DE19958636A1 - Fräswerkzeug und -einsatz, insbesondere Gewindefräser - Google Patents
Fräswerkzeug und -einsatz, insbesondere GewindefräserInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Fräswerkzeug. Das Fräswerkzeug besitzt Anlage- und Ausrichtflächen zur im Wesentlichen tangentialen Aufnahme von Fräseinsätzen. Die Aufnahmen des Fräswerkzeugs können rotationssymmetrisch zur Rotationsfräsachse des Fräswerkzeugs aneinander angrenzend angeordnet sein. Der Fräseinsatz kann in der Aufnahme des Fräswerkzeugs exzentrisch verspannt sein.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Fräswerkzeug, insbesondere
ein Gewindefräswerkzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Fräswerkzeuge sind allgemein bekannt und werden in verschie
densten Ausführungsformen zur Durchführung unterschiedlich
ster Fräsaufgaben verwendet. Fräsverfahren werden nach
erzeugter Oberfläche, Werkzeugform und Kinematik unter
anderem in Plan-, Profil-, Wälz-, Rund- und Formfräsen
unterteilt. Zum Profilfräsen gehört beispielsweise das Fräsen
von Gewinden oder Nuten.
Beim Gewindefräsen dreht sich das Werkzeug um seine eigene
Achse und bewegt sich gleichzeitig simultan in drei Achsen,
nämlich den Raumachsen x, y und z. Die wichtigsten Einstell
parameter sind die Fräserdrehzahl und die Vorschubgeschwin
digkeit des Fräsers in der x-y-Ebene.
Es ist bekannt bei Fräswerkzeugen, Fräseinsätze radial zur
Drehachse anzuordnen. Die Fräseinsätze können am Werkzeug
angeschraubt oder angelötet sein.
Aus der DE 36 32 296 A1 ist ein Gewindefräswerkzeug zum
Fräsen von Innen- oder Außengewinden an Werkstücken bekannt
geworden. Das Gewindefräswerkzeug weist einen Fräserschaft
auf, an dem eine trapezförmige Wendefräsplatte befestigt ist.
Die Gewindefräsplatte weist an beiden Plattenseiten eine
gezahnte Gewindefräskante auf. Die Gewindefräskanten werden
durch die beiden Plattenseiten und einer im Winkel dazu
angeordneten Kantenfläche gebildet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fräswerkzeug
der eingangs erwähnten Art zu schaffen, das stabil und
universell einsetzbar ist und insbesondere eine große
Schnittleistung auch bei geringem Werkzeugdurchmesser ermög
licht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des
Anspruches 1 gelöst. Die Anlage- und Ausrichtflächen des
Fräswerkzeugs sind also zur im wesentlichen tangentialen
Aufnahme von Fräseinsätzen, beispielsweise Wendeschneidplat
ten, ausgebildet. Ein Vergleich eines herkömmlichen Fräswerk
zeuges, bei dem die Fräseinsätze radial am Umfang des Fräser
schaftes angeordnet sind und beispielsweise durch Schrauben
oder Keile gespannt werden, mit dem erfindungsgemäßen Fräs
werkzeug zeigt, daß bei gleichem Durchmesser beider Fräser
schäfte am erfindungsgemäßen Fräswerkzeug mehr Fräseinsätze
angeordnet werden können als beim herkömmlichen Fräswerkzeug.
Das erfindungsgemäße Fräswerkzeug kann also mit einer Viel
zahl von Fräsereinsätzen bestückt werden. Dies wird durch die
tangentiale Aufnahme der Fräseinsätze erreicht. Die Fräslei
stung, also das Spanvolumen pro Zeit bzw. Umdrehung, eines
solchen Fräswerkzeuges ist im Vergleich zu herkömmlichen
Fräswerkzeugen höher. Dementsprechend ist auch die Werkzeug
standzeit größer.
Bei herkömmlichen Fräswerkzeugen sind die Aufnahmen für
Fräseinsätze oft derart ausgebildet, daß am Umfang des
Fräswerkzeugs tiefe, radial zur Drehachse des Fräsers ausge
richtete, Aufnahmeöffnungen liegen. Dies verringert die
Stabilität des Fräswerkzeugs. Beim erfindungsgemäßen Fräs
werkzeug ist dies nicht der Fall. Das erfindungsgemäße
Fräswerkzeug ist demnach, insbesondere beim Vergleich eines
herkömmlichen mit einem erfindungsgemäßen Fräswerkzeug mit
jeweils gleicher Anzahl an eingespannten Fräseinsätzen,
stabiler und kompakter als herkömmliche Fräswerkzeuge.
