DE1058809B

DE1058809B - Fraeswerkzeug zur Metallbearbeitung

Info

Publication number: DE1058809B
Application number: DEI9972A
Authority: DE
Inventors: Edward Francis Fabish
Original assignee: Illinois Tool Works Inc
Current assignee: Illinois Tool Works Inc
Priority date: 1954-04-27
Filing date: 1955-03-18
Publication date: 1959-06-04
Also published as: GB787036A; FR1125464A

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf ein. Fräswerkzeug und betrifft insbesondere einen Stirnfräser.

Es ist bereits ein Fräswerkzeug für die Metallbearbeitung bekannt, das aus einer um ihre Längsachse in Drehung- versetzten Schiene besteht, die über ihre Gesamtlänge einen im wesentlichen gleichförmigen Querschnitt hat und an ihren Ecken mit längsgerichteten Fräskanten und an mindestens einer Stirnfläche mit Fräserzähnen versehen ist. Ferner sind Planfräser mit dreieckigen Messern bekannt.

Demgegenüber besteht das xtnterschiedliche Merkmal der Erfindung darin, daß der Querschnitt der Schiene die Form einer gleichseitigen geometrischen Figur mit einer ungeraden Zahl von Seiten hat.

Durch den erfindungsgemäß vorgeschlagenen Querschnitt in Form einer gleichseitigen geometrischen Figur mit ungerader Seitenzahl insbesondere eines gleichseitigen Dreiecks, wird gegenüber der rechteckigen Quersohnittsform in vorteilhafter Weise dafür Sorge getragen, daü praktisch mindestens zwei Fräserlängskanten gleichzeitig am Werkstück angreifen, und in Verbindung hiermit keine starken Kräfte in diametral entgegengesetzten Richtungen auftreten. Hierdurch ergibt sich, eine beträchtlich größere Verwindungs- und Bruchfestigkeit als bei der rechteckigen Querschnittsform mit zwei einander diametral entgegengesetzten Schneidkanten. Da das erfindungsgemäß ausgebildete Werkzeug ohne besondere Schwierigkeiten aus einem Profilstahl entsprechender Querschnittsform hergestellt oder aus einer Stahlplatte ohne nennenswerten Materialverlust gefräst werden kann, ist für die Herstellung kein größerer Aufwand erforderlich als bei einem Werkzeug mit rechteckigem Querschnitt.

Die Erfindung wird in Verbindung mit den Zeichnungen näher beschrieben, und zwar zeigt

Fig. 1 eine schaubildliche Darstellung eines erfindungsgemäßen Stirnfräsers in einem Spannfutter,

Fig. 2 eine vergrößerte schaubildliche Darstellung des Stirnendes des Fräsers,

Fig. 3 eine vergrößerte Teilansicht nach der Linie 3-3 der Fig. 2,

Fig. 4 eine der Fig. 2 entsprechende schjaubildliche Darstellung einer abgeänderten Form,

Fig. S eine der Fig. 1 entsprechende schaubildlidhe Darstellung einer weiteren Abänderung des Fräsers,

Fig. 6 ein vergrößerter Querschnitt nach der Linie 6-6 der Fig. 1,

Fig. 7 ein vergrößerter Querschnitt nach der Linie 7-7 der Fig. 5;

Fig. 8 ist eine schaubildliche Teilansicht eines Stahlstückes, aus dem die Zuschnitte für den Stirnfräser hergestellt werden.

In der Zeichnung sind gleiche Teile in den ver-

Fräswerkzeug zur Metallbearbeitung

Anmelder:

