DE102014008645B4

DE102014008645B4 - face milling

Info

Publication number: DE102014008645B4
Application number: DE102014008645.3A
Authority: DE
Inventors: Peter Kopton
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2014-06-13
Filing date: 2014-06-13
Publication date: 2018-07-19
Anticipated expiration: 2034-06-14
Also published as: DE102014008645A1; WO2015188940A1

Abstract

Stirnfräswerkzeug zum Stirnfräsen einer im Wesentlichen ebenen Werkstückoberfläche (3), mit einer Rotationsbewegung (R) um eine zur Werkstückoberfläche (3) rechtwinklige Werkzeugachse (W) und mit einer Vorschubbewegung (v) quer zur Werkzeugachse (W) sowie entlang der Werkstückoberfläche (3), welches Stirnfräswerkzeug zumindest einen Fräszahn (5) mit einer Umfangsschneide (7) aufweist, wobei die Umfangsschneide (7) des Fräszahns (5) zwei Umfangsschneidkanten (21) aufweist, die jeweils in entgegengesetzten Drehrichtungen wirken, dadurch gekennzeichnet, dass der Fräszahn (5) eine Stirnschneide (23) aufweist, dass an jeder Umfangsschneidkante (21) eine, einem Spanraum (29) zugewandte Spanfläche (31) und eine umfangsseitige Freifläche (33) zusammenlaufen, dass die Freifläche (33) zwischen den Umfangsschneidkanten (21) unter Bildung einer umfangsseitigen Spankammer (35) mit einem Freiwinkel (α) an der jeweiligen Umfangsschneidkante (21) abschließt, dass an jeder Stirnschneidkante (25) eine, einen Spanraum (37) zugewandte Spanfläche (39) und eine stirnseitige Freifläche (41) zusammenlaufen, und dass in den Freiflächen (33, 41) des Fräszahns (5) zumindest ein, mit einem Kühl- und/oder Schmiermittelversorgungssystem verbundener Kühl-und/oder Schmiermittelauslass (59) ausgebildet ist.End milling tool for face milling of a substantially planar workpiece surface (3), with a rotational movement (R) about a workpiece surface (3) perpendicular tool axis (W) and with a feed movement (v) transversely to the tool axis (W) and along the workpiece surface (3) in which the end cutting tool has at least one cutting tooth (5) with a peripheral cutting edge (7), wherein the peripheral cutting edge (7) of the cutting tooth (5) has two circumferential cutting edges (21) which each act in opposite directions of rotation, characterized in that the cutting tooth (5 ) has a front cutting edge (23) that at each peripheral cutting edge (21), a chip space (29) facing rake surface (31) and a peripheral free surface (33) converge that the free surface (33) between the peripheral cutting edges (21) to form a circumferential chip chamber (35) with a clearance angle (α) at the respective peripheral cutting edge (21) terminates that at each end cutting edge (25) one, a chip space (37) facing rake surface (39) and a frontal free surface (41) converge, and that in the free surfaces (33, 41) of the cutting tooth (5) at least one, with a cooling and / or Lubricant supply system connected cooling and / or lubricant outlet (59) is formed.

Description

Die Erfindung betrifft ein Stirnfräswerkzeug zum Stirnfräsen einer Werkstückoberfläche nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a face milling tool for the face milling of a workpiece surface according to the preamble of claim 1.

Die Erzeugung einer ebenen Werkstückoberfläche erfolgt durch ein Stirnfräsen, dass in ein Umfangsstirnfräsen und in ein Umfangsstirnplanfräsen unterteilt werden kann. Beim Umfangsstirnplanfräsen (Walzfräsen) liegt die Werkzeugachse parallel zur bearbeitenden Werkstückoberfläche. Das heißt der Fräser arbeitet nur mit seinen Umfangsschneiden.The production of a flat workpiece surface is done by face milling, which can be subdivided into a peripheral end milling and a peripheral end milling. With circumferential end milling (milling), the tool axis lies parallel to the machined workpiece surface. This means that the cutter works only with its peripheral cutting edges.

Beim Umfangsstirnfräsen steht dagegen die Werkzeugachse rechtwinklig zur Werkstückoberfläche. Die Schneiden des Fräsers sind aufgeteilt in Umfangsschneiden und in Stirnschneiden. Die Umfangsschneiden zerspanen in einer Vorschubbewegung quer zur Werkzeugachse den Oberflächenwerkstoff, während die Stirnschneiden des Fräswerkzeuges die bearbeitete Werkstückoberfläche im Wesentlichen glattschaben.In circumferential end milling, on the other hand, the tool axis is perpendicular to the workpiece surface. The cutting edges of the milling cutter are divided into peripheral cutting edges and end cutting edges. The peripheral cutting edges in a feed movement transverse to the tool axis, the surface material, while the end cutting of the milling tool, the processed workpiece surface substantially scraping.