Besonders bevorzugt liegen beim erfindungsgemäßen Fräswerk
zeug die Anlage- und Ausrichtflächen des Fräseinsatzes und
des Fräswerkzeuges aneinander an und werden unter Vorspannung
aneinandergepreßt. Die beim Bearbeiten eines Werkstückes auf
den Fräseinsatz einwirkende Kraft wirkt also nicht direkt auf
die Befestigungselemente der Fräseinsätze, sondern wird an
die Anlage- und Ausrichtflächen übertragen, wo sie durch
Reibschluß übertragen wird. Bei herkömmlichen Fräswerkzeugen
wirkt diese Kraft auf die Befestigungselemente, beispielswei
se Schrauben oder Lötstellen. Die Gefahr von Lockerungen oder
Brüchen an Befestigungselementen, beispielsweise Abscheren
von Schrauben o. dgl., ist dabei hoch. Beim erfindungsgemäßen
Fräswerkzeug ist diese Gefahr aufgrund der vorteilhaften
Kraftübertragung auf die Anlage- und Ausrichtflächen deutlich
geringer.
Bei herkömmlichen Fräseinsätzen, die beispielsweise durch
Schrauben radial festgelegt werden, ist die Maßhaltigkeit
beim Bearbeiten von Werkstücken sehr stark von der Festlegung
der Einsätze im Fräswerkzeug abhängig. Eine Änderung dieser
Festlegeposition wirkt sich direkt auf die Schnittiefe der
Schneidkante des Fräseinsatzes aus. Die Nut, das Gewinde oder
dgl., die am Werkstück erzeugt werden, werden also nicht mehr
gleichmäßig tief ausgeformt. Beim erfindungsgemäßen Fräswerk
zeug wirkt sich eine Änderung der Festlegeposition des
Fräseinsatzes im Fräswerkzeug annähernd tangential aus. Die
Einschneidtiefe des Fräseinsatzes ändert sich dabei weniger.
Es können mehrere Aufnahmen an einer Umfangsfläche des
Fräswerkzeuges angeordnet sein. Die Aufnahmen können in einer
oder in mehreren Ebenen des Fräswerkzeugs angeordnet sein. Es
können also koaxial zur Rotationsfräsachse zwei oder mehrere
Aufnahmen hintereinander angeordnet sein. Die hintereinander
liegenden Aufnahmen können in einer Flucht oder versetzt
zueinander ausgerichtet sein. Die Aufnahmen könnten zwar auch
unregelmäßig um die Rotationsfräsachse angeordnet sein,
bevorzugt liegen sie aber regelmäßig, insbesondere rotations
symmetrisch, zur Rotationsfräsachse. Das Fräswerkzeug ist
also vollsymmetrisch. Dadurch läuft das Fräswerkzeug rund,
die Rotationsbewegung des Fräswerkzeugs wird also nicht durch
Unwuchten infolge unregelmäßig angeordneter Fräseinsätze
beeinträchtigt. Die Aufnahmen können dicht nebeneinander an
der Umfangsfläche angeordnet sein. Bevorzugt sind sie anein
ander angrenzend angeordnet. Dadurch wird die gesamte Um
fangsfläche des Fräswerkzeuges als Aufnahme genutzt. Die
Aufnahmen sind also einzelne Abschnitt der Umfangsfläche des
Fräswerkzeugs. Das Fräswerkzeug kann einen Aufnahmebereich
mit polygonförmigem Querschnitt aufweisen. Der Querschnitt
kann beispielsweise ein Quadrat oder ein gleichseitiges
Sechs- oder Achteck sein. Die als Aufnahmen ausgebildeten
Abschnitte können also alle gleich groß sein.
