DE19963328B4

DE19963328B4 - Schlitzfräser

Info

Publication number: DE19963328B4
Application number: DE19963328A
Authority: DE
Inventors: Amir Satran; Yaron Eisen
Original assignee: Iscar Ltd
Current assignee: Iscar Ltd
Priority date: 1998-12-29
Filing date: 1999-12-27
Publication date: 2008-07-31
Anticipated expiration: 2019-12-28
Also published as: DE19963328A1; US20030029019A1; JP2000198014A; US20010002972A1; US6571451B2; US6488456B1; KR20000067841A; KR100601234B1; IL127827A; IL127827A0

Abstract

Schlitzfräser, der einen an einem Körperteil befestigten Schneidteil aufweist, wobei
der Körperteil eine Scheibe mit einer Außenumfangsfläche mit einem ersten Durchmesser und einen mit einem Anpaßstück versehenen Mittelteil aufweist;
der Schneidteil einen Ring mit einer Innenfläche mit einem zweiten Durchmesser und einen mit Aussparungen versehenen äußeren Teil aufweist;
der Schneidteil aus einem Material mit derartigen thermischen Eigenschaften gebildet ist, daß Wärme dessen thermische Ausdehnung bewirkt, wodurch ermöglicht wird, daß ein Halteglied des Körperteils innerhalb des Schneidteils angeordnet wird, und daß dessen Abkühlen sein Zusammenziehen bewirkt, wodurch der Schneidteil starr an dem Körperteil befestigt wird,
wobei der erste Durchmesser größer als der zweite Durchmesser ist, wobei der Schlitzfräser mit einer axialen Befestigungsanordnung versehen ist, um sicherzustellen, daß der Schneidteil vor einer axialen Bewegung relativ zum Körperteil gesichert ist, wobei die axiale Befestigungsanordnung mindestens zwei mit Senkungen versehene Durchgangsbohrungen aufweist, die sich von der Vorderseite des Halteglieds bis...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Schlitzfräser, der einen an einem Körperteil befestigten Schneidteil aufweist.
Schlitzfräser können, abhängig von der Positionierung der Schneideinsätze auf dem Außenumfang des Schlitzfräsers, linksgängig, rechtsgängig oder neutral sein. Außerdem sind sie im allgemeinen mit zwei verschiedenen Arten von Anpaßstücken erhältlich, auf die hier sowohl in der Patentbeschreibung als auch in den Ansprüchen als Anpaßstücke vom "S-Typ" und vom "F-Typ" Bezug genommen wird. Ein Anpaßstück vom "S-Typ" ist eine auf die Drehachse des Schlitzfräsers zentrierte Mittelöffnung, die konstruiert ist, um eine mit einer Spindel verbundene Welle aufzunehmen. Ein Anpaßstück vom "F-Typ" ist ein im allgemeinen zylindrischer mittlerer Vorsprung an der Mittelöffnung des Schlitzfräsers, welcher eine Welle bzw. einen Schaft zur Verbindung mit einer Spindel bildet.
Ein Hauptproblem der Schlitzfräserindustrie ist das der Lieferzeit. Typischerweise beträgt die herkömmliche Lieferzeit für einen Schlitzfräser ab dem Bestellzeitpunkt vier bis acht Wochen. Ein offensichtlicher Weg, die Lieferzeit auf ein absolutes Minimum zu verringern, wäre, all die vielfältigen Arten von Schlitzfräsern herzustellen und sie zu lagern. Sobald von einem Kunden eine Bestellung für eine gegebene Anzahl von Schlitzfräsern aufgegeben wird, werden sie aus dem Lager herausgeholt und dem Kunden geliefert. Wenn man jedoch die vielen Arten von Schlitzfräsern in Betracht zieht, die hergestellt und gelagert werden müßten (linksgängig, rechtsgängig und neutral, entweder mit Anpaßstücken vom "S-Typ" oder vom "F-Typ") hat ein derartig simpler Ansatz den Nachteil, daß er sowohl an den Lagerplatz als auch an die finanziellen Investitionen hohe Forderungen stellen würde.
Die DE 70 32 308 U betrifft ein zusammengesetztes Kreismesser für Maschinen mit einem Grundkörper aus Baustahl und einem darauf befestigten Schneidring aus hochwertigem Schneidstoff, z. B. Hartmetall.
Die US 2,852,962 betrifft ein Verfahren zur Erstellung eines zweischneidigen Frässchneiders.
