-
QUERVERWEIS AUF EINE VERWANDTE
ANMELDUNG
-
Diese
Anmeldung bezieht sich auf das
US-Patent
Nr. 6,773,209 , das am 31. Mai 2002 eingereicht wurde und
den Titel "Helical
Insert and Cutter Bodies" trägt, dessen
gesamter Inhalt hiermit durch Bezugnahme mit aufgenommen ist.
-
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
-
GEBIET DER ERFINDUNG
-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf Fräser und Schneideinsätze, die
auf ihnen zum Einsatz kommen, und insbesondere auf ein Fräsersystem,
das einen Fräserkörper mit
tangential angebrachten, wendbaren schraubenlinienkonformen Schneideinsätzen mit
mehreren Schneidkanten umfaßt.
-
BESCHREIBUNG DES VERWANDTEN
STANDS DER TECHNIK
-
Derzeit
ist die Verwendung eines wendbaren Einsatzes für kleine Werkzeugmaschinen
nicht die erste Wahl, weil die Spindeln an solch kleinen Maschinen
relativ gesehen eine kleinere Leistung und ein niedrigeres Drehmoment
erzeugen als größere Werkzeugmaschinen.
Weil derzeit gebräuchliche Schneideinsatzbauformen
für einen
effektiven Schnitt mehr Leistung benötigen, sind kleine Werkzeugmaschinen
typischerweise daran gebunden, einteilige Stirnfräser und
Walzenstirnfräser
zu verwenden. Einteilige Stirnfräser
und Walzenstirnfräser verschleißen jedoch,
wenn sie an Durchmesser verlieren, und wenn sie zu Bruch gehen,
können
sie vollständig
zum Schrott gegeben werden. Zusätzlich kann
die beschränkte
Größe der Fräser, die
mit wendbaren Einsatzbauformen verwendet werden können, zu
einem Produktivitätsverlust
führen.
-
Der
Erfinder der vorliegenden Erfindung hat diese sowie andere Probleme
erkannt, die mit Stirnfräsern
wie etwa einteiligen Stirnfräsern
und Walzenstirnfräsern,
die eine schraubenlinienkonforme Schneidkantengeometrie verwenden,
zusammenhängen.
-
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
-
Um
diese Probleme zu lösen,
stellt die vorliegende Erfindung einen verbesserten Fräserkörper bereit,
der eine Bauform mit wendbarem Schneideinsatz verwendet, die über zumindest
zwei wendbare Schneidkanten verfügt.
Große
positive axiale und radiale Spanwinkel der verbesserten Bauform
mit wendbarem Schneideinsatz brauchen eine kleinere Leistung und
ein niedrigeres Drehmoment als es bei herkömmlichen Einsätzen der
Fall ist, wodurch ein gleichmäßigerer
Schneidvorgang und erhöhte
Vorschübe
ermöglicht
sind, die bisher eine kleinere Werkzeugmaschine zum Stillstand gebracht
hätten. Außerdem kann
der Schneideinsatz der Erfindung an größeren Fräsern mit einer höheren Anzahl
von Schneidkanten verwendet werden, um die Produktivität sowohl
auf kleinen als auch großen
Werkzeugmaschinen zu erhöhen.
Darüber
hinaus ist der einzige Abfall der Schneideinsatz und nicht der gesamte Fräserkörper, wodurch
verglichen mit herkömmlichen Bauformen
Herstellungskosten minimiert werden.
