DE102006005401A1 - Verfahren zur Herstellung eines Schaftfräsers - Google Patents

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Ulf Dipl.-Ing. Köhler
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GESAU-WERKZEUGE FABRIKATIONS- und SERVICE GmbH
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Institut fuer Innovative Technologien Technologietransfer Ausbildung und Berufsbegleitende Weiterbildung ITW eV
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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
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    • B23P15/28—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass cutting tools
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B3/00—Sharpening cutting edges, e.g. of tools; Accessories therefor, e.g. for holding the tools
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    • B24B3/06—Sharpening cutting edges, e.g. of tools; Accessories therefor, e.g. for holding the tools of milling cutters of face or end milling cutters or cutter heads, e.g. of shank type
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    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
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    • C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/0641—Nitrides
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    • C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
    • C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
    • C23C16/32—Carbides

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Abstract

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines Schaftfräsers zu entwickeln, bei dem Schaftfräser mit verbesserten Gebrauchseigenschaften herstellbar sind. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst, dass aus Voll-Hartmetall ein Werkzeugrohling (1) hergestellt wird, wobei ein Ende als Fäserschaft (2) ausgebildet wird, und nachfolgend gegenüber vom Fräserschaft (2) auf dem Werkzeugrohling (1) eine nanodisperse Hartstoffschicht (3) in einer Dicke von 20 µm bis 100 µm aufgetragen wird, in die mittels eines abtragenden Verfahrens eine Schneidengeometrie des Schaftfräsers eingearbeitet wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Schaftfräsers.
  • Aus der DE 10153005 A1 ist ein Hartmetall-Schaftfräser bekannt, der drei oder mehrere Fräserschneiden aufweist, die auf seinem Umfang angeordnet sind, und Spannuten, die jeweils zwischen benachbarten Fräserschneiden angeordnet sind. Die Fräserschneiden weisen ein Basismaterial aus ultrafeinem Hartmetall auf und sind mit einem harten Film aus Titanaluminiumnitrid beschichtet. Die durch PVD- und CVD-Prozesse erfolgte Beschichtung des Basismaterials bewirkt Verfälschungen der Schneidkantenradien. Weiterhin formt sich die Kantenschartigkeit fast vollständig durch die Dicke der Funktionsschicht ab. Örtliche Schichtanlagerungen stören den reibungsarmen Spänefluss. Insbesondere bei Aufgaben der Feinzerspanung mit Spantiefen und Zahnvorschüben von wenigen Mikrometern wirkt sich dieser Sachverhalt nachteilig auf die Gebrauchseigenschaften des Schaftfräsers aus.
    •
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines Schaftfräsers zu entwickeln, bei dem Schaftfräser mit verbesserten Gebrauchseigenschaften herstellbar sind.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass aus Voll-Hartmetall ein Werkzeugrohling hergestellt wird, wobei ein Ende als Fräserschaft ausgebildet wird, und nachfolgend gegenüber vom Fräserschaft auf dem Werkzeugrohling eine nanodisperse Hartstoffschicht in einer Dicke von 20 μm bis 100 μm aufgetragen wird, in die mittels eines abtragenden Verfahrens eine Schneidengeometrie des Schaftfräsers eingearbeitet wird. Weitere Ausführungsformen der Erfindung zeigen die Ansprüche 2 bis 7.
    •
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Die dazugehörigen Zeichnungen zeigen:
  • 1: einen Werkzeugrohling und
  • 2: Schnitt A-A nach 1 mit einer schematischen Darstellung der Formgebung des Werkzeugrohlings zu einem Schaftfräser
  • 1 zeigt einen Werkzeugrohling 1 aus Vollhartmetall. Der Werkzeugrohling wird durch Schleifen oder Sintern hergestellt, wobei ein Ende als Fräserschaft 2 ausgebildet wird. Danach wird gegenüber vom Fräserschaft 2 auf dem Werkzeugrohling 1 eine nanodisperse Hartstoffschicht 3 in einer Dicke von 20 μm bis 100 μm aufgebracht. Die Hartstoffschicht 3 aus TiALN, CrN oder CrALN mit Cu-Dotierung wird mittels PVD-Verfahren auf dem Werkzeugrohling 1 aufgetragen. Es besteht auch die Möglichkeit, die Hartstoffschicht aus TiC mittels CVD-Verfahren herzustellen. Nachfolgend wird in die Hartstoffschicht mittels eines abtragenden Verfahrens eine Schneidengeometrie des Schaftfräsers eingearbeitet. Die Schneidengeometrie kann durch Schleifen und Polieren erzeugt werden. Es besteht auch die Möglichkeit, mittels Plasmaschärfen die Schneidengeometrie zu erzeugen. Weiterhin kann ein bahngesteuerter und gebündelter Elektronen- oder Laserstrahl verwendet werden, um die Schneidengeometrie zu erzeugen. Im Ergebnis der erzeugten Schneidengeometrie weist der Schaftfräser Fräserschneiden 4 und Spannuten 5 auf, die jeweils zwischen benachbarten Fräserschneiden 4 angeordnet sind.
    • 1
    Werkzeugrohling
    2
    Fräserschaft
    3
    Hartstoffschicht
    4
    Fräserschneiden
    5
    Spannuten

Claims (7)

  1. Verfahren zur Herstellung eines Schaftfräsers, dadurch gekennzeichnet, dass aus Voll-Hartmetall ein Werkzeugrohling (1) hergestellt wird, wobei ein Ende als Fräserschaft (2) ausgebildet wird, und nachfolgend gegenüber vom Fräserschaft (2) auf dem Werkzeugrohling (1) eine nanodisperse Hartstoffschicht (3) in einer Dicke von 20 μm bis 100 μm aufgetragen wird, in die mittels eines abtragenden Verfahrens eine Schneidengeometrie des Schaftfräsers eingearbeitet wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugrohling (1) durch Schleifen oder Sintern hergestellt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mittels PVD-Verfahren eine nanodisperse Hartstoffschicht aus TiALN aufgetragen wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mittels CVD-Verfahren eine nanodisperse Hartstoffschicht aus TiC aufgetragen wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidengeometrie des Schaftfräsers durch Schleifen und Polieren in die Hartstoffschicht (3) eingearbeitet wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidengeometrie des Schaftfräsers durch Plasmaschärfen in die Hartstoffschicht (3) eingearbeitet wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidengeometrie des Schaftfräsers mittels eines bahngesteuerten und gebündelten Elektronen- oder Laserstrahl in die Hartstoffschicht (3) eingearbeitet wird.
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