Die gattungsbildende DE 41 15 095 A1 beschreibt ein Fräswerkzeug für Holzbearbeitungsmaschinen. Das Fräswerkzeug weist dabei einen Fräszahn mit zwei Umfangsschneidkanten auf, die jeweils in entgegengesetzten Drehrichtungen wirken. Beim Antreiben des Werkzeugkörpers in eine Richtung ist nur eine Schneide wirksam. Die nachfolgende Schneide ist ohne Wirkung und kommt nicht mit dem Holz-Werkstück in Kontakt.The generic DE 41 15 095 A1 describes a milling tool for woodworking machines. The milling tool in this case has a cutting tooth with two peripheral cutting edges, each acting in opposite directions of rotation. When driving the tool body in one direction, only one cutting edge is effective. The following cutting edge has no effect and does not come into contact with the wood workpiece.

Aus der DE 695 12 931 T2 ist ein Fräser bekannt, der ein Werkstück sowohl in der rechtsläufigen als auch in der linksläufigen Drehrichtung schneiden kann.From the DE 695 12 931 T2 a milling cutter is known which can cut a workpiece in both the right-handed and the left-handed direction of rotation.

Die DE 101 28 329 A1 beschreibt ein Verfahren zum Betrieb eines Messerkopfes mit Wendeschneidplatten.The DE 101 28 329 A1 describes a method for operating a cutter head with indexable inserts.

Aus der DE 195 16 946 A1 ist ein Stirnfräswerkzeug bekannt, dass zum Stirnfräsen einer im Wesentlichen ebenen Werkstückoberfläche einsetzbar ist. Im Fräsbetrieb wird das Fräswerkzeug mit einer Rotationsbewegung um eine zur Werkstückoberfläche rechtwinklige Werkzeugachse sowie mit einer Vorschubbewegung quer zur Werkzeugachse sowie entlang der Werkstückoberfläche angetrieben. Das Fräswerkzeug weist eine Anzahl von Fräszähnen auf, von denen jeder eine in Längsrichtung der Werkzeugachse verlaufende Umfangsschneide und eine in Querrichtung verlaufende, an der Werkzeug-Stirnseite angeordnete Stirnschneide aufweist, wobei die Stirnschneide das Werkstückmaterial an der Werkstückoberfläche bis auf ein Nennmaß abträgt.From the DE 195 16 946 A1 a face milling tool is known that can be used for the face milling of a substantially planar workpiece surface. In milling operation, the milling tool is driven with a rotational movement about a tool axis perpendicular to the workpiece surface and with a feed movement transversely to the tool axis and along the workpiece surface. The milling tool has a number of cutting teeth, each of which has a circumferentially extending in the longitudinal direction of the tool axis peripheral edge and a transversely extending, arranged on the tool end side end cutting edge, wherein the end cutting the workpiece material on the workpiece surface up to a nominal size.

In der DE 195 16 946 A1 sind die Fräszähne als separate Bauteile in einem Grundkörper des Stirnfräswerkzeuges eingesetzt. Nach einer vorgegebenen Betriebsdauer sind die Umfangs- und Stirnschneiden des Fräswerkzeuges nachzuschleifen oder die Schneidplatten auszutauschen.In the DE 195 16 946 A1 the cutting teeth are used as separate components in a main body of Stirnfräswerkzeuges. After a specified period of operation, the peripheral and end cutting edges of the milling tool are to be reground or the inserts exchanged.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Stirnfräswerkzeug bereitzustellen, bei dem im Vergleich zu einem herkömmlichen Stirnfräswerkzeug eine höhere Betriebsdauer erzielbar ist.The object of the invention is to provide a face milling tool in which a higher operating time can be achieved compared to a conventional face milling tool.

Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.The object is solved by the features of claim 1. Preferred embodiments of the invention are disclosed in the subclaims.

Gemäß dem Anspruch 1 weist jeder der Fräszähne des Stirnfräswerkzeuges nicht eine Umfangsschneidkante auf, sondern vielmehr zwei Umfangsschneidkanten, die jeweils in entgegengesetzten Drehrichtungen des Werkzeuges wirken. Durch die Bereitstellung von zwei Umfangsschneidkanten je Fräswerkzeug kann somit die Betriebsdauer des Fräswerkzeuges verdoppelt werden. Bei einer Fräsbearbeitung in der ersten Drehrichtung erfolgt somit ein Materialabtrag durch die erste der beiden Umfangsschneidkanten, während die zweite Umfangsschneidkante funktionslos mitdreht. In einer entgegengesetzten Werkzeugdrehrichtung erfolgt dagegen der Materialabtrag durch die zweite Umfangsschneidkante, während die erste Umfangsschneidkante funktionslos mitdreht.According to claim 1, each of the cutting teeth of the face milling tool does not have a peripheral cutting edge, but rather two peripheral cutting edges, each acting in opposite directions of rotation of the tool. By providing two peripheral cutting edges per milling tool thus the service life of the milling tool can be doubled. In a milling in the first direction of rotation is thus carried out a material removal by the first of the two circumferential cutting edges, while the second circumferential cutting edge rotates without function. In contrast, in an opposite direction of tool rotation material removal takes place through the second peripheral cutting edge, while the first peripheral cutting edge rotates without function.

Analog zur Umfangsschneide kann auch die Stirnschneide des Fräszahns zwei Stirnschneidkanten aufweisen, die jeweils in entgegengesetzten Drehrichtungen wirken, das heißt einen Materialabtrag am Werkstück vornehmen.Analogous to the peripheral cutting edge, the cutting edge of the cutting tooth can also have two end cutting edges which each act in opposite directions of rotation, that is to say carry out a material removal on the workpiece.

