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Die vorliegende Erfindung beansprucht Prioritäten aus zwei Voranmeldungen beim chinesischen Patentamt. Die erste Voranmeldung besitzt die Veröffentlichungsnummer
CN 205085448 U mit dem Titel „Eine vertikal einzusetzende Schneidplatte“ und dem Anmeldedatum 10.08.2015. Die zweite Voranmeldung besitzt die Veröffentlichungsnummer
CN 204843084 U mit dem Titel „Ein vielzahniger Fräskopf“ und dem Anmeldedatum 10.08.2015. Die Inhalte beider Voranmeldungen sind sämtlich in der vorliegenden Erfindung enthalten.
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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Technik der Werkzeugmaschinen, insbesondere eine vertikal einzusetzende Schneidplatte und einen vielzahnigen Fräskopf.
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Technischer Hintergrund
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Ein Fräswerkzeug ist ein rotierendes Werkzeug mit einem oder mehreren Schneideinsätzen, z. B. Schneidplatten. Die Schneideinsätze werden der Reihe nach vorgeschoben, um das Werkstück nach und nach zu zerspanen. Dabei kann an dem Werkstück flache Flächen, Stufungen, Rillen, Erhebungen oder sonstige Ausformungen herausgearbeitet werden. Ferner kann das Fräswerkzeug das Werkstück auch durchschneiden. Heutzutage besteht ein Fräswerkzeug häufig aus einem wiederholt benutzbaren Fräskopf und einer Anzahl von austauschbaren Schneideinsätzen, z. B. Schneidplatten.
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Eine herkömmliche Schneidplatte weist in der Regel nur eine Schneide oder eine Schneidkante auf. Der Grund ist, dass die Schneidplatten in der Regel durch Klemmung an dem Fräskopf befestigt sind. Wenn an dem zu klemmenden Abschnitt der Schneidplatte auch eine Schneide oder eine Schneidkante vorgesehen wäre, könnte es dazu führen, dass nach Abnutzung dieser Schneide oder Schneidkante der Klemmmechanismus nicht mehr ausreichend funktioniert, was die Arbeitszuverlässigkeit des Fräswerkzeugs beeinträchtigen könnte.
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Der Fräskopf ist in der Regel mit der Hauptspindel der Werkzeugmaschine verbunden. Wird die Hauptspindel angemacht, wird der Fräskopf von der Hauptspindel zur Rotation angetrieben. Die an dem Umfang des Fräskopfes angebrachten Schneidplatten fangen somit an, das Werkstück zu zerspanen. Die herkömmlichen Fräsköpfe weisen in der Regel eine nur einfache Materialstruktur auf, nämlich eine Aluminiumlegierung. Der Nachteil ist, dass nach längerer Benutzungszeit bzw. bei hoher Einsatzfrequenz es oft zur Positionsabweichung und somit Ungenauigkeit der Bearbeitung kommt. Es besteht daher Bedarf, die Stabilität der Fräsköpfe zu verbessern. Ferner erfolgen bei herkömmlichen Fräsköpfen die Befestigung und Positionierung der Schneidplatten auf klemmende Weise. Bei Einhaltung der erforderlichen Befestigungszuverlässigkeit kann die Anzahl der anzubringenden Schneidplatten kaum noch erhöht werden, was die Erhöhung der Bearbeitungseffizienz hindert.
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Inhalt der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, diese Nachteile zu vermeiden und eine vertikal einzusetzende Schneidplatte und einen vielzahnigen Fräskopf zur Verfügung zu stellen.
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Bezüglich der Schneidplatte wird diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bezüglich des Fräskopfs wird die genannte Aufgabe erfindungsgemäß gelöst mit den Merkmalen der Ansprüche 5 bzw. 6.
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Die erfindungsgemäße Schneidplatte umfasst einen Grundkörper und eine Schneidabteilung. Der Grundkörper weist ein Anbringungsloch zur Anbringung am Fräskopf auf. Die Schneidabteilung ist an dem Grundkörper angeformt und besteht aus zwei Schneiden.
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Dabei besteht die Schneidabteilung aus einer ersten Schneide und einer zweiten Schneide. Der vertikal zur Mittelachse des Anbringungslochs liegende Querschnitt des Grundkörpers weist vier Eckpunkte auf. Die zwei Schneiden befinden sich jeweils auf den zwei diagonal gegenüberliegenden Eckpunkten.
