DE10357811B4 - Fräsereinsatz und Stirnfräser, in dem dieser verwendet wird - Google Patents

Fräsereinsatz und Stirnfräser, in dem dieser verwendet wird Download PDF

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Abstract

Fräsereinsatz (100) mit einem polygonalen Körper (105) aus verschleißfestem Material, wobei der Körper (105) eine Oberseite (107) und eine Unterseite (110) umfaßt, die zueinander entgegengesetzt sind, und dazwischen eine Umfangswand (115) mit Seiten (117) und Ecken (120), wobei der Schnitt der Umfangswand (115) mit der Oberseite (107) eine Schneidkante (122) bildet, wobei die Oberseite (107) vier Nuten (130) aufweist, die eine Mittellinie (135) haben und sich entlang der gesamten Länge einer Seite (117) erstrecken, wobei die Nuten (130) so kegelig sind, daß die Breite jeder Nut (130) entlang der Seite (117) des Fräsereinsatzes (100) von einer Ecke (120) zu einer benachbarten Ecke (120) kontinuierlich zunimmt, um ein schmales Ende und ein breites Ende der Nut (130) zu bestimmen, wobei das schmale Ende der Nut (130) einem breitem Ende einer benachbarten Nut (130) am nächsten ist. wobei die Nut (130) durch einen Abschnitt eines geradwandigen Kegels (140) oder durch einen Kegel...

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Diese Erfindung richtet sich auf einen Fräsereinsatz mit einem polygonalen Körper aus verschleißfestem Material, der für spanende Bearbeitungsvorgänge verwendet wird, und auf einen Stirnfräser, in dem dieser verwendet wird.
  • Die Effizienz eines spanenden Bearbeitungsvorganges wird direkt beeinflußt von Kräften auf die Schneidkante eines Fräsereinsatzes und ihrer Temperatur sowie von der Erzeugung und Bildung von geringelten Teilstücken bzw. Spänen, die während des Zerspanvorganges vom Werkstück entfernt werden. Späne können dazu verwendet werden, vom Werkstück und vom Schneidwerkzeug Wärme abzuführen, die während des Zerspanvorganges entsteht, wodurch ein übermäßiger Wärmeaufbau verhindert wird, der das Schneidwerkzeug beschädigen könnte. Für solche Späne bestehen jedoch optimale Größen, und während ein längerer Span mehr Wärme abführen kann, kann sich der Span, wenn er zu lang ist, auf sich selbst zurückringeln und sich verfangen, oder er kann sich auf das Werkstück zurückringeln und es beschädigen. Von daher ist es wünschenswert, Späne zu erzeugen, die Wärme vom Schneidwerkzeug wirksam abführen können, aber keinen Schaden am Schneidwerkzeug oder Werkstück anrichten, und die Kräfte auf die Schneidkante und ihre Temperatur zu reduzieren.
  • Typischerweise ist ein Fräsereinsatz in einem Fräser so befestigt, daß eine Ecke des Einsatzes, die von einer axialen Festlegungsfläche eines Fräserkörpers, in dem der Einsatz befestigt ist, am weitesten weg ist, der erste Teil des Einsatzes ist, der am Werkstück angreift. Im Ergebnis erfährt diese Ecke des Einsatzes beträchtliche Kräfte und Temperaturen und ist anfällig für eine frühzeitige Verschlechterung. Ein Anzeichen für eine solche Verschlechterung ist die Entstehung von Graten am Werkstück. Während dies die Funktionalität des fertigbearbeiteten Werkstücks vielleicht nicht beeinflußt, sollte bei den meisten Anwendungen das fertigbearbeitete Werkstück gratfrei sein. Dies ist besonders bei Bauteilen wichtig, die in Kraftübertragungen verwendet werden. Wenn von einem Bauteil einer Kraftübertragung ein Grat abbricht, kann das Schmiersystem der Kraftübertragung durch den Grat verstopft werden und eventuell versagen. Außerdem können durch Grate Lager in der Kraftübertragung beschädigt werden. Noch darüber hinaus können während einer Wärmebehandlung eines Werkstücks aufgrund der unmittelbaren Nähe zwischen den Heizspulen und dem Werkstück Grate, die sich vom Werkstück weg erstrecken, in einer Induktionshärteanlage einen Kurzschluß verursachen.
  • Das deutsche Gebrauchsmuster DE 92 07 277 U1 zeigt eine Fräswendeplatte, die durch einen trapezoiden Körper gebildet ist und Schneidkanten aufweist, wobei die Schneidkanten durch Hohlkehlen in der Vorderfläche der Fräswendeplatte gebildet sind.