In einer technischen Ausführung der Erfindung können die in derselben Drehrichtung wirkenden Umfangsschneidkante und Stirnschneidkante an einer radial äußeren, stirnseitigen Schneidenkante zusammenlaufen. Bevorzugt können die Umfangsschneidkanten und/oder die Stirnschneidkanten spiegelsymmetrisch ausgebildet sein, und zwar mit Bezug auf eine durch die Werkzeugachse verlaufende Spiegelebene. Speziell in diesem Fall kann bei geeigneter geometrischer Ausführung die jeweils funktionslose Umfangsschneidkante (und/oder Stimschneidkante) mit ihrem Rücken bzw. ihrer Freifläche gegen die bearbeitete Werkstückoberfläche schaben oder drücken, wodurch sich ein Selbstschärfungseffekt der funktionslos mitdrehenden Stirn- und/oder Umfangsschneidkante ergibt. Ein solcher Selbstschärfungseffekt der jeweiligen Schneidkante ergibt sich erfindungsgemäß bei der nachfolgend beschrieben Fräszahngeometrie: So läuft erfindungsgemäß an jeder der Umfangsschneidkante eine, einem Spanraum zugewandte Spanfläche und eine umfangsseitige Freifläche zusammen. In gleicher Weise läuft erfindungsgemäß auch an jeder Stirnschneidkante eine, einem Spanraum zugewandte Spanfläche und eine stirnseitige Freifläche zusammen. Die umfangsseitige Freifläche schließt dabei erfindungsgemäß unter Bildung einer umfangsseitigen Spankammer mit einem Freiwinkel an der jeweiligen Umfangsschneidkante ab. Entsprechend kann auch die stirnseitige Freifläche zwischen den Stirnschneidkanten unter Bildung einer stirnseitigen Spankammer mit einem Freiwinkel an der jeweiligen Stirnschneidkante abschließen.In a technical embodiment of the invention, the circumferential cutting edge and the front cutting edge acting in the same direction of rotation can converge on a radially outer, frontal cutting edge. Preferably, the peripheral cutting edges and / or the end cutting edges may be formed mirror-symmetrically, with respect to a plane passing through the tool axis mirror plane. Especially in this case can scrape or press with their back or their free surface against the machined workpiece surface with appropriate geometric design, the respective non-functional peripheral cutting edge (and / or trim edge), resulting in a self-sharpening effect of the co-rotating co-rotating front and / or peripheral cutting edge. Such a self-sharpening effect of the respective cutting edge is obtained according to the invention in the case of the following described cutting tooth geometry: According to the invention, one of the circumferential cutting edges runs according to the invention Chip space facing chip surface and a peripheral free space together. In the same way, according to the invention, a rake face facing a chip space and an open-sided flank face also run together at each end cutting edge. The circumferential free surface closes according to the invention, forming a peripheral chip chamber with a clearance angle at the respective peripheral cutting edge. Accordingly, the frontal free surface between the end cutting edges to complete a frontal chip chamber with a clearance angle at the respective end cutting edge complete.

Für eine in Werkzeugumfangsrichtung kompakte Fräszahngeometrie gehen die oben definierten stirnseitigen und umfangsseitigen Freiflächen an einer konkav verlaufenden Freikante ineinander über. Die Freikante erstreckt sich zwischen den beiden Schneidenecken des Fräszahns, an denen, wie oben definiert, die jeweiligen Umfangs- und Stirnschneidkanten zusammenlaufen.For a milling tooth geometry that is compact in the tool circumferential direction, the frontal and circumferential open areas defined above merge into one another at a concave free edge. The free edge extends between the two cutting corners of the cutting tooth, at which, as defined above, the respective circumferential and end cutting edges converge.

In einer technischen Umsetzung kann der Fräszahn eine als separates Bauteil gebildete Schneidplatte sein. Die Schneidplatte kann in einer Ausnehmung eines Grundkörpers des Fräswerkzeuges eingesetzt sein, und zwar stoffschlüssig und/oder formschlüssig, beispielsweise durch eine Löt- und/oder Schweißverbindung, oder alternativ/zusätzlich durch eine Klemm- und/oder Schraubverbindung.In a technical implementation, the cutting tooth may be a cutting plate formed as a separate component. The insert may be inserted in a recess of a base body of the milling tool, namely materially and / or positively, for example by a solder and / or weld, or alternatively / additionally by a clamping and / or screw connection.

An der Schneidplatte können sowohl die Umfangsschneidkanten als auch die Stirnschneidkanten ausgebildet sein. In der Einbaulage kann hierzu die den Fräszahn bildende Schneidplatte den Grundkörper umfangsseitig mit einem Radialversatz überragen. In gleicher Weise kann die Schneidplatte den Grundkörper stirnseitig um einen Axialversatz überragen. In diesem Fall können die stirnseitigen Spanflächen und auch die umfangsseitigen Spanflächen jeweils durch die Schneidplatte ausgebildet sein. Demgegenüber können die Spanräume nutenförmig im Grundkörper des Fräswerkzeuges ausgebildet sein.Both the peripheral cutting edges and the end cutting edges can be formed on the cutting plate. For this purpose, in the installation position, the cutting plate forming the cutting tooth can project beyond the base body with a radial offset on the circumference. In the same way, the cutting plate can project beyond the base body by an axial offset. In this case, the frontal rake faces and also the peripheral rake faces can each be formed by the cutting plate. In contrast, the chip spaces can be formed groove-shaped in the main body of the milling tool.

