particular in all cutting and in the same way.

[0050] Als optimal haben sich Fräswerkzeuge mit genau vier Schneiden erwiesen. Diese verfügen insbesondere über eine gleichmässige Schnittkraft und einen ruhigen Lauf und stellen auch im Hinblick auf die materialschonende Bearbeitung von Faseverbundwerkstoffen eine optimale Ausführungsform dar. Insbesondere ist bei genau vier Schneiden eine gute Span-und Staubabfuhr gewährleistet. Milling tools with exactly four cutting edges have proved to be optimal. These have in particular a uniform cutting force and a smooth running and also with regard to the material-friendly processing of bevel composites an optimal embodiment. In particular, with just four cutting a good chip and dust removal guaranteed.

[0051] Es liegt aber auch im Rahmen der Erfindung genau eine, zwei, drei, fünf oder noch mehr Schneiden am Fräswerkzeug vorzusehen. It is also within the scope of the invention exactly one, two, three, five or even more cutting provided on the milling tool.

[0052] Die zusätzlich zur wenigstens einen Schneide vorhandenen Schneiden können auch unterschiedlich zur wenigstens einen Schneide ausgebildet sein. Beispielsweise können die zusätzlichen Schneiden unterschiedliche stimseitige Drallwinkel und/oder schaftseitigen Drallwinkel aufweisen. Auch können die zusätzlichen Schneiden bei gleichem stirnseitigem Drallwinkel und/oder schaftseitigem Drallwinkel wie die wenigstens eine Schneide grundsätzlich andere Verläufe der Schneidkanten aufweisen als die wenigstens eine Schneide. Mit anderen Worten verlaufen die zusätzlichen Schneiden in diesem Fall nicht parallel zur wenigstens einen Schneide. Auch möglich sind prinzipiell zusätzliche Schneiden mit konstantem Drallwinkel und/oder einem in schaftseitiger Richtung zunehmendem Drallwinkel. Des Weiteren können Span- und/oder Freiflächenwinkel der zusätzlichen Schneiden von denen der wenigstens einen Schneide abweichen. Derartige Ausgestaltungen des Fräswerkzeugs können für spezielle Faserverbundwerkstoffe unter Umständen zweckdienlich sein. The existing in addition to at least one cutting edges can also be designed differently from the at least one cutting edge. For example, the additional cutting edges may have different end-side helix angles and / or shank-side helix angles. Also, the additional cutting edges with the same end-side helix angle and / or shaft-side helix angle as the at least one cutting edge can in principle have different courses of the cutting edges than the at least one cutting edge. In other words, the additional cutting edges in this case do not run parallel to the at least one cutting edge. In principle, additional cutting edges with a constant helix angle and / or a helix angle increasing in the shaft-side direction are also possible. Furthermore, chip and / or free surface angles of the additional cutting edges may deviate from those of the at least one cutting edge. Such embodiments of the milling tool may be useful for special fiber composites under certain circumstances.

[0053] Bei mehreren Schneiden weisen diese mit Vorteil in einer Ebene senkrecht zur Drehachse bezogen auf die Drehachse unregelmässige Winkelabstände auf. Mit anderen Worten weist das Fräswerkzeug mit Vorteil eine ungleiche Teilung der mehreren Schneiden über einen Umfang des Fräswerkzeugs oder eine die Schneidkanten der Schneiden umhüllende Mantelfläche auf. Ein Unterschied zwischen den einzelnen Winkelabständen der Schneiden beträgt dabei vorzugsweise zwischen 0.5-10°, bevorzugt 1-5°. Dabei sind nicht notwendigerweise alle Winkelabstände zwischen den einzelnen Schneiden unterschiedlich ausgebildet. Im Falle einer ungleichen Teilung ist jedoch wenigstens ein Winkelabstand verschieden von den übrigen Winkelabständen. Bei insgesamt vier Schneiden am Fräswerkzeug sind insbesondere die jeweils gegenüberliegenden Winkelabstände gleich ausgebildet, während die benachbarten Winkelabstände unterschiedlich sind. In the case of several cutting edges, these have, with advantage in a plane perpendicular to the axis of rotation relative to the axis of rotation, irregular angular distances. In other words, the milling tool advantageously has an unequal division of the plurality of cutting edges over a circumference of the milling tool or a circumferential surface surrounding the cutting edges of the cutting edges. A difference between the individual angular distances of the cutting edges is preferably between 0.5-10 °, preferably 1-5 °. Not all angular distances between the individual cutting edges are necessarily formed differently. In the case of an uneven pitch, however, at least one angular distance is different from the other angular distances. In the case of a total of four cutting edges on the milling tool, in particular the respectively opposite angular distances are the same, while the adjacent angular distances are different.

[0054] Unregelmässige Winkelabstände oder eine ungleiche Teilung der mehreren Schneiden ergeben insbesondere einen ruhigeren Werkzeuglauf während der Bearbeitung eines Werkstücks, da damit verhindert wird, dass das Werkstück zu Schwingungen angeregt wird. Irregular angular distances or an uneven pitch of the plurality of cutting edges result in particular a quieter tool run during the machining of a workpiece, since this prevents the workpiece is excited to vibrate.

[0055] Es ist aber auch möglich eine gleiche Teilung der Schneiden oder regelmässige Winkelabstände zwischen den Schneiden vorzusehen. Dies kann unter Umständen die Herstellung des Fräswerkzeugs vereinfachen. But it is also possible to provide an equal pitch of the cutting edges or regular angular distances between the cutting edges. This can possibly simplify the production of the milling tool.

[0056] Bevorzugt besteht das Fräswerkzeug teilweise oder vollständig aus einem Hartmetall, Cermet und/oder einer Keramik. Geeignete Hartmetalle umfassen insbesondere Hartmetallcarbide. Unter dem Begriff Cermet werden insbesondere Verbundwerkstoffe aus keramischen Werkstoffen in einer metallischen Matrix verstanden. Bevorzugt liegt zusätzlich eine Beschichtung vor, wobei es sich mit Vorteil um eine Diamantbeschichtung und/oder eine diamantartige Beschichtung handelt. Diamantartige Beschichtungen bestehen z. B. aus diamantartigem Kohlenstoff (DLC) und/oder einem Kompositmaterial mit einer Diamantphase. Preferably, the milling tool consists partially or completely of a hard metal, cermet and / or a ceramic. Suitable cemented carbides include in particular hard metal carbides. The term cermet is understood in particular as composites made of ceramic materials in a metallic matrix. Preferably, there is additionally a coating, which is advantageously a diamond coating and / or a diamond-like coating. Diamond-like coatings exist for. As diamond-like carbon (DLC) and / or a composite material with a diamond phase.

