DE10356731B3 - Milling head for hollow or shaft milling tool has wedge-shaped cutting teeth projecting from milling head on rear face and circumference - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Fräskopf für einen Hohl- oder Schaftfräser für die Bearbeitung und/oder Einbringung von Löchern, Taschen und Freiformflächen in Werkstücke aus weichem Material mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.The The invention relates to a milling head for one Hollow or end mill for machining and / or Introduction of holes, Bags and free-form surfaces in workpieces of soft material with the specified in the preamble of claim 1 Features.
Hohlfräser mit
einteilig ausgebildeten oder auswechselbaren Fräsköpfen sind in den verschiedensten
Ausführungen
bekannt. Aus der
Aus
der
Aus
der
Aus
der
Aus
der
Beim Bearbeiten von geschäumten Kunststoffen mit Hohlfräsern oder Schaftfräsern mit derartigen Fräsköpfen ist der Nachteil gegeben, dass sie behutsam in das geschäumte Material eingeführt werden müssen und die Vorschubge schwindigkeit durch die stirnseitig mittig vorgesehenen Schneiden im Wesentlichen bestimmt ist.At the Editing foamed Plastics with hollow cutters or end mills with such milling heads given the disadvantage of being gentle in the foamed material be introduced have to and the Vorschubge speed through the front side centrally provided Cutting is essentially determined.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Fräskopf für einen Hohlfräser oder Schaftfräser derart abzuändern, dass die Vorschubgeschwindigkeit gegenüber bekannten Fräsköpfen, insbesondere bei der Bearbeitung von Werkstücken aus weichem Material, wie geschäumtem Kunststoff, z. B. aus Polyethylen, Polypropylen, Polyurethan und anderen Materialien, wesentlich erhöht wird und die Schnittkräfte auf ein Minimum reduziert werden.Of the Invention is based on the object, the milling head for a hollow cutter or End mill in such a way modify, that the feed rate over known milling heads, in particular at the machining of workpieces Made of soft material, such as foamed Plastic, z. B. of polyethylene, polypropylene, polyurethane and other materials, significantly increases and the cutting forces on a minimum can be reduced.
Die Aufgabe löst die Erfindung durch Ausgestaltung des Fräskopfes gemäß der im Anspruch 1 angegebenen Lehre.The Task solves the invention by design of the milling head according to the specified in claim 1 Teaching.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen im Einzelnen angegeben.advantageous Further developments of the invention are in the dependent claims Indicated individually.
Durch die im Anspruch 1 angegebene Geometrie des Fräskopfes kann ein damit versehener Hohl- oder Schaftfräser sehr schnell in einen geschäumten Kunststoff eingetaucht werden, wobei es nur zu einer geringen Erwärmung des Frässtoffes kommt. Die Fräsflächen bleiben völlig unverletzt. Die Schnittkräfte werden durch die Geometrie auf ein Minimum reduziert, wodurch gegenüber bekannten Fräsköpfen die Vorschubgeschwindigkeit um bis zu 100 % erhöht werden kann, was Vergleichsmessungen ergeben haben.By the geometry of the milling head specified in claim 1 can provide a cavity provided therewith. or end mill very fast in a foamed Be immersed in plastic, with only a slight warming of the Milling material comes. The milling surfaces remain completely unharmed. The cutting forces are reduced by the geometry to a minimum, whereby over known milling heads the Feed rate can be increased by up to 100%, which comparison measurements have resulted.