-
Die
vorliegende Erfindung umfaßt
einen wendbaren Schneideinsatz, der eine flache Rückseite
umfaßt,
die in einer Halterungstasche eines Fräserkörpers gehalten ist. Die Halterungstasche
kann im Hinblick auf eine leichte Herstellung und Wiederholgenauigkeit
ausgelegt sein. Im Hinblick auf starre Aufbauten und niedrigere
Kosten kann eine Werkzeugausrüstung
mit kurzem Schaft verwendet werden. Der Schneideinsatz sitzt in
der Halterungstasche an zwei Außenwänden. Der
Schneideinsatz ist am Fräserkörper unter
Verwendung einer Schraube befestigt, die in einer Art Querbohrung
sitzt. Die Flanke des Schneideinsatzes hat eine schraubenlinienkonforme
oder – förmige Schneidkante
auf zwei Seiten und kann gewendet werden, indem der Schneideinsatz
ungefähr
um 180 Grad gedreht wird. Mit der Verwendung des Schneideinsatzes
der Erfindung hat der Fräserkörper einen
maximalen Kerndurchmesser für
Festigkeit und Steifigkeit, wodurch sich die Verbiegung des Werkzeugs
minimiert und die Lebensdauer des Fräserkörpers verlängert. Der Schneideinsatz der
Erfindung kann in einer Vielzahl von Fräserkörperbauformen wie etwa Stirnfräsern, Walzenstirnfräsern oder
dergleichen verwendet werden.
-
Verschiedene
Aspekte und Vorteile dieser Erfindung ergeben sich dem Fachmann
aus der folgenden ausführlichen
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform in Zusammenschau
mit den begleitenden Zeichnungen.
-
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
1 ist
eine perspektivische Draufsicht eines wendbaren schraubenlinienkonformen Schneideinsatzes
mit zwei schraubenlinienkonformen Schneidkanten gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform
der Erfindung;
-
2 ist
eine perspektivische Seitenansicht des Schneideinsatzes von 1;
-
3 ist
eine andere perspektivische Seitenansicht des Schneideinsatzes von 1;
-
4 ist
eine Seitenansicht des Schneideinsatzes von 1;
-
5 ist
eine perspektivische Ansicht des Bodens des Schneideinsatzes von 1;
-
6 ist
eine andere perspektivische Ansicht des Bodens des Schneideinsatzes
von 1;
-
7 ist
eine andere perspektivische Ansicht der Seite des Schneideinsatzes
von 1;
-
8 ist
eine Abbildung, die die genaue Schraubenlinie der Schneideinsätze der
Erfindung zeigt;
-
9 ist
eine perspektivische Draufsicht eines wendbaren schraubenlinienkonformen Schneideinsatzes
gemäß einer
anderen beispielhaften Ausführungsform
der Erfindung;
-
10 ist
eine Draufsicht eines verbesserten Schneideinsatzes nach noch einer
anderen beispielhaften Ausführungsform
der Erfindung;
-
11 ist
eine Seitenansicht des Schneideinsatzes von 10;
-
12 ist
eine Unteransicht des Schneideinsatzes von 10;
-
13 ist
eine perspektivische Unteransicht des Schneideinsatzes von 10;
-
14 ist
eine andere Seitenansicht des Schneideinsatzes von 10;
-
15 ist
eine Draufsicht eines wendbaren schraubenlinienkonformen Schneideinsatzes
gemäß noch einer
anderen beispielhaften Ausführungsform der
Erfindung;
-
16 ist
eine Seitenansicht des Schneideinsatzes von 15;
-
17 ist
eine Unteransicht des Schneideinsatzes von 15;
-
18 ist
eine Draufsicht eines wendbaren schraubenlinienkonformen Schneideinsatzes
gemäß noch einer
weiteren beispielhaften Ausführungsform der
Erfindung; und
-
19a und 19b sind
Seitenansichten des Schneideinsatzes von 18, wenn
er an einem Fräser
mit zwei verschiedenen Durchmessern verwendet wird.
-
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORM
-
Mit
Bezug auf die 1–8 ist ein Schneideinsatz 10 gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform
der Erfindung gezeigt. Der Schneideinsatz 10 ist insgesamt
diamantförmig
und umfaßt
eine Vorderfläche
oder Oberseite 52, ein Paar entgegengesetzte Seitenwände oder
-flächen 54 und 56,
ein weiteres Paar entgegengesetzte Seitenwände oder -flächen 58 und 60,
eine Basisfläche
oder Rückseite 40.