Die Anlage- und Ausrichtflächen der Aufnahme des Fräswerkzeu
ges können schräg, insbesondere winklig zueinander angeordnet
sein. Es ist möglich, daß eine Anlage- und Ausrichtfläche
einer Aufnahme stärker geneigt ist, beispielsweise mit der
Horizontalen einen größeren Winkel einschließt, als die ihr
gegenüberliegende Anlage- und Ausrichtfläche. Die Aufnahme
besitzt Anlage- und Ausrichtflächen, sowie Auflageflächen,
die in verschiedenen Ebenen ausgebildet sind. Die Auflageflä
che, sowie die Anlage- und Ausrichtflächen bilden vorzugswei
se einen rechten Winkel. Die Anlage- und Ausrichtflächen sind
insbesondere Flanken an die Aufnahme. Die Aufnahme kann
abgestumpft trapezförmig ausgebildet sein, kann aber auch
andere Geometrien aufweisen. Die Aufnahmen sind vorzugsweise
Aussparungen in dem Fräserschaft. Sie können aber auch
separate Teile sein, die am Fräserschaft befestigbar sind.
Die Aufnahmen des Fräswerkzeuges weisen bevorzugt Bohrungen
auf, mit deren Hilfe der Fräseinsatz am Fräswerkzeug festleg
bar ist. Es können zwei Bohrungen zur Festlegung eines
Werkzeugeinsatzes verwendet werden. Dabei liegen die Bohrun
gen auf einer gemeinsamen koaxial zur Rotationsfräsachse
ausgerichteten Linie. Bei der Anordnung mehrerer Fräseinsätze
am Fräswerkzeug können die Bohrung rotationssymmetrisch zur
Rotationsfräsachse angeordnet sein. Die Mittelachsen der
Bohrungen können dabei senkrecht zur Rotationsfräsachse
liegen.
Um eine formschlüssige Anlage der Anlage- und Ausrichtflächen
des Fräseinsatzes an den Anlage- und Ausrichtflächen des
Fräswerkzeuges zu erreichen, wird der Fräseinsatz exzentrisch
verspannt. Dadurch wird erreicht, daß die jeweiligen Anlage-
und Ausrichtflächen beim Festschrauben des Einsatzes automa
tisch aneinander anliegen. Die exzentrische Verspannung kann
durch eine Ansenkung des Halterungsabschnittes des Fräsein
satzes und/oder einen schrägen Kopf eines Verbindungselemen
tes, insbesondere einer Schraube erreicht werden. Die Bohrun
gen im Werkzeug liegen dazu in einem etwas geringeren Abstand
zu den Anlage- und Ausrichtflächen des Werkzeugs, als das bei
den entsprechenden Elementen des Einsatzes der Fall ist. Die
Schrauben schieben also den Einsatz beim Anziehen in ihre
Aufnahme.
Der Fräserschaft kann zwei Bereiche aufweisen, nämlich einen
Aufnahmebereich und einen Halterungsbereich. Die Aufnahmen
für die Fräseinsätze sind vorzugsweise am Aufnahmebereich
angeordnet. Der Halterungsbereich kann zum Einführen des
Fräswerkzeuges in eine Fräsmaschine verwendet werden. Es
können auch schaftlose Fräswerkzeuge, beispielsweise Walzen
fräser, verwendet werden. Diese können mittels einer Bohrung,
beispielsweise mittels einer durch den gesamten Fräswerkzeug
körper hindurchgehenden Mittelbohrung, an der Fräsmaschine
festgelegt werden.
Besonders bevorzugt weist der Fräseinsatz einen Halterungsab
schnitt und einen Schneidabschnitt auf. Der Halterungsab
schnitt kann plattenförmig ausgebildet sein. Die Schneidkan
ten des Fräseinsatzes sind am Schneidabschnitt angeordnet.
Die Schneidkante kann sich dabei nur über einen Abschnitt
oder über die gesamte Breite des Schneidabschnittes erstrec
ken. Bevorzugt sind der Halterungsabschnitt und der Schneid
abschnitt im Winkel zueinander angeordnet. Der Winkel dabei
ist stumpfwinklig und liegt im Bereich von 100°-150°, bei
spielsweise 130°. Die Anlage und Ausrichtflächen des Frä
seinsatzes sind vorzugsweise am Halterungsabschnitt ausgebil
det. Bei der Bestückung des Fräswerkzeuges mit den Fräsein
sätzen liegt also ausschließlich der Halterungsabschnitt an
der Auflagefläche der Aufnahme an. Der Schneidabschnitt ist
frei von Halterungsaufgaben.