  • Die DE 26 26 335 A1 zeigt einen Fräsereinsatz mit Nuten, die sich nicht über die gesamte Länge des Fräsereinsatzes erstrecken.
  • Daher ist eine Aufgabe des Gegenstandes der Erfindung, eine Fräsereinsatzgeometrie bereitzustellen, mit der eine Verschlechterung einer Schneidkante an einem Fräsereinsatz minimiert ist und mit der dabei das Auftreten von Graten am Werkstück verringert ist.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung richtet sich auf Fräsereinsatz mit einem polygonalen Körper aus verschleißfestem Material, wobei der Körper eine Oberseite und eine Unterseite umfaßt, die zueinander entgegengesetzt sind, und dazwischen eine Umfangswand mit Seiten und Ecken, wobei der Schnitt der Umfangswand mit der Oberseite eine Schneidkante bildet, wobei die Oberseite vier Nuten aufweist, die eine Mittellinie haben und sich entlang der gesamten Länge einer Seite erstrecken, wobei die Nuten so kegelig sind, daß die Breite jeder Nut entlang der Seite des Einsatzes von einer Ecke zu einer benachbarten Ecke kontinuierlich zunimmt, um ein schmales Ende und ein breites Ende der Nut zu bestimmen, wobei das schmale Ende der Nut einem breitem Ende einer benachbarten Nut am nächsten ist. wobei die Nut durch einen Abschnitt eines geradwandigen Kegels oder durch einen Kegel mit gekrümmter Wand bestimmt ist, der gekrümmte, auseinanderlaufende Linien um eine Mittelachse aufweist.
  • Der Gegenstand der Erfindung richtet sich auch auf einen Stirnfräser, der dazu ausgelegt ist, in einer Vorschubrichtung entlang einer Mittellinie der Fräserbaugruppe gegen ein Werkstück vorgetrieben zu werden, bei dem die Baugruppe aus einem Fräserkörper und einem wie gerade beschriebenen Einsatz besteht, und der so im Fräser sitzt, daß die Nut an der Ecke des Einsatzes am breitesten ist, die am weitesten von einer axialen Festlegungsfläche des Fräsers vorsteht.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Das genaue Wesen der vorliegenden Erfindung ergibt sich deutlicher mit Bezug auf die folgende ausführliche Beschreibung in Zusammenschau mit den begleitenden Zeichnungen, in denen:
  • 1 eine perspektivische Ansicht des in einen Stirnfräserkörper eingesetzten Einsatzes gemäß dem Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist;
  • 2 eine Draufsicht des Einsatzes gemäß einer Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung ist;
  • 3 eine Seitenansicht des in 2 dargestellten Einsatzes ist;
  • 4 eine Schnittansicht entlang den Linien "4-4" in 2 ist;
  • 5 eine Schnittansicht entlang den Linien "5-5" in 2 ist;
  • 6 eine perspektivische Skizze ist, in der ein Mechanismus dargestellt ist, durch den die Nut im vorliegenden Fräsereinsatz gebildet werden kann;
  • 7 eine perspektivische Skizze ist, in der ein anderer Mechanismus dargestellt ist, durch den die Nut des vorliegenden Einsatzes gebildet werden kann;
  • 8 eine perspektivische Skizze ist, in der noch ein weiterer Mechanismus dargestellt ist, durch den die Nut der vorliegenden Erfindung gebildet werden kann;
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Ausgehend von dem Wissen, daß eine saubere Spanbildung Schnittkräfte und Temperaturen beim Schneiden reduzieren kann, wenn man es dem Span erlaubt, sich bei seiner Ablösung vom Werkstück entlang einer unverstellten Bahn zu bilden, hat der Erfinder entdeckt, daß eine Spansteuerungsnut an der Oberseite des Einsatzes so verjüngt sein kann, daß sich während eines spanenden Bearbeitungsvorgangs jeder Span seiner Natur nach bildet, bis er von der Werkstückoberfläche entfernt ist. Darüber hinaus bildet die Spansteuerungsnut den Span in einer allgemein schraubenförmigen Ausbildung und lenkt ihn vom Werkstück weg. Die Hauptverwendung eines derartigen Einsatzes ist in einem Fräser, und als solches werden während eines Durchlaufs des Fräsers von jedem Einsatz Späne gebildet, bis der zugeordnete Fräsereinsatz einen Durchlauf über das Werkstück vollendet hat und der Span vom Werkstück weggeführt ist. Schneidspäne in dieser Art und Weise zu bilden, sorgt nicht nur für eine wünschenswerte Spanausbildung, sondern erfordert darüber hinaus eine geringere Schnittkraft und erzeugt daraufhin weniger Wärme während des Schneidvorgangs. Schneidwerkzeuge, die geringeren Kräften und niedrigeren Temperaturen unterliegen, halten länger und erlauben einen genaueren Bearbeitungsvorgang an einem kühleren Werkstück, welches allesamt bevorzugte Bedingungen sind.
