DD273992A1

DD273992A1 - DEVICE FOR VIBRATING THE VIBRATION ON SHAFTS

Info

Publication number: DD273992A1
Application number: DD31796088A
Authority: DD
Inventors: Ralf Rothamel; Horst Koenig; Juergen Schmidt; Peter Herwig
Original assignee: Fz Der Werkzeugindustrie Im Ve
Priority date: 1988-07-15
Filing date: 1988-07-15
Publication date: 1989-12-06

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Schwingungsdaempfung an Schaftfraesern, durch deren Anwendung die bei der Schruppbearbeitung im Zerspanungswerkzeug wirkenden Koerperschwingungen gedaempft werden. Das Ziel der Erfindung besteht darin, die Leistungsfaehigkeit von Schaftfraesern zur Erzielung eines effektiveren und ruhigeren Schneidverhaltens zu erhoehen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu entwickeln, bei deren Anwendung das Auftreten von Werkzeugschwingungen unterbunden wird. Diese Aufgabe wird erfindungsgemaess dadurch geloest, dass auf den Schneiden- bzw. Schaftteil des Fraeswerkzeuges ein in axialer Richtung durch einen oder mehrere Halteringe festgelegter und zwischen den Halteringen in radialer Richtung innerhalb eines Stellbereiches selbsttaetig verschiebbarer Daempfungsring aufgesetzt ist. Fig. 2The invention relates to a device for vibration damping on Schaftfraesern, by the application of which are damped during roughing in the cutting tool body vibrations. The object of the invention is to increase the performance of shank cutters to achieve a more effective and quiet cutting performance. The invention has for its object to develop a device in the application of the occurrence of tool vibrations is prevented. This object is achieved according to the invention in that on the cutting edge or shank part of the milling tool, a receiving ring fixed in the axial direction by one or more retaining rings and automatically slidable between the retaining rings in the radial direction within a positioning range is placed. Fig. 2

Description

Hierzu 1 Seite ZeichnungenFor this 1 page drawings

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Schwingungsdämpfung an Schaftfräsern, durch deren Anwendung die insbesondere bei der Schruppbearbeitung im Zers, 'ingswerkzeug wirkenden Körperschwingungen zur Verbesserung des Standzeitverhaltens gedämpft werden.The invention relates to a device for vibration damping of end mills, through the use of which, in particular, during the roughing in Zers' ingswerkzeug acting body vibrations are damped to improve the service life behavior.

Characteristic of the known state of the art

Das in der Zerspanungstechnik schon immer vorhandene Problem der Beherrschbarkeit der werkzeug- und werkstückbezogenen Bearbeitungsschwingungen hat vor allem bei der Schruppbearbeitung in jüngerer Zeit eine zunehmende Beachtung gefunden.The problem of the controllability of tool and workpiece-related machining vibrations, which has always existed in machining technology, has recently received increasing attention, especially in roughing work.

Das zeigt sich darin, daß bei der Werkzeuggestaltung und der konstruktiven Auslegung der Werkzeugschneiden neue Wege zur Dämpfung der Bearbeitungsschwingungen beschriften worden sind.This is reflected in the fact that in the tool design and constructive design of the tool cutting new ways of damping the machining vibrations have been labeled.

Bei zu diesem Zweck bekannten Lösungen wird über die Gestaltung der Geometrie der Werkzeugschneiden versucht, dem Problem der Schwingungsdämpfung mit Erfolg beizukommen.In solutions known for this purpose, it is attempted on the design of the geometry of the tool cutting to tackle the problem of vibration damping successfully.

So ist durch die DE-OS 3413290 ein Fräswerkzeug bekannt, bei dem durch eine besondere Gestaltung der Umfangsschneiden,Thus, a milling tool is known from DE-OS 3413290, in which by a special design of the peripheral cutting,

Stirnschneiden versucht wird, die beim Spanungsvorgang auftretenden Vibrationen und Schwingungen zu unterdrücken.End cutting is trying to suppress the vibrations and vibrations occurring during the clamping process.

Bei anderen bekannten Lösungen, z.B. bei denen gemäß der DE-AS 2533079; DE-OS 2338297; DE-OS 2937585; DE-OS 2021688; DE-OS 2063678 wird durch das Anbringen von Formelementen im Bereich der Frei- und/oder der Spanflächen ein analoger Wirkeffekt angestrebt.In other known solutions, e.g. in which according to DE-AS 2533079; DE-OS 2338297; DE-OS 2937585; DE-OS 2021688; DE-OS 2063678 is aimed at by the attachment of mold elements in the field of free and / or clamping surfaces an analogous effect.