[0057] Besteht das Fräswerkzeug wenigstens teilweise aus Hartmetall, empfiehlt es sich, ein abrasionsbeständiges Hartmetall zu verwenden. Dadurch lässt bei der Bearbeitung von Faserverbundwerkstoffen und insbesondere bei faserverstärkten Kunststoffen eine hohe Verschleissfestigkeit und eine entsprechend lange Lebensdauer erreichen. If the milling tool at least partially made of hard metal, it is recommended to use an abrasion-resistant carbide. As a result, a high wear resistance and a correspondingly long service life can be achieved in the processing of fiber composite materials and, in particular, in fiber-reinforced plastics.

[0058] Es ist aber grundsätzlich auch möglich, das erfindungsgemässe Fräswerkzeug aus anderen Materialien zu fertigen. But it is also possible in principle to manufacture the inventive milling tool from other materials.

[0059] Mit Vorteil liegt das Fräswerkzeug als Vollfräswerkzeug vor und ist insbesondere einstückig ausgebildet. Es ist aber grundsätzlich auch möglich ein mehrstückiges Fräswerkzeug vorzusehen, welches z. B. über einen separaten Schaft und/oder separate Schneiden verfügt. Advantageously, the milling tool is present as Vollfräswerkzeug and is in particular integrally formed. But it is also possible in principle to provide a multi-piece milling tool, which z. B. has a separate shaft and / or separate cutting.

[0060] Aus der nachfolgenden Detailbeschreibung und der Gesamtheit der Patentansprüche ergeben sich weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Merkmalskombinationen der Erfindung. From the following detailed description and the totality of the claims, there are further advantageous embodiments and feature combinations of the invention.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

[0061] Die zur Erläuterung des Ausführungsbeispiels verwendeten Zeichnungen zeigen: <tb>Fig. 1<sep>Eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemässen Fräswerkzeugs in Form eines Schaftfräsers; <tb>Fig. 2<sep>Eine Ansicht auf die Stirnfläche des Fräswerkzeugs aus Fig. 1; <tb>Fig. 3<sep>Eine schematische Darstellung der umhüllenden Mantelfläche des Fräswerkzeugs aus den Fig. 1und 2 im Schneidbereich; <tb>Fig. 4<sep>Das Fräswerkzeug aus den Fig. 1- 3 bei der fräsenden Bearbeitung eines Werkstücks aus einem kohlefaserverstärkten Kunststoff.The drawings used to explain the embodiment show: <Tb> FIG. 1 <sep> A perspective view of a milling tool according to the invention in the form of an end mill; <Tb> FIG. 2 <sep> A view of the end face of the milling tool of Fig. 1; <Tb> FIG. 3 <sep> A schematic representation of the enveloping lateral surface of the milling tool from FIGS. 1 and 2 in the cutting area; <Tb> FIG. 4 <sep> The milling tool of FIGS. 1-3 in the milling machining of a workpiece made of a carbon fiber reinforced plastic.

[0062] Grundsätzlich sind in den Figuren gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Basically, the same parts are provided with the same reference numerals in the figures.

Wege zur Ausführung der ErfindungWays to carry out the invention

[0063] Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemässen Fräswerkzeugs 100 in einer Ausführung als Schaftfräser. In Fig. 2 ist eine Aufsicht auf die Stirnfläche 104 des Fräswerkzeugs 100 aus Fig. 1 abgebildet. FIG. 1 shows a perspective view of a milling tool 100 according to the invention in an embodiment as an end mill. FIG. 2 shows a plan view of the end face 104 of the milling tool 100 from FIG. 1.

[0064] Das Fräswerkzeug 100 ist z. B. einstückig als Vollfräswerkzeug ausgebildet und aus einem an sich bekannten Hartmetall mit einer abrasionsbeständigen Diamantbeschichtung gefertigt. Das Fräswerkzeug 100 umfasst einen im Wesentlichen kreiszylindrischen länglichen Grundkörper 101, wobei eine Drehachse D des Fräswerkzeugs 100 mit der Längsmittelachse des zylindrischen Grundkörpers 101 zusammenfällt. Die Stirnfläche 104 steht dabei senkrecht zur Drehachse D des Fräswerkzeugs 100. Eine vorgesehene Drehrichtung des Fräswerkzeugs 100 um die Drehachse D ist in den Fig. 1und 2 durch einen gebogenen Pfeil angedeutet. The milling tool 100 is z. B. integrally formed as Vollfräswerkzeug and made of a known carbide with an abrasion resistant diamond coating. The milling tool 100 comprises an essentially circular-cylindrical elongated base body 101, wherein an axis of rotation D of the milling tool 100 coincides with the longitudinal center axis of the cylindrical base body 101. The end face 104 is perpendicular to the axis of rotation D of the milling tool 100. An intended direction of rotation of the milling tool 100 about the axis of rotation D is indicated in Figs. 1 and 2 by a curved arrow.

[0065] Der Grundkörper 101 des Fräswerkzeugs 100 ist in Längsrichtung in einen endseitigen Schaftabschnitt 102 und einen an diesen anschliessenden Schneidbereich 103 unterteilt. Der Schneidbereich 103 erstreckt sich in Längsrichtung ungefähr von der Mitte bis zur Stirnfläche 104 des Fräswerkzeugs 100. The main body 101 of the milling tool 100 is subdivided in the longitudinal direction into an end-side shank portion 102 and a subsequent cutting region 103. The cutting region 103 extends in the longitudinal direction approximately from the center to the end face 104 of the milling tool 100.