Der Fräseinsatz, insbesondere der Schneidabschnitt des
Fräseinsatzes, kann eine Schneidbrustfläche aufweisen. Sie
kann gerade oder gerundet ausgebildet sein. Die Schneidbrust
fläche kann als Spanleitflächen ausgebildet sein. Dabei kann
insbesondere die in Drehrichtung des Fräswerkzeuges gelegene,
vorzugsweise sichelförmig ausgebildete Schneidbrustfläche zur
Spanabfuhr eingesetzt werden. Dabei können die Späne an der
angrenzenden vorzugsweise damit fluchtenden Hinterkante des
nächsten Fräseinsatzes vorbeigeführt werden.
Es ist möglich, den Fräseinsatz mit abgeschrägten zu einem zu
bearbeitenden Werkstück weisenden Kanten auszubilden. Dies
wird insbesondere bei Fräseinsätze mit großen Dimensionen
angewendet, um ein Berühren dieser Kanten mit dem Werkstück
zu verhindern.
Das Fräswerkzeug, sowie der Fräseinsatz sind vorzugsweise aus
Metall, beispielsweise aus Hartmetall oder Schnellarbeits
stahl, können aber auch aus anderen für das Fräsen verwendba
ren Materialen bestehen.
Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen
auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei
die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu
mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausfüh
rungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht
sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführun
gen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird.
Die Unterteilung der Anmeldung in einzelne Abschnitte sowie
Zwischen-Überschriften beschränkt die unter diesen gemachten
Aussagen nicht in ihrer Allgemeingültigkeit.
Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeich
nungen dargestellt und werden im folgenden näher erläutert.
In den Zeichnungen zeigen
Fig. 1 eine dreidimensionale Ansicht eines ersten
Ausführungsbeispiels eines mit Fräseinsätzen
bestückten Fräswerkzeuges,
Fig. 2 eine geschnittene Draufsicht auf das erste
Ausführungsbeispiel des bestückten Fräswerk
zeugs,
Fig. 3 eine Draufsicht auf das erste Ausführungsbei
spiel des Fräswerkzeugs,
Fig. 4 eine Seitenansicht des Fräseinsatzes,
Fig. 5 einen Schnitt durch den Fräseinsatz,
Fig. 6 eine Draufsicht auf den Fräseinsatz,
Fig. 7 einen Schnitt durch ein weiteres Ausführungs
beispiel des Fräseinsatzes,
Fig. 8 eine verkleinerte Draufsicht auf das weitere
Ausführungsbeispiel des Fräseinsatzes (vor
der Schneidenprofilierung),
Fig. 9 eine Seitenansicht des ersten Ausführungsbei
spiels des Fräswerkzeuges in unbestücktem
Zustand,
Fig. 10 einen Querschnitt durch das erste Ausführungs
beispiel des Fräswerkzeugs in unbestücktem
Zustand von Fig. 9 in Richtung des Pfeiles 10
gesehen.
Fig. 11 eine dreidimensionale Ansicht eines zweiten
Ausführungsbeispiels des Fräswerkzeugs in
unbestücktem Zustand,
Fig. 12 eine dreidimensionale Ansicht eines dritten
Ausführungsbeispiels des Fräswerkzeugs in
unbestücktem Zustand,
Fig. 13 eine dreidimensionale Ansicht auf ein viertes
Ausführungsbeispiel des Fräswerkzeugs in
unbestücktem Zustand und
Fig. 14 eine Seitenansicht eines fünften Ausführungs
beispiels des Fräswerkzeugs in teilweise
bestücktem Zustand.
Das Gewinde-Fräswerkzeug gemäß Fig. 1, sowie dessen weitere
Ausführungsbeispiele gemäß den Fig. 11, 12 und 13 sind zum
Einsatz in einer Fräsmaschine o. dgl. bestimmt.
Fig. 1 zeigt ein mit Fräseinsätzen 17 bestücktes erstes
Ausführungsbeispiel eines Fräswerkzeugs. Das Fräswerkzeug hat
einen Vollkörper mit zylindrischem Querschnitt. Das Fräswerk
zeug besteht aus Stahl und die Fräseinsätze 17 aus Hartme
tall. Eine solche Ausführungsform des Fräswerkzeuges hat
beispielsweise einen Durchmesser von 32 mm und eine Länge von
129 mm. Das Fräswerkzeug besitzt einen Halterungsbereich 28,
einen Anschlag 29 und einen Aufnahmebereich 30. Im Betrieb
dreht sich das Fräswerkzeug um seine Mittelachse, der Rotati
onsfräsachse 11.