  • Die Spitze des Fräsereinsatzes, die zuerst mit einem Werkstück in Kontakt gelangt, ist den größten Schnittkräften und höchsten Temperaturen unterworfen und erzeugt einen relativ großen Span mit einem großen Krümmungsradius. Im Ergebnis hat der Erfinder entdeckt, daß die Krümmung einer Spansteuerungsnut, die dieser Spitze am nächsten liegt, größer sein sollte als die Breite derselben Nut, die von diesem Punkt am weitesten weg liegt. Dies ermöglicht dem Span, sich natürlich auszubilden und in die Nut am breiten Ende der Nut einzutreten, wo sich der Nutradius der natürlichen Krümmung des Spans annähert. Dieser Span erstreckt sich auch zu dem Abschnitt des Fräsereinsatzes, der am Werkstück angrenzend an die führende Spitze angreift, jedoch nimmt der Krümmungsradius dieses Spanabschnitts mit zunehmender Entfernung von der führenden Spitze ab. Der Erfinder hat aus diesem Phänomen einen Vorteil gezogen, indem eine Spansteuerungsnut bereitgestellt wird, welche die größte Breite in unmittelbarer Nähe an der führenden Spitze und die kleinste Breite am weitesten weg von der führenden Spitze hat, um eine natürliche Spanbildung zu fördern, aber um eine solche Bildung in eine spiralförmige Struktur und weg vom Werkstück zu bringen. Ein auf diese Weise gebildeter, typischer Span ist so breit wie die Breite des vom Fräsereinsatz in Angriff genommenen Werkstücks. Indem man den Span sich natürlich bilden lässt und man den Span in eine spiralförmige Bildung zwingt, die vom Werkstück wegweist, hat der Erfinder eine Formgebung entdeckt, mit der Schnittkräfte und Wärmeerzeugung minimiert sind, wodurch eine Verschlechterung der Schneidkanten des Fräsereinsatzes minimiert ist.
  • In 1 ist ein Stirnfräser 10 mit einem Fräserkörper 12 dargestellt, der an seiner Basis 14 an ein Zwischenstück (nicht gezeigt) montiert ist. Alle Fräser haben eine definierte Bezugslinie oder -fläche, auf denen Schlüsselabmessungen, einschließlich Festlegungen für den Fräsereinsatz, beruhen. Im Stirnfräser 10 wird die Basis 14 für axiale Abmessungen in einer Richtung parallel zur Mittellinie 19 des Fräserkörpers 12 verwendet, und deshalb wirkt die Basis 14 als Bezugslinie oder axiale Festlegungsfläche.
  • Die Ecke 120A des Fräsereinsatzes 100 hat eine Schneidkante 122A, die in einer Richtung liegt, die allgemein radial zur Mittellinie 19 ist. Die Ecke 120A definiert auch eine führende Spitze, die sich von der Basis 14 am weitesten weg erstreckt, welche Basis die axiale Festlegungsfläche ist.
  • Am Außenumfang des Fräserkörpers 12 sind mehrere Befestigungsblöcke 16 angeformt. Jeder Befestigungsblock 16 umfaßt eine Tasche 18, in der ein Fräsereinsatz 100 befestigt werden kann. Bei Drehung des Fräsers 10 um die Mittellinie 19 in einer durch Pfeil 20 angegebenen Richtung wird der Fräser 10 gegen ein Werkstück in eine Vorschubrichtung G vorgetrieben, und dann greift zuerst die Schneidkante 122A an der Spitzenecke 120A und dann die Schneidkante 122A angrenzend an die Ecke 120A an einem Werkstück (nicht gezeigt) an und zerspanen es. Der Gegenstand der Erfindung richtet sich auf den Fräsereinsatz 100, der zur Ausführung dieses Vorgangs verwendet wird, und auf eine Baugruppe des Stirnfräsers, der mit einem derartigen Einsatz kombiniert ist.