Das Stirnfräswerkzeug wird erfindungsgemäß über ein Kühlmittelversorgungssystem im Fräsbetrieb mit Kühlmittel versorgt. Hierzu ist erfindungsgemäß speziell in den Freiflächen des Fräszahns zumindest ein mit dem Kühlmittelversorgungssystem verbundener Kühlmittelauslass ausgebildet. Für eine zuverlässige Kühlmittelversorgung kann das Stirnfräswerkzeug eine zentrale Kühlmittelkammer aufweisen. Diese ist einerseits mit einem Zentralkanal mit dem Kühlmittelversorgungssystem verbunden. Andererseits kann von der zentralen Kühlmittelkammer zumindest ein Kühlmittelkanal abzweigen und zum Kühlmittelauslass an der Fräszahn-Freifläche geführt sein.The end mill is inventively supplied via a coolant supply system in milling with coolant. For this purpose, according to the invention, at least one coolant outlet connected to the coolant supply system is formed, especially in the open spaces of the cutting tooth. For a reliable coolant supply, the face milling tool can have a central coolant chamber. This is on the one hand connected to a central channel with the coolant supply system. On the other hand, at least one coolant channel can branch off from the central coolant chamber and be led to the coolant outlet at the milling tooth clearance surface.

In einer technischen Realisierung kann die Kühlmittelkammer eine an der Werkzeugstirnseite zum Beispiel im Grundkörper ausgebildete Ausnehmung sein. Die Ausnehmung ist einerseits durch den Innenumfang des Grundkörpers, durch eine grundkörperseitige Bodenwand sowie durch eine lösbare Abdeckplatte begrenzt, die an der Werkzeugstirnseite fluiddicht die Ausnehmung schließt.In a technical realization, the coolant chamber may be a recess formed on the tool face, for example in the main body. The recess is bounded on the one hand by the inner circumference of the base body, by a base-body-side bottom wall and by a detachable cover plate, which closes the recess in a fluid-tight manner on the end face of the tool.

In gängiger Praxis wird bei der geometrischen Auslegung eines Fräswerkzeuges zwischen einem Freiwinkel, einem Keilwinkel und einem Spanwinkel des jeweiligen Fräszahns unterschieden. Die Größe dieser Winkel hängt von der jeweiligen Werkzeug-/Werkstück-Kombination ab. Speziell der Freiwinkel der Umfangsschneidkanten begrenzt die fertigungstechnisch relevante Vorschubgeschwindigkeit des Stirnfräswerkzeugs. Bei einer Erhöhung des Freiwinkels kann die Vorschubgeschwindigkeit gesteigert werden. Jedoch geht die Freiwinkel-Erhöhung einher mit einer entsprechenden Reduzierung des Keilwinkels der jeweiligen Umfangsschneidkante, wodurch die Gefahr von Werkzeugbruch oder zumindest eines vorzeitigen Verschleißes besteht.In common practice, a distinction is made in the geometric design of a milling tool between a clearance angle, a wedge angle and a rake angle of the respective cutting tooth. The size of these angles depends on the respective tool / workpiece combination. Specifically, the clearance angle of the peripheral cutting edges limits the manufacturing technology relevant feed rate of Stirnfräswerkzeugs. When the clearance angle is increased, the feed rate can be increased. However, the clearance angle increase is accompanied by a corresponding reduction of the wedge angle of the respective peripheral cutting edge, whereby there is a risk of tool breakage or at least premature wear.

Die vorstehend erläuterten und/oder in den Unteransprüchen wiedergegebenen vorteilhaften Aus- und/oder Weiterbildungen der Erfindung können - außer zum Beispiel in den Fällen eindeutiger Abhängigkeiten oder unvereinbarer Alternativen - einzeln oder aber auch in beliebiger Kombination miteinander zur Anwendung kommen.The advantageous embodiments and / or further developments of the invention explained above and / or reproduced in the dependent claims can be used individually or else in any desired combination with one another, for example in the case of clear dependencies or incompatible alternatives.

Die Erfindung und ihre vorteilhaften Aus- und Weiterbildungen sowie deren Vorteile werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.The invention and its advantageous embodiments and further developments and advantages thereof are explained in more detail below with reference to drawings.