[0066] Im Schneidbereich liegen eine erste Schneide 110, eine zweite Schneide 120, eine dritte Schneide 130 und eine vierte 140 Schneide vor, wobei sämtliche vier Schneiden 110, 120, 130, 140 wendeiförmig ausgebildet sind und über die Länge des Schneidbereichs 103 insgesamt je ca. 0.1 Umdrehungen ausführen. Die vier Schneiden 110, 10, 130, 140 verlaufen dabei um einen in Fig. 2 dargestellten zylindrischen Kernbereich 105 des Grundkörpers 101 herum. In the cutting area, there are a first cutting edge 110, a second cutting edge 120, a third cutting edge 130 and a fourth 140 cutting edge, wherein all four cutting edges 110, 120, 130, 140 are helical and extend over the length of the cutting region 103 in total make about 0.1 turns. The four cutting edges 110, 10, 130, 140 run around a cylindrical core region 105 of the main body 101 shown in FIG. 2.

[0067] Im Folgenden wird exemplarisch die erste Schneide 110 genauer beschrieben, wobei die übrigen drei Schneiden 120, 130, 140 im Wesentlichen gleich ausgebildet sind und sich lediglich bezüglich der Anordnung um die Drehachse D im Schneidbereich 120 unterscheiden. Die Bezugszeichen der drei weiteren Schneiden 120, 130, 140 entsprechend dabei den Bezugszeichen der ersten Schneide 110, wobei bei der zweiten Schneide 120 ein Wert von 10, bei der dritten Schneide ein Wert von 20 und bei der vierten Schneide ein Wert von 30 zu den jeweiligen Bezugszeichen der ersten Schneide 110 zu addieren sind. In the following, the first cutting edge 110 will be described in more detail by way of example, wherein the other three cutting edges 120, 130, 140 are substantially identical and differ only with respect to the arrangement about the rotation axis D in the cutting region 120. The reference numerals of the three further cutting edges 120, 130, 140 corresponding to the reference numerals of the first cutting edge 110, wherein at the second cutting edge 120 is a value of 10, at the third cutting edge a value of 20 and at the fourth cutting edge a value of 30 respective reference numerals of the first cutting edge 110 are to be added.

[0068] In Fig. 2 sind zwei Referenzebenen der ersten Schneide 110 dargestellt. Einerseits die Werkzeugbezugsebene B, welche senkrecht zur angenommenen Schnittrichtung der ersten Schneide 110 steht und die Drehachse D beinhaltet. Andererseits ist die Schneidenebene S dargestellt, welche den in Fig. 2betrachteten Punkt auf der Schneidkante 112 der ersten Schneide 110 enthält und als Tangentialebene senkrecht zur Werkzeugbezugsebene B sowie senkrecht zur Ebene der Stirnfläche 104 angeordnet ist. 2, two reference planes of the first cutting edge 110 are shown. On the one hand, the tool reference plane B, which is perpendicular to the assumed cutting direction of the first cutting edge 110 and includes the axis of rotation D. On the other hand, the cutting plane S is shown, which contains the point in FIG. 2 on the cutting edge 112 of the first cutting edge 110 and is arranged as a tangential plane perpendicular to the tool reference plane B and perpendicular to the plane of the end face 104.

[0069] Die erste Schneide 110 verfügt über eine Schneidkante 111, welche sich wendeiförmig von einem stirnseitigen Ende 116 in der Ebene der Stirnfläche 104 in Richtung zum Schaftabschnitt 102 hin bis zu einem schaftseitigen Ende 117 hin erstreckt. Eine Länge der Schneidkante 111 oder eine Distanz zwischen dem stirnseitigen Ende 116 und dem schaftseitigen Ende der Schneidkante 117 in Richtung der Drehachse D beträgt z.B. 30 mm. In Drehrichtung vor der Schneidkante 111 liegt dabei eine ebenfalls wendeiförmige Spannut 115 vor, welche durch eine an die erste Schneidkante 111 angrenzende Spanfläche 114 sowie eine Rückseite der zweiten Schneide 120 begrenzt ist. Die Spannut 115 der ersten Schneide 110 erstreckt sich dabei in Richtung zum Schaftabschnitt 102 über das schaftseitige Ende 117 der Schneidkante 111 der ersten Schneide 110 hinaus und weist im Übergang zum Schaftabschnitt 102 einen zungenförmigen Endbereich auf. The first cutting edge 110 has a cutting edge 111, which extends helically from a front end 116 in the plane of the end face 104 in the direction of the shaft portion 102 through to a shank-side end 117. A length of the cutting edge 111 or a distance between the front end 116 and the shank-side end of the cutting edge 117 in the direction of the axis of rotation D is e.g. 30 mm. In the direction of rotation in front of the cutting edge 111, there is also a helical flute 115, which is delimited by a clamping surface 114 adjacent to the first cutting edge 111 and a rear side of the second blade 120. The flute 115 of the first cutting edge 110 extends in the direction of the shank portion 102 beyond the shank-side end 117 of the cutting edge 111 of the first cutting edge 110 and has a tongue-shaped end region in the transition to the shank portion 102.

[0070] Ein Spanwinkel γ1 der Spanfläche 114 der ersten Schneide 110, welcher als Winkel zwischen der Werkzeugsbezugsebene und der Spanfläche 114 gemessen wird, beträgt dabei beispielsweise 16°. Der Spanwinkel γ1 ist insbesondere über die gesamte Länge der ersten Schneide 110 im Wesentlichen konstant. A rake angle γ1 of the rake face 114 of the first cutting edge 110, which is measured as an angle between the tool reference plane and the rake face 114, is for example 16 °. The rake angle γ1 is substantially constant, in particular over the entire length of the first cutting edge 110.

[0071] In Drehrichtung hinter der Schneidkante 111 ist die erste Schneide 110 abgefast, so dass eine an die Schneidkante 111 angrenzende erste Freifläche 112 vorliegt. Ein Freiwinkel α1der ersten Freifläche 112, gemessen zwischen der Schneidenebene S und der ersten Freifläche 112, beträgt z. B. 10°. Eine Breite der ersten Freifläche 112 in der Drehrichtung misst z. B. 1.2 mm. Der erste Freiwinkel α1 als auch die Breite der ersten Freifläche 112 sind über die gesamte Länge der ersten Schneide 110 im Wesentlichen konstant. In the direction of rotation behind the cutting edge 111, the first cutting edge 110 is chamfered, so that there is a first free surface 112 adjoining the cutting edge 111. A clearance angle α1 of the first flank 112, measured between the cutting plane S and the first flank 112, is z. B. 10 °. A width of the first free surface 112 in the direction of rotation measures z. B. 1.2 mm. The first clearance angle α1 and the width of the first clearance 112 are substantially constant over the entire length of the first blade 110.