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Der Grundkörper umfasst eine erste Seitenfläche und eine zweite Seitenfläche. Die erste Seitenfläche weist eine erste Schneideunterstützungsfläche und eine erste Positionsstruktur auf. Die erste Positionsstruktur hat im Vergleich zur ersten Schneideunterstützungsfläche einen Rücksprung in Richtung des Inneren des Grundkörpers. Die zweite Seitenfläche weist eine zweite Schneideunterstützungsfläche und eine zweite Positionsstruktur auf. Die zweite Positionsstruktur hat im Vergleich zur zweiten Schneideunterstützungsfläche einen Rücksprung in Richtung des Inneren des Grundkörpers.
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Dabei weisen die erste und die zweite Positionsstruktur jeweils eine gebogene Oberfläche auf, wobei sich die besagte gebogene Oberfläche jeweils in eine erste Teilfläche und eine zweite Teilfläche unterteilt, wobei die zweite Teilfläche im Vergleich zur ersten Teilfläche mehr zum Inneren des Grundkörpers neigt.
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Vorzugsweise besteht die besagte erste Teilfläche jeweils aus einer ersten flachen Zone und einer ersten gekurvten Zone. Die erste gekurvte Zone der ersten Positionsstruktur befindet sich zwischen der ersten Schneideunterstützungsfläche und der ersten flachen Zone der ersten Positionsstruktur. Die erste gekurvte Zone der zweiten Positionsstruktur befindet sich zwischen der zweiten Schneideunterstützungsfläche und der ersten flachen Zone der zweiten Positionsstruktur. Die besagte zweite Teilfläche besteht jeweils aus einer zweiten flachen Zone und einer zweiten gekurvten Zone. Die zweite gekurvte Zone der ersten Positionsstruktur befindet sich zwischen der ersten Schneideunterstützungsfläche und der zweiten flachen Zone der ersten Positionsstruktur. Die zweite gekurvte Zone der zweiten Positionsstruktur befindet sich zwischen der zweiten Schneideunterstützungsfläche und der zweiten flachen Zone der zweiten Positionsstruktur.
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Vorzugsweise ist die jeweilige zweite gekurvte Zone so ausgeformt, dass sie einen Teil der Innenoberfläche eines gedachten Kegels bildet, dessen Achse parallel zu der Mittelachse des Anbringungslochs verläuft.
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Vorzugsweise beträgt die Breite der jeweiligen ersten Teilfläche ein Drittel bis zur Hälfte der Dicke des Grundkörpers. Der Winkel zwischen der zweiten Teilfläche und der ersten Teilfläche beträgt zwischen 10 und 30 Grad.
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Die vorliegende Erfindung stellt ferner einen vielzahnigen Fräskopf zur Verfügung. Der erfindungsgemäße Fräskopf umfasst den Hauptkörper des Fräskopfs, einen Satz von verschiedenen Schrauben und die oben beschriebenen, vertikal einzusetzenden Schneidplatten.
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Der Hauptkörper des Fräskopfs besteht aus dem ersten Teilkörper als Maschinenschnittstelle und dem zweiten Teilkörper als Schneidplattenaufnahme. Beide Teilkörper sind miteinander verbunden.
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Der Schraubensatz umfasst eine Anzahl von dynamischen Balancierungsschrauben und eine Anzahl von Befestigungsschrauben, wobei die dynamischen Balancierungsschrauben am ersten Teilkörper des Fräskopfs angebracht sind. Die vertikal einzusetzenden Schneidplatten werden mittels der Befestigungsschrauben mit dem zweiten Teilkörper des Fräskopfs verbunden.
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Der zweite Teilkörper des Fräskopfs umfasst eine Anzahl von Sitzen, in denen die Schneidplatten anzubringen sind. An dem Boden des jeweiligen Sitzes ist ein erstes Schraubenloch vorgesehen. Mit dem Sitz verbunden ist eine Ausweichkammer vorgesehen.