  • Mit Augenmerk auf die 2 bis 5 kann der Fräsereinsatz 100 aus einem polygonalen Körper 105 aus verschleißfestem Material bestehen. Der Körper 105 umfasst eine Oberseite 107 und eine der Oberseite 107 entgegengesetzte Unterseite 110. Zwischen der Oberseite 107 und der Unterseite 110 befindet sich eine Umfangswand 115 mit Seiten 117A, B, C, D und Ecken 120A, B, C, D. Durch den Schnitt jeder Seite 117A, B, C, D mit der Oberseite 107 sind Schneidkanten 122A, B, C, D gebildet. Die Oberseite 107 kann aus einer mittigen Erhebung 125 bestehen, und aus wenigstens einer Nut 130A, die sich entlang einer Seite 117A des Einsatzes 100 von der Ecke 120A zur Ecke 120B erstreckt. Dies ermöglicht, daß jegliche Späne, die während eines spanenden Bearbeitungsvorganges erzeugt werden, entlang der gesamten Seite 117A des Fräsereinsatzes 100 geführt werden. Die Nut 130A hat eine Mittenachse 135A, die zwischen der mittigen Erhebung 125 und einer Seite 117A des Einsatzes 100 liegt. Die Nut 130A ist derart verjüngt, daß die Breite W der Nut 130A kontinuierlich entlang der Seite 117A des Einsatzes 100 zunimmt. Beispielsweise zeigt 4 das schmale Ende der Nut 130A und das breitere Ende der Nut 130C, wobei die Nuten 130A, 130C iden tisch, aber zueinander spiegelbildlich sind. Es sollte klar sein, daß die Tiefe D der Nut 130A mit zunehmender Breite W zunehmen kann, jedoch sollte eine derartige Tiefenzunahme keine Einschränkung darstellen, und es sollte klar sein, daß die Tiefe D auch nicht zwangsweise zunimmt, wenn sich die Breite W erhöht.
  • Obwohl hier nur eine einzelne Nut 130A erläutert ist, sollte klar sein, daß der Einsatz 100 symmetrisch sein kann und daß an der Oberseite 107 des Einsatzes 100 zusätzliche Nuten vorhanden sein können, wie durch Nuten 130B, 130C und 130D dargestellt ist. Die Merkmale dieser Nuten sind identisch mit den Merkmalen der Nut 130A. Darüber hinaus können sich ähnliche Einzelheiten an der Unterseite 110 des Einsatzes 100 finden. Bei der in 2 dargestellten Anordnung endet jede Nut 130A bis D, bevor sie sich mit der angrenzenden Seite 117A bis D schneidet.
  • Die Nut 130A besteht aus gekrümmten Flächen und die besondere Form der Nut kann am besten durch die in den 6, 7 und 8 zu findenden Darstellungen beschrieben werden.
  • Mit Augenmerk auf 6 ist die Nut 130A durch einen Abschnitt eines geradwandigen Kegels 140 definiert. Der geradwandige Kegel 140 hat eine Kegelachse 142, die als Mittelachse 135 der Nut 130A wirkt. Wie in 2 dargestellt, bildet die Mittelachse 135A der Nut 130A mit der angrenzenden Schneidkante 122A einen Winkel A zwischen 0° und 20°. Unter erneutem Bezug auf 6 sollte klar sein, daß die Kegelachse 142 mit der Achse 135A der Nut identisch sein kann, wenn die Nut 130A unter Verwendung des geradwandigen Kegels 140 gebildet wird.
  • Unter erneutem Bezug auf 2 wäre auch festzuhalten, daß der der Schneidkante 122A nächstliegende Nutrand 145A parallel zu dieser Schneidkante 122A ist. Wenn die Nut 130A so gebildet ist, daß sie in der Form dem geradwandigen Kegel 140 (6) entspricht, kann die Nut 130A durch den geradwandigen Kegel 140 mit einem Kegelwinkel X zwischen 2° und 12° bestimmt sein.
  • Per Definition besteht ein Kegel aus einer Vielzahl von Kreisen, die aneinandergesetzt sind, wobei die Kreise im Durchmesser von einem Ende des Kegels zum anderen kontinuierlich abnehmen. Gemäß dem Gegenstand der Erfindung hat der zur Festlegung der Nut 130A verwendete, geradwandige Kegel 140 am breiten Ende des geradwandigen Kegels 140 einen Radius R1 zwischen ca. 1,27 mm und 5,08 mm (0,05 und 0,20 Zoll). In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt der Radius R1 am breiten Ende des geradwandigen Kegels 140 ungefähr 2,21 mm (0,087 Zoll).
