DE202006012431U1 - Fräswerkzeug - Google Patents
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- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23C—MILLING
- B23C5/00—Milling-cutters
- B23C5/02—Milling-cutters characterised by the shape of the cutter
- B23C5/10—Shank-type cutters, i.e. with an integral shaft
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23C—MILLING
- B23C2210/00—Details of milling cutters
- B23C2210/24—Overall form of the milling cutter
- B23C2210/242—Form tools, i.e. cutting edges profiles to generate a particular form
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Abstract
Fräswerkzeug
mit einem im Wesentlichen zylindrischen Körper (100), an dessen vorderem Ende
eine Schneide (110) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass
der zylindrische Körper
(100) so geformt ist, dass der Massenschwerpunkt des Fräswerkzeugs
in jedem Punkt seiner Längsachse
in dessen Rotationsachse liegt.
Description
- Stand der Technik
- Die Erfindung betrifft ein Fräswerkzeug mit einem zylindrischen Körper, an dessen Ende eine Schneide angeordnet ist, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
- Aus der
US 5 433 655 ist ein Verfahren zum Auswuchten eines Fräswerkzeugs mit zwei Schneiden bekannt geworden, bei dem zur Beseitigung einer Unwucht der Schnittwinkel einer Schneide vergrößert wird. Durch dieses Verfahren kann die Unwucht nur in begrenztem Maße beseitigt werden. Darüber hinaus ist ein solches Verfahren nur bei einem Werkzeug mit wenigstens zwei Schneiden einsetzbar, welches von vornherein aufgrund seiner Schneidenanordnung nur kleine Unwuchten zeigt. - Einschneiden-Fräswerkzeuge werden bei computergesteuerten Bearbeitungssystemen wie beispielsweise bei den von der Anmelderin vertriebenen CNC-Bearbeitungssystemen, die zum Fräsen, Bohren und Gravieren verwendet werden, eingesetzt. Das Fräswerkzeug rotiert dabei mit 60.000 Umdrehungen pro Minute und teilweise noch größeren Drehzahlen.
- Bei derart hohen Drehzahlen wirken sich selbst kleinste Unwuchten in erheblichem Maße aus. Dies äußert sich in einem erhöhten Geräuschpegel des Werkzeugs, in einem großen Lagerverschleiß der Werkzeugaufnahme und schließlich auch in einem Verschleiß des Werkzeugs selbst.
- Vorteile der Erfindung
- Das erfindungsgemäße ausgewuchtete Fräswerkzeug hat den demgegenüber den Vorteil, dass bereits von vornherein der die Schneide tragende zylindrische Körper eines solchen unsymmetrischen und damit hinsichtlich der Unwuchten ungünstigen Werkzeugs so ausgebildet wird, dass der Massenschwerpunkt in jedem Punkt entlang seiner Längsachse in der Rotationsachse zu liegen kommt. Der zylindrische Körper wird damit unter Berücksichtigung der an ihm befestigten Schneide so ausgestaltet, dass die Unwucht praktisch auf Null reduziert wird.
- Bevorzugt wird der zylindrische Körper dabei bereits in einem Urformverfahren so hergestellt, dass er die genannten Eigenschaften aufweist. Rein prinzipiell ist es aber auch möglich, nachträglich durch Materialwegnahme, beispielsweise durch Materialabtrag, den Körper so zu verändern, dass er die gewünschte, rotationsunsymmetrische ausgewuchtete Gestalt aufweist.
- Die Bestimmung der Körpergestalt erfolgt bevorzugt durch Finite-Elemente-Berechnungen. Alternativ kann die Form des zylindrischen Körpers auch durch Modelle ermittelt werden, die fortwährend so verändert werden, bis die gewünschte ausgewuchtete Gestalt des Fräswerkzeugs entsteht. Im Falle der Urformung des Körpers, beispielsweise durch Gießen, Sintern oder Schmieden, wird beispielsweise ein durch Berechnungen erstellter Prototyp hergestellt, der die gewünschte – rotationsunsymmetrische – Ausbildung aufweist.