Die DE 880 838 C betrifft einen Messerkopf mit ausgelöteten Hartschneiden, bei dem die Schneiden auf einem als Schneidkörper dienenden ring- oder scheibenförmigen Körper aufgelötet sind, der als auswechselbarer Teil des ganzen Messerkopfes ausgebildet ist.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Schlitzfräser zur Verfügung zu stellen, bei dem die Lieferzeit beträchtlich geringer als die herkömmliche Lieferzeit ist und bei dem der vorher genannte Nachteil verringert wird.
Diese Aufgabe wird gelöst gemäß den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1. Die abhängigen Ansprüche beschreiben bevorzugte Ausführungsformen.
Schlitzfräser gemäß der vorliegenden Erfindung werden baulich in zwei Teile, einen mittleren Anpaßstückteil und einen Schneidteil, unterteilt. Der mittlere Anpaßstückteil weist eine Scheibe mit einem Anpaßstück vom F-Typ oder S-Typ auf. Der Schneidteil ist ein Ring, der mit Schneideinsatz-Aufnahmetaschen oder Halter-Aufnahmetaschen versehen ist.
Somit wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein Schlitzfräser zur Verfügung gestellt, der einen an einem Körperteil befestigten Schneidteil aufweist; wobei
Ferner wird ein Verfahren zum Aufbau eines Schlitzfräsers zur Verfügung gestellt, das die folgenden Schritte aufweist:
Bereitstellen eines Körperteils, der eine Scheibe mit einer Außenumfangsfläche mit einem ersten Durchmesser und einen mit einem Anpaßstück versehenen Mittelteil aufweist;
Bereitstellen eines Schneidteils, der einen Ring mit einer Innenfläche mit einem zweiten Durchmesser und einen mit Aussparungen versehenen Außenteil aufweist, wobei der Schneidteil aus einem Material mit derartigen thermischen Eigenschaften gebildet ist, daß Wärme dessen thermische Ausdehnung bewirkt; und
Befestigen des Schneidteils an dem mittleren Körperteil durch
Erwärmen des Schneidteils;
Positionieren des Körperteils innerhalb des erwärmten Schneidteils; und
Ermöglichen des Abkühlens des Schneidteils, wodurch dessen thermisches Zusammenziehen bewirkt wird, wodurch der Schneidteil starr an dem Körperteil befestigt wird.
Erfindungsgemäß ist der erste Durchmesser größer als der zweite Durchmesser.
Der Schlitzfräser ist weiterhin mit einer axialen Befestigungsanordnung versehen, um sicherzustellen, daß der Schneidteil vor einer axialen Bewegung relativ zu dem Körperteil gesichert ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung weist die axiale Befestigungsanordnung auch mindestens zwei mit Senkungen versehene Durchgangsbohrungen auf, die sich von der Vorderseite des Halteglieds bis zu dessen Außenumfangsfläche erstrecken, und die, wenn der Körperteil innerhalb des erwärmten Schneidteils positioniert ist, zu mindestens zwei auf der Innenfläche des Schneidteils vorgesehenen Vertiefungen und Senkschrauben passen, welche in die mindestens zwei mit Senkungen versehenen Durchgangsbohrungen geschraubt sind und in einen hinteren Abschnitt der mindestens zwei Vertiefungen eingreifen.
Typischerweise hat jede mit einer Senkung versehene Durchgangsbohrung eine Längsachse, die mit einer Normalen zu der Vorderseite des Halteglieds einen spitzen Winkel α bildet.
Bevorzugt ist der Schlitzfräser mit einer Drehsicherung versehen, um sicherzustellen, daß der Schneidteil vor einer Drehbewegung relativ zu dem Körperteil gesichert ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Drehsicherung einen Vorsprung auf, der von der Außenumfangsfläche des Halteglieds vorsteht, wobei der Vorsprung in eine Aussparung bzw. Nut in der Innenfläche des Schneidteils eingreift.
Falls gewünscht, sind die Aussparungen Einsatz-Aufnahmetaschen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die Aussparungen Halter-Aufnahmetaschen zum Aufnehmen von Schneideinsatz-Aufnahmehaltern.
Falls gewünscht, ist der Schlitzfräser mit rechtsgängigen Schneideinsatz-Aufnahmehaltern versehen.
Falls ferner gewünscht, ist der Schlitzfräser mit linksgängigen Schneideinsatz-Aufnahmehaltern versehen.