  • Wie in 2 dargestellt ist, ist es möglich, die Kegelachse 142 (als Achse 135A gezeigt) relativ zur Seite 117A des Einsatzes um einen Winkel A zu versetzen. Es ist auch möglich, die Kegelachse 142 in einer Vertikalrichtung so zu legen, daß die Kegelachse 142 mit der Oberseite 107 einen Vertikalwinkel B von zwischen –10° und +10° bildet, wie in 6 gezeigt ist. Der am weitesten unten liegende Abschnitt der Nut 130A kann parallel zur Oberseite 107 gefertigt sein, indem man den geradwandigen Kegel 140 so legt, daß der Vertikalwinkel B gleich dem Kegelwinkel X ist.
  • Während bisher in der Erläuterung das Augenmerk auf der Bildung solch einer Nut 130A lag, die die Form eines geradwandigen Kegels annimmt, kann auch unter Verwendung eines Zylinders als Abdruckform eine sich verjüngende Nut 130A gebildet werden, wie in 7 dargestellt ist. Insbesondere kann der Zylinder 150 so zur Oberseite 107 des Einsatzes liegen, daß die Zylinderachse 152 mit der Oberseite 107 einen Vertikalwinkel C bildet, wodurch die Projektion des Zylinders 150 auf die Oberseite 107 zu einer verjüngten Projektion wird. Der Zylinder 150 kann einen Radius R2 zwischen ungefähr 1,27 mm und 5,08 mm (0,05 und 0,20 Zoll) haben, wobei ein bevorzugter Radius R2 ungefähr 2,21 mm (0,087 Zoll) beträgt. Der Vertikalwinkel C kann einen Wert zwischen 1° und 10° haben.
  • Der Vertikalwinkel C des Zylinders kann so gewählt sein, daß eine Projektion eines Abdrucks der Nut 130A auf die Fläche 107 des Einsatzes eine Verjüngung mit einem Winkel Y zwischen 2° und 20° aufweist.
  • Unter kurzer Rückkehr zu 2 und mit Bezug auf 7 kann die Achse 152 des Zylinders 150 zur Schneidkante des Einsatzes unter einem Horizontalwinkel A winklig angestellt sein, um der Projektion des Zylinders 150 auf die Oberseite 107 eine Ausrichtung zu geben, wobei der Wert des Horizontalwinkels A zwischen 0° und 20° liegen kann.
  • Mit Augenmerk auf 8 ist in einer noch weiteren Ausführungsform die Nut 130A durch einen Abschnitt eines Kegels 170 mit gekrümmter Wand definiert. Der Kegel 170 mit gekrümmter Wand ist um eine Achse 172 des Kegels mit gekrümmter Wand symmetrisch, die koaxial zur Mittelachse 135A der Nut 130A sein kann. Wie in 2 dargestellt ist, bildet die Mittelachse 135A der Nut 130A mit der angrenzenden Schneidkante 122A einen Winkel A zwischen 0° und 20°. Zu 8 zurückkehrend, sollte klar sein, daß die Achse 172 des Kegels mit gekrümmter Wand mit der Nutachse 135A identisch sein kann, wenn die Nut 130A unter Verwendung des Kegels 170 mit gekrümmter Wand gebildet wird.
  • Es ist auch möglich, die Achse 172 des Kegels mit gekrümmter Wand in Vertikalrichtung so zu legen, daß sie mit der Oberseite 107 einen Vertikalwinkel E zwischen –10° und +10° bildet, wie in 8 gezeigt ist.
  • Unter erneuter Rückkehr zu 2 wäre auch festzuhalten, daß der der Schneidkante 122A nächstliegende Nutrand 145A parallel zu dieser Schneidkante 122A liegt. Wenn die Nut 130A so gebildet ist, daß sie die Form des Kegels 170 mit gekrümmter Wand annimmt, ist der Nutrand 145A entsprechend der Krümmung des Kegels 170 mit gekrümmter Wand gekrümmt und, mit der Ausnahme der Möglichkeit eines Tangentenpunkts, nicht parallel zur Schneidkante 122A. Dennoch bildet eine Linie 173, die die beiden Enden 175, 177 der gekrümmten Wand verbindet, an der Oberseite 107 des Einsatzes einen Winkel F mit der Kegelachse 172 zwischen 2° und 12°.