Es zeigen:

1 in Seitenansicht ein Stirnfräswerkzeug;
2 das Stirnfräswerkzeug in perspektivischer Darstellung;
3 das Stirnfräswerkzeug in einer perspektivischen Explosionsdarstellung;
4 und 5 jeweils eine Vorderansicht sowie eine Detailansicht des Stirnfräswerkzeuges;
6 das Stirnfräswerkzeug in einer vergrößerten perspektivischen Teilansicht;
7 eine Teilschnittdarstellung entlang der Schnittebene B-B aus der 6;
8 eine Ansicht entsprechend der 3 mit durch Pfeilen hervorgehobenen Kühlmittel-Strömungswegen;
9 eine Ansicht von oben zur Veranschaulichung eines aus dem Stand der Technik bekannten Stirnfräswerkzeuges;
10a und b in Ansichten entsprechend der 9 das erfindungsgemäße Stirnfräswerkzeug;
11 eine Ansicht entsprechend der 5 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.

Show it:

1 in side view a face milling tool;
2 the Stirnfräswerkzeug in perspective view;
3 the Stirnfräswerkzeug in a perspective exploded view;
4 and 5 in each case a front view and a detailed view of the Stirnfräswerkzeuges;
6 the Stirnfräswerkzeug in an enlarged partial perspective view;
7 a partial sectional view along the section plane BB of the 6 ;
8th a view corresponding to the 3 with coolant flow paths highlighted by arrows;
9 a top view illustrating a known from the prior art Endfräswerkzeuges;
10a and b in views corresponding to 9 the end mill according to the invention;
11 a view corresponding to the 5 according to a further embodiment.

Anhand der 9 wird zunächst zum einfacheren Verständnis der Erfindung ein herkömmliches Stirnfräswerkzeug 1 beschrieben, dass den Ausgangspunkt der Erfindung bildet und beim Umfangsstirnfräsen eingesetzt wird. In der 9 ist die Werkzeugachse W des Stirnfräswerkzeuges 1 senkrecht zu einer zu bearbeitenden Werkstückoberfläche 3 ausgerichtet. Das Fräswerkzeug 1 weist umfangsseitig eine Reihe von gleichmäßig verteilten Fräszähnen 5 auf. Diese weisen am Außenumfang ausgebildete Umfangsschneiden 7 sowie stirnseitig am Fräswerkzeug 1 ausgebildete Stirnschneiden (in der 9 nicht gezeigt) auf, die der Werkzeugoberfläche zugewandt sind. Das Fräswerkzeug 1 zerspant den Werkstoff hauptsächlich mit den Umfangsschneiden 7, während die Stirnschneiden lediglich die bearbeitete Werkstückoberfläche 9 auf ein Nennmaß abfräsen oder alternativ lediglich glattschaben. Im dargestellten Fräsbetrieb wird das Fräswerkzeug 1 mit einer Rotationsbewegung R um die Werkzeugachse W angetrieben. Zudem wird das Stirnfräswerkzeug 1 mit einer Vorschubbewegung v quer zur Werkzeugachse W sowie entlang der Werkstückoberfläche 3 angetrieben.Based on 9 First, for ease of understanding the invention, a conventional end mill tool 1 described that forms the starting point of the invention and is used in peripheral end milling. In the 9 is the tool axis W of the face milling tool 1 perpendicular to a workpiece surface to be machined 3 aligned. The milling tool 1 has circumferentially a number of uniformly distributed cutting teeth 5 on. These have peripheral edges formed on the outer circumference 7 as well as on the front side of the milling tool 1 trained forehead cutting (in the 9 not shown) facing the tool surface. The milling tool 1 Cleaves the material mainly with the peripheral cutting edges 7 while the end cutting only the machined workpiece surface 9 to cut to a nominal size or alternatively only scraping. In the illustrated milling operation, the milling tool 1 driven with a rotational movement R about the tool axis W. In addition, the end milling tool 1 with a feed movement v transverse to the tool axis W and along the workpiece surface 3 driven.

Bei jedem der Fräszähne 5 wird zwischen einem Freiwinkel a, einem Keilwinkel β und einem Spanwinkel γ unterschieden. Der Freiwinkel α ist in der 9 zwischen einer Schneiden-Rückseite (nachfolgend Freifläche) 11 und einer gedachten Kreislinie aufgespannt, entlang der sich die Umfangsschneiden 7 bewegen. Der Keilwinkel β ist zwischen der Schneiden-Vorderseite (nachfolgend Spanfläche) 13 und der Freifläche 11 aufgespannt. Der Spanwinkel γ ist zwischen einer Radiuslinie, auf der die Umfangsschneide 7 liegt, und der Schneiden-Spanfläche 13 aufgespannt. Im Hinblick auf die Auslegung der Vorschubgeschwindigkeit ist unter anderem der Freiwinkel α von Bedeutung. Zum Beispiel ist für eine Erhöhung der Vorschubgeschwindigkeit entsprechend auch der Freiwinkel α zu erhöhen.For each of the cutting teeth 5 is distinguished between a clearance angle a, a wedge angle β and a rake angle γ. The clearance angle α is in the 9 between a cutting back (hereinafter free space) 11 and an imaginary circular line spanned along which the peripheral cutting 7 move. The wedge angle β is between the cutting front side (hereinafter clamping surface) 13 and the free surface 11 clamped. The rake angle γ is between a radius line on which the peripheral cutting edge 7 lies and the cutting rake face 13 clamped. With regard to the design of the feed rate, among other things, the clearance angle α is important. For example, for an increase in the feed rate, the clearance angle α must also be increased accordingly.