Die Oberseite 52 umfaßt
einen im Wesentlichen flachen Mittenabschnitt 52a, eine
erste gekrümmte Facettenfläche 52b und
eine zweite gekrümmte
Facettenfläche 52c,
die sich auf der entgegengesetzten Seite des Mittenabschnitts 52a befindet.
Die Seitenwand 58 umfaßt
eine erste, im Wesentlichen flache facettierte Fläche 58a und
eine zweite, im Wesentlichen flache facettierte Fläche 58b,
die eine kleinere Oberfläche
als die facettierte Fläche 58a hat.
In entsprechender Weise umfaßt
die entgegengesetzte Seitenwand 60 eine erste, im Wesentlichen
flache facettierte Fläche 60a und
eine zweite, im Wesentlichen flache facettierte Fläche 60b,
die eine kleinere Oberfläche
als die facettierte Fläche 60a hat.
Die anderen beiden Seitenwände 54 und 56 sowie
die Rückseite 40 sind
im Wesentlichen flach.
-
An
der Schnittlinie zwischen der Oberseite 52 und den Seitenwänden 54, 56, 58 und 60 sind hauptsächlich vier
Kanten gebildet, nämlich
ein Paar entgegengesetzte und voneinander beabstandete Kanten 62 und 64 sowie
ein anderes Paar entgegengesetzte und voneinander beabstandete Kanten 66 und 68.
Zumindest eine der Kanten 62, 64, 66 und 68 ist
eine schraubenlinienkonforme Schneidkante, und vorzugsweise sind
zumindest die beiden entgegengesetzten Kanten 66 und 68 schraubenlinienkonforme
Schneidkanten, wodurch der Schneideinsatz 10 gewendet werden
kann, indem er um etwa 180° gedreht
wird. Die schraubenlinienkonformen Schneidkanten 66 und 68 bilden
einen Winkel 63 von etwa 30° mit der Mittellängsachse
des Fräserkörpers (entlang
der z-Achse), um eine exakt 30° betragende Schraubenlinie
um den Schneiddurchmesser des Fräsers
zu schneiden. Obwohl nur die schraubenlinienkonforme Schneidkante 66 einen
Winkel von etwa 30° hat,
sollte man erkennen, daß die
schraubenlinienkonforme Schneidkante 68 im Wesentlichen
parallel zur schraubenlinienkonformen Schneidkante 66 liegt
und somit auch einen Winkel von etwa 30° hat. Es sollte klar sein, daß die Erfindung
nicht durch den Winkel der Schneidkanten beschränkt ist, sondern die Erfindung
mit jedem wünschenswerten
Winkel für die
schraubenlinienkonformen Schneidkanten 66, 68 in
die Praxis umgesetzt werden kann. Es sind zum Beispiel andere Formen
von Einsätzen
angedacht, die schraubenlinienkonforme Einschnitte 70 in
den Seitenwänden 58 und 60 umfassen,
wobei der Winkel 63 der Schraubenlinie zwischen 0° und 60° beträgt. Außerdem bilden
die schraubenlinienkonformen Schneidkanten 66 und 68 einen
Winkel 65 von etwa 60° bezüglich der
Kanten 62 bzw. 64. Der Winkel 65 kann
aber irgendein wünschenswerter
Winkel zwischen etwa 20° und
90° sein.
-
Gemäß einem
Aspekt der Erfindung bilden die Oberseite 52 des Einsatzes 10 und
insbesondere die gekrümmten
Facettenflächen 52b und 52c eine gerundete
oder mit einem Radius versehene Oberseite mit einem Krümmungsradius
R, wie am besten in 4 gezeigt ist. Der Krümmungsradius
R ist vorzugsweise annähernd
gleich einem Schneiddurchmesser des Fräserkörpers, wie in 8 gezeigt.
Wegen des Krümmungsradius
R folgt die Oberseite 52 der Krümmung der Außenfläche des
Kopfs 18, um einen genauen schraubenlinienkonformen Schneideinsatz
bereitzustellen, der der Krümmung
der Außenfläche des
Kopfs 18 folgt, anders als bei herkömmlichen Einsätzen mit
Vorderflächen
oder -seiten, die im Wesentlichen flach sind.
