CH705571A2

CH705571A2 - Milling tool.

Info

Publication number: CH705571A2
Application number: CH15552011A
Authority: CH
Inventors: Marco Naef; Jetmir Bejtulai
Original assignee: Marco Naef; Jetmir Bejtulai
Priority date: 2011-09-20
Filing date: 2011-09-20
Publication date: 2013-03-28
Also published as: AT13252U1; DE202012008940U1; CH705571B1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fräswerkzeug, insbesondere einen Schaftfräser, Torusfräser oder dergleichen zur Bearbeitung von metallischen und nichtmetallischen Werkstücken, das hohe Zerspanungsleistungen und damit geringe Fertigungszeiten in Verbindung mit höheren Standzeiten und verbesserter Masshaltigkeit der bearbeiteten Werkstückflächen ermöglicht. Dies ist gelöst durch ein Fräswerkzeug mit einem Werkzeugschaft und einem Arbeitsbereich, der eine im Umfang des Fräswerkzeugs gelegene und in einem Schraubengang verlaufende Fräsfläche auf einem Zahn mit einer Schneidkante (5) aufweist, wobei die Schneidkante (5) auf dem mindestens einen Zahn (2) ausgebildet ist, wobei der Schneidkante (5) beabstandet eine Führungsstützleiste (6) nachgelagert ist, die Führungsstützleiste (6) einen kleineren Durchmesser als die Schneidkante (5) aufweist. Zwischen Schneidkante (5) und Führungsstützleiste (6) ist ein Entlastungsraum (9) vorgesehen.The invention relates to a milling tool, in particular an end mill, Torusfräser or the like for machining of metallic and non-metallic workpieces, which enables high machining performance and thus low production times in conjunction with higher service life and improved dimensional accuracy of the machined workpiece surfaces. This is achieved by a milling tool having a tool shank and a working area, which has a milling surface extending in the circumference of the milling tool and running in a helix on a tooth with a cutting edge (5), wherein the cutting edge (5) on the at least one tooth (2 ), wherein the cutting edge (5) spaced downstream of a guide support strip (6), the guide support strip (6) has a smaller diameter than the cutting edge (5). Between cutting edge (5) and guide support strip (6) a relief space (9) is provided.

Description

Beschreibung description

[0001 ] Die Erfindung betrifft ein Fräswerkzeug, insbesondere einen Schaftfräser, Torusfräser oder Wechselköpfe, Wendeplatten, Sägeblätter o. a. zur Bearbeitung von metallischen oder nichtmetallischen Werkstücken. The invention relates to a milling tool, in particular an end mill, Torusfräser or replaceable heads, inserts, saw blades o. A. for machining metallic or non-metallic workpieces.

[0002] Fräswerkzeuge mit Schaft sind sowohl mit helixförmigen Schneiden (US-B-7367754), stirnseitigen Schneideinsätzen (US-A-2004 0 253 062) oder auch mit Schneidrollen an der Stirnseite (JP-A-2002 361 51 1) bekannt. Ein dreischneidiges Schneidwerkzeug gemäss WO-A-2005 122 690 weist nach jeder Schneidkante eine rückseitige Verstärkung mit einem Abstand zum Aussendurchmesser des Werkzeugs auf. Der Abstand beträgt maximal 1/5 des Aussendurchmessers, was das Torsionsverhalten und die Biegesteifigkeit verbessern soll. Milling tools with shank are both with helical cutting (US-B-7367754), front cutting inserts (US-A-2004 0 253 062) or with cutting rollers on the front side (JP-A-2002 361 51 1) known. A three-edged cutting tool according to WO-A-2005 122 690 has, after each cutting edge, a rear reinforcement at a distance from the outer diameter of the tool. The distance is at most 1/5 of the outside diameter, which should improve the torsional behavior and the bending stiffness.

[0003] Zwecks Verringerung der Schwingungsneigung sollen zumindest einige Zähne eines Fräswerkzeuges nach DEU-29 715 192 unterschiedliche Steigungen aufweisen. In order to reduce the tendency to oscillate should have at least some teeth of a milling tool to DEU 29 715 192 different slopes.