Falls noch ferner gewünscht, ist der Schlitzfräser sowohl mit linksgängigen als auch mit rechtsgängigen Schneideinsatz-Aufnahmehaltern versehen.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Anpaßstück des Schlitzfräsers ein Anpaßstück vom S-Typ.
Gemäß einer anderen Ausführungsform ist das Anpaßstück des Schlitzfräsers ein Anpaßstück vom F-Typ.
Für ein besseres Verständnis wird die Erfindung nun nur beispielhaft an Hand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei:
1 eine perspektivische Ansicht eines Schlitzfräsers mit einem Anpaßstück vom F-Typ ist;
2 eine perspektivische Ansicht eines Schlitzfräsers mit einem Anpaßstück vom S-Typ ist;
3 eine perspektivische Explosionsansicht eines Schlitzfräsers mit einem Anpaßstück vom F-Typ ist;
4 eine perspektivische Explosionsansicht eines Schlitzfräsers mit einem Anpaßstück vom S-Typ ist;
5 eine seitliche Explosionsansicht eines Schlitzfräsers mit einem Anpaßstück vom S-Typ ist;
6 eine durch die Linie VI-VI von 5 angezeigte Schnittansicht ist;
7 eine durch die Linie VII-VII von 5 angezeigte Schnittansicht ist;
8 ein vergrößertes Detail eines Teils von 7 ist.
Die Aufmerksamkeit wird nun auf die Zeichnungen gelenkt, die zwei Grundarten von Schlitzfräsern, 10 und 12 zeigen, die sich durch ihre Anpaßstücke unterscheiden. In der folgenden Beschreibung wird das gleiche Bezugszeichen verwendet, um identische Merkmale oder Bestandteile der zwei Schlitzfräser anzuzeigen. Auf Merkmale oder Bestandteile, die nicht identisch sind, aber in jedem der Schlitzfräser eine ähnliche Funktion ausfüllen, wird durch den gleichen Namen Bezug genommen, und sie werden hinsichtlich der ersten Schlitzfräserart durch das Bezugszeichen n bezeichnet und hinsichtlich der zweiten Schlitzfräserart durch das Bezugszeichen n + 100 bezeichnet.
Die erste Schlitzfräserart 10 hat ein Anpaßstück vom F-Typ 12, und auf sie wird daher als ein Schlitzfräser vom F-Typ Bezug genommen. Die zweite Schlitzfräserart 110 hat ein Anpaßstück vom S-Typ 112, und auf sie wird daher ebenso als ein Schlitzfräser vom S-Typ Bezug genommen. Jede Schlitzfräserart weist einen Schneidteil 14 und einen Körperteil 16 (116) auf, die, wie weiter unten detaillierter beschrieben wird, getrennt hergestellt und durch ein Wärmeschrumpfungsverfahren verbunden werden, um den Schlitzfräser zu bilden. Der Körperteil 16 (116) weist ein scheibenähnliches Halteglied 18 auf, das jeweils Vorder- und Hinterseiten 20 und 22, eine Außenumfangsfläche 24 mit dem Durchmesser D1 und einen mit einem Anpaßstück versehenen Mittelteil 26 hat. Das Anpaßstück 12 des Schlitzfräsers vom F-Typ 10 erstreckt sich von der Hinterseite des Halteglieds 18 nach hinten, während das Anpaßstück 112 des Schlitzfräsers vom S-Typ 110 im wesentlichen die gleiche Dicke wie das Halteglied 18 hat und jeweils ein wenig von den Vorder- und Hinterseiten 20 und 22 vorsteht (siehe 6).