[0072] In Drehrichtung hinter der ersten Freifläche 112 liegt eine zweite Abfasung vor, wodurch eine an die erste Freifläche 112 angrenzende zweite Freifläche 113 gebildet wird. Ein zweiter Freiwinkel cc2 der zweiten Freifläche 113, gemessen zwischen der Schneidenebene S und der zweiten Freifläche 113, beträgt z. B. 25°. Die erste Freifläche 112 und die zweite Freifläche 113 stehen somit unter einem schiefen Winkel von ca. 8°zueinander. Eine Breite der zweiten Freifläche 113 in der Drehrichtung misst z. B. 1.2 mm, was insbesondere in Etwa der Breite der ersten Freifläche 112 entspricht. Der zweite Freiwinkel α2 als auch die Breite der zweiten Freifläche 113 sind über die gesamte Länge der ersten Schneide 110 im Wesentlichen konstant. In the direction of rotation behind the first free surface 112, there is a second chamfer, whereby a second free surface 113 adjoining the first free surface 112 is formed. A second clearance angle cc2 of the second clearance 113, measured between the cutting plane S and the second clearance 113, is z. B. 25 °. The first free surface 112 and the second free surface 113 are thus at an oblique angle of about 8 ° to each other. A width of the second flank 113 in the direction of rotation measures z. B. 1.2 mm, which corresponds in particular to approximately the width of the first free surface 112. The second clearance angle α 2 as well as the width of the second clearance surface 113 are substantially constant over the entire length of the first cutting edge 110.

[0073] Die erste Schneide 110, wie auch die im Wesentlichen gleich ausgebildeten drei weiteren Schneiden 120, 130, 140 des Fräswerkzeugs sind entsprechend in einer Ebene senkrecht zur Drehachse D keilförmig ausgebildet, wobei die Keilform über die gesamte Länge der vier Schneiden 110, 120, 130, 140 im Wesentlichen konstant ist. The first cutting edge 110, as well as the substantially identical three further cutting edges 120, 130, 140 of the milling tool are correspondingly formed in a plane perpendicular to the rotation axis D wedge-shaped, wherein the wedge shape over the entire length of the four cutting edges 110, 120th , 130, 140 is substantially constant.

[0074] Die zweite Schneide 120 des Fräswerkzeugs ist gegenüber der ersten Schneide in Drehrichtung und bezogen auf die Drehachse D um einen ersten azimutalen Teilungswinkel Φ, von 90° versetzt angeordnet. Die dritte Schneide 130 wiederum ist gegenüber der zweiten Schneide 120 um einen zweiten azimutalen Teilungswinkel Φ2 von 92° versetzt angeordnet, während die vierte Schneide 140 gegenüber der dritten Schneide 130 um einen dritten azimutalen Teilungswinkel Φ3 von 94° versetzt angeordnet ist. Der vierte azimutale Teilungswinkel zwischen der vierten Schneide 140 und der ersten Schneide 110 beträgt entsprechend ca. 84°. Die Unterschiede zwischen den vier azimutalen Teilungswinkeln Φ1, Φ2, Φ3, Φ4 betragen somit 2-10°. The second cutting edge 120 of the milling tool is offset from the first cutting edge in the direction of rotation and relative to the axis of rotation D by a first azimuthal pitch angle Φ, offset from 90 °. The third cutting edge 130 in turn is offset relative to the second cutting edge 120 by a second azimuthal pitch angle Φ2 of 92 °, while the fourth cutting edge 140 is offset from the third cutting edge 130 by a third azimuthal pitch angle Φ3 of 94 °. The fourth azimuthal pitch angle between the fourth cutting edge 140 and the first cutting edge 110 is correspondingly about 84 °. The differences between the four azimuthal pitch angles Φ1, Φ2, Φ3, Φ4 are thus 2-10 °.

[0075] Die vier azimutalen Teilungswinkel Φ1, Φ2, Φ3, Φ4 sind über die gesamte Länge der vier Schneiden 110, 120, 130, 140 im Wesentlichen konstant und die Schneidkante n 111, 121, 131, 141 der vier Schneiden 110, 120, 130, 140 liegen auf einer gemeinsamen umhüllenden Mantelfläche 106 des Schneidbereichs 103. The four azimuthal pitch angles Φ1, Φ2, Φ3, Φ4 are substantially constant over the entire length of the four blades 110, 120, 130, 140 and the cutting edge n 111, 121, 131, 141 of the four blades 110, 120, 130, 140 lie on a common enveloping lateral surface 106 of the cutting region 103.

[0076] Ein Kerndurchmesser 105.1 des zylindrischen Kernbereichs 105 bzw. des Kerns misst z. B. 59% des Werkzeugaussendurchmessers 106.1 im Schneidbereich 103, wobei der Werkzeugaussendurchmesser 106.1 dem Durchmesser der die vier Schneiden 110, 120, 130, 140 umhüllenden Mantelfläche 106 entspricht. A core diameter 105.1 of the cylindrical core region 105 or of the core measures z. B. 59% of the tool outer diameter 106.1 in the cutting area 103, wherein the tool outer diameter 106.1 corresponds to the diameter of the four cutting edges 110, 120, 130, 140 enveloping lateral surface 106.