[0004] Ein Schaftfräser gemäss DE-A-10 325 600 weist Stirnschneiden mit an diese angrenzenden Umfangsschneiden auf, welche jeweils um einen Teilungswinkel zueinander versetzt am Werkzeugumfang angeordnet sind, wobei jede Umfangsschneide einen Spanwinkel bildet und zwischen den Umfangsschneiden jeweils ein Spanraum gebildet ist. Zwischen den Umfangsschneiden sind unterschiedliche Teilungswinkel gebildet und der Spanwinkel soll negativ sein, was auch bei hoher Zerspanungsleistung einen schwingungsfreien Werkzeugbetrieb ermöglichen soll. An end mill according to DE-A-10 325 600 has end cutting with adjacent to this peripheral cutting, which are each offset by a pitch angle to each other on the tool circumference, each peripheral cutting edge forms a rake and between the peripheral cutting each a chip space is formed. Between the peripheral cutting edges different pitch angles are formed and the rake angle should be negative, which should allow a vibration-free tool operation even with high cutting performance.

[0005] Ein weiterer Schruppfräser nach EP-A-2 078 574 ist mit einer abgeschrägten Schneidkante versehen, um deren Stabilisierung und eine verbesserte Spanabfuhr zu erreichen. Hierzu ist der abgeschrägte Bereich der Schneidkante in Längsrichtung mit einem Wellenschliff versehen. In weiterer Ausgestaltung ist die Periode des Wellenschliffs grösser als die Periode einer wellenförmigen Schruppverzahnung auf der Fräsfläche. Another roughing cutter according to EP-A-2 078 574 is provided with a bevelled cutting edge in order to achieve its stabilization and improved chip removal. For this purpose, the beveled portion of the cutting edge is provided in the longitudinal direction with a serrated edge. In a further embodiment, the period of the serrated edge is greater than the period of a wave-shaped roughing toothing on the milling surface.

[0006] In der WO-A-2010 079 374 ist ein zylindrisches Fräswerkzeug offenbart, das zur simultanen Schrupp- wie Feinbearbeitung geeignet sein soll, wobei sich Schrupp- und Feinbearbeitungsschneide auf einem Zahn befinden. Der Radius der Schruppschneide ist dabei kleiner als der Radius der Feinbearbeitungsschneide. Die Schneiden sind etwa koaxial zur Zylinderachse angeordnet. Die Schruppschneiden sind mit Spanbrechernuten versehen und die Schruppschneide ist durch einen kleineren Spanraum von der Feinbearbeitungsschneide beabstandet. In WO-A-2010 079 374 a cylindrical milling tool is disclosed, which should be suitable for simultaneous roughing such as finishing, with roughing and finishing blade are on a tooth. The radius of the roughing edge is smaller than the radius of the finishing edge. The cutting edges are arranged approximately coaxially with the cylinder axis. The roughing cutters are provided with chipbreaker grooves and the roughing blade is spaced from the finishing blade by a smaller chip space.

[0007] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fräswerkzeug, insbesondere einen Schaftfräser, Torusfräser oder dergleichen zur Bearbeitung von metallischen oder nichtmetallischen Werkstücken, zur Schrupp- wie Feinbearbeitung zu schaffen, das, im Vergleich zum Stand der Technik höhere Zerspanungsleistungen und damit geringere Fertigungszeiten in Verbindung mit höheren Standzeiten und verbesserter Masshaltigkeit der bearbeiteten Werkstückflächen ermöglicht. Die Aufgabe ist mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. The invention has for its object to provide a milling tool, in particular an end mill, Torusfräser or the like for machining of metallic or non-metallic workpieces, for roughing such as fine machining, which, compared to the prior art higher metal removal rates and thus lower production times in conjunction with longer service life and improved dimensional accuracy of the machined workpiece surfaces. The object is solved with the features of claim 1.

[0008] Auf eine Hauptschneide folgt beabstandet eine Führungsstützleiste (als Vibrationsdämpfer), wobei der Radius der Führungsstützleiste etwas geringer als der der Hauptschneide ist. Zwischen Hauptschneide und Führungsstützleiste ist ein kleiner Entlastungsraum vorgesehen. Der Spanraum ist in üblicher Weise, in Drehrichtung des Werkzeugs vor der Hauptschneide angeordnet. Hauptschneide und Führungsstützleiste sind auf einem Zahn angeordnet. Die Führungsstützleiste ist nicht scharf, weist einen Rundungsradius auf und stellt somit keine Zusatzschneide. On a main cutting edge is spaced a guide support strip (as a vibration damper), wherein the radius of the guide support bar is slightly less than that of the main cutting edge. Between the main cutting edge and guide support bar a small discharge space is provided. The chip space is arranged in the usual way, in the direction of rotation of the tool in front of the main cutting edge. Main cutting edge and guide support bar are arranged on a tooth. The guide support bar is not sharp, has a radius of curvature and thus provides no additional cutting edge.