Eine dünne Lippe 27 mit einer nach vorn gewandten Positionierungsfläche 28 erstreckt sich radial von der Hinterseite des Halteglieds. Vier mit Senkungen versehene Durchgangsbohrungen 30 erstrecken sich von der Vorderseite 20 zu der Außenumfangsfläche 24. In den Zeichnungen sind die mit Senkungen versehenen Durchgangsbohrungen 30 als von der Außenumfangsfläche 24 zu der Lippe 27 durchlaufend gezeigt. Es sollte beachtet werden, daß dies nur zur einfacheren Herstellung ist. Im Prinzip ist es ausreichend, daß sich die mit Senkungen versehenen Durchgangsbohrungen 30 von der Vorderseite 20 zur Außenumfangsfläche 24 erstrecken. Jede mit einer Senkung versehene Durchgangsbohrung hat eine Längsachse A, die mit einer Normalen N zur Vorderseite 20 einen spitzen Winkel α bildet. Jede mit einer Senkung versehene Durchgangsbohrung 30 hat einen vorderen mit einer Senkung versehenen Teil 32 und einen hinteren Teil 34 mit Schraubgewinde. Das Halteglied 18 hat einen Vorsprung 36, der von der Außenumfangsfläche 24 vorsteht. Die Funktion der mit Senkungen versehenen Durchgangsbohrungen 30 und des Vorsprungs 36 wird weiter unten unter Bezug auf einen montierten Schlitzfräser beschrieben. Zur einfacheren Herstellung wird der Vorsprung hergestellt, indem zuerst eine Bohrung auf dem Umfang des Halteglieds gebildet wird und dann mit Kraft ein Stift in die Bohrung gedrückt wird, so daß ein Teil des Stifts über die Außenumfangsfläche 24 hinaus vorsteht.
Der Schneidteil 14 hat die Form eines Rings mit einer Innenfläche 38 mit einem Durchmesser D2 und einem mit Aussparungen 40 versehenen äußeren Teil. Der Durchmesser D2 der Innenfläche 38 des Schneidteils 14 ist kleiner als der Durchmesser D1 der Außenumfangsfläche 24 des Halteglieds 18. Bevorzugt sind die Aussparungen Halter-Aufnahmetaschen zum Aufnehmen von Schneideinsatz-Aufnahmehaltern. Es können entweder rechtsgängige 42, linksgängige 44 oder sowohl rechtsgängige als auch linksgängige Einsatz-Aufnahmehalter in die Aussparungen 40 montiert werden. Jedoch können die Aussparungen 40 auch als Einsatz-Aufnahmetaschen konstruiert werden, um direkt Schneideinsätze darin zu montieren. Die Schneideinsätze 45 können von jeder gewünschten Konstruktion sein, wobei die Einsatz-Aufnahmehalter entsprechend konstruiert sind.
Der Schneidteil 14 ist mit vier Vertiefungen 46 auf seiner Innenfläche 38 versehen, die derart konstruiert sind, daß sie beim Montieren des Schlitzfräsers mit den vier mit Senkungen versehenen Durchgangsbohrungen 30 zusammenpassen. Eine Aussparung 48 auf der Innenfläche 38 des Schneidteils 14 ist derart konstruiert, daß sie mit dem Vorsprung 36 zusammenpaßt, der von der Außenumfangsfläche 24 des Halteglieds 18 des Körperteils vorsteht. Die passende Aussparung-Vorsprung-Verbindung liefert eine Drehsicherung, die sicherstellt, daß sich der Schneidteil 14 in dem montierten Schlitzfräser relativ zum Körperteil 16 nicht dreht.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden Körperteile 16 (116) und Schneidteile 14 getrennt hergestellt, und Schlitzfräser 10 (110) werden aufgebaut, indem die Schneidteile unter Verwendung eines Wärmeschrumpfungsverfahrens an den Körperteilen befestigt werden. Der Schneidteil 14 wird erwärmt, bis sein Durchmesser D2 größer als der Durchmesser D1 des Halteglieds ist. Das Halteglied 18 des Körperteils 16 wird dann in dem Schneidteil 14 positioniert, wobei der Vorsprung 36 in die Aussparung 48 eingreift, und auf die Lippe 27 zu gedrückt, bis der Schneidteil an die Positionierungsfläche 28 anstößt. Die radiale Ausdehnung der Lippe 27 muß eindeutig ausreichend sein, um ein derartiges Anstoßen sicherzustellen. Die Lippe 27 muß ausreichend dick sein, um zu ermöglichen, daß sie jeder axialen Kraft standhält, die von dem Schneidteil 14 auf sie angewendet wird. Während der Schneidteil abkühlt, zieht er sich zusammen und wird starr an dem Körperteil befestigt.
Nach der Montage des Schlitzfräsers, wie weiter oben beschrieben, wird eine Senkschraube 49 in jeder mit einer Senkung versehenen Durchgangsbohrung 30 plaziert und greift schraubend mit dem hinteren Schraubgewindeteil 34 ineinander. Die Senkschraube 49 wird festgezogen, bis sie in die Vertiefung 46 auf der Innenfläche 38 des Schneidteils 14 eingreift und an einen hinteren Abschnitt 47 der Vertiefung anstößt. Während die Senkschraube festgezogen wird, bringt sie eine Kraft auf den Schneidteil 14 auf, deren axiale Komponente sicherstellt, daß der Schneidteil 14 vor einer axialen Bewegung relativ zu dem Körperteil 16 in einer Richtung von der Positionierungsfläche 28 weg gesichert ist. Der Winkel α wird bevorzugt so gewählt, daß er eine maximale axiale Komponente der von der Senkschraube angewendeten Kraft bewirkt.