Durch die Verwendung eingebrachter Schneiden, die durch Schleifen oder Fräsen und Schleifen hergestellt werden oder aus Hartmetall- oder Diamantschneiden bestehen oder aber auch maschinell oder manuell gehauen werden können, werden glatte Fräsflächen ohne Ausrisse erzeugt, auch bei Schaumstoff, einem sehr sensiblen weichen Material. Eine Loch- oder Formausfräsung, die hohen Qualitätsansprüchen entspricht, ist somit realisierbar. Mit einem Fräser und Fräskopf nach der Erfindung können halbharte, zähe Kunststoffe in aufgeschäumter Form sehr sauber und schnell bearbeitet werden, in gleicher Weise aber auch andere, relativ weiche Werkstoffe. Die Schneidzähne werden in der Regel gehärtet. Die Herstellung erfolgt zweckmäßigerweise aus geeigneten Werkzeugstählen. Bei der Bearbeitung abrasiver Fräswerkstoffe werden für die Herstellung der Frässchneiden auch Hartmetall- oder Diamantschneiden eingesetzt.By using inserted cutting edges, which are produced by grinding or milling and grinding or consist of carbide or diamond cutting edges or can also be hewed by machine or manually, smooth milling surfaces are produced without tears, also with foam, a very sensitive soft material. A hole or Formausfräsung, which meets high quality standards, is thus feasible. With a milling cutter and milling head according to the invention, semi-hard, tough plastics in foamed form can be processed very cleanly and quickly, but in the same way also other, relatively soft materials. The cutting teeth are usually cured. The preparation is expediently made of suitable tool steels. When machining abrasive milling materials, tungsten carbide or diamond cutting edges are also used to manufacture the milling cutters.
Gemäß der angegebenen Geometrie bleibt im Zentrum des Fräsers stets ein Rundstab stehen, um den herum gewissermaßen das Material abgetragen und abgesogen wird. Bei einer Lochfräsung ist dies hinderlich. Aus diesem Grunde ist in weiterer Ausgestaltung vorgesehen, dass mindestens ein Fräszahn im mittigen Bereich innenseitig in der zweiten Spannut vorstehend vorgesehen ist, der diesen Rund teil abtrennt. Wird der Hohlfräser mit dem Fräskopf hingegen zur Flächenbearbeitung und Einbringung von Ausnehmungen in das Werkstück verwendet, so ist die Einbringung eines solchen Fräszahns oder mehrerer solcher Fräszähne in den Hohlraum der zweiten Spannut nicht von Nöten. Die Abtrennung erfolgt durch die Schneiden am Fräskopf durch seitliches Verschieben.According to the specified Geometry remains in the center of the milling cutter always stand a round rod to around, so to speak the material is removed and sucked off. With a hole milling this is hindrance. For this reason, it is provided in a further embodiment, that at least one cutting tooth protruding in the central area inside in the second flute is provided, which separates this round part. If the hollow cutter with the milling head on the other hand for surface treatment and insertion of recesses used in the workpiece, so is the introduction such a cutting tooth or several such cutting teeth in the Cavity of the second flute not needed. The separation takes place through the cutting edges on the milling head by lateral displacement.
Die Geometrie des Fräskopfes führt zu einer Reduzierung der Fräszahnbreiten durch die Vergrößerung der Spanräume bzw. der Spannuten. Die Spanräume können auch zusätzlich noch durch untenseitige Erweiterungszonen an den Spannuten vergrößert werden, wodurch die Spalte praktisch schwalbenschwanzförmig ausgebildet sind. Ebenso können Durchbrüche in die Wand des Fräskopfes zwischen den Spannuten ergänzend eingebracht werden. Auch diese können schwalbenschwanzförmige Öffnungen sein. Dies hängt jeweils von der Größe des Fräskopfes ab, der beispielsweise eine Größe zwischen ca. 15 mm und 60 mm Durchmesser aufweisen kann. Es können aber auch wesentlich größere Fräser zum Einsatz kommen.The Geometry of the milling head leads to a reduction of the cutting tooth widths by enlarging the gullets or the flutes. The chip spaces can also in addition still be enlarged by the lower-side extension zones on the flutes, whereby the gaps are practically dovetail-shaped. Likewise, breakthroughs in the Wall of the milling head between complementary to the flutes be introduced. These too can dovetailed openings be. This depends each of the size of the milling head for example, a size between may have about 15 mm and 60 mm in diameter. But it can also much larger cutter for Use come.