Illinois Tool Works,

Chicago, 111. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. H. Ruschke, Berlin-Friedenau,

und Dipl.-Ing. K. Grentzenberg, München 27,

Pienzenauerstr. 2, Patentanwälte

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 27. April 1954

Edward Francis Fabish, Glenwiew, 111. (V. St. A)₁
ist als Erfinder genannt worden

schiedenen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Die eine Ausführungsform des Stirnfräsers 10 ist in den Fig. 1, 2, 3 und 6 dargestellt. Der Stirnfräser 10 besteht aus einem längen Schienen-Stück, dessen Querschnitt die Form eines gleichseitigen Dreiecks (Fig. 6) hat. Jede Ecke der dreieckigen Schiene ist geschliffen, um eine Fräskante 12 und eine hinterschliffene Fläche 14 zu bilden. Da die Fräskanten 12 außermittig sind, wird ein erwünschter Anschnittwinkel oder Hinterschleifwinkel dadurch erhalten, daß die Flächen 14 parallel zu der gegenüberliegenden Seite geschliffen werden. Außerdem befindet sich in jeder Seitenwand der dreieckigen Schiene eine in Längsrichtung sich erstreckende Nut 16, deren Oberfläche die hinterschliffene Fläche schneidet, so daß sich eine Fräskante mit einem verhältnismäßig großen Spanwinkeil bildet, mit dem eine wirksame Fräsarbeit ausgeführt werden kann. Die Nut 16 und die Fräskanten 12 erstrecken sich über die gesamte Länge des Fräsers 10. Der Querschnitt des Fräsers ist über seine gesamte Länge gleichförmig.

Die Stirnfläche des Stirnfräsers 10 (Fig. 2 und 3) hat mehrere Fräszähne oder Fräserstirnkanten 20, von denen jede radial nach innen von einer Verbindungsstelle mit einer der Fräserlängskanten 12 verläuft. Vorzugsweise ist jede Fräserstirnkante 20 schräggelegt oder axial nach innen in der dargestellten Weise hinterschliffen., und der Abschnitt 22 der Stirnfläche, der jeder Fräserstirnkante 20 folgt, ist hinterscbliffen, um einen Zwischenraum für die Späne zu schaffen. Außerdem sind Nuten 24 und 26 zwischen den Fräserstirnkanten 20 vorhanden, so daß sich ein

