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Die
Erfindung betrifft einen Schaftfräser aus einem Schneideteil
und einem Aufspannschaft, wobei zwischen dem Schneideteil und dem
Aufspannschaft ein Drall ausgebildet ist.
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Ein
Schaftfräser, der durch einen Schneideteil und einen Aufspannschaft
gebildet ist, wobei zwischen Schneideteil und Aufspannschaft ein
Drall ausgebildet ist. Der Drall ist zur Austragung der Späne
bestimmt.
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Bei
allen Werkzeugmaschinen ist es notwendig, die Austragung des abgetrennten
Materials zu lösen. Dieses Problem wurde insbesondere durch
die Erhöhung der Bearbeitungsgeschwindigkeiten und die
Zähigkeit des zu bearbeitenden Werkstoffs deutlicher. Bei
Bohrern gibt es zu diesem Zweck eine Nut in Form einer in der Regel
spiralartigen Rille. Ähnlich ist es bei Schaftfräsern
zur Bearbeitung der in Gebrauchsmuster
CZ
17883 beschriebenen Polymerwerkstoffe. Hier ist, ebenso
wie bei Spiralbohrern, eine drallartige Nut, ebenfalls in Form einer
Rille mit großer Steigung gebil det. Dies ist deshalb gewählt, da
keine Anhäufung von entstandenen Spänen in der Nut
vorausgesetzt wird. Bei den zur Nutenbearbeitung bestimmten Schaftfräsern
wird einer Anhäufung von Spänen durch eine schrittweise
Bearbeitung der Nuten in Schichten vorgebeugt. Die heutigen Werkstoffe,
aus denen Fräser hergestellt werden, ermöglichen
jedoch die Überwindung eines höheren Schnittwiderstandes
und somit die Bildung eines größeren Spänevolumens,
das von der zu bearbeitenden Stelle nur schwierig abgeführt
werden kann. Aus diesem Grunde wird der Schaft zwischen dem Schneideteil und
dem Aufspannschaft mit kleinerem Durchmesser als der Schneideteil
gefertigt. Die vollkommene Abführung der Späne
ist jedoch durch eine bloße Zylindrizität der
Oberfläche nicht gewährleistet.
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Es
ist Aufgabe der Erfindung ein Schaftfräser, der aus einem
Schneideteil und einem Aufspannschaft besteht, zwischen denen ein
Drall ausgebildet ist, so weiterzubilden, dass eine vollkommene
Austragung der Späne, auch der Bröckelspäne,
sichergestellt ist.
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Die
gestellte Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Der
aus Schneideteil und Aufspannschaft gebildeter Schaftfräser,
bei dem zwischen dem Schneideteil und dem Aufspannschaft ein Drall
ausgebildet ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass der Außendurchmesser
des Dralls kleiner als der Durchmesser des Schneideteils ist, wobei
der Drall durch eine Kerbe mit einem Steigungswinkel von weniger als
50° gebildet ist. Der kleinere Außendurchmesser des
Dralls gegenüber dem Durchmesser des Schneideteils verhindert
eine Anhaftung der Späne an der Oberfläche des
Dralls. Damit ist auch eine anschließende unerwünschte
mechanische Biegebeanspruchung von den Seitenkräften beim
Kontakt des anhaftenden Spans mit der Seitenfläche des
zu bearbeitenden Werkstücks verhindert. Der allmähliche Steigungswinkel,
der kleiner als 50° ist, gewährleistet eine vollkommene
Austragung der Späne, und zwar auch von Bröckelspänen.
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Wird
der Querschnitt der Drallkerbe in Steigungsrichtung vergrößert,
dann wird auch der geringste Widerstand der ausgetragenen Späne
beseitigt. Infolge des sich allmählich vergrößernden
Querschnitts der Drallkerbe wird jedem entstehenden Widerstand vorbeugt,
der eine Stauung der abzuführenden Späne zur Folge
haben könnte.
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Ist
der Steigungssinn des Dralls mit dem Drehsinn der Schneideteils
identisch, dann werden die Späne nach oben ausgetragen.
Dies ist eine geeignete Ausführung der Werkzeuge, die zum
Fräsen von geschlossenen Hohlräumen bestimmt sind.