-
Gemäß einem
anderen Aspekt der Erfindung ist an zwei in Bezug auf eine Mittellängsachse
des Fräserkörpers entgegengesetzten
Seitenflächen 58 und 60 eine
schraubenlinienkonforme Schneidfläche 70 gebildet, um
eine Seitenflächenschraubenlinie
zu bilden, die wie ein schraubenlinienkonformer, einteiliger Stirnfräser einen
ratterfreien Schneidvorgang erzeugt, im Unterschied zu herkömmlichen
Einsätzen. Außerdem ermöglicht es
die schraubenlinienkonforme Schneidfläche 70 an den entgegengesetzten
Seitenflächen 58 und 60,
daß der
Schneideinsatz 10 auf zwei Seiten wendbar ist, indem man
den Schneideinsatz 10 um etwa 180° dreht. Große positive radiale und axiale
Spanwinkel ermöglichen
eine freie Fräsbearbeitung
mit einer feinbearbeiteten Oberfläche und einem geringen Leistungsverbrauch.
-
Wie
in der Technik bekannt ist, kann der Schneideinsatz 10 durch
ein Befestigungselement (nicht gezeigt) wie eine Inbus- oder Torx-Schraube oder
dgl. in der Halterungstasche fest angezogen werden. Die Inbus- oder
Torx-Schraube verläuft durch
eine Aussparungsbohrung 46, die am Querbohrungsort des
Schneideinsatzes 10 sitzt. Die Aussparungsbohrung 46 umfaßt eine
sich verjüngende Einsenkung 46A,
an der eine entsprechende, sich verjüngende Fläche am Kopf des Befestigungselements
angreift, wodurch der Schneideinsatz 10 an der Taschenfläche fest
angezogen werden kann. Der Ort der Aussparungsbohrung 46 am
Querbohrungsort des Schneideinsatzes 10 ermöglicht eine
hinderungsfreie Schneidfläche
und einen mit größerem Durchmesser
behafteten Mittenkern am Fräserkörper, wodurch
eine maximale Festigkeit erzeugt wird und größere Schnittlängen ermöglicht werden.
-
In
der in 1 gezeigten beispielhaften Ausführungsform
sind die Schneidkanten 66 und 68 nicht progressiv
verlaufende Kanten, die einen Winkel 65 in Bezug auf die
Kanten 62 bzw. 64 bilden. Mit Bezug auf 9 ist
ein schraubenlinienkonformer Schneideinsatz 100 gemäß einer
weiteren beispielhaften Ausführungsform
der Erfindung gezeigt. Ähnlich
wie der Schneideinsatz 10 hat die Flanke des Schneideinsatzes 100 schraubenlinienkonforme Schneidkanten
auf zwei Seiten und kann gewendet werden, indem man den Schneideinsatz 100 um etwa
180° dreht.
Die Oberseite 152 hat einen Krümmungsradius R und entspricht
annähernd
einem Schneiddurchmesser des Fräserkörpers, wie
in 8 gezeigt. Wegen des Krümmungsradius R folgt die Oberseite 152 der
Krümmung
der Außenfläche des
Kopfs 18, um einen genauen schraubenlinienkonformen Schneideinsatz
bereitzustellen, der der Krümmung
der Außenfläche des
Kopfs 18 folgt.
-
Der
schraubenlinienkonforme Schneideinsatz 100 unterscheidet
sich jedoch vom schraubenlinienkonformen Schneideinsatz 10 darin,
daß die schraubenlinienkonforme
Schneidkante 66 des schraubenlinienkonformen Schneideinsatzes 10 durch
schraubenlinienkonforme Schneidkanten 102 und 166 ersetzt
ist, die einen Radiusübergang 106 zwischen
sich haben. In entsprechender Weise ist die schraubenlinienkonforme
Schneidkante 68 des schraubenlinienkonformen Schneideinsatzes 10 durch
schraubenlinienkonforme Schneidkanten 104 und 168 ersetzt,
die einen Radiusübergang 108 zwischen
sich haben. Die Kombination der schraubenlinienkonformen Schneidkanten 102 und 166 entlang derselben
Seite des schraubenlinienkonformen Schneideinsatzes 100 stellt
eine progressiv verlaufende, schraubenlinienkonforme Schneidkante
bereit. Gleichermaßen
stellt die Kombination der schraubenlinienkonformen Schneidkanten 104 und 168 entlang
der entgegengesetzten Seite des schraubenlinienkonformen Schneideinsatzes 100 eine
zweite progressiv verlaufende, schraubenlinienkonforme Schneidkante
bereit.