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weiterer Zwischenraum für die Späne ergibt. Es ist Schiene bei einem Mindestverlust an Abfall herzwar nur das eine Stirnende des Stirnfräsers 10 im gestellt werden können, lassen sich die Fräser aus einzelnen dargestellt, doch ist das gegenüberliegende einer dreieckigen Schiene aus stranggepreßtem Wolf-Ende des Fräsers vorzugsweise ebenfalls mit Fräser- ramkarbid wirtschaftlich günstig herstellen,
stirnkanten ausgerüstet, die im wesentlichen den 5 Nachdem der Rohling 30 mit einem der beschrie-Fräserstirnkanten 20 gleichen, so daß beide Enden des benen Verfahren hergestellt worden ist, werden zwei Fräsers verwendet werden können. Der Stirnfräser 10 Längsflächen des Rohlings fertigbearbeitet, worauf ist ein rechtsschneidender Fräser, wenn das in den die Fläche geschliffen wird, um dem Rohling die ge-Fig. 2 und 3 dargestellte Ende verwendet wird, und wünschte Größe zu geben. Der Rohling läßt sich also ist ein linksschneidender Fräser, wenn das gegenüber- io sohneil und wirtschaftlich günstig auf die gewünschte liegende Ende verwendet wird. Größe durch Anwendung verhältnismäßig einfacher In Fig. 4 ist eine abgeänderte Form des Stirnfräsers Schleifmaschinen bringen. Nach der Fertigstellung dargestellt, die im wesentlichen dem Stirnfräser 10 des Rohlings werden die Ecken abgeschliffen, um die ähnlich ist, wie durch die Verwendung von Bezugs- Flächen 14 zu bilden, und die Längsnuten 16 werden zeichen mit dem Index α hinsichtlich der entsprechen- 15 in jede Seitenfläche des Rohlings eingeschliffen. Diese den Elemente angezeigt ist. Der Stirnfräser 10 a unter- beiden Schleif stuf en können ebenfalls leicht ohne Verscheidet sich von dem Fräser 10 darin, daß eine Stirn- wendung besonderer Schleifmaschinen ausgeführt seite oder beide Stirnseiten eine in der Mitte gelegene werden. Da an den Stirnenden des Rohlings.keine Vertiefung 28 aufweisen. Diese Vertiefung erleichtert Einmittungsnuten vorhanden sein müssen, sind die die Herstellung oder das Anschärfen der stirnseitigen 20 Fräserenden kräftiger als bei den üblichen Fräsern. Fräszähne oder der Fräserstirnkanten 20 α und ergibt Mehrere Rohlinge können gleichzeitig mit einer übauch einen weiteren Raum für die Späne. Außerdem liehen Schleifeinrichtung geschärft oder neu geschärft sind Spanbrechernuten 29 in den Flächen 14a vor- werden. Schließlich werden die Fräserstirnkanten handen, wobei diese Spanbrechernuten die Fräslängs- oder Fräserstirnzähne mittels eines verhältnismäßig kanten schneiden. Die Nuten sind vorzugsweise etwa 25 einfachen Schleif Vorganges an den Stirnenden des 0,25 mm tief. Die Spanbrechernuten in jeder ■ Fräsers geformt. Die Herstellung der Fräserlängs-Fläche 14 a sind gegenüber den in den anderen kanten des Stirnfräsers (Fig. 5 und 7) kann in der Flächen befindlichen Nuten versetzt und können gleichen Weise vorgenommen werden wie bei den in schraubenlinienartig angeordnet sein, um das der Zeichnung dargestellten anderen Stirnfräsern mit Schleifen der Nuten zu begünstigen. Die Nuten 29 30 der Ausnahme, daß das Schärfen und Neuschärfen können auf der gesamten Länge der Flächen 14 α an- auf einer Maschine ausgeführt wird, die den Fräser gebracht werden. Ähnliche Nuten können auch in den dreht und den Fräser längs einer vorbestimmten Bahn entsprechenden Flächen der anderen dargestellten führt, so daß er einer. Schleifscheibe dargeboten wird. Augführungen des Stirnfräsers geformt sein. Die Stirnfräser können in irgendein zweckdien-Der in den Fig. 5 und 7 dargestellte Fräser zeigt 35 liches Spannfutter, beispielsweise