DE20019885U1

DE20019885U1 - Fräswerkzeug mit schrägen Spanräumen

Info

Publication number: DE20019885U1
Application number: DE20019885U
Authority: DE
Original assignee: Leitz GmbH and Co KG
Current assignee: Leitz GmbH and Co KG
Priority date: 2000-05-16
Filing date: 2000-11-22
Publication date: 2001-09-20
Anticipated expiration: 2010-11-23

Description

Die Erfindung betrifft ein Fräswerkzeug für die spanende Bearbeitung von Holz, Holzwerkstoffen oder Kunststoff oder ähnlich leicht zerspanbare Werkstücke, insbesondere einen Umfangsfräser oder Profilfräser, mit an seinem Umfang angeordneten, zueinander beabstandeten Schneiden und jeweils einem jeder Schneide zugeordneten Span-5 raum zur Aufnahme und Ableitung der von der zugeordneten Schneide geschnittenen Späne.

Solche Fräswerkzeuge weisen eine durch Spanfläche, Schneidkante und Freifläche geometrisch definierte Schneide auf. Nach dem Trennvorgang am zu bearbeitenden

10 Werkstück gleitet der entstandene Span entlang der Spanfläche in Richtung auf das Werkzeugzentrum und wird vom Spanraum aufgenommen. Dabei erfolgt die Gleitbewegung im wesentlichen senkrecht zur Schneidkante. Beim Austritt der Schneiden und des Spanraumes aus dem Werkstück erfolgt ein im wesentlichen tangentiales Auswerfen der Späne aus dem Werkzeug und zwar bei achsparallelen Schneiden in

15 Richtung eines Vektors in der Arbeitsebene des Werkzeugs (hier: Rotationsebene) und

Antwort bitte nach / please reply to:

Hannover: Freundallee 13 BraunSchweio: Theodor-Heuss-Straße 1

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bei geneigten Schneiden unter einem Winkel seitlich aus der Werkzeugnormalebene heraus.

Üblicherweise ist das Werkzeug umfangseitig partiell von einer Absaugvorrichtung umgeben, deren Aufgabe es ist, die vom Werkzeug ausgeworfenen Späne zu erfassen.

Bei tangentialem Auswurf bleiben die Späne teilweise auf dem Werkstück liegen und stören bei der Weiterverarbeitung im Durchlauf, zum Beispiel bei Doppelendprofilern und Kantenanleimmaschinen dadurch, dass sie unter die Transportrollen oder aber in die Beleimung und Kantenmaterialanpressung geraten.

Bei schnelllaufenden Werkzeugen werden die sich im Spanraum ansammelnden Späne vom Werkzeug mitgerissen und bilden eine Wolke, die sich an der in Drehrichtung vorderen Wandung des Spanraumes anlagert, bis sie von der Schneide "wieder überholt" wird und dann radial austritt. Dabei treffen die Späne wieder auf die Schneide auf und werden nochmals geschnitten, was zu einem erhöhten Verschleiß an den Schneiden führt.

Von dieser Problemstellung ausgehend soll das eingangs beschriebene Fräswerkzeug so verbessert werden, dass die Abfuhr der Späne in jeder Betriebssituation sicher gewährleistet ist.

Die Problemlösung erfolgt bei einem gattungsgemäßen Fräswerkzeug dadurch, dass alle Wandungen des Spanraumes gegenüber der Schneide geneigt sind und nicht äquidistant zur Schneide verlaufen.