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Wenn die erfindungsgemäße Schneidplatte in einem der oben besagten Sitze eingesetzt ist, befindet sich die noch nicht zu benutzende Schneide in der Ausweichkammer. Als Befestigungselemente dienen eine Seitenfläche des Sitzes als die erste Positionsfläche und eine zweite Befestigungsschraube, die zu einer Seite des Sitzes angeordnet ist. Am Fräskopf ist eine Anzahl von zweiten Schraubenlöchern vorgesehen, die die zweiten Befestigungsschrauben aufnehmen. Die Achse des zweiten Schraubenlochs verläuft parallel zu Achse des ersten Schraubenlochs.
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Die Befestigungsschrauben umfassen also die ersten und die zweiten Befestigungsschrauben.
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Die erste Befestigungsschraube bringt eine erfindungsgemäße Schneidplatte mittels des Anbringungslochs an dem zweiten Teilkörper des Fräskopfs an.
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Die zweite Befestigungsschraube arbeitet mit der ersten und der zweiten Positionsstruktur der erfindungsgemäßen Schneidplatte zusammen, um die Position der Schneidplatte in Beziehung zum zweiten Teilkörper des Fräskopfs einzustellen und zu bestimmen.
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Vorzugsweise ist die Härte des ersten Teilkörpers des Fräskopfs kleiner als die des zweiten Teilkörpers des Fräskopfs.
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Der erfindungsgemäße vielzahnige Fräskopf weist eine Befestigungsstruktur auf, die mit den gebogenen Oberflächen der Positionsstrukturen der erfindungsgemäßen Schneidplatte zusammenwirkt und eine Ausweiskammer für die zweite Schneide aufweist. Damit kann die erfindungsgemäße Schneidplatte mit zwei Schneiden immer präzise und stabil an dem Fräskopf positioniert und befestigt werden, egal welche Schneide gerade als aktiv zu benutzende Schneide im Einsatz ist.
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Figurenliste
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- 1 zeigt die erste perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen vertikal einzusetzenden Schneidplatte;
- 2 zeigt die zweite perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen vertikal einzusetzenden Schneidplatte;
- 3 zeigt die dritte perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen vertikal einzusetzenden Schneidplatte;
- 4 zeigt die Frontansicht der erfindungsgemäßen vertikal einzusetzenden Schneidplatte;
- 5 zeigt die Ansicht aus der G-Perspektive aus 4;
- 6 zeigt die Ansicht aus der I-Perspektive aus 4;
- 7 zeigt die Ansicht aus der H-Perspektive aus 4;
- 8 zeigt die Schnittansicht entlang der N-N-Linie aus 4;
- 9 zeigt die Schnittansicht entlang der K-K-Linie aus 4;
- 10 zeigt die Schnittansicht entlang der J-J-Linie aus 4;
- 11 zeigt die Detailansicht des F-Bereichs aus 8;
- 12 zeigt eine perspektivische Ansicht des Hauptkörpers des erfindungsgemäßen Fräskopfs;
- 13 zeigt die Detailansicht des L-Bereichs aus 12;
- 14 zeigt eine andere perspektivische Ansicht des Hauptkörpers des erfindungsgemäßen Fräskopfs;
- 15 zeigt eine explosive Darstellung des ersten Teilkörpers und des zweiten Teilkörpers des erfindungsgemäßen Fräskopfs;
- 16 zeigt die Detailansicht des M-Bereichs aus 14;
- 17 zeigt die Schnittansicht entlang der 0-0-Linie aus 12 ohne die zweite Befestigungsschraube;
- 18 zeigt die Ansicht, in der die zweite Befestigungsschraube an der zweiten Teilfläche anliegt;
- 19 zeigt eine perspektivische Schnittansicht des erfindungsgemäßen Fräskopfs.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Grundkörper
- 2
- Erste Schneide
- 3
- Zweite Schneide
- 4
- Hauptkörper des Fräskopfs
- 5
- Vertikal einzusetzende Schneidplatte
- 6
- Erste Befestigungsschraube
- 7
- Zweite Befestigungsschraube
- 8
- Dynamische Balancierungsschrauben
- 11
- Anbringungsloch
- 12
- Erste Seitenfläche
- 13
- Zweite Seitenfläche
- 14
- Erste Schneideunterstützungsfläche
- 15
- Erste Positionsstruktur
- 16
- Zweite Schneideunterstützungsfläche
- 17
- Zweite Positionsstruktur
- A
- Erste Teilfläche
- A1
- Erste flache Zone
- A2
- Erste gekurvte Zone
- B
- Zweite Teilfläche
- B1
- Zweite flache Zone
- B2
- Zweite gekurvte Zone
- D
- Breite der ersten Teilfläche A
- α
- Winkel zwischen der ersten Teilfläche A und der zweiten Teilfläche B
- 41
- Erster Teilkörper des Fräskopfs
- 42
- Zweiter Teilkörper des Fräskopfs
- 43
- Sitz
- 44
- Erstes Schraubenloch
- 45
- Zweites Schraubenloch
- 46
- Ausweichkammer
- 47
- Erste Positionsfläche
- 48
- Sprayplatte für Kühlmittel
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Ausführungsbeispiel
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Im Folgenden wird anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung näher erläutert.