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Ist
der Steigungssinn des Dralls dem Drehsinn des Schneideteils entgegengesetzt,
dann werden die Späne zurück zur Bearbeitungsstelle
hineingedrückt. Dadurch wird jedweder Kontakt des Außendurchmessers
des Dralls mit der Seitenwand des zu fräsenden Hohlraumes
verhindert. Damit wird auch eine unerwünschte mechanische
Biegebeanspruchung von Seitenkräften beim Kontakt des anhaftenden
Spans mit der Seitenfläche des zu bearbeitenden Werkstücks
verhindert. Eine derartige Ausführung des Werkzeuges ist
dann geeignet, wenn es zum Fräsen von offenen Hohlräumen
bestimmt ist, bei der die Abführung der Späne
durch eine Schneidflüssigkeit bzw. Druckluft zu bewältigen
ist. Eine noch vollkommenere Ausführung kann dadurch erreicht werden,
wenn zwischen dem Schneideteil und dem Drall eine peripherische
Nut gebildet wird. Die so platzierte Nut verhindert eine Durchdringung
der Späne zur Schnittstelle und trägt zu deren
einfacheren Abführung durch die Schneidflüssigkeit
bzw. Druckluft bei.
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Die
Erfindung wird anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen
näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine
Gesamtansicht eines Schaftfräsers nach der Erfindung
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2 einen
Schaftfräser bei dem der Steigungssinn des Dralls identisch
mit dem Drehsinn des Schneideteils ist und
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3 einen
Schaftfräser bei dem der Steigungssinn des Dralls den Drehsinn
des Schneideteils entgegengesetzt ist.
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Der
Schaftfräser gemäß der Erfindung besteht
aus einem Schneideteil 1 und einem Aufspannschaft 2,
wobei zwischen dem Schneideteil 1 und dem Aufspannschaft 2 ein
Drall 3 ausgebildet ist. Der Außendurchmesser
D1 des Dralls 3 ist kleiner als
der Durchmesser D2 des Schneideteils 1.
Der Drall 3 ist durch eine Kerbe 31 mit einem
Steigungswinkel α kleiner als 50° gebildet. Der
Querschnitt der Kerbe 31 des Dralls 3 wird in
Steigungsrichtung größer. Bei der in 2 dargestellten
Ausführung ist der Steigungssinn des Dralls 3 mit
dem Drehsinn des Schneideteils 1 identisch. Bei der in 3 dargestellten
Ausführung ist der Steigungssinn des Dralls 3 zum
Drehsinn des Schneideteils 1 entgegengesetzt. Zwischen
dem Schneideteil 1 und dem Drall 3 ist eine peripherische Nut 4 gebildet.
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Der
Schaftfräser gemäß der Erfindung wird mit
dem Aufspannschaft 1 in ein vorgesehenes Spannfutter einer
Fräsmaschine mit einer dem Schafttyp 1 entsprechend
Aufnahme eingespannt. Je nach Art der Arbeit wird die geeignete
Ausführung des Schaftfräsers der Erfindung entsprechend
gewählt. Zur Bearbeitung von geschlossenen Hohlräumen,
zum Beispiel von (Öffnungen, deren Durchmesser größer
ist als der Durchmesser des Schneideteils 1, ist die in 2 dargestellte
Ausführung zu verwenden, bei der der Steigungssinn des
Dralls 3 mit dem Drehsinn des Schneideteils 1 identisch
ist. Das Werkzeug wird stetig bei gleichzeitiger kreisender Bewegung
in das Werkstück hineingedrückt, wodurch die Innenfläche
einer zu bearbeitenden Öffnung entsteht. Hier werden die
Späne vom Schneideteil 1 abgeführt und über
den Drall 3 nach oben ausgetragen. Infolge des sich stetig
vergrößernden Querschnitts der Kerbe 31 des
Dralls 3 in Steigungsrichtung wird eine vollkommene Abführung
der Späne gewährleistet. Zur Bearbeitung offener
Hohlräume, zum Beispiel von Nuten, eignet sich besser die
in 3 dargestellte Ausführung, bei der der
Steigungssinn des Dralls 3 dem Drehsinn des Schneideteils 1 entgegengesetzt
ist. Die Bearbeitung von Nuten wird in der Regel schichtweise bis
zu einer geforderten Tiefe durchgeführt. Hier werden die
Späne vom Schneideteil 1 in die peripherische
Nut 4 abgeführt. Die Späne, die in den
Drall 3 gelangen, werden durch die Wirkung der umgekehrten
Steigung des Dralls 3 gegen den Drehsinn des Schneideteils 1 zurückgedrückt.
Und dies zwar ebenfalls in die peripherische Nut 4, wodurch
ihr Kontakt mit dem Außendurchmesser des Dralls 3 und
somit auch mit der Seitenwand des im Werkstück gefrästen
Hohlraumes verhindert wird. Die in der peripherischen Nut 4 angesammelten
Späne werden durchgehend durch eine Schneidflüssigkeit
bzw. Druckluft entfernt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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