Durch diese Ausgestaltung werden gegenüber herkömmlichen Werkzeugen die Späne im Spanraum nicht von der Wandung nach radial außen umgelenkt, sondern sie folgen ihrer natürlichen Bewegungsrichtung zur Werkzeugmitte hin weitgehend ungehindert, und werden dabei seitlich aus der Arbeitsebene des Werkzeugs herausgelenkt, bis sie durch die Fliehkräfte wieder nach außen beschleunigt werden. Dadurch verlassen sie

das Werkzeug zu einem späteren Zeitpunkt. Der Späneaustrittswinkel wird größer, so dass die Späne leichter mit Hilfe einer entsprechenden Späneerfassungseinrichtung eingefangen werden können. Dies ist insbesondere vorteilhaft beim Gleichlauffräsen, da hier der Spänestrahl bei Werkzeugen mit konventionellen Spanräumen tangential zur gefrästen Werkstückfläche austritt. Eine Vergrößerung des Späneaustrittswinkels weg von der bearbeiteten Werkstückfläche erleichtert die Späneerfassung.

Die Flugrichtung der Späne im Spanraum ist nicht eindeutig zu bestimmen. Sie hängt ab vom Werkstoff des Werkstücks, der Schnittrichtung, der Zustellung und der Schneidengeometrie, insbesondere vom Spanwinkel und vom Keilwinkel. Dadurch, dass auch die der Schneide gegenüberliegende Spanraumwandung, die in der Regel durch den Rücken des vorauseilenden Zahnes gebildet wird, schräg verläuft, werden insbesondere auch diffuse Spänewolken seitlich abgelenkt und nicht direkt zur Schneide reflektiert.

Wenn der in axialer Richtung verlaufende Spanraumgrund zwei gegenläufig geneigte Flächen aufweist, können insbesondere bei breiten Werkzeugen die Späne sicher abgeführt werden.

Auch die durch den Rücken eines Zahnes gebildete Wandung des Spanraumes kann zwei gegenläufig geneigte Flächen aufweisen, um die Abfuhr der Späne zu verbessern.

Vorzugsweise verläuft der Spanraumgrund gekrümmt. Dadurch wird jeder auf den Spanraumgrund auftreffende Span in eine andere Richtung abgelenkt. Zur Verbesserung des Späneauswurfs können vorzugsweise auch alle Wandungen des Spanraumes gekrümmt sein. Gekrümmte Wandungen ermöglichen gegenüber planen, geneigt verlaufenden Wandungen bei vergleichbarer Wirkung kleinere Spanräume, was die Geräuschemission des sich drehenden Werkzeuges reduziert.

• · · V

Mit Hilfe einer Zeichnung sollen Ausführungsbeispiele der Erfindung nachfolgend näher beschrieben werden. Es zeigt:

Figur 1 - die perspektivische Teildarstellung eines Fräswerkzeuges;
5

Figur 2 - verschiedene Ausführungsformen der Spanräume im Teillängsschnitt
durch ein Fräswerkzeug;

Figur 3 - die perspektivische Teildarstellung eines Nutfräsers mit schrägen
Spranräumen;

Figur 4 - eine Teilansicht nach Figur 3;

Figur 5 den Schnitt entlang der Linie V-V nach Figur 4;

Figur 6 - die Darstellung nach Figur 4 mit der Angabe der Späneflugrichtung,·

Figur 7 - die Darstellung nach Figur 5 mit der Angabe der Späneflugrichtung
Figur 8 - eine Prinzipdarstellung beim Gleichlauffräsen;
Figur 9 - eine Prinzipdarstellung beim Gegenlauffräsen.

Das Fräswerkzeug besteht aus dem Werkzeugkörper 3 mit einer Mehrzahl von Zähnen 5, die am Umfang zueinander beabstandet angeordnet sind und je eine Schneide 1

zum Zerspanen eines Werkstücks 4 aufweisen. Jeder Schneide 1 ist in Drehrichtung 6 ein Schneidraum 2 vorgeordnet. Die Wandungen 2a, 2b und 2c verlaufen gegenüber der Schneide 1 geneigt und sind zur Schneide 1 nicht äquidistant. Die den Spanraumgrund bildende Wandung 2c kann, wie Figur 2b zeigt, gekrümmt verlaufen. Auch die vom Rücken des Zahnes 5 gebildete Wandung 2a oder die von der Brust des Zahnes 5 gebildete Wandung 2b kann im Raum gekrümmt sein.