Der Halterungsbereich 28 hat einen zylindrischen Querschnitt.
Er ist an seinem Ende, das dem Aufnahmebereich 30 gegenüber
liegt, angefast. Beim ersten Ausführungsbeispiel des Fräs
werkzeugs erstreckt sich der Aufnahmebereich über etwas mehr
als die Hälfte der gesamten Werkzeuglänge. An den Halterungs
breich 28 schließt der Anschlag 29 an. Der Anschlag 29 hat
gegenüber dem Halterungsbereich 28 einen größeren Durchmes
ser. Seine Länge beträgt ca. 1/5 der Länge des Halterungsbe
reiches 28. An den Anschlag 29 schließt sich der Aufnahme
bereich 30 des Fräswerkzeuges an.
Die Fig. 9 zeigt einen solchen Aufnahmebereich 30 des Fräs
werkzeuges in unbestücktem Zustand. Der Aufnahmebereich 30
besitzt einen Kernabschnitt 27 (Fig. 10) mit sechs Aufnahmen
14, sowie Anlage- und Ausrichtflächen 15. Der Kernabschnitt
27 hat den Querschnitt eines regelmäßigen Sechsecks. Die
sechs gleich großen Seitenflächen des Kernabschnittes 27
bilden die Aufnahmen 14 des Fräswerkzeugs. Sie sind rotati
onssymmetrisch um die Rotationsfräsachse 11 angeordnet. Die
Seitenflächen dienen als Auflageflächen 19 für die Fräsein
sätze 17. In jeder Seitenfläche, also Aufnahme 14, sind
vorzugsweise zwei Bohrungen 20 angebracht. Es könnten aber
auch eine, oder mehr als zwei Bohrungen 20 vorhanden sein.
Die Bohrungen 20 verlaufen radial nach innen zur Mittelachse
des Fräswerkzeuges, also zur Fräser-Rotationsachse 11 hin.
Dabei ist eine Bohrung 20 im unteren und eine Bohrung 20 im
oberen Bereich der Aufnahme 14 angeordnet. Die beiden Bohrun
gen 20 einer Aufnahme liegen auf einer Linie, koaxial zur
Rotationsachse 11. Die oberen und unteren Bohrungen der
verschiedenen Aufnahmen 14 liegen jeweils in einer gemeinsa
men Ebene rotationssymmetrisch zur Rotationsfräsachse 11.
Die Auflagefläche 19 der Aufnahme 14 hat die Form eines
Trapezes mit zwei verlängerten Schenkelflächen 31, 31a. Die
Trapezschenkel bilden einen Winkel zwischen 45° und 90°,
vorzugsweise 60°. Die trapezförmige Auflagefläche 19 wird an
ihren Schenkeln von jeweils einer Anlage- und Ausrichtfläche
15 gesäumt, die Anlage- und Ausrichtflächen 15 bilden also
Flanken zur Auflagefläche 19. Die Anlage- und Ausrichtflächen
15 stehen senkrecht zur Auflagefläche 19. Sie sind schräge
Seitenflächen von Anlage- und Ausrichtabschnitten 34, die vom
Kernbereich 27 des Fräswerkzeuges hervorstehen. Seiten
flächen, die den Anlage- und Ausrichtflächen 15 gegenüberlie
gen, bilden an der Stirnfläche des Fräswerkzeuges einen
sternenförmigen Kranz um den Kernbereich 27 des Fräswerkzeu
ges.
Die Fig. 4 bis 6 zeigen den Fräseinsatz 17. Der Fräsein
satz 17 besitzt einen Halterungsabschnitt 21 und einen
Schneidabschnitt 22. Der Halterungsabschnitt 21 hat die Form
einer Platte mit trapezförmiger Grundfläche. Die Seitenflä
chen der Platte bilden die Anlage- und Ausrichtflächen 16 des
Fräseinsatzes 17. Der Halterungsabschnitt 21 besitzt zwei
Bohrungen 24 zur Festlegung und zur exzentrischen Spannung
des Fräseinsatzes 17 am Fräswerkzeug. Die Bohrungen 24 sind
dafür an der Plattenoberseite des Halterungsabschnittes 21
zum Versenken eines Senk-Schraubenkopfes trichterförmig
angesenkt. Diese Senkung kann ungleichmäßig geformt sein,
beispielsweise durch unterschiedliche Neigungen der Trichter
fläche.