[0009] Die Hauptschneide ist demzufolge für das Spanvolumen konzipiert, während die Führungsstützleiste den Rohmaterialstock nur verformt. The main cutting edge is therefore designed for the chip volume, while the guide support bar deforms the raw material stock only.

[0010] Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen offenbart. So weist das Fräswerkzeug bevorzugt einen zylindrischen Grundkörper mit mindestens einem, bevorzugt jedoch zwei oder mehreren Zähnen jeweils mit Hauptschneide und Führungsstützleiste auf. Advantageous embodiments are disclosed in the dependent claims. Thus, the milling tool preferably has a cylindrical base body with at least one, but preferably two or more teeth each with main cutting edge and guide support bar.

[0011 ] Die Führungsstützleiste resp. der Zahn kann integraler Bestandteil eines Schaftfräsers oder dergleichen sein und/ oder in einzelnen Wendeplatten o. a., die in einen Werkzeugkörper eingesetzt sind, implementiert sein. The guide support strip resp. the tooth may be an integral part of an end mill or the like and / or implemented in individual inserts o. a., which are inserted into a tool body.

[0012] Der bevorzugte Durchmesserbereich des Fräswerkzeuges beträgt 0,2-35 mm, doch sind ebenfalls Durchmesser im Meterbereich (z.B. bis zu 10 m) möglich. Die Führungsstützleiste kann zwecks Reibungsverminderung mit Freischliffen und/oder Unterbrechungen versehen sein. Ebenso können die Zähne und/oder die Hauptschneiden resp. die Führungsstützleisten gleichmässig und/oder ungleichmässig voneinander beabstandet sein, es können verschiedene Drallwinkel zur Anwendung gelangen und es ist auch möglich, dass einzelne Zähne nur mit einer Hauptschneide (d. h. ohne Führungsstützleiste) versehen sind. Auf einem Zahn ist mindestens eine Führungsstützleiste angeordnet, wobei es ebenso möglich ist, dass mindestens ein Zahn ohne Schneide und/oder Führungsstützleiste ausgebildet ist. The preferred diameter range of the milling tool is 0.2-35 mm, but diameters in the meter range (for example up to 10 m) are also possible. The guide support bar may be provided with freischniffen and / or interruptions for the purpose of friction reduction. Likewise, the teeth and / or the main cutting respectively. the guide support strips being uniformly and / or non-uniformly spaced apart, different helix angles can be used, and it is also possible that individual teeth are provided with only one main cutting edge (i.e., without a guide support strip). At least one guide support strip is arranged on a tooth, it also being possible for at least one tooth to be formed without a cutting edge and / or guide support strip.

[0013] Weiterhin sind negative Winkelmasse des Spanwinkels möglich. Furthermore, negative angular mass of the rake angle are possible.

[0014] Der hohe Vorschub und die direkte Feinbearbeitung ermöglichen eine Verkürzung der Fertigungszeit. Der Werkzeugverschleiss ist geringer als bei bisherigen Fräswerkzeugen, was die Standzeit erhöht. Die höhere Masshaltigkeit erfordert weniger Korrekturen, was Fertigungszeit und Prozesssicherheit positiv beeinflusst. The high feed and the direct fine machining allow a shortening of the production time. The tool wear is less than with previous milling tools, which increases the service life. The higher dimensional accuracy requires fewer corrections, which positively influences production time and process reliability.

[0015] Das erfindungsgemässe Fräswerkzeug ist bei Werkstücken z.B. aus Stahl, Guss, warmfesten Legierungen wie aus Titan oder anderen Nichteisenmetallen vorteilhaft einsetzbar, beim Schlichten (z.B. Umfangsfrasen, Abzeilen, Säumen, Trochoidalbearbeitung) wie auch bei der Schruppbearbeitung, resp. HPC-Vorgang im Maschinen- und Apparatebau, im Werkzeugbau, in der Fahrzeugindustrie, in der Luft- und Raumfahrt oder auch in der Medizintechnik. The milling tool according to the invention is used for workpieces e.g. made of steel, cast, heat-resistant alloys such as titanium or other non-ferrous metals advantageously used in the finishing (for example, peripheral turf, cutoffs, hemming, Trochoidalbearbeitung) as well as during roughing, resp. HPC process in mechanical and apparatus engineering, in toolmaking, in the automotive industry, in aerospace or in medical technology.