Dabei ist es durchweg so, daß die entlang je einer Umfangsschneide in axialer Richtung und/oder von Umfangsschneide zu Umfangsschneide in radialer Richtung vorgesehenen Formelemente stets periodisch alternierend wiederkehren.In this case, it is always the case that the shape elements provided along each perimeter cutting edge in the axial direction and / or from the peripheral cutting edge to the circumferential cutting edge in the radial direction always recur alternately periodically.

Durch diesen Umstand kann das Auftreten von Resonanzen nicht ausreichend unterdrückt und ausgeschlossen werden.By this circumstance, the occurrence of resonances can not be sufficiently suppressed and excluded.

Die mit solchen Mitteln angestrebte und in gewissem Umfang auch erreichbare schwingungsdämpfende Wirkung muß jedoch nach'eiligerweise durch einen relativ großen Aufwand beim An- und Nachschleifen der im Bereich der Werkzeugschneiden ausgebildeten Formelemente erkauft werden.However, the desired with such means and to some extent achievable vibration damping effect must be bought nach'eiligerweise by a relatively large effort in the arrival and regrinding of formed in the field of tool cutting mold elements.

Die Werkzeugproduktivität ist dadurch beeinträchtigt.Tool productivity is affected.

Darin liegt offenbar auch der Grund dafür, daß diese Werkzeugausführungen in der Praxis noch nicht im nennenswerten Umfang zur Anwendung gebracht worden sind und von den Werkzeuganwendern nach wie vor den üblichen mit geraden, durchgehenden und unprofilierten Schneiden versehenen Schaftfräsern der Vorzug gegeben wird.This obviously also explains the reason why these tool designs have not yet been used to any appreciable extent in practice, and that tool users still prefer the usual end mills with straight, continuous and unprofiled cutting edges.

Durch die SU-PS 952476 wird zu dem anstehenden Problem der Vorschlag unterbreitet, die dämpfende Wirkung durch ein am Werkzeug zusätzlich angebrachtes Element zu erreichen.By the SU-PS 952476 is proposed to the pending problem, the proposal to achieve the damping effect by an additional attached to the tool element.

Dieses Element ist eine Stahlkugel, die in die Werkzeugstirnseite eingesetzt ist, und, aus dieser teilweise hervortretend, das Werkzeug auf der soeben bearbeiteten Werkstückoberfläche abstützt.This element is a steel ball, which is inserted into the tool face, and, from this partially protruding, the tool is supported on the just-machined workpiece surface.

Obgleich mit einem solchen Werkzeug der angestrebte Effekt in einem gewissen Umfang erreicht wird, hat es den Nachteil, daß im Bereich der Werkzeugstirnschneiden die Schneidenstabilität infolge des für die Stützkugel geschaffenen Freiraumes beeinträchtigt ist.Although the desired effect is achieved to a certain extent with such a tool, it has the disadvantage that in the area of the tool face cutting the edge stability is impaired as a result of the free space created for the support ball.

Außerdem ist 6S so, daß mit diesem Erfindungsvorschlag ein etwaiges Nachrüsten dieses Werkzeugtypes ausgeschlossen ist.In addition, 6S is such that with this invention proposal a possible retrofitting this type of tool is excluded.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Das Ziel der Erfindung besteht darin, die Leistungsfähigkeit von Schaftfräsern zur Erzielung eines effektiveren und ruhigeren Schneidverhaltens zu erhöhen.The object of the invention is to increase the performance of end mills to achieve a more effective and quiet cutting performance.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu entwickeln, bei deren Anwendung das Auftreten von Werkzeugschwingungen und Resonanzen unterbunden wird.The invention has for its object to develop a device in the application of the occurrence of tool vibrations and resonances is prevented.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf den Schneiden- bzw. Schaftteil des Fräswerkzeuges ein in axialer Richtung durch einen oder mehrere Halteringe festgelegter und zwischen den Halteringen in radialer Richtung innerhalb eines vorbestimmten Stellbereiches selbsttätig verschiebbarer Dämpfungsring aufgesetzt ist.This object is achieved in that a fixed in the axial direction by one or more retaining rings and is placed between the retaining rings in the radial direction within a predetermined adjustment range automatically displaceable damping ring on the cutting or shank part of the milling tool.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der Dämpfungsring aus mehreren in axialer Richtung gegliederten Ringkörpern zusammengesetzt, wobei die einzelnen Ringkörper durch entsprechende Werkstoffauswahl eine unterschiedliche Masse besitzen, und wodurch auf Grund der dadurch bedingten unterschiedlichen Trägheit der Ringkörper eine Phasenverschiebung bzw. eine Überlagerung der Schwingungen und somit eine effektvolle Dämpfung der Werkzeugvibrationen erreicht wirdAccording to a further feature of the invention, the damping ring is composed of a plurality of annular bodies articulated in the axial direction, wherein the individual ring body by appropriate choice of material have a different mass, and whereby due to the consequent different inertia of the ring body, a phase shift or a superposition of the vibrations and thus an effective damping of the tool vibrations is achieved