Der Schneidabschnitt 22 ist im stumpfen Winkel zum Halte
rungsabschnitt 21 angeordnet, bildet also mit diesem eine
hockeyschlägerartige Querschnittsform. Der Winkel zwischen
beiden beträgt zwischen 100° und 150°, beispielsweise ca.
130°. Der Schneidabschnitt 22 besitzt eine Verzahnung, die
über die gesamte Länge des Schneidabschnitts 21 ausgebildet
ist. Die Vorderseite des Schneidabschnittes 21 ist als
Schneidbrustfläche 25 ausgebildet. Die Schneidbrustfläche 25
ist hohl gerundet und hat die Form einer Sichel. Die Schneid
brustfläche 25 und die Verzahnung bilden die Schneidkante
18. Die Schneidbrustfläche 25 dient zudem als Spanleitfläche.
Die Fig. 7 und 8 zeigen eine weitere Ausführungsform des
Fräseinsatzes 17. Der Fräseinsatz 17 besitzt ebenfalls einen
Halterungsabschnitt 21 und einen Schneidabschnitt 22, der
hier noch nicht mit dem Gewindeprofil zum Gewindefräsen
versehen ist. Am plattenförmigen Halterungsabschnitt 21 ist
eine trichterförmige Bohrung 24 vorgesehen. Die Kante 26a des
Halterungsabschnitts 21, die dem Schneidabschnitt 22 gegen
überliegt, ist abgeschrägt. Der Schneidabschnitt 22 besitzt
eine Kantenfläche und eine Schneidbrustfläche 25. Die Kanten
fläche und die Schneidbrustfläche bilden die Schneidkante 18.
Die Kante der Kantenfläche, die der Schneidkante 18 gegen
überliegt, ist abgeschrägt. Diese Ausführung ist für beson
ders kleine Werkzeugdurchmesser geeignet, ggf. auch in
Bestückung mit weniger Einsätzen als sechs. Durch den in Fig.
7 zu erkennende geknickte Ende des Schneidabschnitts 22 und
die Abschrägung 26a kann der Schneiden-Flugkreis kleiner
werden.
Die Fig. 11 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel des
Fräswerkzeugs. Das Fräswerkzeug besitzt ebenfalls einen
Halterungsbereich 28 und einen Aufnahmebereich 30. Der
Aufnahmebereich 30 besitzt zwölf Aufnahmen 14, von denen
jeweils sechs in einer Ebene rotationssymmetrisch zur Rotati
onsfräsachse 11 angeordnet sind. Koaxial zur Rotationsfräs
achse 11 liegen jeweils zwei Aufnahmen 14 in einer Flucht
hintereinander.
Die Fig. 12 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel des
Fräswerkzeugs. Es besitzt wie das zweite Ausführungsbeispiel
gem. Fig. 11 zwölf Aufnahmen 14, von denen jeweils sechs in
einer Ebene angeordnet sind. Im Unterschied dazu liegen
koaxial zur Rotationsfräsachse 11 jeweils zwei Aufnahmen 14
versetzt hintereinander.
Die Fig. 13 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel des
Fräswerkzeugs. Es ist ein schaftloser Walzenfräser. Der
Walzenfräser besitzt eine durchgehende Mittelbohrung 32 zur
Einführung in eine dornartige Halterung (nicht dargestellt).
An der Unterseite des Walzenfräsers ist eine durchgehende,
radiale Nut 33 eingearbeitet, die zur Sicherung des Walzen
fräsers gegen Verdrehen auf der dornartigen Halterung dient.
Die Fig. 14 zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel des
Fräswerkzeugs. Das Fräswerkzeug besitzt wie das erste Ausfüh
rungsbeispiel gemäß Fig. 9 einen Halterungsbereich 28 und
einen Aufnahmebereich 30 mit sechs Aufnahmen 14. Die Aufnah
men 14 besitzen jeweils zwei Anlage- und Ausrichtabschnitte
34, 34a, deren schräge Seitenflächen Anlage- und Ausrichtflä
chen 15 bilden.