2 [0016] Die Erfindung, Evocut genannt, schliesst neben Schaftfräsern auch Torusfräser, konische oder Kugelfräser und dergleichen ein. Sie erstreckt sich zudem auf entsprechend geformte Wendeplatten, Wechselköpfe, Sägeblätter o. a sowie auf vergleichbare spanabtragende Werkzeuge. [0016] The invention, called evocut, includes not only end mills but also torus milling cutters, conical or ball end mills and the like. It also extends to appropriately shaped inserts, interchangeable heads, saw blades o. A as well as comparable chip-removing tools.

[0017] Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel anhand einer Zeichnung näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen die The invention will be described below in an embodiment with reference to a drawing. In the drawing show the

Fig. 1 : eine Stirnansicht des Schaftfräsers Fig. 1: an end view of the end mill

Fig. 2: eine perspektivische Teilansicht desselben Fig. 2: a perspective partial view of the same

Fig. 3: eine Führungsstützleiste mit Freischliff. Fig. 3: a guide support bar with freischliff.

[0018] Ein Schaftfräser 1 aus üblichem Werkzeugstahl, Hartmetall, Cermet, Keramik, diamantbestückt oder diamantbeschichtet o. a. ist in der Grundform zylindrisch und umfasst einen Schaft mit einem Spannbereich und einem Arbeitsbereich mit einer Stirnseite. Der Arbeitsbereich umfasst vier mit üblichem Drallwinkel Lambda( ) (im Beispiel 35°, wobei auch davon abweichende Werte möglich sind) auf dem Umfang beabstandet voneinander angeordnete Zähne 2, die jeweils eine Hauptschneide 3 und davon beabstandet eine Führungsstützleiste 6 aufweisen. Zwischen den Zähnen 2 ist jeweils ein Spanraum 8 ausgebildet. An end mill 1 of conventional tool steel, carbide, cermet, ceramic, diamond-coated or diamond-coated o. A. is cylindrical in its basic form and comprises a shaft with a clamping area and a working area with one end face. The working area comprises four with usual twist angle lambda () (in the example 35 °, also deviating values are possible) on the circumference spaced apart teeth 2, each having a main cutting edge 3 and spaced therefrom a guide support bar 6. Between the teeth 2 a chip space 8 is formed in each case.

[0019] Die Hauptschneide 3 umfasst eine Spanfläche, Freifläche und eine Schneidkante 5 als Umfangsschneide. Der Durchmesser (durch die Werkzeugachse 10 hindurchgehend) der Führungsstützleiste 6 ist etwas geringer als der der Schneidkante 5, d.h. je nach gewolltem Vorschub Vf oder Schnittleistung ca. 0,001 mm bis 2D/3 kleiner ist. The main cutting edge 3 comprises a rake surface, free surface and a cutting edge 5 as a peripheral cutting edge. The diameter (passing through the tool axis 10) of the guide support bar 6 is slightly less than that of the cutting edge 5, i. depending on the desired feed Vf or cutting capacity is approximately 0.001 mm to 2D / 3 smaller.

[0020] Die konkrete Wahl ist insbesondere vom Werkzeugdurchmesser und dem Zahnvorschub fz abhängig, wobei fz wiederum von der Seitenzustellung ae abhängt. Die konkrete Kontur der Führungsstützleiste 6 ist wesentlich vom zu bearbeitenden Werkstoff (hart oder weich) und der Vibrationsminderung abhängig. Z. B. kann die Führungsstützleiste 6 bei harten Materialien einen Radius von 0,1 mm und einen Öffnungswinkel von 60° auf weisen. Aus Form und Gestaltung können auch hiervon abweichende Radien und Öffnungswinkel resultieren. Wesentlich ist, dass Form und Grösse der Führungsstützleiste 6 (im Extremfall selbst scharfe Kanten) eine Schneidwirkung meiden, resp. nicht schneidend wirken. The concrete choice is particularly dependent on the tool diameter and the tooth feed fz, where fz in turn depends on the side feed ae. The concrete contour of the guide support strip 6 is substantially dependent on the material to be machined (hard or soft) and the vibration reduction. For example, the guide support bar 6 have a radius of 0.1 mm and an opening angle of 60 ° for hard materials. Form and design may also result in deviating radii and opening angles. It is essential that the shape and size of the guide support strip 6 (in extreme cases, even sharp edges) avoid a cutting action, respectively. not cutting.

[0021 ] Die durch die erfindungsgemässe Führungsstützleiste 6 erzielbare Vibrationsdämpfung erhöht z. B. die Standzeit und Lebensdauer eines Fräsers deutlich. Die bei konventionellen Fräsern vorhandene Vibration während des Bearbeitungsvorgangs, die einen schnelleren Schneidenverschleiss bewirkt, ist wesentlich geringer oder kann gar vermieden werden. The achievable by the inventive guide support bar 6 vibration damping increases z. B. the life and life of a router clearly. The existing during conventional milling cutter vibration during the machining process, which causes a faster cutting wear, is much lower or can even be avoided.