-
In
der in 9 gezeigten beispielhaften Ausführungsform
bilden die schraubenlinienkonformen Schneidkanten 166, 168 einen
Winkel 165 in Bezug auf die Kanten 162, 164.
Außerdem
bilden die schraubenlinienkonformen Schneidkanten 102 und 104 einen
Winkel 167 bezüglich
der Kanten 162 und 164, wobei der Winkel 167 größer ist
als der Winkel 165. Der Unterschied zwischen den Winkeln 165, 167 stellt
einen anfänglichen
axialen Spanwinkel 169 bereit, der kleiner ist als der
axiale Spanwinkel, der durch die nicht progressiv verlaufenden,
schraubenlinienkonformen Schneidkanten 166 und 168 bereitgestellt
wird. Somit stellen die schraubenlinienkonformen Schneidkanten 102, 104 eine
anfängliche Schneidkante
bereit, die von einem kleineren axialen Spanwinkel, wenn der Schneideinsatz 100 am
Werkstück
(nicht gezeigt) angreift, zu einem relativ gesehen größeren axialen
Spanwinkel verläuft,
wenn der schraubenlinienkonforme Schneideinsatz 100 das Werkstück verläßt. Als
Ergebnis des kleineren axialen Spanwinkels sind die progressiv verlaufenden, schraubenlinienkonformen
Schneidkanten 102, 104 relativ gesehen stärker als
die nicht progressiv verlaufenden Schneidkanten 66, 68 des
schraubenlinienkonformen Schneideinsatzes 100 der Erfindung.
-
In
der in 1 gezeigten beispielhaften Ausführungsform
sind die Schneidkanten 66 und 68 nicht progressiv
verlaufende Kanten, die einen Winkel 65 bezüglich der
Kanten 62 bzw. 64 bilden. In entsprechender Weise
bilden die Schneidkanten 166, 168 des Schneideinsatzes 100 einen
im Wesentlichen ähnlichen
Winkel 165 mit Bezug auf die Kanten 162, 164.
-
Mit
Bezug auf die 10–14 ist
ein wendbarer schraubenlinienkonformer Schneideinsatz 200 gemäß einer
weiteren beispielhaften Ausführungsform
der Erfindung gezeigt. Ähnlich
wie bei den Schneideinsätzen 10, 100 hat
die Flanke des Schneideinsatzes 200 eine schraubenlinienkonforme Schneidkante
auf zwei Seiten und kann gewendet werden, indem man den Schneideinsatz 200 ungefähr um 180° dreht. Außerdem hat
die Oberseite 52 einen Krümmungsradius R, der annähernd gleich
einem Schneid- bzw. Fräserdurchmesser
des Fräserkörpers ist,
um einen genauen schraubenlinienkonformen Schneideinsatz bereitzustellen,
der der Krümmung
der Außenfläche des
Kopfs 18 folgt, wie in 8 gezeigt
ist.
