DE19711938C2 - Fräser - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Fräser nach dem Ober­ begriff des Patentanspruchs 1.

Während des Zerspanungsprozesses entsteht Wärme. Sie wird zu einem großen Teil von dem entstehenden Span aufgenommen. Die Restwärme gelangt in die Schneide des Fräswerkzeugs und in das Werkstück. Es ist seit langem bekannt und üb­ lich, mit Hilfe eines flüssigen Mediums für Kühlung zu sorgen. Das flüssige Medium, das kontinuierlich in die Kontaktzone zwischen Schneide und Werkstück gefördert wird, nimmt auch die Späne mit, so daß für eine befriedigende Spanabfuhr Sorge getragen ist. Flüssiges Kühlmittel muß jedoch wieder aufbereitet oder in spezieller Weise entsorgt werden, da es sonst zu einer starken Umweltbelastung führen würde. Es bestehen daher Bestrebungen, bei spangebender Bearbeitung auf flüssige Kühlmedien vollständig zu verzichten.

In DE 44 16 380 A1 ist ein Fräser beschrieben, bei dem der Trägerkörper eine dem Werkzeug benachbarte Spankammer aufweist. Dem Trägerkörper ist ein mit diesem umlaufendes, eine Luftströmung erzeugendes Mittel zugeordnet, das einen auf den Kontaktbereich Schneide/Werkstück gerichteten Luftstrom erzeugt. Ein flüssiges Schmiermittel wird über interne Kanäle zum Werkzeug geleitet. Aus DE 42 39 893 A1 ist bekannt geworden, ein Kühlmittel, das auch Gas oder Luft sein kann, peripher zuzuführen. Die Verteilung des eingetragenen Mediums in einen Ringkanal wird durch die Rotation des Trägerkörpers bewerkstelligt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Fräser für die Trockenbearbei­ tung zu schaffen, bei dem die Gas- bzw. Luftkühlung einen geringeren Aufwand erfordert.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen Fräser sind am Trägerkörper Luftleitflächen ausge­ bildet oder angebracht. Diese richten den Luftstrom in den Kontaktbereich Schneide/Werkstück, wodurch eine Kühlung im Grenzbereich Schneide/Werk­ stück bewirkt wird.

Es sind verschiedene konstruktive Möglichkeiten vorhanden, die "Eigenbe­ lüftung" mit Luftleitflächen zu verwirklichen. Nach einer Ausgestaltung der Erfindung können die Luftleitbleche im Trägerkörper versenkt angeordnet sein. Mit Hilfe von Federn können sie normalerweise im Trägerkörper versenkt sein, wenn dieser im ruhenden Zustand ist. Aufgrund der Fliehkräfte während des Ein­ satzes treten die Luftleitbleche aus dem Trägerkörper heraus und erzeugen den gewünschten Luftstrom zur Kontaktstelle Schneide/Werkstück. Auf diese Weise wird eine Verletzung durch die Leitbleche verhindert bzw. deren Beschädigung bei unsachgemäßer Behandlung.

Alternativ kann nach einer Ausgestaltung der Erfindung ein Leitblech an der Innenseite eines Ringkörpers angebracht sein, der auf den Trägerkörper auf­ schiebbar ist. Der Ring hat den Vorteil, daß er eine Beschädigung der Leitbleche durch unsachgemäße Behandlung verhindert und die Verletzungsgefahr herab­ setzt. Außerdem können mit Hilfe des Rings Kanäle zwischen den Spankammern und der Abflußseite der Späne bzw. der Luftströme gebildet sein.

Schließlich kann auch daran gedacht sein, einen getrennten Rotor mit dem Trä­ gerkörper umlaufen zu lassen, wobei der Rotor zweckmäßigerweise auf der den Werkzeugen abgewandten Seite des Trägerkörpers angeordnet ist. Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist der Trägerkörper als Lüfterrad ausgebildet. Als Lüfterrad wirkt der Trägerkörper auch dann, wenn er zusätzlich mit Leitblechen oder dergleichen versehen ist. Das Lüfterrad kann z. B. Luft axial ansaugen und radial abgeben. Auch die umgekehrte Anordnung ist denkbar.