Die beiden Anlage- und Ausrichtflächen 15 einer Aufnahme 14
sind unterschiedlich stark gegen die Horizontale geneigt. So
ist die Anlage- und Ausrichtfläche 15 am unteren, zum Halte
rungsbereich 28 weisenden Anlage- und Ausrichtabschnitt 34,
steiler ausgebildet, als die Anlage- und Ausrichtfläche 15 am
oberen, zur Stirnseite des Fräswerkzeugs weisenden, Anlage
uns Ausrichtabschnitt 34a. Die Fräseinsätze 17 werden dadurch
schräg eingespannt, ihre Schneidkanten 18 liegen also nicht
parallel zur Rotationsfräsachse 11, sondern leicht geneigt
dazu.
Der Fräseinsatz 17 wird aus Hartmetall im Sinterverfahren
hergestellt, und kann ggf. von einer Profilstange abgelängt
werden. Danach wird er auf Maß geschliffen und das Schneid
profil in den Schneidabschnitt 22 eingeschliffen.
Zum Bestücken des Fräswerkzeuges mit Fräseinsätzen 17 wird
zunächst die Plattenunterseite des Halterungsabschnittes 21
eines Fräseinsatzes 17 auf die Auflagefläche 19 einer Aufnah
me 14 des Fräswerkzeuges gelegt. Die Mittelachsen der Bohrun
gen 20, 24 des Halterungsabschnittes 21 des Fräseinsatzes 17
und die der Aufnahme liegen dabei versetzt übereinander.
Danach werden in die Bohrungen 20, 24 zwei Schrauben mit
gegebenenfalls abgeschrägten Schraubenköpfen geführt. Die
Anlage- und Ausrichtflächen 16 des Fräseinsatzes 17 an dessen
Halterungsabschnitt 21 werden durch die versetzten Bohrungen
20, 24 beim Anziehen der Schrauben an die Anlage- und Aus
richtflächen 15 der Aufnahme 14 gepreßt. Der Fräseinsatz 17
wird also in der Aufnahme 14 des Fräswerkzeuges an den
Anlage- und Ausrichtflächen 15 formschlüssig und auf seiner
Auflagefläche 19 kraftschlüssig verspannt.
Das mit Fräseinsatzes 17 bestückte Fräswerkzeug wird in eine
Halterung einer Fräsmaschine eingeführt. Das Fräswerkzeug
wird in Rotation versetzt und in Arbeitsstellung an ein
Werkstück geführt. Die Schneidkanten 18 der Fräseinsätze 17
fräsen sodann die gewünschte Kontur, beispielsweise ein
Gewinde oder eine Nut in das Werkstück. Die durch die
Schneidkante 18 abgetragenen Späne werden durch die als
Spanleitfläche ausgebildete Schneidbrustfläche 25 des Fräs
einsatzes 17 vorbeigeführt. Auf die jeweilige in Bearbei
tungsposition befindliche Schneidkante 18 wirkt tangential
eine Schneidkraft. Diese Kraft wird an den jeweiligen
Anlage- und Ausrichtflächen 15 des Fräseinsatzes 17 und der
Aufnahme 14 des Fräswerkzeuges abgebaut.
Die im dargestellten ersten Ausführungsbeispiel des Fräswerk
zeugs sechs sehr gestaltfesten Einsätze 17 liegen also mit
ihren plattenförmigen Halterungsbereichen 21 dicht an dicht,
schuppenförmig und gänzlich oder angenähert tangential
ausgerichtet um den Fräserkopf herum. Dies ermöglicht eine
optimale Bestückung. Die von den Halterungsbereichen 21 unter
einem stumpfen Winkel abstehenden Schneiden übertragen die
auf sie einwirkenden Schneidkräfte sehr direkt auf den
Werkzeugkörper, wobei nur eine Teilkomponente der Kraft auf
die Befestigungsschrauben wirkt. Die Spanabfuhr erfolgt über
eine gerundete Spanleitfläche in dem zwischen dem Halterungs
bereich 21 des vorlaufenden Einsatzes 17 und dem Fräser-
Flugkreis gebildeten Spanraum.