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Die 1 ist die die erste perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen vertikal einzusetzenden Schneidplatte. Die 2 ist die zweite perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen vertikal einzusetzenden Schneidplatte. Die 3 ist die dritte perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen vertikal einzusetzenden Schneidplatte. Die 4 ist die Frontansicht der erfindungsgemäßen vertikal einzusetzenden Schneidplatte. Wie die 1 bis 4 zeigen, umfasst die erfindungsgemäße vertikal einzusetzende Schneidplatte einen Grundkörper 1 und eine zweischneidige Schneidabteilung, die eine erste Schneide 2 und eine zweite Schneide 3 aufweist. Beide Schneiden können zum Fräsen von Werkstücken benutzt werden. Daher ist die erfindungsgemäße Schneidplatte eine Wendeschneidplatte. In der Mitte des Grundkörpers 1 ist ein Anbringungsloch 11 vorgesehen, mittels dessen eine Befestigungsschraube die erfindungsgemäße Schneidplatte an einem Fräskopf anbringen kann.
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Wie in 4 gezeigt, stellt die vertikal zur Mittelachse des Anbringungslochs 11 liegende Querschnittfläche des Grundkörpers 1 ein Viereck dar. Die erste Schneide 2 und die zweite Schneide 3 befinden sich jeweils an den diagonal gegenüberliegenden Eckpunkten.
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Es ist aus der Fräspraxis nahe liegend, dass der Grundkörper 1 nicht nur die erste Schneide 2 und die zweite Schneide 3 verbindet, sondern sie auch unterstützt, damit die Widerstandskraft, die die Schneide beim Fräsen eines Werkstücks empfängt, an den Fräskopf weitergeleitet wird. Dazu muss der Grundkörper 1 gewisse Abschnitte zur Unterstützung der ersten Schneide 2 und der zweiten Schneide 3 aufweisen. Um ein Wackeln der Schneiden während des Fräsens zu vermeiden, soll der Grundkörper 1 auch eine positionierende Funktion erfüllen.
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Wie in 1 bis 4 gezeigt, besitzt der Grundkörper 1 eine erste Seitenfläche 12 und eine zweite Seitenfläche 13. Beide Seitenflächen sind zwei gegenüberstehende Flächen des Grundkörpers 1. Die erste Seitenfläche 12 korrespondiert mit der Rückenfläche der ersten Schneide 2 und ist mit der ersten Schneide 2 verbunden und erfüllt somit eine unterstützende Funktion für die erste Schneide 2. Die zweite Seitenfläche 13 korrespondiert mit der Rückenfläche der zweiten Schneide 3 und ist mit der zweiten Schneide 3 verbunden und erfüllt somit eine unterstützende Funktion für die zweite Schneide 3.
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Im Einzelnen weist die erste Seitenfläche 12 eine erste Schneidunterstützungsfläche 14 und eine erste Positionsstruktur 15 auf. Während die erste Schneidunterstützungsfläche 14 direkt in die Rückenfläche der ersten Schneide 2 übergeht, hat die erste Positionsstruktur 15 im Vergleich zur ersten Schneidunterstützungsfläche 14 einen Rücksprung in Richtung des Inneren Grundkörpers 1. Gleichfalls weist die zweite Seitenfläche 13 eine zweite Schneidunterstützungsfläche 16 und eine zweite Positionsstruktur 17 auf. Während die zweite Schneidunterstützungsfläche 16 direkt in die Rückenfläche der zweiten Schneide 3 übergeht, hat die zweite Positionsstruktur 17 im Vergleich zur zweiten Schneidunterstützungsfläche 16 einen Rücksprung in Richtung des Inneren des Grundkörpers 1.