- Zur Erzeugung einer ausgewuchteten Gestalt des zylindrischen Körpers mit daran befestigter Schneide können beispielsweise gekrümmte Flächen, gekrümmte und sich daran anschließende ebene Flächen, im Grunde Flächen beliebiger Gestalt an dem zylindrischen Körper vorgesehen sein, abhängig von der Gestalt und dem Gewicht der an ihm befestigten Schneide.
- Bei einer sehr vorteilhaften, da einfach zu realisierenden Ausführungsform ist eine im Winkel zur Drehachse angeordnete Abschrägung vorgesehen, die auf der der Schneide abgewandten Seite angeordnet ist. Statt einer Abschrägung kann auch eine zylindrische Ausnehmung, ein Einstich oder dergleichen vorgesehen sein.
- Vorzugsweise ist die Abschrägung eine ebene Fläche, die insbesondere auch nachträglich besonders einfach, beispielsweise durch Abschleifen herstellbar ist.
- Dabei hat sich ein Winkel zur Drehachse als vorteilhaft erwiesen, der zwischen 0° und 8° liegt, die ebene Fläche also parallel zur Drehachse liegt oder im spitzen Winkel zur Drehachse derart angeordnet ist, dass sich das Fräswerkzeug zur Schneide hin verjüngt.
- Zeichnung
- Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung sowie der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen der Erfindung.
- In der Zeichnung zeigen:
-
1a bis1c : verschiedene Ansichten eines Fräswerkzeugs, welches nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurde; -
2 : schematisch eine Draufsicht des in1 dargestellten Fräswerkzeugs und -
3 : schematisch eine Draufsicht eines aus dem Stand der Technik bekannten unausgewuchteten Fräswerkzeugs. - Beschreibung der Ausführungsbeispiele
- Ein Fräswerkzeug, dargestellt in
1 und2 , weist einen zylindrischen Körper100 auf, an dessen unterem Ende eine Schneide110 und ein Spankanal120 angeordnet sind. Sowohl die Schneide110 als auch der Spankanal120 verlaufen spiralförmig. - Ein solches Fräswerkzeug kommt beispielsweise in von der Anmelderin vertriebenen CNC-Bearbeitungsmaschinen zum Einsatz. Das Fräswerkzeug dreht sich dabei mit einer sehr hohen Drehzahl von mehr als 60.000 Umdrehungen pro Minute. Bei diesen hohen Drehzahlen wirken sich selbst kleinste Unwuchten nachteilig aus. Neben einem erhöhten Geräuschpegel wird durch Unwuchten ein erhöhter Verschleiß von Lagern, welche die Bearbeitungsspindel drehbeweglich lagern, hervorgerufen. Außerdem verschleißt auch das Fräswerkzeug selbst sehr schnell. Empirische Untersuchungen haben gezeigt, dass sich das Fräswerkzeug bei derartigen hohen Drehzahlen verformt. Aufgrund dieser Verformung wird der Verschleiß hervorgerufen.