Claims (13)
1. Fräswerkzeug, insbesondere Gewinde-Fräswerkzeug, mit
einem eine Rotations-Fräsachse (11) aufweisenden Fräser
schaft (12), der mindestens eine an einer Fläche (13)
des Fräswerkzeugs ausgebildete Aufnahme (14) mit Anlage-
und Ausrichtflächen (15) für die Anlage von Anlage- und
Ausrichtflächen (16) eines Fräseinsatzes (17) aufweist,
der eine ggf. profilierte Schneidkante (18) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß die Anlage- und Ausrichtflä
chen (15) des Fräswerkzeugs zur im Wesentlichen tangen
tialen Aufnahme des Fräseinsatzes (17) ausgebildet ist.
2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an
einer Umfangsfläche (19) des Fräswerkzeugs mehrere,
insbesonders rotationsymmetrisch zur Rotations-Fräsachse
(11) angeordnete Aufnahmen (14) vorgesehen sind.
3. Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß am Fräswerkzeug mehrere Aufnahmen (14) dicht
nebeneinander, insbesondere aneinander angrenzend
angeordnet sind.
4. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß es im Bereich der Aufnahme
(14) einen polygonförmigen Querschnitt mit mehreren,
insbesondere gleich großen, die Umfangsfläche (19)
bildenden Abschnitten, vorzugsweise Aufnahmen (14),
aufweist.
5. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Anlage- und Ausrichtflä
chen (15) der Aufnahme (14) schräg, insbesondere winklig
zueinander, angeordnet und vorzugsweise als Flanken der
insbesondere abgestumpften, trapezförmigen Aufnahme (14)
ausgebildet sind.
6. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme (14) mindestens
eine Bohrung (20) zur Festlegung des Fräseinsatzes (17)
am Fräswerkzeug aufweist, wobei vorzugsweise an mehreren
Aufnahmen (14) Bohrungen (20) angeordnet sind, die
rotationssymmetrisch zur Rotations-Fräsachse (11)
angeordnet sind und deren Mittelachsen (21) senkrecht
zur Rotations-Fräsachse (11) liegen.
7. Fräseinsatz, insbesondere zur Verwendung in einem
Fräswerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß er einen Halterungsabschnitt
(21) und einen Schneidabschnitt (22) aufweist, die
winklig, insbesondere stumpfwinklig, zueinander angeord
net sind.
8. Einsatz nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der
Winkel zwischen Halterungs- und Schneidabschnitt (21,
22) zwischen 100° und 150°, vorzugsweise ca. 130°
beträgt.
9. Einsatz nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet,
daß der Einsatz (17) in Draufsicht trapezförmig ist.
10. Einsatz nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die
Anlage- und Ausrichtflächen (16) des Fräseinsatzes (17)
an Trapez-Seitenflächen des Halterungsabschnittes (21)
ausgebildet sind.
11. Einsatz nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß er
mindestens eine Bohrung (24) zur Festlegung des Fräsein
satzes (17) am Fräswerkzeug aufweist, und daß eine
Schrägfläche, insbesondere eine Ansenkung des Halte
rungsabschnittes (21) des Fräseinsatzes (17) und/oder
ein Senkkopf eines Verbindungselementes, vorzugsweise
eine Schraube, zur exzentrischen Verspannung (23) mit
einem Fräswerkzeug, ausgebildet ist.
12. Einsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Schneidabschnitt (22) eine
insbesondere gerundete Schneidbrustfläche (25) aufweist,
die als Spanleitflächen ausgebildet ist und an den
Halterungsabschnitt (21) eines davorliegenden Einsatzes
(17) vorzugsweise stufenlos anschließen.
13. Fräswerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß das Fräswerkzeug mehrere, aneinander
angrenzende, rotationssymmetrisch zur Rotations-Fräsach
se (11) angeordnete, Aufnahmen (14) mit schrägen,
winklig zueinander angeordneten Flanken zur im wesentli
chen tangentialen Aufnahme von mehreren Fräseinsätzen
(17) aufweist, die einen die Anlage- und Ausrichtflächen
aufweisenden Halterungsabschnitt (21) und im stumpfen
Winkel dazu einen Schneidabschnitt (22) mit einer ggf.
profilierten Schneidkante (18) und als Spanleitflächen
ausgebildeten Schneidbrustflächen aufweist, wobei der
Fräseinsatz (17) mittels Bohrungen (20, 24) und Schrau
ben am Fräswerkzeug festgelegt ist.
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