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Wie in 4 gezeigt, befinden sich die erste Positionsstruktur 15 und die zweite Positionsstruktur 17 jeweils an den anderen zwei Eckpunkten des im Wesentlichen viereckigen Grundkörpers 1. In der praktischen Bearbeitung stellen die beiden Positionsstrukturen 15, 17 im Grunde Oberflächen von Vertiefungsbereichen dar, die durch Abtragen von Materialien an den besagten anderen zwei Eckpunkten des Grundkörpers 1 entstanden sind. Weil die erste Positionsstruktur 15 gegenüber der ersten Schneideunterstützungsfläche 14 einen Rücksprung zum Inneren des Grundkörpers 1 hat, wird die erste Positionsstruktur 15 während der Fräsarbeit nicht als Rückenfläche der ersten Schneide 2 abgenutzt. Die Präzision der Positionierung wird daher nicht beeinträchtigt. Gleichfalls hat die zweite Positionsstruktur 17 gegenüber der zweiten Schneideunterstützungsfläche 16 einen Rücksprung zum Inneren des Grundkörpers 1. Daher wird die zweite Positionsstruktur 17 während der Fräsarbeit nicht als Rückenfläche der zweiten Schneide 3 abgenutzt. Die Präzision der Positionierung wird daher nicht beeinträchtigt. Während des Wechsels zwischen der ersten Schneide 2 und der zweiten Schneide 3 als aktive Schneide können die erste Positionsstruktur 15 und die zweite Positionsstruktur 17 jeweils im Zusammenwirken mit dem Anbringungsloch 11 die Schneidplatte positionsmäßig befestigen, um die Präzision und Positionsfestigkeit des Fräswerkzeugs sicherzustellen.
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Die erfindungsgemäße Schneidplatte kann wiederholt benutzt werden. Die erste Schneideunterstützungsfläche 14 und die Rückenfläche der ersten Schneide 2 befinden sich auf der gleichen Seite und gehen ineinander über. Die zweite Schneideunterstützungsfläche 16 und die Rückenfläche der zweiten Schneide 3 befinden sich ebenfalls auf der gleichen Seite und gehen ineinander über. Wenn die Schneiden nach gewisser Abnutzung einer Schleifung bedürfen, können die erste Schneideunterstützungsfläche 14 und die Rückenfläche der ersten Schneide 2 zusammen und gleichzeitig geschliffen werden, wohingegen die erste Positionsstruktur 15 nicht geschliffen werden muss. Gleichfalls können die zweite Schneideunterstützungsfläche 16 und die Rückenfläche der zweiten Schneide 3 zusammen und gleichzeitig geschliffen werden, wohingegen die zweite Positionsstruktur 17 nicht geschliffen werden muss. Daher können die Wartungs- und Nachschleifungskosten der erfindungsgemäßen Schneidplatte niedrig gehalten werden.
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Die erste und die zweite Positionsstruktur 15, 17 haben jeweils eine gebogene Oberfläche, mit deren unterschiedlichen Teilflächen unterschiedliche Positionierungen erreicht werden können. Im Folgenden wird am Beispiel der ersten Positionsstruktur 15 die gebogene Oberfläche näher dargestellt. Wie in 1 bis 3 gezeigt, umfasst die erste Positionsstruktur 15 eine erste Teilfläche A und eine zweite Teilfläche B. A und B befinden sich nicht auf einer komplanaren bzw. gemeinsamen Ebene. Die Teilfläche A dient dazu, mit der ersten Positionsfläche 47 des Fräskopfs zusammenzuwirken. Die zweite Teilfläche B dient dazu, zusammen mit der zweiten Befestigungsschraube 7 die Position der Schneidplatte einzustellen und zu bestimmen. Wenn die zweite Teilfläche B in Kontakt mit der zweiten Befestigungsschraube 7 kommt, verliert die erste Teilfläche A den Kontakt mit der ersten Positionsfläche 47.