[0077] Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung der abgewickelten umhüllenden Mantelfläche 106 der vier Schneidkanten 111, 121, 131, 141 des Fräswerkzeugs 100 aus den Fig. 1und 2. Die Richtung der Drehachse D verläuft dabei in Abbildung in Fig. 3 in vertikaler Richtung, während die Ebene der Stirnfläche 104 in Fig. 3 als horizontale und nach unten orientierte gestrichelte Linie dargestellt ist. Die horizontale Richtung in Fig. 3entspricht somit dem Azimutwinkel Ω auf der umhüllenden Mantelfläche 106 bezüglich der Drehachse D. Fig. 3 shows a schematic representation of the developed enveloping lateral surface 106 of the four cutting edges 111, 121, 131, 141 of the milling tool 100 of FIGS. 1 and 2. The direction of the axis of rotation D extends in Figure in Fig. 3 in vertical Direction, while the plane of the end face 104 is shown in Fig. 3 as a horizontal and downwardly oriented dashed line. The horizontal direction in Fig. 3 thus corresponds to the azimuth angle Ω on the enveloping surface 106 with respect to the axis of rotation D.

[0078] Der ersten Schneide 110 bzw. der zugehörigen Schneidkante 111 liegt in der Ebene der Stirnfläche 104 bei einem ersten Azimutwinkel Ω1, von z. B. 0°. Am stirnseitigen Ende 116 der ersten Schneide 110 beträgt der stirnseitige Drallwinkel 116.1, welcher als Winkel zwischen der Richtung der Drehachse D und einer Tangente an die Schneidkante 111 der ersten Schneide 110 definiert ist, beispielsweise 22°. In Richtung zum schaftseitigen Ende 117 der ersten Schneide 110 nimmt der Drallwinkel kontinuierlich ab, so dass der schaftseitige Drallwinkel 117.1 am schaftsseitigen Ende 117 der Schneidkante 111 z.B. noch 3° misst. Die Schneidkante 111 der ersten Schneide 110 überstreicht vom stirnseitigen Ende 116 bis zum schaftseitigen Ende 117, welche in Richtung der Drehachse D z.B. ca. 30 mm beabstandet sind, einen ersten azimutalen Winkelbereich 118 von beispielsweise 36° um die Drehachse D. Dies entspricht mit anderen Worten ungefähr 0.1 Windungen der Schneidkante 111 um die Drehachse D. Die Schneidkante 111 der ersten Schneide 110 führt somit durchschnittlich ca. 3.3 x 10<-><3> pro 1 Millimeter Länge in Richtung der Drehachse aus. The first cutting edge 110 or the associated cutting edge 111 lies in the plane of the end face 104 at a first azimuth angle Ω1, of z. B. 0 °. At the front end 116 of the first cutting edge 110 is the end-side helix angle 116.1, which is defined as an angle between the direction of the rotation axis D and a tangent to the cutting edge 111 of the first cutting edge 110, for example 22 °. Towards the shank-side end 117 of the first cutting edge 110, the helix angle decreases continuously, so that the shaft-side helix angle 117.1 at the shank end 117 of the cutting edge 111 is e.g. measures 3 °. The cutting edge 111 of the first cutting edge 110 extends from the front end 116 to the shank side end 117, which in the direction of the axis of rotation D, for. In other words, this corresponds to approximately 0.1 turns of the cutting edge 111 about the axis of rotation D. The cutting edge 111 of the first cutting edge 110 thus leads on average to approximately 3.3 x 10 <-> <3> per 1 millimeter length in the direction of the axis of rotation.

[0079] Die zweite Schneide 120 bzw. die zugehörige Schneidkante 121 liegt in der Ebene der Stirnfläche bei einem zweiten Azimutwinkel Ω2 von z. B. 90°, was dem ersten Azimutwinkel Ω1, der ersten Schneide 110 plus dem ersten azimutalen Teilungswinkel Φ1 entspricht. Der dritte Azimutwinkel Ω3 der dritten Schneide 130 bzw. der zugehörigen Schneidkante 131 beträgt in der Ebene der Stirnfläche 104 beispielsweise ca. 182°, was dem zweiten Azimutwinkel Ω Φ1, Φ2, Φ3, Φ4der zweiten Schneide 120 plus dem zweiten azimutalen Teilungswinkel Φ2 entspricht. Entsprechend misst der vierte Azimutwinkel Ω4 der vierten Schneide 140 z. B. ca. 274°, was dem dritten Azimutwinkel Ω3der dritten Schneide 130 plus dem dritten azimutalen Teilungswinkel Φ3 entspricht. The second cutting edge 120 or the associated cutting edge 121 lies in the plane of the end face at a second azimuth angle Ω2 of z. B. 90 °, which corresponds to the first azimuth angle Ω1, the first cutting edge 110 plus the first azimuthal pitch angle Φ1. The third azimuth angle Ω3 of the third cutting edge 130 or the associated cutting edge 131 is approximately 182 ° in the plane of the end face 104, which corresponds to the second azimuth angle Ω Φ1, Φ2, Φ3, Φ4 of the second cutting edge 120 plus the second azimuthal angle of division Φ2. Accordingly, the fourth azimuth angle Ω4 of the fourth cutting edge 140 measures z. B. about 274 °, which corresponds to the third azimuth angle Ω3der third blade 130 plus the third azimuthal pitch angle Φ3.

[0080] An den drei stirnseitigen Enden 126, 136, 146 der zweiten, dritten und vierten Schneide 120, 130, 140 betragen die jeweiligen stirnseitigen Drallwinkel 126.1, 136.1, 146.1 der drei weiteren Schneidkanten 121. 131, 141 je ca. 22°. Sämtliche Drallwinkel 116.1, 126.1, 136.1, 146.1 der vier Schneiden 110, 120, 130, 140 sind damit an den stirnseitigen Enden 116, 126, 136, 146 gleich gross und betragen ca. 22°. Zu den jeweiligen schaftseitigen Enden 127, 137, 147 hin nehmen die Drallwinkel 126.1, 136.1, 146.1 der drei weiteren Schneiden 120, 130, 140 in der gleiche Weise ab, wie bei der ersten Schneide 110 bzw. deren Schneidkante 111. An den schaftseitigen Enden 127, 137, 147 messen die jeweiligen schaftseitigen Drallwinkel 127.1, 137.1, 147.1 ca. 3°, was dem schaftseitigen Drallwinkel 117.1 der ersten Schneide 110 entspricht. At the three end-side ends 126, 136, 146 of the second, third and fourth cutting edges 120, 130, 140, the respective end-side helical angles 126.1, 136.1, 146.1 of the three further cutting edges 121, 131, 141 are each about 22 °. All helix angles 116.1, 126.1, 136.1, 146.1 of the four cutting edges 110, 120, 130, 140 are thus at the front ends 116, 126, 136, 146 the same size and amount to approximately 22 °. At the respective shank-side ends 127, 137, 147, the helical angles 126.1, 136.1, 146.1 of the three further cutting edges 120, 130, 140 decrease in the same way as in the case of the first cutting edge 110 or its cutting edge 111. At the shaft-side ends 127, 137, 147, the respective shaft-side helix angles 127.1, 137.1, 147.1 measure approximately 3 °, which corresponds to the shaft-side helix angle 117.1 of the first cutting edge 110.