In den 1 bis 8 sowie 10a, 10b und 11 ist das erfindungsgemäße Fräswerkzeug gezeigt. Demzufolge weist das Fräswerkzeug 1 in der 1 einen Grundkörper 17 auf, der um die Werkzeugachse W rotierbar ist. An der Werkzeugspitze sind insgesamt zwölf Schneidplatten als separate Bauteile in Ausnehmungen 19 des Grundkörpers 17 eingesetzt und bilden die oben erwähnten Fräszähne 5. Die Fräszähne 5 sind in der Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt angeordnet. Die Umfangsschneide 7 jedes der Fräszähne 5 weist jeweils zwei Umfangsschneidkanten 21 auf, die im Fräsbetrieb jeweils in entgegengesetzten Drehrichtungen einen Materialabtrag bewirken. In gleicher Weise weist auch die Stirnschneide 23 jedes Fräszahns 5 zwei Stirnschneidkanten 25 auf, die jeweils in entgegengesetzten Drehrichtungen des Werkzeuges einen Materialabtrag am Werkstück bewirken.In the 1 to 8th and 10a, 10b and 11, the milling tool according to the invention is shown. Consequently, the milling tool 1 in the 1 a basic body 17 on, which is rotatable about the tool axis W. At the tool tip are a total of twelve inserts as separate components in recesses 19 of the basic body 17 used and form the above-mentioned cutting teeth 5 , The cutting teeth 5 are arranged evenly distributed in the circumferential direction. The peripheral cutting edge 7 Each of the cutting teeth 5 has two circumferential cutting edges 21 on, which cause a material removal in each case in opposite directions of rotation in the milling operation. In the same way also points the front cutting edge 23 each cutter tooth 5 two end cutting edges 25 on, each effect in opposite directions of rotation of the tool material removal on the workpiece.

Wie aus den Figuren hervorgeht, sind die, jeweils in derselben Drehrichtung wirkenden Umfangsschneid- und Stirnschneidkanten 21, 25 an einer radial äußeren stirnseitigen Schneidenecke 27 zusammengeführt. Die Schneidkanten 21, 25 des Fräszahns 5 sind dabei mit Bezug auf eine Spiegelebene S spiegelsymmetrisch ausgebildet, die durch die Werkzeugachse W verläuft, wie es in der 6 angedeutet ist.As can be seen from the figures, the circumferential cutting and end cutting edges acting in the same direction of rotation are each 21 . 25 at a radially outer frontal cutting corner 27 merged. The cutting edges 21 . 25 of the cutting tooth 5 are mirror-symmetrical with respect to a mirror plane S, which passes through the tool axis W, as shown in the 6 is indicated.

An jeder Umfangsschneidkante 21 des Fräszahns läuft eine, einem umfangsseitigen Spanraum 29 zugewandte Spanfläche 31 und eine umfangsseitige Freifläche 33 zusammen. Die umfangsseitige Freifläche zwischen den beiden Umfangsschneidkanten 21 schließt dabei unter Bildung einer umfangsseitigen Spankammer 35 mit einem Freiwinkel α_u an der jeweiligen Umfangsschneidkante 21 des Fräszahns 5 ab.At each circumferential cutting edge 21 of the cutting tooth runs one, a circumferential chip space 29 facing rake face 31 and a peripheral open space 33 together. The circumferential free space between the two peripheral cutting edges 21 closes thereby forming a peripheral chip chamber 35 with a clearance angle α _u at the respective peripheral cutting edge 21 of the cutting tooth 5 from.

Die gleiche geometrische Betrachtung gilt auch für die Stirnschneidkanten 25 des Fräszahns 5. An jeder der Stirnschneidkante 25 läuft eine, einen stirnseitigen Spanraum 37 zugewandte Spanfläche 39 und eine stirnseitige Freifläche 41 zusammen. Die stirnseitige Freifläche 41 des Fräszahns 5 schließt unter Bildung einer stirnseitigen Spankammer 43 mit einem Freiwinkel α_s an der jeweiligen Stirnschneidkante 25 ab.The same geometric consideration also applies to the end cutting edges 25 of the cutting tooth 5 , At each of the front cutting edge 25 runs one, a front-side chip space 37 facing rake face 39 and a frontal open space 41 together. The frontal open space 41 of the cutting tooth 5 closes, forming a front-side chip chamber 43 with a clearance angle α _s at the respective end cutting edge 25 from.