Die Schneidzähne, die als dreieckförmige Schneidzähne eingeschliffen sind, können geradlinig, bogenförmig oder auch spiralförmig ausgeformt sein. Sie können darüber hinaus in dem zylinderförmigen Abschnitt der Fräsköpfe schräg oder spiralförmig eingearbeitet sein. Die weiterhin vorgesehenen wendelförmigen ersten Spannuten bewirken, dass die abgeschnittenen Späne in Richtung der Stirnfläche des Fräskopfes transportiert und damit zwangsläufig durch die Durchbrechungen in das Innere des Fräskopfes, und damit in das Innere des absaugenden Hohlfräsers, geleitet werden. Durch die Vergrößerung der Spanräume bzw. der Spannuten einerseits und durch die mehrfache Reduzierung der Fräszahnbreiten durch die vorgenommene Geometrie andererseits hat sich herausgestellt, dass die Schnittkräfte erheblich reduziert und die Fräsvorschübe wesentlich erhöht werden können. Die Maßhaltig keit am Werkstück ist dagegen, da die reduzierten Schnittkräfte den elastischen Werkstoff nicht verdrängen, jedoch stets gegeben.The Cutting teeth which are ground in as triangular cutting teeth are, can straight, arcuate or spiral be formed. You can about that out in the cylindrical Section of the milling heads obliquely or spirally incorporated be. The further provided helical first flutes cause that the cut chips in the direction of the face of the milling head transported and thus inevitably through the openings in the interior of the milling head, and thus in the interior the extracting hollow cutter, be directed. By enlarging the gullets or the flutes on the one hand and by the multiple reduction the cutting tooth widths on the other hand, it has been found by the geometry made that the cutting forces significantly reduced and the Fräsvorschübe essential elevated can be. The dimensional accuracy on the workpiece is, however, because the reduced cutting forces the elastic material do not crowd out, but always given.
Es hat sich bei Versuchen gezeigt, dass gegenüber bekannten Hohlfräsern und Fräsköpfen sowie Schaftfräsern mit Fräsköpfen nach der Erfindung die Bearbeitungszeit bei der Herstellung auch extrem glatter Oberflächen in geschäumten Werkstoffen um bis zu 50 % verringert wird. Der Hohlfräser, der zudem auch bei tiefen Ausnehmungen zu einer glatten Oberfläche beiträgt, stellt darüber hinaus ein Absaugen der Späne durch die Hohlwelle einer angeschlossenen Fräsvorrichtung sicher. Die effektive permanente Direktabsaugung der Frässpäne durch das Innere des Hohlfräsers bei Einsatz von Hohlwellenmotoren und Absaugmaschinen ermöglicht eine extrem hohe Späneförderleistung. Durch die vergrößerten Spanräume ist darüber hinaus ein Kühleffekt an der Frässtelle gegeben, der das Abschmelzen des Werkstoffes verhindert.It has been shown in experiments that compared with known hollow cutters and Milling heads as well end mills with milling heads the invention, the processing time in the production also extremely smooth surfaces in foamed Materials is reduced by up to 50%. The hollow cutter, the also contributes to a smooth surface even with deep recesses, provides about that In addition, a suction of the chips safely through the hollow shaft of a connected milling device. The effective permanent direct suction of the milling chips through the interior of the hollow cutter Use of hollow shaft motors and suction machines allows one extremely high chip removal capacity. Due to the enlarged chip spaces is about that a cooling effect at the milling site given, which prevents the melting of the material.
Die Erfindung sieht ferner vor, dass die einzelnen Fräsköpfe, auch Fräsertops genannt, sich leicht am Hohlfräser austauschen lassen, wenn diese einen Befestigungsabschnitt aufweisen, Der Hohlfräser weist beispielsweise ein Innengewinde als Feingewinde auf, in das das Außenfeingewinde am Fräskopf einschraubbar ist. Es versteht sich dabei von selbst, dass die Wendeln so angeordnet sind, dass der Fräskopf beim Drehen des Fräsers sich automatisch festzieht. Durch die Einbringung der zweiten Spannut ist darüber hinaus der Vorteil gegeben, dass der Fräserkopf durch einen eingefügten Schraubenzieher oder dergleichen leicht wieder von dem Hohlfräser abgeschraubt werden kann, und zwar ohne große Kraftaufwendung. Ein schneller Austausch der Fräserköpfe ist damit ebenfalls möglich. Selbstverständlich können auch andere Rastverschlüsse, wie Bajonettverschlüsse, hier zur Anwendung kommen, um den Fräskopf an dem Hohlfräser zu befestigen. In diesem Fall müssen entsprechende Führungsnuten und La gerungsstellen in der Wand des Hohlfräsers eingearbeitet sein, in die an dem Befestigungsansatz vorstehende Rastbolzen am Fräskopf eintauchen.The Invention also provides that the individual milling heads, too Fräsertops called, easily on the hollow cutter replace if they have a mounting section, The hollow cutter has, for example, an internal thread as a fine thread, in the the outside fine thread on the milling head can be screwed. It goes without saying that the coils are arranged so that the milling head when turning the milling cutter automatically tighten. By introducing the second flute is about it addition, given the advantage that the cutter head through an inserted screwdriver or the like can be easily unscrewed from the hollow cutter, without big ones Of force. A quick replacement of the cutter heads is also possible. Of course you can too other snap fasteners, like bayonet locks, Here are used to attach the milling head to the hollow cutter. In this case, need corresponding guide grooves and La gerungsstellen be incorporated in the wall of the hollow cutter, in Submerge the locking pins protruding from the attachment lug on the milling head.