- Grundidee der Erfindung ist es nun, ein Fräswerkzeug zu vermitteln, dessen zylindrischer Körper unter Berücksichtigung der an ihm befestigten Schneide
110 so ausgeformt wird, dass bei einer Rotation keine Unwucht entsteht. Dies geschieht dadurch, dass der zylindrische Körper100 so geformt wird, dass der Massenschwerpunkt in jedem Punkt entlang seiner Längsachse in der Rotationsachse des Werkzeugs zu liegen kommt durch die nachfolgend beschriebenen Schritte. Zunächst wird beispielsweise mittels der sogenannten Finite-Elemente-Methode oder auf adäquate Weise der Schwerpunkt S des Fräswerkzeugs an jedem Punkt seiner Längsachse bestimmt. Liegt dieser außerhalb der mit M in3 bezeichneten Drehachse, wird im Wesentlichen auf der der Schneide110 abgewandten Seite der zylindrische Körper100 so unsymmetrisch ausgebildet, dass der Schwerpunkt S und die Drehachse M zusammenfallen. In1a ist durch gestrichelte Linien die ursprüngliche Gestalt des zylindrischen Körpers100 angedeutet. Die unsymmetrische Ausbildung entsteht auf der der Schneide110 abgewandten Seite des zylindrischen Körpers100 beispielsweise dadurch, dass an dem zylindrischen Körper auf seiner im Wesentlichen der Schneide110 abgewandten Seite eine Abschrägung, also eine im Winkel zur Drehachse schräg angeordnete Ebene140 vorgesehen wird. Die Ebene140 schließt dabei mit der Drehachse M einen Winkel von beispielsweise 5° ein, wie es in1a dargestellt ist. Die Ebene140 wird von vornherein so beim Herstellungsprozess des zylindrischen Körpers, beispielsweise durch Gießen, Sintern, Schmieden oder aufgrund von spanabhebender Bearbeitung so erzeugt. Sie kann aber auch im Nachhinein durch Materialabtrag, beispielsweise spanabhebendes Abtragen, z. B. durch Abschleifen oder Abfräsen erzeugt werden. In jedem Falle wird die Ebene140 so angeordnet, dass der Schwerpunkt S und die Drehachse M entlang des zylindrischen Körpers zusammenfallen, wie es in2 schematisch dargestellt ist. - Statt einer Abschrägung kann beispielsweise auch eine zylindrische Ausnehmung, ein Einstich oder dergleichen vorgesehen sein.
- Durch die so hergestellte Ausnehmung in Form der schräg verlaufenden Ebene
140 wird das Fräswerkzeug in keiner Weise destabilisiert oder geschwächt. Aufgrund Finite-Elemente-Berechnungen lässt sich nämlich zeigen, dass die Anbringung einer solchen Ebene140 zwar jegliche Unwuchten weitestgehend beseitigt, das Fräswerkzeug jedoch nicht schwächt.
Claims (6)
- Fräswerkzeug mit einem im Wesentlichen zylindrischen Körper (
100 ), an dessen vorderem Ende eine Schneide (110 ) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der zylindrische Körper (100 ) so geformt ist, dass der Massenschwerpunkt des Fräswerkzeugs in jedem Punkt seiner Längsachse in dessen Rotationsachse liegt. - Fräswerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zylindrische Körper (
100 ) eine im Winkel zur Drehachse (M) angeordnete Abschrägung (140 ) aufweist, die auf der der Schneide (110 ) abgewandten Seite angeordnet ist. - Fräswerkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschrägung eine ebene Fläche (
140 ) ist. - Fräswerkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die ebene Fläche (
140 ) mit der Drehachse (M) einen Winkel zwischen 0 und 8° einschließt. - Fräswerkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die ebene Fläche im Winkel zur Drehachse (M) derart abgeordnet ist, dass sich das Fräswerkzeug zur Schneide (
110 ) hin verjüngt. - Fräswerkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die ebene Fläche (
140 ) im vorderen Bereich des Fräswerkzeugs ausgebildet wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE202006012431U DE202006012431U1 (de) | 2005-08-11 | 2006-08-11 | Fräswerkzeug |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102005038307 | 2005-08-11 | ||
DE102005038307.6 | 2005-08-11 | ||
DE202006012431U DE202006012431U1 (de) | 2005-08-11 | 2006-08-11 | Fräswerkzeug |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE202006012431U1 true DE202006012431U1 (de) | 2006-11-16 |
Family
ID=37490063
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE202006012431U Expired - Lifetime DE202006012431U1 (de) | 2005-08-11 | 2006-08-11 | Fräswerkzeug |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE202006012431U1 (de) |
-
2006
- 2006-08-11 DE DE202006012431U patent/DE202006012431U1/de not_active Expired - Lifetime
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R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years |
Effective date: 20140909 |
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