  • Der Kegel 170 mit gekrümmter Wand besteht aus einer Vielzahl von aneinandergesetzten Kreisen, wobei zwischen den Enden des Kegels mit gekrümmter Wand die Kreise im Durchmesser abnehmen. Gemäß dem Gegenstand der Erfin dung hat der zur Bestimmung der Nut 130A verwendete Kegel 170 mit gekrümmter Wand am breiten Ende des Kegels einen Radius R3 zwischen ca. 1,27 mm und 5,08 mm (0,20 und 0,05 Zoll). In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt der Radius R3 am breiten Ende des Kegels 140 ungefähr 2,21 mm (0,087 Zoll).
  • Obwohl es ohne weiteres möglich ist, daß die Schneidkante 122A des Einsatzes 100 eine scharfe Kante ist und im wesentlichen an die Seite 122A des Einsatzes 100 angrenzt, wird im allgemeinen die Festigkeit der Schneidkante 122A durch die Aufnahme eines Schneidkantenrückens 155A (2) verstärkt, der zwischen der Nut 130A und der Seite 117A des Einsatzes 100 liegt. Wie in 4 dargestellt ist, kann der Schneidkantenrücken 155A mit der Oberseite 107 des Einsatzes 100 einen Winkel E zwischen 0° und 20° bilden. Außerdem kann es je nach Lage des Einsatzes 100 in einem Fräserkörper wünschenswert sein, zwischen der Seite 117A und dem Schneidkantenrücken 155A eine Freifläche 157A aufzunehmen, oder, wenn kein Schneidkantenrücken vorhanden ist, zwischen der Seite 117A und der Schneidkante 122A.
  • Der Einsatz 100 kann eine Mittenbohrung 160 (2) aufweisen, durch die sich ein Befestigungsmittel (nicht dargestellt) erstrecken kann, um den Einsatz 100 innerhalb der Tasche 18 (1) des Fräsers 10 zu befestigen. Wie es Fachleuten auf dem Gebiet der Herstellung von Einsätzen hinlänglich bekannt ist, kann als Alternative der Einsatz 100 ohne weiteres einen massiven Mittenabschnitt haben, so daß der Einsatz 100 in die Tasche 18 des Fräsers 10 eingesetzt und darin fest eingespannt werden kann.
  • Der in den 25 dargestellte Einsatz hat eine mittige Erhebung 125, die im allgemeinen eben und angrenzend an jede der Nuten 130A, 130B, 130C und 130D mittig positioniert ist. Es sollte klar sein, daß der Zweck der mittigen Erhebung 125 darin besteht, eine Sitzfläche innerhalb der Tasche des Fräsers bereitzustellen, und aus diesem Grund kann sich die Erhebung auf gleicher Höhe mit den Schneidkanten 122A, B, C, D befinden oder darüber liegen. Es ist auch möglich und leicht vorstellbar, daß die Erhebung 125 tiefer als die Schneidkanten 122A, B, C, D liegen kann.
  • Der bisher beschriebene Fräsereinsatz 100 ist ein breitflächig angebrachter Einsatz.
  • Zu 1 zurückkehrend, ist ein Stirnfräser 10 mit einem Fräsereinsatz 100 gezeigt, der wie oben erwähnt, so im Fräserkörper 12 liegt, daß die radial einwärts liegende Ecke 120A am weitesten von der Basis 14 vorspringt, welche Basis die axiale Festlegungsfläche ist, und zwar in der Richtung des Vorschubs G des Fräserkörpers 12 zum Angreifen an einem Werkstück (nicht gezeigt). Um den Fräsereinsatz 100 in dieser Weise anzuordnen, kann der Einsatz 100 im Fräserkörper 12 unter einem Winkel H von 20° bis 30° befestigt sein, der durch den Boden 17 der Tasche 18 und der Mittellinie 19 gebildet ist. Außerdem kann der Einsatz 100 im Fräserkörper 12 unter einem Winkel J befestigt sein, der durch die Schneidkante 122A (siehe Einsatz an der linken Seite von 1) und einer zur Mittellinie radialen Linie gebildet ist und zwischen 10 und 20° beträgt. Der Winkel H und der Winkel J sind durch den Fräserkörper 12 bestimmt, aber auch durch die Gestaltung des Fräsereinsatzes 100 und insbesondere durch den Winkel des Schneidkantenrückens, der den Schneidkanten des Fräsereinsatzes 100 zugeordnet ist.