Wie aus der 6 weiter hervorgeht, gehen die stirnseitige Freifläche 41 und die umfangsseitige Freifläche 33 des Fräszahns an einer ebenfalls konkav verlaufenden Freikante 45 ineinander über. Die Freikante 45 erstreckt sich dabei zwischen den beiden Schneidenecken 27 des Fräszahns 5.Like from the 6 goes further, go the frontal open space 41 and the peripheral free space 33 of the cutting tooth on a likewise concave free edge 45 into each other. The free edge 45 extends between the two cutting corners 27 of the cutting tooth 5 ,

Wie aus der 6 weiter hervorgeht, ist dabei jede Schneidplatte mit einem Radialversatz Δr von der Werkzeugumfangsseite nach außen versetzt und über einen Axialversatz Δa von der Werkzeugstirnseite 30 nach vorne versetzt. Entsprechend werden die dem umfangsseitigen Spanraum 29 und dem stirnseitigen Spanraum 37 zugewandten Spanflächen 31 unmittelbar durch die Schneidplatte gebildet. Demgegenüber ist der umfangsseitige Spanraum 29 nutförmig in den Außenumfang des Grundkörpers 17 eingearbeitet. Der stirnseitige Spanraum 37 zwischen zwei Fräszähnen ist demgegenüber in der Werkzeug-Stirnseite 30 ausgebildet.Like from the 6 further shows, each cutting plate is offset with a radial offset .DELTA.r from the tool circumference side to the outside and an axial displacement .DELTA.a from the tool face 30 offset to the front. Accordingly, the peripheral chip space 29 and the frontal chip space 37 facing rake faces 31 formed directly by the cutting plate. In contrast, the circumferential chip space 29 grooved in the outer periphery of the body 17 incorporated. The frontal chip space 37 between two cutting teeth is in contrast in the tool end face 30 educated.

In der 7 ist die Geometrie der stirnseitigen Schneidkanten 25 eines Fräszahns 5 gezeigt. Demzufolge läuft die stirnseitige Freifläche 41 jeweils mit einem Freiwinkel α mit der jeweiligen Spanfläche 39 des Fräszahns zusammen und zwar unter Bildung eines Keilwinkels β. Der Spanwinkel γ ist in einer solchen Ausführungsvariante bei Null.In the 7 is the geometry of the frontal cutting edges 25 a cutting tooth 5 shown. As a result, the frontal free surface runs 41 each with a clearance angle α with the respective rake face 39 of the cutting tooth together, forming a wedge angle β. The rake angle γ is zero in such an embodiment.

Im Unterschied dazu ist in der 11 eine Fräszahngeometrie dargestellt, bei der sich die in Umfangsrichtung gegenüberliegenden Spanflächen 31 des Fräszahns 5 nicht parallel gegenüberliegen, sondern vielmehr keilförmig aufeinander zulaufen. In diesem Fall ergibt sich ein Spanwinkel β größer als Null. Zudem ist in der 11 die den Fräszahn 5 bildende Schneidplatte mit einer Formschlusskontur 47 ausgeführt, wodurch die Schneidplatte zusätzlich durch einen Formschluss im Grundkörper 17 gehalten werden kann.In contrast, in the 11 a Fräszahngeometrie shown, in which the opposing circumferentially rake faces 31 of the cutting tooth 5 not parallel to each other, but rather run into each other wedge-shaped. In this case, a rake angle β is greater than zero. Moreover, in the 11 the the cutting tooth 5 forming cutting plate with a form-fitting contour 47 executed, whereby the cutting plate in addition by a positive connection in the body 17 can be held.

In der 8 sind durch Pfeile die Strömungswege eines Kühlmittels 49 dargestellt, dass im Fräsbetrieb bis zu den Umfangs- und Stirnschneiden 7, 23 führbar ist. Hierzu ist in einer, den Grundkörper tragenden Fräskopfaufnahme 51 eine koaxial zur Werkzeugachse verlaufende Kühlmittelleitung vorgesehen, die strömungstechnisch mit dem Kühlmittelversorgungssystem verbunden ist. Die Kühlmittelleitung wird im Zusammenbauzustand durch den rotationssymmetrisch ausgeführten Grundkörper 17 geführt und ragt im Zusammenbauzustand mit ihrer Mündung in eine stirnseitige, zylindrische Kühlmittelkammer 53 ein. Die Kühlmittelkammer 53 ist gemäß der 3 oder 8 eine stirnseitig offene hohlzylindrische Ausnehmung, deren Boden sowie deren Umfangswandung durch den Grundkörper 17 definiert sind. Die Kühlmittelkammer 53 kann zudem durch eine lösbare Stirnplatte 55 fluiddicht geschlossen werden.In the 8th are the flow paths of a coolant through arrows 49 shown that in the milling operation up to the peripheral and end cutting 7 . 23 is feasible. For this purpose, a coaxial with the tool axis extending coolant line is provided in one, the base body carrying Fräskopfaufnahme 51, which is fluidly connected to the coolant supply system. The coolant line is in the assembled state by the rotationally symmetrical running body 17 guided and protrudes in the assembled state with its mouth in a front-side, cylindrical coolant chamber 53 one. The coolant chamber 53 is according to the 3 or 8th a frontally open hollow cylindrical recess whose bottom and its peripheral wall through the body 17 are defined. The coolant chamber 53 can also by a detachable face plate 55 be closed fluid-tight.

Wie aus der 8 weiter hervorgeht, zweigen von der Kühlmittelkammer 53 im Grundkörper 17 Kühlmittelkanäle 57 ab, die bis zu Kühlmittelauslässen 59 in den Freiflächen 33 des jeweiligen Fräszahns 5 geführt sind.Like from the 8th further, branches from the coolant chamber 53 in the main body 17 Coolant channels 57 starting up to coolant outlets 59 in the open spaces 33 of the respective cutting tooth 5 are guided.