Wie Figur 2c zeigt kann der Spanraumgrund 2c zwei gegenläufig geneigte Flächen 2c¹, 2c" aufweisen. Der Neigungswinkel der Flächen 2c¹ und 2c" kann gegenüber der Werkzeugachse 7 gleich oder unterschiedlich sein. Auch können diese Flächen 2c¹, 2c¹¹ gekrümmt verlaufen.
5

In der Figur 2 zeigen die Pfeile 8 die Späneablenkrichtung bei einer unterschiedlichen Geometrie der Schneiden 1 bzw. des Spanraumgrundes 2c an.

Figuren 3 bis 5 zeigen einen Nutfräser, bei dem der Spanraumgrund 2c zwei gegenläufig geneigte Flächen 2c¹, 2c" aufweist. Es ist ersichtlich, dass der Neigungswinkel &agr; zur Längsachse A bei der Fläche 2c¹ größer ist als bei der Fläche 2c". In den Figuren und 7 ist die Späneauswurfrichtung durch die Pfeile 8 dargestellt. Die Späneflugrichtung bei konventionellen Werkzeugen ist im Vergleich dazu in den Figuren mit den gestrichelten Pfeilen 11 angedeutet. Zur weiteren Verbesserung der Späneabfuhr kann auch die durch den Rücken eines Zahnes 5 gebildete Wandung 2a zwei gegenläufig geneigte bzw. gekrümmte Flächen aufweisen (nicht gezeigt). Selbstverständlich können auch die Flächen 2c', 2c" im Raum gekrümmt verlaufen.

Figur 8 zeigt die Prinzipdarstellung eines im Gegenlauf arbeitenden Werkzeuges. Die mit 9 bezeichnete Schraffur zeigt den Späneauswurfwinkel bei einem schrägen Spanraum 2. Das mit 10 bezeichnete Kreuzmuster zeigt den Späneauswurfwinkel bei konventionellem Spanraum. Dieselbe Darstellung zeigt Figur 9 bei einem Werkzeug, das im Gleichlauf arbeitet. Die Arbeitsrichtung wird durch den Pfeil 12 angegeben. Die Drehrichtung des Werkzeugs durch den Pfeil 6.

Re/sp

Bezugszeichenliste	Schneide
1	Spanraum
2	Wandung
2a	Wandung
2b	Wandung/Spanraumgrund
2c	Fläche
2c>	Fläche
2c"	Werkzeugkörper
3	Werkzeug
4	Zahn
5	Drehrichtung
6	Werkzeugachse
7	Spanflugbahn
8	Späneauswurfwinkel
9	Späneauswurfwinkel
10	Späneflugrichtung
11	Arbeitsrichtung
12	axiale Richtung
A	Neigungswinkel
&agr;

Re/sp

Claims

1. Fräswerkzeug für die spanende Bearbeitung von Holz, Holzwerkstoffen oder Kunststoff, insbesondere Umfangsfräser oder Profilfräser, mit an seinem Umfang angeordneten, zueinander beabstandeten Schneiden (1) und jeweils einem jeder Schneide (1) zugeordneten Spanraum (2) zur Aufnahme und Ableitung der von der zugeordneten Schneide (1) geschnittenen Späne, dadurch gekennzeichnet, dass alle Wandungen (2a, 2b, 2c) des Spanraumes (2) gegenüber der Schneide (1) geneigt sind und nicht äquidistant zur Schneide (1) verlaufen.

2. Fräswerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der in axialer Richtung (A) verlaufende Spanraumgrund (2c) zwei gegenläufig geneigte Flächen (2c^I, 2c^II) aufweist.

3. Fräswerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Spranraumgrund (2c) gekrümmt ist.

4. Fräswerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass alle Wandungen (2a, 2b, 2c) des Spanraumes (2) gekrümmt sind.

5. Fräswerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die durch den Rücken eines Zahnes (5) gebildete Wandung (2a) zwei gegenläufig geneigte Flächen aufweist.