  • Gemäß dem Gegenstand der Erfindung ist es jedoch von Bedeutung, daß der Fräsereinsatz, wenn er in einer Tasche 18 des Fräserkörpers 12 befestigt ist, so liegt, daß das breitere Ende der Nut 130A radial einwärts angeordnet ist und daß die diesem breiten Ende zugeordnete Ecke in Richtung des Vorschubs F am meisten vorspringt.
  • Erneut rückkehrend zu 1 ist der Fräsereinsatz 100 als breitflächig angebrachter Einsatz bezeichnet, weil die größte Sitzfläche innerhalb der Tasche 18 des Fräserkörpers 12 im allgemeinen durch eine Ebene definiert ist, die sich radial von der Mittellinie 19 des Fräserkörpers 12 erstreckt.
  • Erneut sei darauf hingewiesen, daß bei dem Einsatz die Topographie der Fläche des Einsatzes, die zum Schneiden dem Werkstück dargeboten wird, von besonderer Bedeutung ist. Die Breite W der Nut 130A muß kontinuierlich entlang der Seite des Einsatzes 100 zunehmen, um die naturgemäße Bildung von Spänen entlang der Schneidkante zu fördern.
  • Es sollte klar sein, daß der in 1 erläuterte Fräser 10 zur Verwendung in der darin angegebenen Vorschubrichtung G gedacht ist. Es ist ohne weiteres möglich und Fachleuten auf dem Gebiet des Fräsens bekannt, die Taschen 18 des Fräserkörpers 12 und dadurch die darin befindlichen Einsätze 10 so auszurichten, daß der Fräser 10 in einer zur Vorschubrichtung G senkrechten Richtung vorgetrieben werden kann und ein Werkstück mit derselben vorteilhaften Spanbildung wie oben beschrieben wirksam zerspanen kann.
  • Schließlich ist der in 2 dargestellte Fräsereinsatz 100 vierseitig. Es sollte klar sein, daß der breitflächig angebrachte Einsatz 100 die Form eines Quadrats, eines Rechtecks oder eines Dreiecks haben kann.
  • Während bestimmte Ausführungsformen der Erfindung ausführlich beschrieben wurden, wird der Fachmann erkennen, daß im Hinblick auf die Gesamtlehre der Offenbarung verschiedene Modifikationen und Alternativen zu diesen Einzelheiten entwickelt werden könnten. Die hierin beschriebenen, gegenwärtig bevorzugten Ausführungsformen sollen nur darstellend sein und nicht einschränkend bezüglich des Umfangs der Erfindung, der die volle Breite der beigefügten Ansprüche und jegliche äquivalenten Lösungen davon umfassen soll.

Claims (23)

  1. Fräsereinsatz (100) mit einem polygonalen Körper (105) aus verschleißfestem Material, wobei der Körper (105) eine Oberseite (107) und eine Unterseite (110) umfaßt, die zueinander entgegengesetzt sind, und dazwischen eine Umfangswand (115) mit Seiten (117) und Ecken (120), wobei der Schnitt der Umfangswand (115) mit der Oberseite (107) eine Schneidkante (122) bildet, wobei die Oberseite (107) vier Nuten (130) aufweist, die eine Mittellinie (135) haben und sich entlang der gesamten Länge einer Seite (117) erstrecken, wobei die Nuten (130) so kegelig sind, daß die Breite jeder Nut (130) entlang der Seite (117) des Fräsereinsatzes (100) von einer Ecke (120) zu einer benachbarten Ecke (120) kontinuierlich zunimmt, um ein schmales Ende und ein breites Ende der Nut (130) zu bestimmen, wobei das schmale Ende der Nut (130) einem breitem Ende einer benachbarten Nut (130) am nächsten ist. wobei die Nut (130) durch einen Abschnitt eines geradwandigen Kegels (140) oder durch einen Kegel (170) mit gekrümmter Wand bestimmt ist, der gekrümmte, auseinanderlaufende Linien um eine Mittelachse (172) aufweist.
  2. Fräsereinsatz (100) nach Anspruch 1, bei dem der Kegel (140) eine Kegelachse (142) hat und die Kegelachse (142) mit der angrenzenden Schneidkante (122) einen Winkel A zwischen 0° und 20° bildet.
  3. Fräsereinsatz (100) nach Anspruch 2, bei dem die Kegelachse (142) des Kegels (140) so liegt, daß der zur Schneidkante (122) nächstliegende Nutrand (145) parallel zu dieser Schneidkante (122) ist.
  4. Fräsereinsatz (100) nach Anspruch 1, bei dem die Nut (130) durch den geradwandigen Kegel (140) mit einem Kegelwinkel zwischen 2° und 10° bestimmt ist.