-
Der
schraubenlinienkonforme Schneideinsatz 200 unterscheidet
sich jedoch von den schraubenlinienkonformen Schneideinsätzen 10, 100 darin, daß der Schneideinsatz 200 eine
axiale Freiraumaussparung 202, 204 umfaßt, wobei
ein Abstreifer 206, 208 am Rand der axialen Freiraumaussparung 202, 204 gebildet
ist. In der dargestellten Ausführungsform
liegt die axiale Freiraumaussparung 202, 204 in
Form einer facettierten Fläche
vor, die von der Bodenfläche 240 zu
den Seitenfläche 254, 256, 258, 260 unter
einem Winkel 210 im Bereich zwischen etwa 10° bis etwa
70° in Bezug
auf die Bodenfläche 240 verläuft. Der
Zweck der axialen Freiraumaussparung 202, 204 und
des Abstreiferradius 206, 208 besteht darin, am
Werkstück
(nicht gezeigt) eine feinbearbeitete Oberfläche zu erzeugen.
-
Es
sollte klar sein, daß das
Merkmal der progressiv verlaufenden Schneidkanten 102, 104 am schraubenlinienkonformen
Schneideinsatz 100 auch im schraubenlinienkonformen Schneideinsatz 200 der
Erfindung enthalten sein kann.
-
Mit
Bezug auf die 15–17 ist
ein schraubenlinienkonformer Schneideinsatz 300 gemäß einer
weiteren beispielhaften Ausführungsform der
Erfindung gezeigt. Ähnlich
wie bei den Schneideinsätzen 10, 100, 200 hat
die Flanke des Schneideinsatzes 300 eine schraubenlinienkonforme Schneidkante
auf zwei Seiten und kann gewendet werden, indem man den Schneideinsatz 300 um etwa
180° dreht.
Außerdem
hat die Oberseite 352 einen Krümmungsradius R, der annähernd gleich
einem Schneid- bzw. Fräserdurchmesser
des Fräserkörpers ist,
um einen genauen schraubenlinienkonformen Schneideinsatz bereitzustellen,
der der Krümmung
der Außenfläche des
Kopfs 18 folgt, wie in 8 gezeigt
ist.
-
Zusätzlich umfassen
die Bodenfläche 340 und
die Seitenflächen 354, 356, 358, 360 des Schneideinsatzes 300 eine
axiale Freiraumaussparung 302, 304, wobei ein
Abstreifer 306, 308 am Rand der axialen Freiraumaussparung 302, 304 gebildet
ist, ähnlich
wie beim schraubenlinienkonformen Schneideinsatz 200. In
der dargestellten Ausführungsform
liegt die axiale Freiraumaussparung 302, 304 in
Form einer facettierten Fläche
mit einem Winkel 310 in einem Bereich zwischen etwa 10° und etwa
70° mit
Bezug auf die Bodenfläche 340 vor.
Die axiale Freiraumaussparung 302, 304 und der
Abstreiferradius 306, 308 erzeugen am Werkstück eine feinbearbeitete
Oberfläche.
-
Der
Schneideinsatz 300 unterscheidet sich jedoch vom schraubenlinienkonformen
Schneideinsatz 200 dahingehend, daß die Seitenflächen 354, 356, 358, 360 des
Schneideinsatzes 300 ein besonderes Merkmal umfassen, das
einen eintauchenden Vorschubvorgang (RPF = ramp-plunge and feeding Operation) ermöglicht,
während
gleichzeitig am Werkstück
eine feinbearbeitete Oberfläche
erhalten wird. Dieses besondere Merkmal umfaßt eine innen liegende Schneidkante 310, 312,
die entlang einem Abschnitt 314, 316 der Seitenflächen 354, 356 ausgebildet
ist, der sich vom restlichen Teil der Seitenflächen 354, 356 des
Schneideinsatzes 300 um einen Abstand 318 nach
außen
erstreckt.
-
Es
sollte klar sein, daß die
Merkmale der progressiv verlaufenden Schneidkanten 102, 104 des schraubenlinienkonformen
Schneideinsatzes 100 auch im schraubenlinienkonformen Schneideinsatz 300 der
Erfindung enthalten sein können.