Der Mit Hilfe der Luftleitbleche erzeugte Luftstrom kann auch dazu dienen, Späne aus dem Bearbeitungsbereich heraus zu befördern. Zu diesem Zweck kann daran gedacht sein, einen saugenden Luftstrom zu er­ zeugen. Zu diesem Zweck können geeignete Kanäle im Träger­ körper vorgesehen werden, beispielsweise Kanäle, die sich durch den Trägerkörper von der Spankammer bis zur rückwär­ tigen Seite des Trägerkörpers erstrecken. Die Ausbildung derartiger Kanäle oder Bohrungen ist bereits aus der DE 41 36 170 C1 bekanntgeworden. Bei dem bekannten spanenden Werkzeug ist ein rahmenartiger Werkzeugeinsatz vorgesehen, dessen Inneres in Verbindung mit einem Durchbruch im Trä­ gerkörper steht. Die Späne können mithin durch den Kanal von der Bearbeitungszone fort hindurchfallen. Eine Luft­ strömung wird jedoch bei dem bekannten Werkzeug nicht er­ zeugt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt perspektivisch eine erste Ausführungsform eines Fräsers nach der Erfindung von der Frontseite.

Fig. 2 zeigt den Fräser nach Fig. 1 von der Rückseite.

Fig. 3 zeigt perspektivisch eine zweite Ausführungsform eines Fräsers nach der Erfindung.

Fig. 4 zeigt perspektivisch eine dritte Ausführungsform eines Fräsers nach der Erfindung.

Fig. 5 zeigt die Seitenansicht des Fräsers nach Fig. 4.

Fig. 6 zeigt die Frontansicht des Fräsers nach Fig. 4 und 5.

Der in den Fig. 1 und 2 dargestellte Fräser 10, etwa ein Planfräser, weist einen Trägerkörper 12 auf, an dem eine Anzahl von Schneideinsätzen 14 angebracht ist. Die Scheideinsätze 14 sind mit Hilfe von Schrauben 16 an zuge­ ordneten Sitzflächen festgelegt. Insoweit handelt es sich um einen konventionellen Aufbau. Wie ferner zu erkennen, sind am Trägerkörper 12 am Umfang mehrere Leitelemente 18, zum Beispiel Leitbleche, angeordnet. Sie sind derart ange­ ordnet, daß der Fräser 10 als Lüfterrad wirkt und eine Strömung erzeugt, die sich im Bereich der Kontaktzone von Schneideinsätzen 14 und nicht gezeigtem Werkstück bewegt. Die Strömung kann eine saugende sein, so daß in der Kon­ taktzone nicht nur eine Luftkühlung erfolgt, sondern auch ein Abtransport entstehender Späne. Hierdurch wird auch die Oberfläche des Werkstücks geschont. Wie erkennbar, sind die Leitbleche 18 den Spankammern 20 im Trägerkörper 12 zugeordnet. Das Spanmaterial sammelt sich üblicherweise in den Spankammern 20 und wird aus diesen ausgetragen, wo­ bei, wie erwähnt, das Austragen durch die erzeugten Luft­ ströme befördert wird.

Die Leitbleche 18 können versenkt im Trägerkörper 12 ange­ ordnet werden (nicht gezeigt) derart, daß sie im Ruhezu­ stand sich innerhalb des Trägerkörpers 12 befinden, wobei sie mit Hilfe von nicht gezeigten Federn in die Ruhestel­ lung vorgespannt sind. Erst bei einer entsprechenden Rota­ tion des Fräsers 10 werden die Leitbleche 18 durch Flieh­ kraft radial nach außen verstellt, um den Kühl- und Saug­ effekt zu erzeugen.