[0022] Zwischen Hauptschneide 3 und Führungsstützleiste 6 befindet sich ein konkav gerundeter oder anderweitig geformter Entlastungsraum 9. Between the main cutting edge 3 and guide support bar 6 there is a concavely rounded or otherwise shaped relief space. 9

[0023] Der Teilungswinkel alpha (a) zwischen Hauptschneide 3 und Führungsstützleiste 6 ist immer grösser 0° und kann bei einschneidiger bzw. einzahniger Ausbildung bis zu 359,99° betragen, während er bei mehrschneidiger Ausbildung immer kleiner 180° ist. The pitch angle alpha (a) between the main cutting edge 3 and guide support bar 6 is always greater than 0 ° and can be up to 359.99 ° for single-edged or single-handed training, while it is always smaller 180 ° in mehrschneidiger training.

[0024] Weitere massliche Angaben zum Fräser, die allgemein üblich sind wurden nicht gesondert erwähnt. Further details of the router, which are common practice have not been separately mentioned.

Bezugszeichenliste: LIST OF REFERENCE NUMBERS

[0025] [0025]

1 Schaftfräser 1 end mill

2 Zahn 2 tooth

3 Hauptschneide 3 main cutting edge

4 Stirnschneide 4 cutting edge

5 Schneidkante 5 cutting edge

6 Führungsstützleiste 6 guide support bar

7 Freischliff/Unterbrechung 7 freischliff / interruption

8 Span raum 8 span space

9 Entlastungsräum 9 discharge room

10 Werkzeu achse 10 tool axis

Schaftfräser End mills

Zahn tooth

Hauptschneide main cutting edge

Stirnschneide end cutting edge

Schneidkante cutting edge

Führungsstützleiste Guide support bar

Freischliff/Unterbrechung Free grinding / interruption

Span raum Span space

Entlastungsräum Entlastungsräum

Werkzeugachse tool axis

3 3

Claims

D Diameter fz Tooth feed alpha (a) lambda (λ) pitch angle angle of twist claims 1. Milling tool, in particular an end mill, Torusfräser or the like for machining of metallic and non-metallic workpieces with a tool shank and a work area, the at least one located in the periphery of the milling tool and extending in a screw milling surface on a tooth with a cutting edge (5) wherein the cutting edge (5) is formed on the at least one tooth (2), characterized in that the cutting edge (5) spaced downstream of a guide support strip (6), wherein the guide support strip (6) has a smaller diameter than the cutting edge ( 5).

2. Milling tool according to claim 1, characterized in that the diameter difference between the cutting edge (5) and guide support bar (6) is approximately 0.001 mm to 2D / 3.

3. Milling tool according to claim 1 or 2, characterized in that between the cutting edge (5) and guide support strip (6) a concave or otherwise shaped relief space (9) is formed.

4. Milling tool according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that at least one, but preferably two or more teeth (2) are provided.

5. Milling tool according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that the tool diameter is 0.2-35 mm, respectively. extends to the meter range.

6. Milling tool according to at least one of claims 1 to 5, characterized in that the guide support bar (6) is provided with freischliffen and / or interruptions (7) which are evenly and / or unevenly spaced from each other.

7. Milling tool according to at least one of claims 1 to 6, characterized in that the teeth (2) and / or main cutting edge (3) and guide support strips (6) are uniformly and / or non-uniformly spaced from each other and / or different helix angle can be provided.

8. Milling tool according to claim 7, characterized in that the pitch angle alpha (a) between the main flange (3) and guide support bar (6) is greater than 0 ° and less than or equal to 359.99 °.

9. Milling tool according to claim 1, characterized in that the tooth (2) in a turning plate, a replaceable head, a saw blade, a Torusfräser, a conical cutter, a ball cutter or the like is implemented, and is applicable to comparable, chip-removing tools.

10. Milling tool according to at least one of claims 1 to 9, characterized in that the guide support strip (6) is rounded and not sharp or sharp, but not cutting.

1 1. Milling tool according to at least one of claims 1 to 10, characterized in that on a tooth (2) at least one guide support strip (6) is arranged.

12. Milling tool according to at least one of claims 1 to 1 1, characterized in that at least one tooth (2) is provided only with a main flange (3). 4