In der 10a und 10b ist in unterschiedlichen Betriebszuständen das Fräswerkzeug in einer Bearbeitungssituation analog zur 9 gezeigt. In der 10a wird das Fräswerkzeug 1 in einer ersten Vorschubrichtung v₁ zur Bearbeitung der Werkstückoberfläche 3 angetrieben, und zwar entlang einer Werkstückkante 61, über die das Fräswerkzeug 1 teilweise hinwegragt. Eine solche Oberflächenbearbeitung führt zwangsläufig zu einer Gratbildung an der Werkstückkante 61.In the 10a and 10b is in different operating conditions, the milling tool in a processing situation analogous to 9 shown. In the 10a becomes the milling tool 1 in a first feed direction v ₁ for processing the workpiece surface 3 driven, along a workpiece edge 61 about which the milling tool 1 partially stooped. Such surface treatment inevitably leads to burr formation on the edge of the workpiece 61 ,

Im Stand der Technik wird der Grat an der Werkstückkante durch einen, dem Fräsvorgang nachgeschalteten Bürstvorgang fertigungstechnisch aufwendig beseitig. Im Unterschied dazu kann mit dem erfindungsgemäßen Fräswerkzeug 1 ein solcher nachgeschalteter Bürstvorgang weggelassen werden. Vielmehr erfolgt nach der Fräsbearbeitung in der Vorschubrichtung v₁ eine Rückstellung des Fräswerkzeuges in eine dazu entgegengesetzte Vorschubrichtung v₂ mit gleichzeitiger Drehrichtungsumkehr, wodurch die beim Fräsvorgang funktionslosen Umfangs- und Stirnschneiden 7, 23 wirken und den Grat an der Werkzeugkante 61 beseitigen.In the prior art, the burr at the edge of the workpiece is made expensive by means of a brushing process connected downstream of the milling process. In contrast, with the milling tool according to the invention 1 such a downstream brushing operation can be omitted. Rather, after the milling in the feed direction v _1, a provision of the milling tool in an opposite feed direction v ₂ with simultaneous reversal of direction, whereby the function of the milling operation without circumferential and end cutting 7 . 23 act and the ridge on the tool edge 61 remove.

Claims

End milling tool for face milling of a substantially flat workpiece surface (3), with a rotational movement (R) about a workpiece surface (3) perpendicular tool axis (W) and with a feed movement (v) transversely to the tool axis (W) and along the workpiece surface (3) in which the end cutting tool has at least one cutting tooth (5) with a circumferential cutting edge (7), wherein the peripheral cutting edge (7) of the cutting tooth (5) has two circumferential cutting edges (21) which each act in opposite directions of rotation, characterized in that the cutting tooth (5 ) has a front cutting edge (23) that at each peripheral cutting edge (21), a chip space (29) facing rake surface (31) and a peripheral free surface (33) converge that the free surface (33) between the peripheral cutting edges (21) to form a circumferential chip chamber (35) with a clearance angle (α _u ) at the respective peripheral cutting edge (21) concludes that at each Stirnsch enidkante (25) one, a chip space (37) facing rake face (39) and a frontal free surface (41) converge, and that in the free surfaces (33, 41) of the cutting tooth (5) at least one, with a cooling and / or Lubricant supply system connected cooling and / or lubricant outlet (59) is formed.

End milling tool after Claim 1 , characterized in that the front cutting edge (23) of the cutting tooth (5) has two end cutting edges (25), each acting in opposite directions of rotation.

End milling tool after Claim 2 , characterized in that acting in the same direction of rotation peripheral cutting edge (21) and end cutting edge (25) converge on a radially outer end-side cutting corner (27).

End milling tool after Claim 1 . 2 or 3 , characterized in that the peripheral cutting edges (21) and / or the end cutting edges (25) with respect to a through the tool axis (W) extending mirror plane (S) are mirror-symmetrical.

End milling tool according to one of the preceding claims, characterized in that the free surface (41) between the end cutting edges (25) to form a front-side chip chamber (43) with a clearance angle (α _s ) at the respective end cutting edge (25) closes.

End milling tool according to one of the preceding claims, characterized in that the frontal free surface (41) and the peripheral free surface (33) on a free edge (45) merge into one another, and in particular that the free edge (45) between the two cutting corners (27) of the Milling tooth (5) extends.

End milling tool according to one of the preceding claims, characterized in that the cutting tooth (5) is a cutting plate formed as a separate component, which is inserted into a base body (17) of the milling tool (1).

End milling tool after Claim 7 , characterized in that the cutting tooth (5) forming cutting edge the base body (17) to form the rake face (31, 39) circumferentially and / or frontally with a radial offset (.DELTA.r) and / or an axial offset (.DELTA.a) surmounted.

End milling tool according to one of the preceding claims, characterized in that the Stirnfräswerkzeug (1) has a central chamber (53) which is connected to the cooling and / or lubricant supply system, and that at least one cooling and / or lubricant channel (57) of the chamber (53) to the cooling and / or lubricant outlet (59) is guided.

End milling tool after Claim 9 , characterized in that the coolant chamber (53) on the tool front side (30) by means of a releasable cover plate (55) is fluid-tightly closable.