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Im Vergleich zur ersten Teilfläche A neigt die zweite Teilfläche B mehr zum Inneren des Grundkörpers 1. Wie in 2 und 3 gezeigt, weist die erste Teilfläche A eine erste flache Zone A1 und eine erste gekurvte Zone A2 auf, wobei die erste gekurvte Zone A2 die erste flache Zone A1 und die erste Schneideunterstützungsfläche 14 verbindet. Die zweite Teilfläche B weist eine zweite flache Zone B1 und eine zweite gekurvte Zone B2 auf, wobei die zweite gekurvte Zone B2 die zweite flache Zone B1 und die erste Schneideunterstützungsfläche 14 verbindet. Da die erste gekurvte Zone A2 als Übergangszone zwischen der ersten Schneideunterstützungsfläche 14 und der ersten flachen Zone A1 liegt, kann eine lokale Überspannung in diesem Bereich vermieden und eine mögliche Beschädigung der Schneidplatte vermieden werden. Des Weiteren ist die zweite gekurvte Zone B2 so ausgeformt, dass sie einen Teil der Innenoberfläche eines gedachten Kegels bildet, dessen Achse parallel zu der Mittelachse des Anbringungslochs 11 verläuft. Die zweite gekurvte Zone B2 kann nicht nur eine lokale Überspannung vermeiden, sondern vergrößert auch die Kontaktfläche mit der zweiten Befestigungsschraube 7.
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Die 5 zeigt die Ansicht aus der G-Perspektive aus 4. Die 6 zeigt die Ansicht aus der I-Perspektive aus 4. Die 7 zeigt die Ansicht aus der H-Perspektive aus 4. In 5 kann man sehen, dass die erste gekurvte Zone A2 ebenfalls einen Teil der Innenoberfläche eines gedachten Kegels bildet, dessen Achse parallel zu der Mittelachse des Anbringungslochs 11 verläuft. Allerding ist der Winkel des gedachten Kegels bei der ersten gekurvten Zone A2 kleiner als bei der zweiten gekurvten Zone B2. Anhand von 2, 3 und 5 kann geschlussfolgert werden, dass der Winkel zwischen der ersten flachen Zone A1 und der Mittelachse des Anbringungslochs 11 dem Winkel des gedachten Kegels der ersten gekurvten Zone A2 entspricht, und dass der Winkel zwischen der zweiten flachen Zone B1 und der Mittelachse des Anbringungslochs 11 dem Winkel des gedachten Kegels der zweiten gekurvten Zone B2 entspricht.
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Die 8 zeigt die Schnittansicht entlang der N-N-Linie aus 4. Die 9 zeigt die Schnittansicht entlang der K-K-Linie aus 4. Die 10 zeigt die Schnittansicht entlang der J-J-Linie aus 4. In den 8 bis 9 ist zu ersehen, dass das Anbringungsloch 11 teilweise kegelstumpfförmig ausgeführt ist, um besseren Kontakt mit der Schaftoberfläche der Befestigungsschraube zu haben.
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Die 11 zeigt die Detailansicht des F-Bereichs aus 8. Darin ist zu ersehen, dass die Breite D der ersten Teilfläche A ca. zwischen einem Drittel und der Hälfte der Dicke des Grundkörpers 1 beträgt. Ferner beträgt der Winkel α zwischen der ersten Teilfläche A und der zweiten Teilfläche B zwischen 10 und 30 Grad, vorzugsweise 12,5 Grad.
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In der praktischen Anwendung besteht der Grundkörper 1 vorzugsweise aus hartem legiertem Metall. Die erste Schneide 2 und die zweite Schneide 3 sollen vorzugsweise aus polykristallinem Diamant (Polycrystalline Diamond, PCD) oder polykristallinem, kubischem Bornitrid (Polycrystalline Cubic Boron Nitride, PCBN) bestehen.
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Außerdem können auf den Frontflächen der ersten Schneide 2 und der zweiten Schneide 3 Spandurchtrennungsrillen vorgesehen werden, die die während der Fräsarbeit abgetragenen Späne durchtrennen.
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Neben der vertikal einzusetzenden Schneidplatte stellt die vorliegende Erfindung auch einen vielzahnigen Fräskopf bereit, in den die erfindungsgemäßen Schneidplatten eingesetzt werden können.
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Die 12 zeigt eine perspektivische Ansicht des Hauptkörpers des erfindungsgemäßen Fräskopfs. Die 13 zeigt die Detailansicht des L-Bereichs aus 12. In den 12 und 13 ist zu ersehen, dass der erfindungsgemäße Fräskopf einen Hauptkörper 4, eine Anzahl von vertikal einzusetzenden Schneidplatten 5, eine Anzahl von ersten Befestigungsschrauben 6, eine Anzahl von zweiten Befestigungsschrauben 7 und eine Anzahl von dynamischen Balancierungsschrauben 8 umfasst.
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Die 14 zeigt eine andere perspektivische Ansicht des Hauptkörpers 4 des erfindungsgemäßen Fräskopfs. Die 15 zeigt eine explosive Darstellung des ersten Teilkörpers und des zweiten Teilkörpers des erfindungsgemäßen Fräskopfs. Die 16 zeigt die Detailansicht des M-Bereichs aus 14. In den 14 bis 16 ist zu ersehen, dass der Hauptkörper 4 einen ersten Teilkörper 41 und einen zweiten Teilkörper 42 umfasst, wobei beide Teilkörper fest miteinander verbunden sind. Der erste Teilkörper 41 ist über einen Verbindungsarm mit der Hauptspindel als Antrieb der Werkzeugmaschine verbunden. Der zweite Teilkörper 42 dient als Aufnahme für die vertikal einzusetzenden Schneidplatten 5.
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Während der Fräsarbeit kann die Schneidplatte 5 große Spannungskraft auf den zweiten Teilkörper 42 ausüben. Um eine Formverzerrung des zweiten Teilkörpers 42 zu vermeiden, besteht dieser vorzugsweise aus hartem Material wie zum Beispiel Qualitätsstahl. Um aber das Gesamtgewicht des Fräskopfs gering zu halten, soll der erste Teilkörper 41 aus leichtem, legiertem Metall wie zum Beispiel einer Aluminiumlegierung oder Titanlegierung bestehen. Folglich ist die Härte des ersten Teilkörpers 41 geringer als die des zweiten Teilkörpers 42.
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Wie in 15 gezeigt, ist der zweite Teilkörper 42 ringförmig ausgeführt. Die untere Seite des ersten Teilkörpers 41 ist flanschmäßig ausgeformt mit einer rohrförmigen Erhebung als Schulter, an der der zweite Teilkörper 42 angebracht ist. In einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung können die zwei Teilkörper auch ohne Schulterstruktur flächenmäßig miteinander verbunden sein.
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Wie in 14 und 16 gezeigt, weist der zweite Teilkörper 42 eine Befestigungsstruktur für die vertikal einzusetzenden Schneidplatten 5 auf. Im Einzelnen ist am Umfang des zweiten Teilkörpers 42 eine Anzahl von Sitzen 43 vorgesehen, in denen die vertikal einzusetzenden Schneidplatten 5 aufgenommen werden können. Auf der Bodenfläche des Sitzes 43 ist ein erstes Schraubenloch 44 für die erste Befestigungsschraube 6 vorgesehen. An einer Seite des Sitzes 43 ist eine erste Positionsfläche 47 vorgesehen. In der Nähe der ersten Positionsfläche 47 ist an dem zweiten Teilkörper 42 ein zweites Schraubenloch 45 für die zweite Befestigungsschraube 7 vorgesehen. Die Mittelachsen beider Schraubenlöcher 44, 45 verlaufen parallel zueinander. Darüber hinaus ist mit dem Sitz 43 verbunden noch eine Ausweichkammer 46 vorgesehen.
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Wenn die erfindungsgemäße Schneidplatte 5 mit zwei Schneiden in dem Sitz 43 eingesetzt ist, steht eine der beiden Schneiden 2, 3 aus dem zweiten Teilkörper 42 hervor. Die andere Schneide befindet sich in der Ausweichkammer 46, wobei sie keinen Kontakt mit den Wänden der Ausweichkammer 46 hat. Die erste Befestigungsschraube 6 steckt durch das Anbringungsloch 11 und befestigt die Schneidplatte 5 in dem Sitz 43. Die genaue Positionierung der Schneidplatte 5 funktioniert durch das Zusammenwirken der entsprechenden Positionsstrukturen der Schneidplatte 5 entweder mit der ersten Positionsfläche 47 oder mit der zweiten Befestigungsschraube 7.