In Fig. 3 ist perspektivisch ein Fräser 30 dargestellt, der ähnlich dem Fräser 10 aufgebaut ist. Er besitzt einen Trägerkörper 32, an dem eine Reihe von Schneideinsätzen 34 mit Hilfe von Schrauben 36 an den zugeordneten Sitzflächen auswechselbar befestigt ist. Zwischen den Schneideinsätzen 36 sind Spankammern 38 gebildet. Auf den Trägerkörper 32 ist ein Ring 40 aufgeschoben, an dessen Innenseite eine Reihe von Leitblechen 42 angeordnet ist. Die Leitbleche bilden zwischen sich mit den Spankammern 38 verbundene Kanäle, so daß bei einer Rotation des Fräsers 30 wiederum eine Luftströmung erzeugt wird, beispielsweise eine sau­ gende, die mithin von der Kontaktzone zwischen Schneidein­ satz 34 und Werkstück fortgerichtet ist unterhalb des Rin­ ges 40 zur rückwärtigen Seite des Trägerkörpers 32. Auf diese Weise wird wiederum eine kühlende Strömung erhalten sowie ein Transportmittel für die erzeugten Späne.

In den Fig. 4 ist 6 ist ein Fräser 50 dargestellt mit einem Trägerkörper 52, der flanschartig ausgebildet ist und eine Reihe von achsparallelen Durchbohrungen 54 auf­ weist. Schneideinsätze 56 sind auf der Stirnseite im Be­ reich der Bohrungen 54 angeordnet und auf nicht näher be­ zeichnete Art und Weise befestigt. Die Bohrungen sind außerdem so geformt, daß der Trägerkörper 52 wiederum als eine Art Lüfterrad wirkt und eine Strömung erzeugt, die von der Vorder- zur Rückseite der Bohrungen 54 gerichtet ist und dadurch eine Luftströmung in der Bearbeitungszone erzeugt beim gleichzeitigem Abtransport der Späne aus der Bearbeitungszone.

Claims (9)

1. Fräser mit einem rotierend antreibbaren Trägerkörper und mindestens einem am Trägerkörper angebrachten Werkzeug mit einer Schneide zur Bearbeitung eines Werkstücks, wobei der Trägerkörper eine dem Werkzeug benachbarte Spankam­ mer aufweist und wobei dem Trägerkörper ein mit diesem umlaufendes, eine Luft­ strömung erzeugendes Mittel zugeordnet ist, das einen auf den Kontaktbereich Schneide/Werkstück gerichteten Luftstrom erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß Luftleitflächen am Trägerkörper ausgebildet oder angebracht sind.

2. Fräser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Leitblech (18) am Trägerkörper (12) angebracht ist.

3. Fräser nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Leitbleche (42) an der Innenseite eines Ringes (40) angebracht sind, der auf den Trägerkörper (32) aufschiebbar und auf diesem befestigbar ist.

4. Fräser nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein einen Luftstrom erzeugender Rotor auf der dem Werkzeug abgewandten Seite des Trägerkörpers angeordnet ist und Kanäle im Trägerkörper die Spankammern mit der zugeordne­ ten Seite des Rotors verbinden.

5. Fräser nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Span­ kammern über achsparallele Kanäle (54) im Trägerkörper (52) mit der Rückseite des Trägerkörpers verbunden sind und die Leitfläche den Kanälen (54) zugeordnet ist.

6. Fräser nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Trä­ gerkörper (12, 32, 52) als Lüfterrad ausgebildet ist.

7. Fräser nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Lüfter­ rad auf der den Werkzeugen abgewandten Seite des Trägerkörpers angeordnet ist und mit diesem mitdreht.

8. Fräser nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft­ strömung eine Saugströmung ist.

9. Fräser nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Leit­ blech (18) im Trägerkörper (12) versenkbar angeordnet und mittels einer Feder in die versenkte Position vorgespannt ist.