Es liegt auch im Sinne der Erfindung, nach einem weiteren Gestaltungsmerkmal der erfindungsgemäßen Lösung den Dämpfungsring bzw. die Ringkörper im Bereich ihrer Kontaktflächen zu den benachbarten Ringkörpern bzw. zu den auf dem Schneiden- bzw. Schaftteil des Fräswerkzeuges aufgebrachten Haltsringen aus Werkstoffen mit schwingungsdämpfenden Eigenschaften auszuführen. It is also within the meaning of the invention, according to a further design feature of the solution according to the invention to perform the damping ring or the ring body in the region of their contact surfaces to the adjacent ring bodies or to the applied on the cutting or shank part of the milling tool retaining rings made of materials with vibration damping properties ,

Besonders durch die letztere Maßnahme ist die Schwingungsdämpfung des Werkzeuges über einen größeren Frequenzbereich möglich, da jeder Ringkörper durch die ihm jeweils eigene Körperfrequenz maßgeblich zum Schwingungsverhalten beiträgt. Es wäre schließlich auch denkbar, den Dämpfungsring als Hohlkörper auszubilden und mit einem Medium, beispielsweise Bleioder Hartmetallkugeln oder mit einer hochviskosen Flüssigkeit zu füllen, um dadurch einen Teil der Schwingungsenergie durch die innere Reibung des Mediums abzubauen.Especially by the latter measure, the vibration damping of the tool over a larger frequency range is possible, since each ring body contributes significantly by his own body frequency in each case to the vibration behavior. Finally, it would also be conceivable to design the damping ring as a hollow body and to fill it with a medium, for example lead or hard metal balls, or with a highly viscous liquid, in order thereby to reduce some of the vibration energy due to the internal friction of the medium.

Ausführungsbeisplel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werdenThe invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment

Die zugehörige Zeichnung stellt in The accompanying drawing is in

Fig. 1: die Vorrichtung nach der Erfindung im Wirkzusammenhang mit dem Schaftfräser in schematischer Darstellung und in Fig. 2: die Vorrichtung in einer bevorzugten Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Dämpfungsringes ebenfallsFig. 1: the device according to the invention in operative connection with the end mill in a schematic representation and in Fig. 2: the device in a preferred embodiment of the damping ring according to the invention also

schematisch dar.schematically.

According to Fig. 1, the damping ring 1 is not pushed directly onto the end mill 4, but via a retaining ring 2, the

beispielsweise mittels Schrauben 3 am Schaftfräser 4 befestigt ist, in axialer Richtung gehalten.is fastened for example by means of screws 3 on the end mill 4, held in the axial direction.

The thus securing or holding the damping ring 1 is expediently provided on both sides. Between the retaining ring 2 and the damping ring 1 remains in a control range χ a game available. In Fig. 2 shows an expedient embodiment of Dämpfungsi inges 1 is shown, which consists in that of Damping ring 1 is composed of a plurality of annular bodies 1 a, 1 b, 1 c, 1 d articulated in the axial direction.

Claims

1. A device for vibration damping of end mills, characterized in that on the cutting or shank portion of the milling tool (4) in the axial direction by one or more retaining rings (2) fixed and between the retaining rings (2) in the radial direction within a steep region (x) automatically displaceable damping ring (1) is placed.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the damping ring (1) is composed of a plurality of annular bodies articulated in the axial direction (1 a; 1 b; 1 c; 1 d) is composed.

3. Apparatus according to claim 1 and 2, characterized in that the damping ring (1) or the annular body (1 a, 1 b, 1 c, 1 d) at least in the region of their contact surfaces to the retaining rings (2) or to the adjacent ring bodies are made of materials mitschwingungsdämpfenden properties.