  5. Fräsereinsatz (100) nach Anspruch 1, bei dem der Radius am breiten Ende des geradwandigen Kegels (140) zwischen 0,127 cm und 0,508 cm beträgt.
  6. Fräsereinsatz (100) nach Anspruch 5, bei dem der Radius am breiten Ende des geradwandigen Kegels (140) 0,22098 cm beträgt.
  7. Fräsereinsatz (100) nach Anspruch 2, bei dem die Kegelachse (142) einen Vertikalwinkel B zwischen –10° und +10° bildet.
  8. Fräsereinsatz (100) nach Anspruch 1, bei dem der am weitesten unten liegende Abschnitt der Nut (130) eine Linie bestimmt, die parallel zur Oberseite (107) des Fräsereinsatzes (100) ist.
  9. Fräsereinsatz (100) nach Anspruch 1, bei dem eine gerade Linie, projiziert aus dem Schnitt jedes Endes (175, 177) des Kegels (170) mit gekrümmter Wand mit der Oberseite (107) des Fräsereinsatzes (100), mit der Mittelachse (172) einen Winkel zwischen 2° und 10° bildet.
  10. Fräsereinsatz (100) nach Anspruch 1, bei dem der Radius am breiteren Ende des Kegels (170) mit gekrümmter Wand zwischen 0,508 und 0,127 cm beträgt.
  11. Fräsereinsatz (100) nach Anspruch 1, bei dem der Kegel (170) mit gekrümmter Wand so liegen kann, daß die Mittelachse (172) mit der Oberseite (107) einen Winkel zwischen –10° und +10° bildet.
  12. Fräsereinsatz (100) nach Anspruch 1, darüber hinaus einen Schneidkantenrücken (155) umfassend, der sich zwischen der Schneidkante (122) und der Nut (130) erstreckt.
  13. Fräsereinsatz (100) nach Anspruch 12, bei dem der Schneidkantenrücken (155) mit der Oberseite (107) des Fräsereinsatzes (100) einen Winkel E zwischen 0° und 20° bildet.
  14. Fräsereinsatz (100) nach Anspruch 1, bei dem sich durch den Fräsereinsatz (100) eine Mittenbohrung (160) erstreckt, die dazu ausgelegt ist, eine Befestigungsschraube aufzunehmen.
  15. Fräsereinsatz (100) nach Anspruch 1, bei dem der Mittenabschnitt des Fräsereinsatzes (100) massiv und dazu ausgelegt ist, eine Klemmbacke aufzunehmen.
  16. Fräsereinsatz (100) nach Anspruch 1, darüber hinaus eine ebene Erhebung (125) umfassend, die mittig und an die Nut (130) angrenzend angeordnet ist.
  17. Fräsereinsatz (100) nach Anspruch 16, bei dem die Erhebung (125) auf gleicher Höhe mit der Schneidkante (122) oder über dieser liegt.
  18. Fräsereinsatz (100) nach Anspruch 16, bei dem die Erhebung (125) tiefer liegt als die Schneidkante (122).
  19. Fräsereinsatz (100) nach Anspruch 1, bei dem der Fräsereinsatz (100) ein breitflächig angebrachter Fräsereinsatz (100) ist.
  20. Fräsereinsatz (100) nach Anspruch 1, bei dem die Form des Fräsereinsatzes (100) eine aus der Gruppe quadratisch und rechteckig ausgewählte ist.
  21. Fräsereinsatz (100) nach Anspruch 1, bei dem jeweils der Oberseite (107) und Unterseite (110) des Fräsereinsatzes (100) vier Nuten (130) zugeordnet ist.
  22. Fräsereinsatz (100) nach Anspruch 1, bei dem zwischen jeder Schneidkante (122) und Nut (130) ein Schneidkantenrücken (155) vorhanden ist.
  23. Stirnfräser, der dazu ausgelegt ist, in einer Vorschubrichtung entlang einer Mittellinie (19) der Fräserbaugruppe gegen ein Werkstück vorgetrieben zu werden, bei dem die Baugruppe besteht aus: a) einem Fräserkörper (12) um die Mittellinie (19) der Baugruppe, wobei der Fräserkörper (12) einen Außenumfang hat, Taschen (18), die radial um den Umfang des Körpers (12) angeordnet sind, und eine axiale Festlegungsfläche für den Fräsereinsatz (100); b) mehreren Fräsereinsätzen (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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