DE102007029065A1

DE102007029065A1 - Bürstfräser

Info

Publication number: DE102007029065A1
Application number: DE102007029065A
Authority: DE
Inventors: Karl Ulmschneider
Original assignee: Guehring KG
Current assignee: Guehring KG
Priority date: 2007-06-21
Filing date: 2007-06-21
Publication date: 2008-12-24
Also published as: WO2008154904A3; WO2008154904A2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zur spanabtragenden Bearbeitung von Werkstücken gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zur spanabtragenden Bearbeitung von Werkstücken gemäß Oberbegriff des Anspruchs 6. Aufgabe der Erfindung ist es, ein Werkzeug zur spanabhebenden Bearbeitung von Werkstücken zu schaffen, dass das Werkstück spanabhebend bearbeitet und gleichzeitig oder zeitlich versetzt den entstandenen Grat am Werkstück entfernt. Die erfindungsgemäße Entgratungsvorrichtung umfasst eine mobile austauschbare Entgratungseinrichtung, deren Entgratungseinrichtungen in einem schrägen Winkel im Grundkörper angeordnet sind. Durch deren Stellung ist es möglich, während der spanabhebenden Bearbeitung die entstehenden Grate in einem Arbeitsgang zu beseitigen, ohne dass es also der Verwendung eines separaten Werkzeugs bedürfe oder das Werkzeug zweimal über das Werkstück fahren muss. Bevorzugt wird eine Ausführungsform, die sich dadurch auszeichnet, dass die austauschbaren Entgratungseinrichtungen schräg in einem bestimmten Winkel zur x-Achse des Werkzeugs im Grundkörper platziert werden. Insbesondere ist es damit möglich die Entgratungseinrichtung je nach Bedarf einzusetzen oder bei deren Verschleiß auszutauschen sowie durch deren Positionierung und Stellung Einfluss auf Umfangsgeschwindigkeit und Rotationsrichtung zu nehmen. Die schräge Stellung der Entgratungseinrichtung hat zur Folge, dass die Bürsten durch das Werkstück während des Bearbeitungsprozesses in ...