Schließlich werden mit Hilfe von Schrauben 50 rechtsgängige 42 und/oder linksgängige 44 Einsatz-Aufnahmehalter an den Aussparungen 40 befestigt, um den Aufbau des Schlitzfräsers 10 (110) zu vollenden.
Obwohl die vorliegende Erfindung in einem gewissen Ausführlichkeitsgrad beschrieben wurde, sollte klar sein, daß vielfältige Veränderungen und Modifizierungen vorgenommen werden können, ohne vom Geist oder Schutzbereich der Erfindung, wie hier im weiteren beansprucht, abzuweichen.

Claims

Schlitzfräser, der einen an einem Körperteil befestigten Schneidteil aufweist, wobei der Körperteil eine Scheibe mit einer Außenumfangsfläche mit einem ersten Durchmesser und einen mit einem Anpaßstück versehenen Mittelteil aufweist; der Schneidteil einen Ring mit einer Innenfläche mit einem zweiten Durchmesser und einen mit Aussparungen versehenen äußeren Teil aufweist; der Schneidteil aus einem Material mit derartigen thermischen Eigenschaften gebildet ist, daß Wärme dessen thermische Ausdehnung bewirkt, wodurch ermöglicht wird, daß ein Halteglied des Körperteils innerhalb des Schneidteils angeordnet wird, und daß dessen Abkühlen sein Zusammenziehen bewirkt, wodurch der Schneidteil starr an dem Körperteil befestigt wird, wobei der erste Durchmesser größer als der zweite Durchmesser ist, wobei der Schlitzfräser mit einer axialen Befestigungsanordnung versehen ist, um sicherzustellen, daß der Schneidteil vor einer axialen Bewegung relativ zum Körperteil gesichert ist, wobei die axiale Befestigungsanordnung mindestens zwei mit Senkungen versehene Durchgangsbohrungen aufweist, die sich von der Vorderseite des Halteglieds bis zu dessen Außenumfangsfläche erstrecken, und die, wenn der Körperteil innerhalb des erwärmten Schneidteils positioniert ist, zu mindestens zwei auf der Innenfläche des Schneidteils vorgesehenen Vertiefungen und Senkschrauben passen, welche in die mindestens zwei mit Senkungen versehenen Durchgangsbohrungen geschraubt sind und in einen hinteren Abschnitt der mindestens zwei Vertiefungen eingreifen, und wobei jede mit einer Senkung versehene Durchgangsbohrung eine Längsachse hat, die mit einer Normalen zu der Vorderseite des Halteglieds einen spitzen Winkel α bildet.
Schlitzfräser nach Anspruch 1, wobei der Schlitzfräser mit einer Drehsicherung versehen ist, um sicherzustellen, daß der Schneidteil vor einer Drehbewegung relativ zu dem Körperteil gesichert ist.
Schlitzfräser nach Anspruch 2, wobei die Drehsicherung einen Vorsprung aufweist, der von der Außenumfangsfläche des Halteglieds vorsteht, wobei der Vorsprung in eine Aussparung bzw. Nut in der Innenfläche des Schneidteils eingreift.
Schlitzfräser nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Aussparungen Einsatz-Aufnahmetaschen sind.
Schlitzfräser nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Aussparungen Halter-Aufnahmetaschen zum Aufnehmen von Schneideinsatz-Aufnahmehaltern sind.
Schlitzfräser nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Schlitzfräser mit rechtsgängigen Schneideinsatz-Aufnahmehaltern versehen ist.
Schlitzfräser nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Schlitzfräser mit linksgängigen Schneideinsatz-Aufnahmehaltern versehen ist.
Schlitzfräser nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Schlitzfräser sowohl mit linksgängigen als auch rechtsgängigen Schneideinsatz-Aufnahmehaltern versehen ist.
Schlitzfräser nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Anpaßstück des Schlitzfräsers ein Anpaßstück vom S-Typ ist.
Schlitzfräser nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Anpaßstück des Sch1itzfräsers ein Anpaßstück vom F-Typ ist.