in das in Fig. 1 eine kleine Abänderung, wobei der Fräser im wesent- teilweise dargestellte Spannfutter 32, eingesetzt liehen dem bereits beschriebenen Fräser 10 entspricht, werden, das einen Abschnitt 34 mit einer V-förmigen wie die Bezugszeichen an den Teilen zeigen, die mit in Längsrichtung verlaufenden Nut aufweist, die zur dem Index δ versehen sind. Der Stirnfräser 10 6 Aufnahme und zum Eitimitten des Fräsers 10 beunterscheidet sich von dem Fräser 10 darin, daß die 40 stimmt ist. Ein ergänzender Spannfutter teil 38 paßt dreieckige Schiene verdreht ist, so daß schrauben- in die V-förmige Nut und klemmt den Fräser fest, linienförmige, längsverlaufende Fräserlängskanten Außerdem kann eine zusätzliche Vorrichtung, bei-12 b geschaffen werden. Die schraubenlinienförmigen spielsweise die Stellschiraube 40, vorgesehen sein, um Fräserlängskanten 12 & ergeben ein stoßloseres und den Fräser an einer Axialbewegung dem Spannfutter wirksameres Fräsen der Werkstücke, da diese Kanten 45 gegenüber zu halten. Die Spannfutterabschnitte das Werkstück nicht aushöhlen, sondern scheibenartig werden natürlich in eine Spindel (nicht dargestellt) schneiden. Durch die gedrehte oder Schraubenlinien- eingesetzt und in der Spindel zusammengepreßt. Bei förmige Bildung des Stirnfräsers 10 & werden auch die dieser einfachen Ausführung kann der Stirnfräser in Späne nach oben gedrängt, so daß sie ein Stumpf- einer Normallänge oder mehreren Normallängen herwerden der Fräskanten verhüten. Der Stirnfräser 10 b 50 gestellt werden, weil die wirksame Länge des Fräsers kann zwar um verschiedene Größen gedreht werden, lediglich durch axiale Verschiebung im Spannfutter doch sind gute Ergebnisse erzielt worden, wenn die eingestellt werden kann. Vorzugsweise wird der Fräser Drehung auf der gesamten Länge zwischen 10 und 15° so eingestellt, daß nur die notwendige Länge des Fräbeträgt. sers aus dem Spannfutter vorsteht, so daß das Spann-Alle beschriebenen Ausführungen des Stirnfräsers 55 futter als Stütze für die Fräserkanten des Fräsers dient, können leicht und wirtschaftlich günstig hergestellt Die Verwendungsdauer des Fräsers wird ferner dawerden, weil ihre Querschnitte über ihre gesamten durch wesentlich erhöht, daß derFräser nach Verschleiß Längen gleichförmig sind und die Form eines gleich- des einen Stirnendes umgekehrt werden kann. Wenn die seitigen Dreiecks aufweisen. Jeder Fräser kann daher Stirnenden des hier beschriebenen Fräsers umgekehrt aus einem einfachen Rohling 30 von der Form eines 60 werden, muß natürlich auch die Drehrichtung der gleichseitigen Dreiecks hergestellt werden, wie Fig. 8 Spindel umgekehrt werden. Sollen jedoch Fräser herzeigt. Mehrere dieser Rohlinge 30 entstehen aus einer gestellt werden, deren beide Stirnenden beispielsweise Werkzeugstahlplatte ohne Materialverlust, wenn die rechtsschneidende Fräser sind, so müssen nahe dem Stahlplatte in der in Fig. 8 dargestellten Weise gefräst einen Stirnende des Fräsers die auf der einen Seite wird. Die Rohlinge 30 können aber auch aus einer 65 jeder Ecke befindlichen Nuten 16 hergestellt und diese Schiene aus Werkzeugstahl geschliffen werden, die ge- Nuten an einem Mittelabschnitt des Fräsers unter-•walzt oder anderweitig geformt ist, um ihr einen brachen werden, worauf dann ähnliche Nuten auf der Querschnitt in Form eines gleichseitigen Dreiecks zu gegenüberliegenden Seite jeder Ecke hergestellt geben. Da die erfindungsgemäßen Stirnfräser verhält- werden und sich bis zum gegenüberliegenden Stirnnismäßig kräftig sind und aus einer dreieckigen 70 ende des Fräsers erstrecken. Natürlich muß das