-
Wie
vorstehend beschrieben ist, umfassen die schraubenlinienkonformen
Schneideinsätze 10, 100, 200, 300 eine
Oberseite mit einem Krümmungsradius
R, der annähernd
einem Schneid- bzw. Fräserdurchmesser
des Fräserkörpers entspricht,
wie in 8 gezeigt. Wegen des Krümmungsradius R folgt die Oberseite
der Krümmung
der Außenfläche des Kopfs 18,
um einen genauen schraubenlinienkonformen Schneideinsatz mit den
schraubenlinienkonformen Schneidkanten bereitzustellen, die der
Krümmung
der Außenfläche des
Kopfs 18 folgen. Die schraubenlinienkonformen Schneidkanten
folgen jedoch der Krümmung
des Kopfs 18 bei einem bestimmten Durchmesser und können am
Werkstück eine
fehlerhafte Hohlstelle hervorrufen, wenn sie in Fräsern mit
Durchmessern eingesetzt werden, die sich von denen unterscheiden,
für die
die Schneideinsätze 10, 100, 200, 300 ursprünglich konzipiert
wurden.
-
Mit
Bezug auf die 18, 19a und 19b ist ein schraubenlinienkonformer Schneideinsatz 400 gemäß einer
weiteren beispielhaften Ausführungsform
der Erfindung gezeigt. Der schraubenlinienkonforme Schneideinsatz 400 kann in
Fräsern
mit unterschiedlichen Durchmessern verwendet werden, während der
Anschnittwinkel des schraubenlinienkonformen Schneideinsatzes 400 im Wesentlichen
konstant gehalten wird, um jegliche Abweichungen am Werkstück stark
zu minimieren. Der schraubenlinienkonforme Schneideinsatz 400 entspricht
im Wesentlichen dem schraubenlinienkonformen Schneideinsatz 300,
außer
daß der
schraubenlinienkonforme Schneideinsatz 400 gekrümmte oder "nach innen gebogene" schraubenlinienkonforme
Schneidkanten 466, 468 hat, und nicht die im Wesentlichen
geraden schraubenlinienkonformen Schneidkanten 366, 368 (in 18 ist
nur die Schneidkante 366 in strichpunktierter Linie gezeigt).
-
Wie
vorstehend erwähnt,
gestatten es die gekrümmten
oder mit einem Radius versehenen, schraubenlinienkonformen Schneidkanten 466, 468, daß der schraubenlinienkonforme
Schneideinsatz 400 in Fräsern mit verschiedenen Durchmessern
eingesetzt werden kann, während
gleichzeitig Anschnittwinkelabweichungen und Überlappungslinien minimiert
sind, wie in 19a und 19b gezeigt
ist. Ohne die mit einem Radius versehenen, schraubenlinienkonformen
Schneidkanten 466, 468 kann der Fräser eine
leicht konkave Krümmung
am Werkstück erzeugen,
die mit einer Steigerung des Fräserdurchmessers
zunimmt. Wie in 20 gezeigt ist, kann der
schraubenlinienkonforme Schneideinsatz 400 in den Fräser mit
dem gewünschten
Durchmesser eingesetzt werden, indem er einfach nur um einen Tangentenpunkt
des Fräserdurchmessers
verschwenkt wird, um den gewünschten
Effekt zu erzeugen. So wird zum Beispiel bei einem Fräser mit
einem ersten Durchmesser 402 der schraubenlinienkonforme Schneideinsatz 400 auf
einen ersten Winkel 404 bezüglich einer Mittelachse 406 des
Fräsers
verschwenkt, wie in 19a gezeigt ist. Bei einem Fräser mit
einem zweiten, größeren Durchmesser 408 wird
der schraubenlinienkonforme Schneideinsatz 400 auf einen
zweiten Winkel 410 verschwenkt, der größer als der Winkel 404 für den ersten
Durchmesser 402 ist, wie in 19b gezeigt
ist. Indem man so verfährt,
sind die mit einem Radius versehenen, schraubenlinienkonformen Schneidkanten 466, 468 des
schraubenlinienkonformen Schneideinsatzes 400 dazu in der
Lage, während
des Schneidvorgangs vollständig
in Eingriff mit dem Werkstück
zu bleiben.