[0081] Die von den Schneidkanten 121, 131, 141 der drei weiteren Schneiden 120, 130, 140 überstrichenen aziumtalen Winkelbereiche 128, 138, 148 sind im Wesentlichen gleich gross wie der erste azimutale Winkelbereich 118 und betragen somit ca. 36°. The azium-tared angular ranges 128, 138, 148 swept by the cutting edges 121, 131, 141 of the three further cutting edges 120, 130, 140 are essentially the same size as the first azimuthal angular range 118 and thus amount to approximately 36 °.

[0082] Die stirnseitigen Enden 116, 126, 136, 146 sämtlicher vier Schneidkanten 111, 121, 131, 141 liegen in der Ebene der Stirnfläche 104 und die schaftseitigen Endbereiche 117, 127, 137, 147 der vier Schneidkanten 111, 121, 131, 141 liegen in einer gemeinsamen Querschnittsebene. The front ends 116, 126, 136, 146 of all four cutting edges 111, 121, 131, 141 lie in the plane of the end face 104 and the shank-side end portions 117, 127, 137, 147 of the four cutting edges 111, 121, 131, 141 lie in a common cross-sectional plane.

[0083] Mit anderen Worten sind sämtliche vier Schneidkanten 111, 121, 131, 141 im Wesentlichen gleich lang und weisen, abgesehen vom azimutalen Versatz, im Wesentlichen gleiche Schneidkantenverläufe auf. In other words, all four cutting edges 111, 121, 131, 141 are substantially the same length and, apart from the azimuthal offset, have substantially the same cutting edge progressions.

[0084] Fig. 4 zeigt das erfindungsgemässe Fräswerkzeug 100 schematisch bei der fräsenden Bearbeitung eines quaderförmigen Werkstücks 200 aus einem Faserverbundwerkstoff mit einer rechteckigen Unterseite 210 sowie einer flächenparallel dazu ausgerichteten und gleich dimensionierten rechteckigen Oberfläche 220. Weiter liegen senkrecht zur Unterfläche 210 bzw. der Oberfläche 220 des Werkstücks 200 eine rechteckige Vorderseite 230 sowie eine in Fig. 4 nicht sichtbare rechteckige Hinterseite 240 vor, wobei letztere ebenfalls gleich dimensioniert sind wie die Unterseite 210. Konkret besteht das Werkstück 200 z. B. aus einem kohlefaserverstärkten Kunststoff und ist als mehrlagiges Laminat ausgeführt, wobei die einzelnen Lagen des Werkstücks 200 parallel zur Unterseite 210 und der Oberseite 220 ausgerichtet sind. Fig. 4 shows the inventive milling tool 100 schematically in the milling machining of a cuboid workpiece 200 made of a fiber composite material with a rectangular bottom 210 and a surface parallel aligned and equally sized rectangular surface 220. Next are perpendicular to the lower surface 210 and the surface 220 of the workpiece 200, a rectangular front side 230 and a non-visible in FIG. 4 rectangular rear side 240 before, the latter are also the same size as the bottom 210. Specifically, the workpiece 200 z. Example of a carbon fiber reinforced plastic and is designed as a multilayer laminate, wherein the individual layers of the workpiece 200 are aligned parallel to the bottom 210 and the top 220.

[0085] Bei der in Fig. 4 dargestellten Situation ist das Fräswerkzeug 100 mit der Drehachse senkrecht zur Oberseite 220 mit etwa dem halben Werkzeugaussendurchmesser 106.1 in die Vorderseite 230 des Werkstücks 200 eingetaucht und hat bereits eine von der Unterseite 210 bis zu Oberseite 220 durchgehende Rundnut in das Werkstück 200 eingefräst. Die Stirnfläche 104 des Fräswerkzeugs 100 liegt dabei in Richtung der Drehachse D des Fräswerkzeugs 100 unmittelbar unterhalb der Unterseite 210 des Werkstücks 200. Das schaftseitige Ende des Schneidbereichs 103 liegt entsprechend unmittelbar oberhalb der Oberseite 220 des Werkstücks 200. Somit ragt der Schaftabschnitt 102 senkrecht von der Oberseite 220 des Werkstücks 200 nach oben. In the situation shown in Fig. 4, the milling tool 100 is immersed with the axis of rotation perpendicular to the top 220 with about half tool outer diameter 106.1 in the front side 230 of the workpiece 200 and has already from the bottom 210 to top 220 continuous round groove milled into the workpiece 200. The end face 104 of the milling tool 100 lies in the direction of the axis of rotation D of the milling tool 100 directly below the bottom 210 of the workpiece 200. The shaft-side end of the cutting portion 103 is correspondingly directly above the top 220 of the workpiece 200. Thus, the shaft portion 102 protrudes perpendicularly from the Top 220 of the workpiece 200 upwards.

[0086] Aufgrund der fräsenden Bearbeitung bzw. der Drallwirkung erzeugt das Fräswerkzeug 100 im Werkstück 200 in Richtung der Drehachse D zum Schaftabschnitt 102 hin gerichtete Kräfte. Beim erfindungsgemässen Fräswerkzeug 100 sind die im Bereich der Unterseite 210 auf das Werkstück 200 wirkenden unteren Kräfte 350 grösser als die im Bereich der Oberseite 220 wirkenden oberen Kräfte 351. Die dem Schaftabschnitt 102 zugewandte Oberseite 220 des Werkstücks 200 wird somit viel weniger stark in Richtung des Schaftabschnitts 102 gezogen als die dem Schaftabschnitt 102 abgewandte Unterseite 210 des Werkstücks 200. Damit wird die Gefahr der Beschädigung oder Delamination des Werkstücks 200 wirkungsvoll reduziert. Aufgrund der erfindungsgemässen Ausgestaltung des Fräswerkzeugs 100 werden die bei der fräsenden Bearbeitung des Werkstücks 200 gebildeten Späne und Staub 360 zudem in Richtung zum Schaftabschnitt 102 gefördert und können effizient abgesaugt werden. Due to the milling operation or the swirl action, the milling tool 100 generates forces directed toward the shaft section 102 in the workpiece 200 in the direction of the axis of rotation D. In the milling tool 100 according to the invention, the lower forces 350 acting on the workpiece 200 in the region of the lower side 210 are greater than the upper forces 351 acting in the region of the upper side 220. The upper side 220 of the workpiece 200 facing the shank section 102 thus becomes much less in the direction of the Shank portion 102 is pulled as the bottom portion 210 of the workpiece 200 facing away from the shank portion 102. Thus, the risk of damage or delamination of the workpiece 200 is effectively reduced. Due to the inventive design of the milling tool 100, the chips and dust 360 formed in the milling machining of the workpiece 200 are also conveyed in the direction of the shaft portion 102 and can be efficiently sucked.

[0087] Die vorstehend beschriebene Ausführungsvariante ist lediglich als illustratives Beispiel zu verstehen, welche im Rahmen der Erfindung beliebig abgewandelt werden kann. The embodiment described above is to be understood merely as an illustrative example, which may be modified as desired within the scope of the invention.

[0088] So ist z. B. möglich, beim Fräswerkzeug 100 eine, zwei oder drei der vier Schneiden 110, 120, 130, 140 wegzulassen. Auch denkbar ist es, zusätzlich zu den vier Schneiden 110, 10, 130, 140 eine oder mehrere zusätzliche Schneiden vorzusehen. So z. B. possible to omit the milling tool 100 one, two or three of the four cutting 110, 120, 130, 140. It is also conceivable to provide one or more additional cutting edges in addition to the four cutting edges 110, 10, 130, 140.

[0089] Die Schneiden 110, 120, 130, 140 müssen zudem nicht zwingend alle gleich ausgebildet sein. Denkbar ist es z. B. zwei unterschiedliche Paare von gegenüberliegenden Schneiden vorzusehen oder alle Schneiden unterschiedlich auszubilden. Moreover, the cutting edges 110, 120, 130, 140 do not necessarily have to be of the same design. It is conceivable z. B. to provide two different pairs of opposite edges or form all cutting differently.

[0090] Insbesondere können auch die Verläufe der Schneidkanten 111, 121, 131, 141 unterschiedlich sein. Dabei ist es auch möglich, lediglich eine Schneide mit einem vom ein stirnseitigen Ende zum schaftseitigen Ende her kontinuierlich abnehmenden Drallwinkel vorzusehen und, falls vorhanden, die übrigen Schneiden anders auszubilden, z. B. mit konstanten Drallwinkeln oder mit sich stufenartig ändernden Drallwinkeln. Es ist auch möglich bei sämtlichen Schneiden insbesondere unterschiedliche stirnseitige Drallwinkel und/oder schaftseitige Drallwinkel vorzusehen. In particular, the courses of the cutting edges 111, 121, 131, 141 may be different. It is also possible to provide only one cutting edge with a continuously decreasing from a front end to the shank end ago twist angle and, if present, form the other cutting differently, z. B. with constant helix angles or with stepwise changing helix angles. It is also possible to provide, in particular, different front-side helix angles and / or shank-side helix angles in all of the cutting edges.

[0091] Auch die Span- und Freiwinkel der Schneiden 110, 120, 130, 140 können beispielsweise je nach Verwendungszweck des Fräswerkzeugs 100 andere Werte annehmen als vorgängig beschrieben. So können die Schneiden 110, 120, 130, 140 auch eine von einer Keilform abweichende Geometrie aufweisen. Ebenso ist es möglich, anstelle von zwei Freiflächen 112, 113 lediglich eine oder mehr als zwei Freiflächen vorzusehen. Prinzipiell ist es auch denkbar, auf abgfaste Freiflächen zu verzichten. The cutting and clearance angles of the cutting edges 110, 120, 130, 140 may also assume values other than those described above, depending on the intended use of the milling tool 100, for example. Thus, the cutting edges 110, 120, 130, 140 may also have a geometry deviating from a wedge shape. It is also possible to provide only one or more than two open spaces instead of two open spaces 112, 113. In principle, it is also conceivable to dispense with abgegfaste open spaces.

[0092] Die azimutalen Teilungswinkel Φ1, Φ2, Φ3, Φ4 können auch anders gewählt werden, als vorgängig beschrieben. Es ist beispielsweise möglich, zwei, drei oder alle vier azimutalen Teilungswinkel Φ1, Φ2, Φ3, Φ4 gleich gross zu wählen. The azimuthal pitch angles Φ1, Φ2, Φ3, Φ4 can also be chosen differently than previously described. It is possible, for example, to select two, three or all four azimuthal pitch angles Φ1, Φ2, Φ3, Φ4 of equal size.

[0093] Im Schaftabschnitt 102 können des Weiteren zusätzliche Elemente zur verdrehsicheren Befestigung des Fräswerkzeugs 100 in einer Werkzeugmaschine, z. B. Nuten oder Vorstände, angeordnet sein. In the shaft portion 102 may further comprise additional elements for the rotationally secure attachment of the milling tool 100 in a machine tool, for. As grooves or boards, arranged.

[0094] Die Stirnfläche 104 kann auch uneben ausgeführt sein und/oder z.B. über eine oder mehrere stirnseitige Schneiden verfügen. The face 104 may also be uneven and / or e.g. have one or more front cutting edges.

[0095] Die Bereiche der Schneidkanten 110, 120, 130, 140 und/oder weitere Bereiche des Fräswerkzeugs 100, wie z. B. die Span- und/oder Freiflächen sowie die Spannuten, können zusätzlich oder anstelle der Diamantbeschichtung mit einer weiteren funktionalen Beschichtung, z. B. eine Hartstoffbeschichtung, versehen werden. Auch möglich ist es, auf gänzlich auf eine Diamantbeschichtung oder eine andere funktionale Beschichtung zu verzichten. The areas of the cutting edges 110, 120, 130, 140 and / or other areas of the milling tool 100, such. As the chip and / or open spaces and the flutes, in addition to or instead of the diamond coating with another functional coating, for. B. a hard coating, be provided. It is also possible to dispense entirely with a diamond coating or another functional coating.

[0096] Zudem besteht die Möglichkeit, die Schneidkanten, die Freiflächen, die Spanflächen und/oder die Spannuten der Schneiden 110, 120, 130, 140 zu strukturieren, beispielsweise durch Einbringen von Quer- oder Längsrillen, falls dies zweckdienlich ist. In addition, it is possible to structure the cutting edges, the free surfaces, the rake surfaces and / or the flutes of the cutting edges 110, 120, 130, 140, for example by introducing transverse or longitudinal grooves, if appropriate.

[0097] Zusammenfassend ist festzustellen, dass ein neuartiges Fräswerkzeug geschaffen wurde, welches sich hervorragend zur Bearbeitung von Faserverbundwerkstoffen, insbesondere kohlefaserverstärkten Kunststoffen eignet. Das erfindungsgemässe Fräswerkzeug ermöglicht dabei insbesondere eine effiziente und materialschonende Bearbeitung von Werkstücken aus derartigen Materialien. In summary, it should be noted that a novel milling tool has been created, which is ideal for processing fiber composite materials, in particular carbon fiber reinforced plastics. In particular, the milling tool according to the invention makes it possible to machine workpieces made of such materials in an efficient and material-saving manner.

Claims

1. Milling tool (100) for the rotating material-removing machining of fiber composites, in particular fiber-reinforced plastics, with a along an axis of rotation (D) of the milling tool arranged shaft (102) for attachment of the milling tool (100) in a machine tool, as well as in a direction of The cutting area (103) has at least one cutting edge (110) with a cutting edge (111) and a flute (115) and the at least one cutting edge (110) helically about a substantially cylindrical core (105) arranged along the rotation axis (D), wherein a core diameter (105.1) of the substantially cylindrical core (105) measures at most 80% of a maximum tool outside diameter in the cutting region (103), characterized in that a helix angle (116.1, 117.1) of the at least one cutting edge (110) from a front end (116) of the weni First, a cutting edge (110) to a shank-side end (117) of the at least one cutting edge (110) decreases continuously.

2. Milling tool according to claim 1, characterized in that an end-side helix angle (116.1) at the front end (116) of the at least one cutting edge (110) 3 - 40 °, preferably 5 - 30 °, particularly preferably 15 - 25 °, measures.

3. Milling tool according to one of claims 1 - 2, characterized in that a shaft-side helix angle (117.1) at the shaft end (117) of the at least one cutting edge (110) -5-8 °, preferably 1-5 °, particularly preferably 2 - 4 °, measures.

4. Milling tool according to one of claims 1 - 3, characterized in that the at least one cutting edge (110) a total of 0.05 - 0.25, in particular 0.1-0.15, turns around the axis of rotation (D) performs.

5. Milling tool according to one of claims 1 - 4, characterized in that the at least one cutting edge (110) in one direction along the axis of rotation (D) an average number of 1.6 - 8.3 x 10 <-> <3> turns per 1 millimeter Length, preferably 3 - 5 x 10 <-> <3> turns per 1 millimeter in length, has.

6. Milling tool according to one of claims 1-5, characterized in that the core diameter (105.1) of the substantially cylindrical core (105) 40% to 70%, preferably 55-65% of the maximum tool outer diameter (106.1) in the cutting area (103) measures.

7. Milling tool according to one of claims 1-6, characterized in that the maximum tool outer diameter (106.1) in the cutting region (103) 3 - 25 mm, preferably 6 - 20, particularly preferably 8-12 mm.

8. Milling tool according to one of claims 1-7, characterized in that a rake angle (γ1) along an entire length of the at least one cutting edge (111) has a substantially constant value, wherein the rake angle (γ1) is preferably 10-20 °, particularly preferably 15-17 °, measures.

9. Milling tool according to one of claims 1-8, characterized in that a first clearance angle (α1) of a cutting edge (111) adjacent the first free surface (112) of the at least one cutting edge (110) 5 - 20 °, preferably 8-14 °, measures.

10. Milling tool according to claim 9, characterized in that a width of the first free surface (112) 1 - 4 mm, preferably 2-3 mm, measures.

11. Milling tool according to one of claims 9-10, characterized in that at an oblique angle to the first free surface (112) adjacent second free surface (113) is present.

12. Milling tool according to claim 11, characterized in that a second clearance angle (a2) of the second clearance surface (113) is greater than the first clearance angle (α1) of the first clearance surface (112) and wherein preferably the second clearance angle (oc2) 13-35 °, in particular 20-30 °, measures.

13. Milling tool according to one of claims 1-12, characterized in that a plurality of cutting edges (110, 120, 130, 140) are present, wherein preferably a total of exactly four cutting edges (110, 120, 130, 140) are present, and with advantage all Cutting (110, 120, 130, 140) are formed substantially the same as the at least one cutting edge (110).

14. milling tool according to claim 13, characterized in that the plurality of cutting edges (110, 120, 130, 140) in a plane perpendicular to the axis of rotation (D) relative to the axis of rotation (D) irregular angular distances Φ1, Φ2, Φ3, Φ4) , wherein a difference between the individual angular distances (Φ1, Φ2, Φ3, Φ4) of the cutting edges (110, 120, 130, 140) is between 0.5-10 °, preferably 1-5 °.

15. Milling tool according to one of claims 1-14, characterized in that it is made partially or completely from a hard metal, cermet and / or a ceramic and that in particular a coating is present, which is advantageously a diamond coating and / or a diamond-like coating is.

16. Use of a milling tool (100) according to any one of claims 1-15 for processing fiber composite materials, in particular fiber-reinforced plastics, particularly preferably carbon fiber reinforced plastics.