Claims

Hinterschleifen der Eckenflächen nach diesem gegenüberliegenden Ende hin umgekehrt zu dem Hinterschleifen der dargestellten Eckenflächen 14 verlaufen, und die Fräserstirnkanten des Fräsers an der gegenüberliegenden Stirnseite des Fräsers müssen entgegengesetzt zu den entsprechenden dargestellten Teilen verlaufen. Der in Fig. 5 dargestellte Spannfutteraufbau 32 b kann dem Spannfiitteraufbau 32 ähnlich sein mit der Ausnahme, daß die V-förmige Nut 36 b und die Klemmfläche des Spannf utterteils 38 b . etwas schraubenlinienförmig verlaufen, um den gedrehten Stirnfräser 10 b aufzunehmen. Die erfindungisgemäßen Stirnfräser können zwar leicht in verschiedenen Größen und Längen zum Fräsen von Nuten verschiedener Tiefen und Breiten ausgeführt werden, doch sind sie besonders zur Herstellung von verhältnismäßig tiefen und schmalen Nuten geeignet, da die Fräser kräftig sind und einen großen Widerstand gegen Bruch aufweisen. Die verhältnismäßig große Festigkeit und Starrheit der Fräser ermöglicht einen Betrieb mit hohen Drehzahlen, so daß ein wirksames Fräsen auch dann stattfindet, wenn die Fräser verhältnismäßig lang sind und einen kleinen Querschnitt aufweisen. Die verbesserte Starrheit der erfindungsgemäßen Stirnfräser rührt von dem dreieckigen Querschnitt her, der den Fräsern einen größeren Widerstand gegen Verdrehen gibt und der es auch ermöglicht, daß hinter den langen Fräskanten der Fräser genügend Material belassen werden kann, das einen Bruch verhütet. Da der Querschnitt der Fräser über ihre gesamte Länge durchweg gleichförmig ist, entfallen die zwischen dem Fräserabschnitt und dem Schaftabschnitt bekannter Fräser vorhandenen Schultern, so daß kein Abschnitt in den neuen Fräsern vorhanden ist, in denen Kräfte so kotizentriert werden, daß ein Bruch erfolgt. Die dreieckige Form des erfindungsgemäßen Stirnfräsers ergibt auch eine glattere und wirksamere Fräswirkung, da eine der Fräserlängskanten 12 stets im Eingriff mit dem Werkstück ist und da zwei Fräskanten 16 ziemlieh lange an dem Werkstück anliegen. Infolge der dreieckigen Ausführung wirken Kräfte, die gleichzeitig auf zwei an dem Werkstück anliegende Längskanten zur Einwirkung gebracht werden, unter einem solchen gegenseitigen Winkel, daß jede Verdrehneigung des Fräsers um seine Längsachse 46 vermindert wird. Diese Anordnung unterscheidet sich von der Anordnung der bekannten Fräser, bei denen die Fräserlängszähne einander gegenüberliegen, so daß die Kräfte, wenn beide Fräszähne das Werkstück erfassen, in entgegengesetzten Richtungen gerichtet sind, so daß das Werkzeug um seine Achse mit hoher Kraft verwunden wird. Erfindungsgemäß ist also ein neuartiger Stirnfräser geschaffen, der einen sehr einfachen Aufbau hat und leicht und wirtschaftlich günstig hergestellt werden kann. Außerdem ist ein Stirnfräser geschaffen, der eine neue Querschnittsform aufweist, die eine ungerade ZaH von gleichbreiten Seiten hat, mit anderen Worten, die die Form eines gleichseitigen Dreiecks hat, so· daß der Fräser eine größere Festigkeit und Starrheit aufweist. Da ferner die Fräser gleichförmige Querschnittsabmessungen auf ihrer gesamten Länge haben, ergibt sich eine erhöhte Festigkeit gegen Bruch und wesentliche Ersparnisse, und zwar sowohl bei der ursprünglichen Herstellung als auch bei der späteren Betriebshaltung der Werkzeuge. Es sind zwar bevorzugte Ausführungen der Erfindung dargestellt und beschrieben, doch können Einzelheiten geändert werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Patentansprüche:

1. Fräswerkzeug für die Metallbearbeitung, bestehend aus einer um ihre Längsachse in Drehung versetzten Schiene, die über ihre Gesamtllänge einen im wesentlichen gleichförmigen) Querschnitt hat und an ihren Ecken mit längsgerichteten Fräskanten und an mindestens einer Stirnfläche mit Fräserzähnen versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Schiene (10) die Form einer gleichseitigen geometrischen Figur mit einer ungeraden Zahl von Seiten hat.

2. Fräswerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt die Form eines gleichseitigen Dreiecks hat.

3. Fräswerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die stirnseitigen Fräserzähne (20) von mindestens einer der Ecken der Schiene (10) über deren Stirnflächenach innen erstrecken.

4. Fräswerkzeug nach Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß stirnseitige Fräser-zähne (20) an beiden Enden der Schiene (10) vorgesehen sind und sich von jeder Ecke der Schiene nach innen erstrecken.

5. Fräswerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiene (10 &) von einem Ende zum anderen Ende in an sich bekannter Weise um ihre Längsachse verdreht ist, und die Fräserlängskanten (12 b) schraubenlinienförmig verlaufen.

6. Fräswerkzeug nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mehrere an sich bekannte Spanbrechernuten (29), die sich in Querrichtung der Schiene (10 β) erstrecken und die Fräserlängskante (12 a) an jeder Ecke der Schiene schneiden, wobei die. Nuten in Längsrichtung der Schiene auf Abstand voneinander stellen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 139 449, 154 242,

214, 310 912, 313 494, 462 412, 527 987, 661 903, 805, 908 935;

französische Patentschrift Nr. 670 718;
USA.-Patentschriften Nr. 2 333 653, 2 349 959, 367 221, 2 570 945.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen