DE19521472C1 - Bearbeitungswerkzeug zur spanenden Materialbearbeitung, nämlich ein Fräswerkzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Bearbeitungswerkzeug zur spanenden Materialbearbei­ tung, nämlich ein Fräswerkzeug, das einen Werkzeugkörper aufweist, an dessen Mantelfläche mindestens zwei zur Erzeugung mindestens eines spitzenartigen Vorsprungs in der Oberfläche eines zur bearbeitenden Werkstücks dienende Hauptschneiden gegeneinander versetzt angeordnet sind, die wechselseitig auf gegenüberliegendende Flankenbereiche des zu erzeugenden spitzenartigen Vor­ sprungs des Werkstücks einwirken.

Ein derartiges Bearbeitungswerkzeug ist bekannt und wird u. a. zur Herstellung der Sägenzähnen einer Bandsäge eingesetzt. Um gut ausgebildete Sägenzähne zu erreichen, werden diese durch ein wechselseitiges Fräsen mit den als Bearbeitungselemente fungierenden Hauptschneiden des Fräswerkzeugs hergestellt. Hierbei tritt das Problem auf, daß an der eigentlichen Spitze der Sä­ genzähne ein mehr oder weniger stark ausgebildeter Grat zurückbleibt, welcher die Qualität der mit dem bekannten Bearbeitungswerkzeug herstellbaren Bandsä­ ge beeinträchtigt, da diese Grate zu einem unkontrollierten Abbrechen der Sägezahn­ spitzen führen, was sich sowohl ungünstig auf die mit der bekannten Bandsä­ ge zu erzielenden Bearbeitungsqualität als auch negativ auf die Standzeit der Bandsäge auswirkt. Außerdem beeinträchtigen diese Grate negativ die Standzeit des Fräswerkzeugs, da hierdurch ein erhöhter Verschleiß der Schneiden auftritt.

Zur Vermeidung dieser Nachteile ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Bearbeitungswerkzeug, nämlich ein Fräswerkzeug, der eingangs ge­ nannten Art derart weiterzubilden, daß in besonders einfacher Art und Weise die oben beschriebene Gratbildung auf den spitzenartigen Vorsprüngen des zu bear­ beitenden Werkstücks eliminiert oder zumindest reduziert wird.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen mindestens zwei jeweils auf einen spitzenartigen Vorsprung des Werkstücks einwirkenden Hauptschneiden des Bearbeitungswerkzeugs mindestens eine auf den oberen Bereich des spitzenartigen Vorsprungs einwirkende Nebenschneide angeordnet ist.

Durch diese erfindungsgemäßen Maßnahmen wird in vorteilhafter Art und Weise ein Fräswerkzeug geschaffen, welches es in besonders vorteilhafter Art und Wei­ se einfach ermöglicht, die oben beschriebene nachteilige Gratbildung zu eliminie­ ren oder zumindest zu reduzieren. Hierdurch wird in vorteilhafter Art und Weise sowohl die Standzeit des durch das erfindungsgemäße Fräswerkzeug herstellbaren Werkzeuges als auch die Standzeit des Fräswerkzeugs selbst erhöht, so daß in vorteilhafter Art und Weise eine deutlich gesteigerte Wirtschaftlichkeit gegeben ist.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die mit zwei Haupt­ schneiden zusammenwirkende Nebenschneide separiert von den beiden Haupt­ schneiden zwischen diesen angeordnet ist. Eine derartige Konstruktionsweise des erfindungsgemäßen Bearbeitungswerkzeugs besitzt den Vorteil, daß die er­ findungsgemäße Struktur Hauptschneide - Nebenschneide - Hauptschneide be­ sonders einfach realisierbar ist.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die erfin­ dungsgemäße Nebenschneide als integraler Bestandteil einer der beiden Haupt­ schneiden ausgebildet ist. Eine derartige Maßnahme besitzt den Vorteil, daß bei vorgegebener Mantelfläche mehr Hauptschneiden auf dem Bearbeitungswerk­ zeug angeordnet werden können, wodurch in vorteilhafter Art und Weise die Standzeit des erfindungsgemäßen Bearbeitungswerkzeugs erhöht wird.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die erfin­ dungsgemäße Nebenschneide im hinteren Bereich der in Drehrichtung des Bear­ beitungswerkzeugs vorderen Hauptschneide der beiden zusammenwirkenden Hauptschneiden angeordnet ist.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die erfin­ dungsgemäße Nebenschneide im vorderen Bereich der in Drehrichtung hinteren Hauptschneide der beiden zusammenwirkenden Hauptschneiden angeordnet ist.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind den Ausführungsbeispielen zu entnehmen, die im folgenden anhand der Figuren beschrieben werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische, perspektivische Ansicht eines ersten Aus­ führungsbeispiels,

Fig. 2 eine Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch das zweite Ausführungsbeispiel ent­ lang der Linie III-III der Fig. 2, und

Fig. 4a-4d je einen Längsschnitt durch einen Teilbereich der Mantelfläche des Werkzeugkörpers des zweiten Ausführungsbeispiels.

In den Fig. 1 bis 3 sind als zwei Ausführungsbeispiele jeweils ein Sägenfräser 1 dargestellt, der einen Werkzeugkörper 2 aufweist, dessen Mantelfläche 3 einen zylindrischen (Fig. 1) oder einen koni­ schen Verlauf (Fig. 3) aufweist. Auf dieser Mantelfläche 3 des als Walzenfräser ausgebildeten Sägenfräsers 1 sind eine Vielzahl von als Bearbeitungselemente fungierenden Hauptschneiden 5 vorgesehen, die - wie im hier beschriebenen Fall - in in axialer Richtung verlaufenden Reihen 6a-6e, die jeweils durch eine axial verlaufende Spannut 7 getrennt sind, angeordnet sind, wobei eine äquidi­ stante Längs- und Umfangsteilung der Hauptschneiden 5 ausgebildet wird. Es muß an dieser Stelle aber betont werden, daß die beschriebene axiale Ausrich­ tung der Hauptschneiden 5 in den Reihen 6a-6e und die axiale Anordnung der Spannuten 7 zwar vorteilhaft, aber nicht zwingend ist. Vielmehr ist es möglich, auch eine andere Längs- und/oder Umfangsteilung als die oben aufgeführte äqui­ distante Teilung - d. h. eine variable Teilung - vorzusehen. Desweiteren ist es auch möglich, anstelle der bezeigten Axialnutung eine Spiralnutung vorzusehen.

Um gut ausgebildete Spitzen von Sägezähnen einer mit dem Sägenfräser 1 herzustellenden Säge, insbesondere einer Bandsäge, zu erreichen, ist vorgese­ hen, daß diese Sägezähne oder, sonstige spitzenartige Vorsprünge in einer Ober­ fläche eines vom Sägenfräser 1 zu bearbeitenden Werkstücks durch ein wechselseitiges Fräsen erzielt wird, indem in einer an sich bekannten Art und Weise jeder Sägenzahn einer Bandsäge oder jeder spitzenartige Vorsprung des Werkstücks alternierend bearbeitet wird, wie anhand der Fig. 4a-4d noch näher erläutert werden wird.

Um der bei den bekannten Sägenfräsern bei diesem Bearbeitungsvorgang auftre­ tende Gratbildung an der Spitze des herzustellenden Sägenzahns entgegenzu­ wirken, ist bei den in den Figuren dargestellten Sägenfräser 1 vorgesehen, daß im Bereich zwischen jeweils zwei wechselseitig auf die beiden Flanken des spit­ zenartigen Vorsprungs einwirkenden Hauptschneiden 5 eine auf die Spitze des Sägenzahns oder auf den oberen Bereich des spitzenartigen Vorsprungs einwir­ kende Nebenschneide 10 angeordnet ist. Wie am besten aus Fig. 1 ersichtlich ist, kann dabei die Anordnung der Nebenschneide 10 derart sein, daß die beiden zusammenwirkenden Hauptschneiden 5a, 5b in der zweiten bzw. fünften Reihe 6b bzw. 6e und der vierten bzw. sechsten Reihe 6d bzw. 6f zweier jeweils drei Reihen umfassenden Gruppen von Reihen 6a-6f angeordnet sind, während die Nebenschneide 10 in der jeweils mittleren Reihe 6b bzw. 6e der beiden hier be­ schriebenen Gruppen angeordnet ist. Eine derartige Anordnung besitzt den Vor­ teil, daß sie fertigungstechnisch besonders einfach herstellbar ist.

Es ist aber auch möglich, daß die beiden Hauptschneiden 5 in benachbarten Rei­ hen 6a, 6b bzw. 6c, 6d bzw. 6e, 6f angeordnet sind, und daß die Nebenschneide 10 als integraler Bestandteil einer der beiden zusammenwirkenden Hauptschnei­ den 5 ausgebildet ist.

In den Fig. 4a-4d ist ein Längsschnitt durch vier in Drehrichtung des Sä­ genfräsers 1 aufeinanderfolgende Reihen 6a-6d von auf der Mantelfläche 3 des Werkzeugkörpers 2 angeordneten Bearbeitungselementen dargestellt, anhand derer die Funktionsweise des beschriebenen Sägenfräsers 1 und somit der Ne­ benschneide 10 erläutert wird. Der besseren Verständlichkeit halber ist der nach­ folgenden Beschreibung vorauszuschicken, daß zuerst die vierte Reihe 6d, dann die dritte Reihe 6c, dann die zweite Reihe 6b und zuletzt die erste Reihe 6a des Sägenfräsers auf das Werkstück einwirkt. Der Rücken 12 der zweiten Haupt­ schneide 5b der dritten Reihe 6c wirkt zuerst auf die zu bearbeitende Oberfläche des Werkstücks ein und beaufschlagt einen ersten Flankenbereich des durch die beiden zusammenwirkenden Hauptschneiden 5a, 5b herzustellenden spitzenarti­ gen Vorsprungs. Dann wirkt die mit der ersten Hauptschneide 5a korrelierte Ne­ benschneide 10a der zweiten Reihe 6b des Werkzeugkörpers 2 auf den Über­ gangsbereich zwischen dem ersten Flankenbereich des spitzenartigen Vor­ sprungs und der daran angrenzenden Oberfläche des Werkstücks ein und wirkt derart dem Entstehen eines unerwünschten Grates entgegen. Danach wirkt die Senkrechte 11 der in Drehrichtung des Sägenfräsers 1 nachfolgenden ersten Hauptschneide 5a auf einen dem ersten Flankenbereich des spitzenartigen Vor­ sprungs gegenüberliegenden zweiten Flankenbereich ein. Der beschriebene Be­ arbeitungsvorgang wiederholt sich dann periodisch mit den nächsten Gruppen von zwei zusammenwirkenden Hauptschneiden 5a, 5b, und der dazwischen an­ geordneten Nebenschneide 10, 10a.

Wie außerdem noch aus den Fig. 4a-4d ersichtlich ist, können die Neben­ schneiden 10 unterschiedlichste Formen aufweisen. Beispielhaft sind in den Fig. 4a-4d nur besonders vorteilhafte Ausführungen dargestellt, bei denen die Nebenschneide 10 entweder keilförmig und insbesondere sägezahnförmig oder stufenförmig ausgebildet ist, wobei bei der Sägezahnform die schräge Fläche vorzugsweise unter einem Winkel von 20° oder 35° zur Mantelfläche 3 des Werk­ zeugkörpers 2 geneigt ist. Es ist aber auch möglich, die Nebenschneiden 10, 10a halbkreisförmig oder oval auszubilden. Selbstverständlich ist es auch mög­ lich, daß bei einer Umdrehung des Sägenfräsers 1 der obere Bereich des spit­ zenartigen Vorsprungs entweder nur von gleich geformten Nebenschneiden 10 oder von unterschiedlich geformten Nebenschneiden 10 beaufschlagt wird.

Die Höhe der Nebenschneiden 10 ist dabei vorzugsweise derart festgelegt, daß durch die Einwirkung der Nebenschneiden 10 eine leichte Abrundung der eigentlichen Spitze des spitzenartigen Vorsprungs erzielt wird. Von besonderem Vorteil ist es hierbei, wenn die derart erzielbare Kappung dieser Spitze max. 0,02 mm beträgt.

Claims (16)

1. Bearbeitungswerkzeug zur spanenden Materialbearbeitung, nämlich ein Fräs­ werkzeug, das einen Werkzeugkörper (2) aufweist, an dessen Mantelfläche (3) mindestens zwei zur Erzeugung mindestens eines spitzenartigen Vor­ sprungs in der Oberfläche eines zu bearbeitenden Werkstücks dienende Hauptschneiden (5; 5a, 5b) gegeneinander versetzt angeordnet sind, die wechselseitig auf gegenüberliegende Flankenbereiche des zu erzeugenden spitzenartigen Vorsprungs des Werkstücks einwirken, dadurch gekennzeich­ net, daß zwischen mindestens zwei jeweils auf einen spitzenartigen Vorsprung des Werkstücks einwirkenden Hauptschneiden (5; 5a, 5b) des Bearbeitungs­ werkzeugs (1) mindestens eine auf den oberen Bereich des spitzenartigen Vorsprungs einwirkende Nebenschneide (10; 10a) angeordnet ist.

2. Bearbeitungswerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen zwei zusammenwirkenden Hauptschneiden (5; 5a, 5b) angeordnete mindestens eine Nebenschneide (10; 10a) der in Drehrichtung des Bearbei­ tungswerkzeugs (1) vorderen Hauptschneide (5b) nachlaufend angeordnet ist.

3. Bearbeitungswerkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die oder mindestens eine der Nebenschneiden (10; 10a) im hinteren Bereich der vorderen Hauptschneide (5b) angeordnet ist.

4. Bearbeitungswerkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die oder mindestens eine der Nebenschneiden (10; 10a) als integraler Bestand­ teil der vorderen Hauptschneide (5b) ausgebildet ist.

5. Bearbeitungswerkzeug nach einem der Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die oder mindestens eine der Nebenschneiden (10; 10a) zwischen der in Drehrichtung vorderen (5b) und der in Drehrichtung zu der oder den Neben­ schneiden (10; 10a) hinteren Hauptschneide (5a) angeordnet ist

6. Bearbeitungswerkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die oder mindestens eine der Nebenschneiden (10; 10a) mittig zwischen der vor­ deren (5b) und der hinteren Hauptschneide (5a) ausgebildet ist.

7. Bearbeitungswerkzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die oder mindestens eine der Nebenschneiden (10; 10a) im vorderen Bereich der in Drehrichtung hinteren Hauptschneide (5a) angeordnet ist.

8. Bearbeitungswerkzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die oder mindestens eine der Nebenschneiden (10; 10a) als integraler Bestand­ teil der hinteren Hauptschneide (5a) ausgeführt ist.

9. Bearbeitungswerkzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in Drehrichtung des Bearbeitungswerkzeugs (1) gese­ hen der hinteren Hauptschneide (5a) eine weitere vordere Hauptschneide (5b) folgt.

10. Bearbeitungswerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in Drehrichtung des Bearbeitungswerkzeugs (1) gesehen der hinteren Hauptschneide (5a) mindestens eine weitere Nebenschneide (10) folgt.

11. Bearbeitungswerkzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die oder mindestens eine der Nebenschneiden (10; 10a) keilförmig ausgebildet ist.

12. Bearbeitungswerkzeug nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die oder mindestens eine der Nebenschneiden (10; 10a) sägezahnförmig ausge­ bildet ist.

13. Bearbeitungswerkzeug nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die oder mindestens eine der Nebenschneiden (10a) unter einem Winkel von 20° oder 35° zur Mantelfläche (3) des Werkzeugkörpers (2) geneigt angeordnet ist.

14. Bearbeitungswerkzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die oder mindestens eine der Nebenschneiden (10; 10a) stufenförmig ausgebildet ist.

15. Bearbeitungswerkzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die oder mindestens eine der Nebenschneiden (10; 10a) halbkreisförmig oder oval ausgebildet ist.

16. Bearbeitungswerkzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die oder mindestens eine der Nebenschneiden (10; 10a) derart ausgebildet ist, daß eine Kappung der eigentlichen Spitze des spitzenartigen Vorsprungs des Werkstücks von max. 0,02 mm erzielbar ist.