Description

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zur spanabtragenden Bearbeitung von Werkstücken gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zur spannabtragenden Bearbeitung von Werkstücken gemäß Oberbegriff des Anspruchs 6. Ein solches Werkzeug und Verfahren wird beispielweise in der EP 1186366 B1 beschrieben.
Werkzeuge und Verfahren der hier angesprochenen Art sind bekannt. Insbesondere in Bearbeitungszentren werden Werkstücke mehreren Bearbeitungsschritten unterworfen wie z. B. Bohren, Reiben, Fräsen. Die Bearbeitungszentren sind diesbezüglich mit mehreren Werkzeugen bestückt und der Werkzeugwechsel erfolgt im Bearbeitungszentrum, d. h. das Bearbeitungszentrum kann dementsprechend Werkstücke effektiv bzw. wirtschaftlich bearbeiten.
Es hat sich herausgestellt, dass beim Fräsen eines Werkstücks Grate entstehen können, die zu einer nachhaltigen Verletzungsgefahr führen. Daher werden nach der spanabtragenden Bearbeitung von Werkstücken Entgratungswerkzeuge eingesetzt, um die entstehenden Grate zu entfernen. Das Bearbeitungszentrum muss demzufolge mit einem zweiten Werkzeug bestückt werden, um die bei der spanabhebenden Bearbeitung entstandenen Grate zu entfernen. Dies ist im Sinne der Wirtschaftlichkeit sehr nachteilig.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Werkzeug zur spanabhebenden Bearbeitung von Werkstücken zu schaffen, dass das Werkstück spanabhebend bearbeitet und gleichzeitig oder zeitlich versetzt den entstandenen Grat am Werkstück entfernt.
Ein gattungsähnliches Werkzeug ist in der EP 1186366 B1 beschrieben, wobei hier die Entgratungseinrichtung über einen Kolben axial aus dem Werkzeug ausgefahren werden kann. Die Büsten erfahren bezüglich Ihrer steifen nicht beweglichen Positionierung im Grundkörper parallel zur Rotationsachse des Werkzeugs immer einen Gleichlauf, was zur Folge hat, dass die Entgratungseinrichtungen den Span nicht vollständig erfassen können und ihn gegebenenfalls nur nach unten drücken. Gleichlauf bedeutet, dass die Schneiden und die Entgratungseinrichtung in gleicher Umfangsrichtung rotieren. Sollte beabsichtig werden, dass die Entratungseinrichtung entgegen der Spannrichtung zum Einsatz kommen sollte, muss das Werkzeug im Bearbeitungszentrum angehalten und entgegen der Spanrichtung rotiert werden. Dies hat eine nachhaltige Wirtschaftlichkeit zur Folge.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Werkzeug vorgeschlagen, dass die in Anspruch 1 genannten Merkmale zeigt.
Die erfindungsgemäße Entgratungsvorrichtung umfasst eine mobile austauschbare Entgratungseinrichtung, deren Entgratungseinrichtungen in einem schrägen Winkel zur x-Achse des Werkzeugs im Grundköper angeordnet sind. Durch deren Stellung ist es möglich, während der spanabhebenden Bearbeitung die entstehenden Grate in einem Arbeitgang zu beseitigen ohne das es also der Verwendung eines separaten Werkzeugs bedürfe oder das Werkzeug zweimal über das Werkstück fahren muss.
Bevorzugt wird eine Ausführungsform, die sich dadurch auszeichnet, dass die austauschbaren Entgratungseinrichtungen schräg in einem bestimmten Winkel zur x-Achse des Werkzeugs im Grundkörper platziert werden. Insbesondere ist es damit möglich die Entgratungseinrichtung je nach Bedarf einzusetzen oder bei deren Verschleiß auszutauschen sowie durch deren Positionierung und Stellung Einfluss auf Umfangsgeschwindigkeit und Rotationsrichtung zu nehmen.
Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Zur Lösung der Aufgabe wird ein Verfahren zur spanabtragenden Bearbeitung von Werkstücken vorgeschlagen, dass sich dadurch auszeichnet, dass mittels ein und denselben Werkzeugs sowohl die spanabtragende Bearbeitung als auch die Entgratung des Werkstücks erfolgt.
Weitere Ausführungsformen des Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung wird im folgendem anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
1 einen Ausschnitt des Werkzeugs in der Seitenansicht.
2 eine Darstellung des Werkzeugs in der Draufsicht.
3 einen weiteren Ausschnitt des Werkzeugs in der Seitenansicht.
Aus 1 ist erkennbar, dass das Werkzeug (1) einen Grundkörper (2) aufweist, welcher eine Entgratungseinrichtung in Form von Bürstwerkzeugen (3) besitzt. Das Werkzeug (1) wird bei der Bearbeitung eines Werkstücks in Rotation versetzt, so dass die Schneiden Material vom Werkstück abtragen können. Das Material wird in Form von Spänen abgetragen, welche über einen Spanraum an den Schneiden abgeführt werden. Wesentlich ist, dass bei der Rotation des Werkzeugs bzw. der Schneiden im Uhrzeigersinn Material am Werkstück in Form von Spänen abgetragen wird und dabei Grate entstehen können.
Beim Werkzeug ist eine Entgratungsvorrichtung vorgesehen, die mindestens ein Entgratungseinrichtung umfasst. Die Anzahl der Entgratungseinrichtungen am Werkzeug ist anhängig vom Werkzeugdurchmesser oder der Größe bzw. Durchmessers der Entgratungseinrichtung. In dem Ausführungsbeispiel 1 sind zwei Entgratungswerkzeuge (3) abgebildet, welche zueinander schräg zur x-Achse (4) des Werkzeugs (2) platziert sind und entsprechend Ihrer Größe mehreren Schneiden zugeordnet werden können. Die Anzahl der Entgratungseinrichtungen kann auch entsprechend der Anzahl der Schneiden entsprechen. Die schräge Stellung der Entgratungseinrichtung hat zur Folge, dass die Bürsten durch das Werkstück während des Bearbeitungsprozess in Rotation versetzt werden. Bei der spanabhebenden Bearbeitung eines Werkstücks wird das Werkzeug üblicherweise in Rotation versetzt, so dass die Schneiden Material vom Werkstück abtragen können. Je nach Stellung, Winkel (8) der Büsten im Werkzeug zur x-Achse (4), erfährt das Entgratungswerkzeug eine unterschiedliche Umfangsgeschwindigkeit, d. h. je stärker das Entgratungswerkzeug auf das Werkstück drückt umso schneller wird es sich drehen. Nicht nur die Stellung sonder auch die Einstecktiefe der Entgratungswerkzeuge können auf die Eigenrotation der Entgratungseinrichtung Einfluss nehmen. Je nach Stellung der Entgratungseinrichtung erfährt das Entgratungswerkzeug eine Links- oder Rechtsdrehung. Werden die Bürsten der Entgratungseinrichtung in einem Winkel (8) zur x-Achse eingesetzt, erfährt die Entgratungseinrichtung einen Gegenlauf, d. h. die Rotationsrichtungen zwischen Werkzeug und Entgratungseinrichtung sind unterschiedlich. Werden die Bürsten der Entgratungseinrichtung im schrägen Winkel zur Umfangsseite (9) des Werkzeugs eingesetzt, erfährt das Werkzeug einen Gleichlauf. Die Entgratungseinrichtungen können auch im schrägen Winkel parallel zueinander angeordnet werden, so dass eine Entgratungseinrichtung im Gleichlauf und die andere im Gegenlauf zur Drehrichtung des Fräswerkzeugs rotiert. Die Rotationsgeschwindigkeit der Entgratungseinrichtungen sind auch abhängig von Ihrer Positionierung. Je größer der Teilkreisdurchmesser, desto größer ist deren Rotation.
2 zeigt das Werkzeug in der Draufsicht. Bei der Darstellung sind 8 Schneiden (7) dargestellt Die Entgratungsvorrichtung besitzt im Grundkörper (2) des Werkzeugs (1) mehrere Ausnehmungen (6), in welchem die Entgratungseinrichtungen befestigt und gelagert werden. In den Ausnehmungen (6) werden die Entgratungswerkzeuge formschlüssig oder kraftschlüssig befestigt. Die Form der Befestigung muss eine Austauschbarkeit der Entgratungseinrichtungen gewährleisten.
Die 3 zeigt das Werkzeug in der Seitenansicht im Schnitt. Das Werkzeug ist beispielsweise über einen Hohlschaftkegel (5) mit einer Werkzeugmaschine beziehungsweise einer Bearbeitungsstation verbindbar. Sollte für die Bürsten eine gezielte Kühlung erforderlich sein, so lassen sich die erforderlichen Kühlkanäle in Verbindung mit dem Hauptkühlkanal im Inneren der Werkzeugs verbinden. Die Entgratungseinrichtungen (3) im Grundkörper (2) des Werkzeugs (1) sind in einem Winkel zur Umfangsseite (9) angeordnet, dies hat zur Folge, dass die Rotationsrichtung der Entgratungseinrichtung gleich des Werkzeugs ist.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt an der einfachen Austauschbarkeit der Entgratungseinrichtungen. Durch die Austauschbarkeit lässt sich das Fräswerkzeug in Verbindung mit der Entgratungseinrichtung konstruktiv einfach herstellen und dementsprechend wirtschaftlich einsetzen. Die Entgratungswerkzeuge kommen also nur dann zum Einsatz, wenn ein Grat am Werkstück entsteht.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- EP 1186366 B1 [0001, 0005]

Claims

Werkzeug zur spanabhebenden Bearbeitung von Werkstücken, mit einem Grundkörper und einer Entgratungsvorrichtung, welche am Grundköper des Werkzeugs mindestens eine Ausnehmung besitzt in deren sich die Entgratungseinrichtungen befinden, dadurch gekennzeichnet, dass die Entgratungseinrichtungen (3) zwischen Werkstück und Werkzeug über die Rotation des Werkzeugs (1) in Bewegung versetzt werden.
Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel der Entgratungseinrichtungen (3) im Grundkörper (2) die Rotationsrichtung bestimmt.
Werkzeug nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierung der Entgratungseinrichtungen (3) im Grundkörper die Rotationsgeschwindigkeit bestimmt.
Werkzeug nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Entgratungseinrichtungen (3) ausgetauscht werden können.
Werkzeug nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstecktiefe der Entgratungseinrichtungen (3) variieren kann.
Werkzeug nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlung der Entgratungseinrichtungen (3) über einen separaten Kühlkanal erfolgen kann
Verfahren zur spanabhebenden Bearbeitung von Werkstücken mittels eines Werkzeugs nach Anspruch 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass die Entgratungseinrichtung durch Ihre Stellung im Grundkörper (2) sowie der Rotationsrichtung des Werkzeugs (1) in Verbindung mit dem Werkstück eine Eigendrehung erfahren.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Entgratungseinrichtung (3) separat formschlüssig ausgetauscht wird.
Verfahren nach Anspruch 7 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Entgratungseinrichtung (3) separat kraftschlüssig ausgetauscht wird.
Verfahren nach Anspruch 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Entgratungseinrichtung (3) nach Stellung und Einstecktiefe sowie Positionierung eine unterschiedliche Umfangsgeschwindigkeit erhalten.