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Die 17 zeigt die Schnittansicht entlang der 0-0-Linie aus 12 ohne die zweite Befestigungsschraube 7. In Fällen, in denen keine zu hohen Anforderungen an die Präzision der Fräsarbeit gestellt werden, reicht es, dass die erste Teilfläche A der Schneidplatte 5 an der ersten Positionsfläche 47 anliegt. Dabei erfolgt die Positionierung und Befestigung der Schneidplatte 5 durch das Zusammenwirken von der ersten Positionsfläche 47 und der ersten Befestigungsschraube 6. Die zweite Befestigungsschraube 7 muss nicht im zweiten Schraubenloch 45 eingeschraubt sein. Oder die zweite Befestigungsschraube 7 ist zwar im zweiten Schraubenloch 45 eingeschraubt, dient aber nur als Gewichtsbalance.
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In Fällen, in denen sehr hohe Anforderungen an die Präzision der Fräsarbeit gestellt werden, kann es vorkommen, dass aufgrund von verschiedenen Abweichungen die aus dem zweiten Teilkörper 42 hervorstehenden Schneiden sich nicht auf einer Ebene befinden. Hier kann durch das Zusammenwirken von der zweiten Befestigungsschraube 7 und der zweiten Teilfläche B der Schneidplatte 5 eingestellt werden, in wieweit die Schneidplatte 5 aus dem zweiten Teilkörper 42 hervorsteht, um die Schneiden auf eine gleiche Ebene zu bringen. Die 18 zeigt eine Schnittansicht, in der die zweite Befestigungsschraube 7 an der zweiten Teilfläche B anliegt. Bei Regulierungsbedarf wird die zweite Befestigungsschraube 7 in Richtung des Inneren des zweiten Schraubenlochs 45 weitergeschraubt. Da der Schaft der zweiten Befestigungsschraube 7 sich in Richtung des Schraubenkopfs verdickt, drückt der Schaft der zweiten Befestigungsschraube 7 immer mehr auf die zweite Teilfläche B und drückt somit die Schneidplatte 5 insgesamt immer weiter nach außen hin. Während des Einstellungsvorgangs soll die erste Befestigungsschraube 6 zunächst gelockert werden, damit die Schneidplatte 5 nach außen bewegbar bleibt.
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Die 19 zeigt eine perspektivische Schnittansicht des erfindungsgemäßen Fräskopfs. Auch in 19 kann das Zusammenwirken von der zweiten Befestigungsschraube 7 und der zweiten Teilfläche B der Schneidplatte 5 gesehen werden. Ferner ist in 19 zu ersehen, dass der erfindungsgemäße Fräskopf eine Sprayplatte 48 für Kühlmittel aufweist. Die Sprayplatte 48 für Kühlmittel ist fest mit dem ersten Teilkörper 41 verbunden und weist eine gewisse Distanz zum zweiten Teilkörper 42 auf. Auf der Sprayplatte 48 für Kühlmittel ist eine Führungsrille vorgesehen. Das Kühlmittel wird durch die Achse des ersten Teilkörpers 41 an die Sprayplatte 48 für Kühlmittel zugeführt. Durch die Führungsrille wird das Kühlmittel aufgrund der beschleunigten Zentrifugalkraft durch die Lücken hinausgeschleudert.
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Ferner ist am Umfang des ersten Teilkörpers 41 eine Anzahl von dynamischen Balancierungsschrauben 8 angebracht. Wenn nach Anbringung der Schneidplatten 5, der ersten Befestigungsschrauben 6 und der zweiten Befestigungsschrauben 7 am Fräskopf der Schwerpunkt des Fräskopfes nicht auf seiner Mittelachse liegt, kann durch Veränderung der Positionen der dynamischen Balancierungsschrauben 8 der Schwerpunkt des Fräskopfs an die Mittelachse zurück justiert werden.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das oben dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Das oben dargestellte Ausführungsbeispiel dient nur der Veranschaulichung und hat keine einschränkende Wirkung. Weitere Ausführungsmöglichkeiten, die mit dem technischen Konzept der vorliegenden Erfindung identisch sind oder diesem gleichkommen, werden auch von den Schutzansprüchen der vorliegenden Erfindung gedeckt.