Die Mantelwand des Hohlfräsers kann Bohrungen zum Eintritt von Luft und/oder Frässpänen aufweisen. Für den Einsatz in CNC-Fräsmaschinen sollten jedoch Hohlfräser verwendet werden, die keine Bohrungen in der Mantelwand aufweisen, da sonst die Saugwirkung an der Frontseite stark nachlassen würde.The Mantle wall of the hollow cutter may have holes for entry of air and / or shavings. For use in CNC milling machines should but hollow cutter used, which have no holes in the shell wall, otherwise the suction effect on the front would be greatly reduced.
Fräsköpfe für die Bearbeitung von zähen Werkstoffen, wie PE, sollten keinen Fräszahn in der zweiten Spannut aufweisen, da dieser das zähe Material nicht ordentlich abtrennt sondern eher zerrupft.Milling heads for machining tough Materials such as PE should not have a cutting tooth in the second flute, as this does not cut off the tough material properly but rather tears it apart.
Als beispielhafte Anwendungen für derartige Fräser seien hier genannt: Fertigung von Koffereinlagen, anatomischen Sitzen, Unterlagen und Polstern für medizinische Zwecke und für die Orthopädie, Rohrisolierungen, technischen Frästeilen aus Schaummaterial für unterschiedliche Anwendungen.When exemplary applications for such cutters may be mentioned here: production of case inserts, anatomical seats, Pads and pads for medical purposes and for Orthopedics, pipe insulation, technical milled parts made of foam material for different applications.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele ergänzend erläutert.The Invention is described below with reference to the drawings embodiments additional explained.
In den Zeichnungen zeigen:In show the drawings:
Die
Quer
durch den hohl ausgebildeten Fräskopf
Der
Fräskopf
Der
in
Dieses Grundprinzip ist auch anwendbar auf einen Schaftfräser, der aus mehreren Teilen zusammengesetzt sein kann. In der Regel ist der Kopf einteilig mit dem oberen Abschnitt ausgeführt. Der Schaftfräser ist bekanntlich mit Kühlluftbohrungen versehen. Die Schaftfräser weisen stirnseitig Durchgangsbohrungen von einigen Millimetern auf. Durch die Einbringung der zweiten Spannut anstelle solcher Durchgangsbohrungen wird die Kühlwirkung wesentlich verbessert.This Basic principle is also applicable to an end mill, the can be composed of several parts. In general it is the head is made in one piece with the upper section. The end mill is known to be provided with cooling air holes. The endmills have frontal through holes of a few millimeters. By introducing the second flute instead of such through holes becomes the cooling effect significantly improved.
- 11
- Fräskopfmilling head
- 22
- HohlfräserTrephine
- 33
- FräskopfwandFräskopfwand
- 44
- Schneidzähnecutting teeth
- 55
- Schneidzähnecutting teeth
- 66
- Mantelwandshell wall
- 77
- Spannut (erste)flute (first)
- 88th
- Spannut (zweite)flute (second)
- 99
- Abschnitt (unterer)section (Bottom)
- 1010
- Befestigungsansatzmounting boss
- 1111
- Durchbrüchebreakthroughs
- 1212
- Fräszahncutting tooth
- 1414
- Unterbrechunginterruption
- 1515
- AbsatznutAbsatznut
- 1616
- Schneidzahncutting tooth
- 1717
- Wendelganghelical turn
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