-
Es
sollte klar sein, daß die
Merkmale der progressiv verlaufenden Schneidkanten 102, 104 des schraubenlinienkonformen
Schneideinsatzes 100, einer axialen Freiraumaussparung 202, 204,
wobei ein Abstreifer 206, 208 am Rand der axialen
Freiraumaussparung 202, 204 des schraubenlinienkonformen Schneideinsatzes 200 gebildet
ist, und/oder einer innen liegenden Schneidkante 310, 312,
zusammen mit dem Abstreiferradius 306, 308 am
Rand der axialen Freiraumaussparung 302, 304 des
Schneideinsatzes 300 im schraubenlinienkonformen Schneideinsatz 400 der
Erfindung enthalten sein können.
-
Wie
vorstehend beschrieben, ist das Fräsersystem der Erfindung dazu
ausgelegt, einen einer genauen Schraubenlinie folgenden, durchgehenden Schnitt
zu erzeugen. Darüber
hinaus sieht das Fräsersystem
der Erfindung einen wendbaren, schraubenlinienkonformen Einsatz
vor, der an zumindest zwei Schneidkanten wendbar ist, indem der
Einsatz um 180 Grad gedreht wird. Somit bietet das Fräsersystem
der Erfindung ein kostengünstigeres
Fräsersystem,
weil bei einem Wendevorgang des Einsatzes der Fräserdurchmesser und die Schneidkanten
beibehalten werden, im Gegensatz dazu, bei Verschleiß oder Bruch
des Einsatzes den gesamten Fräser
zum Schrott zu geben, wie es bei einer herkömmlichen einteiligen Stirnfräserbauform
der Fall ist.
-
Es
sollte klar sein, daß der
wendbare Schneideinsatz der Erfindung nicht auf die Bauart des Fräserkörpers begrenzt
ist und daß die
Erfindung auch mit anderen Arten von Fräserkörperbauformen in die Praxis
umgesetzt werden kann. So kann der wendbare Schneideinsatz der vorliegenden
Erfindung zum Beispiel in einem Fräsersystem verwendet werden,
das als Fräserkörper einen
Walzenstirnfräser
umfaßt.
In einem anderen Beispiel kann der wendbare Schneideinsatz der Erfindung
in einem Fräsersystem
verwendet werden, das eine andere Art eines Walzenstirnfräserkörpers umfaßt, der
allgemein als "Profilfräser" bekannt ist.
-
Während die
Erfindung in Verbindung mit bestimmten spezifischen Ausführungsformen
davon im Einzelnen beschrieben worden ist, sollte klar sein, daß dies lediglich
zur Darstellung und nicht als Einschränkung erfolgt, und der Umfang
der beigefügten Ansprüche sollte
so breit wie möglich,
wie es der Stand der Technik zuläßt, aufgefaßt werden.
-
ZUSAMMENFASSUNG DER OFFENBARUNG
-
Ein
wendbarer, schraubenlinienkonformer Schneideinsatz (10, 100, 200, 300, 400)
umfaßt
mindestens eine axiale Freiraumaussparung, die sich von einer Bodenfläche (240)
zu einer der Seitenwände
(254, 256, 258, 260) erstreckt,
wobei ein Abstreifer (202, 204, 206, 208)
an einem Rand der axialen Freiraumaussparung gebildet ist. In einer
anderen Ausführungsform
umfaßt
der Schneideinsatz (300) zumindest eine innen liegende
Schneidkante (310, 312), die sich um einen Abstand
(318) von der Seitenwand (354, 356) nach
außen
erstreckt. In einer anderen Ausführungsform
umfaßt
der schraubenlinienkonforme Schneideinsatz (100) mindestens
eine progressiv verlaufende Schneidkante (102, 166, 104, 168).
In einer anderen Ausführungsform
umfaßt
der Schneideinsatz (400) zumindest eine schraubenlinienkonforme
Schneidkante (466, 468), die nach innen gekrümmt ist,
um zu ermöglichen,
daß mit
dem Schneideinsatz (400) Bearbeitungsvorgänge an Fräsern mit
verschiedenen Durchmessern (402, 408) ausgeführt werden
können.