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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Fräser, insbesondere für Bearbeitungen von Formen.
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Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung befindet sich auf dem industriellen Gebiet der für Werkzeugmaschinen bestimmten Werkzeuge und betrifft insbesondere das Gebiet der Fräser, die für Schrupparbeiten, Halbfertigung und Feinbearbeitungen von Formen und/oder ähnlichen Produkten bestimmt sind.
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Unter besonderer Beziehung auf die Feinbearbeitungen der Formen, ist bekannt, torusartige, einteilige oder mit Einsetzen versehene Stirnfräser zu verwenden, die eine Reihe von Schneiden aufweisen, die auf verschiedene Arten und Weise angeordnet und ausgerichtet sind, um die Ausführung von Abricht-,Bundarbeiten, dreidimensionaler Profilierung und/oder von Nuten der zu bearbeitenden Produkte zu erlauben.
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Im Allgemeinen sind die bekannten Fräser mit zahlreichen Schneiden versehen, die denselben erlauben, Material von den zu bearbeitenden Produkten abzutragen sobald sie in denselben eingedrungen sind oder wenn sie seitlich und peripher mit den zu bearbeitenden Produkten in Berührung gebracht werden.
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Auch wenn die bekannten Fräser die Abwicklung aller wesentlichen und für die Ausführung, der Halbfertigungen und Feinbearbeitungen von Formen und/oder ähnlichen Hohlkörpern erforderlichen Bearbeitungen ermöglichen, hat die Anmelderin gefunden, dass sie dennoch nicht frei von einigen Nachteilen und unter verschiedenen Gesichtspunkten verbesserbar sind, hauptsächlich in Bezug auf die Grenzen, die die bekannten Fräser im Zusammenhang mit dem Materialabtrag der Produkte während der Bearbeitungen beim Rücklauf haben, mit anderen Worten, in zur Eindringrichtung der zu bearbeitenden Produkte entgegengesetzter Richtung, sobald die Fräser von den jeweiligen Werkzeugmaschinen zu den für die Ausführung der Bearbeitungen der Formen verlangten Gesamtzeiten sowie bei den allgemeinen Fräsleistungen der diesbezüglichen Werkzeugmaschinen zurückgezogen werden.
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Die Anmelderin hat insbesondere festgestellt, dass die Anzahl der Schneiden und die Anordnung derselben bei den bekannten Fräsern derart sind, dass der Materialabtrag nur während des Eindringens der torusartigen Fräsern in die zu bearbeitenden Produkte über peripheren und zeitlichen Kontakt ermöglicht wird.
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Die Anmelderin hatte überdies gefunden, dass die Gesamtanzahl der normalerweise vorgesehenen Schneiden und, insbesondere, die Anordnung und die Ausrichtung derselben bei den bekannten Fräsern der Art ist, dass auch die Ausführungsgesamtzeiten einiger Bearbeitungen von Formen begrenzt werden, da solche Fräser nicht im Stande sind, das Material von den zu bearbeitenden Produkten längs einer beliebigen Bewegungsrichtung abzutragen. Daraus folgt daher, dass die Bewegung der Fräser gegenüber den zu bearbeitenden Produkten begrenzt und Leerläufen ausgesetzt ist, mit anderen Worten, in Abwesenheit einer Materialabtragung, um die Fräser in einen Zustand zurückzubringen, damit eine weitere Materialabtragungsarbeit vorgenommen werden kann.
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Die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung ist das Vorsehen eines Fräsers, insbesondere für Bearbeitungen von Formen und/oder ähnlichen Hohlkörpern, der im Stande ist, die beim bekannten Stand der Technik vorgefundenen Probleme zu lösen.
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Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Gewährleistung des Materialabtrages am zu bearbeitenden Produkt während einer beliebigen Bewegung des verwendeten Fräsers.
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Es ist auch die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Bewegungen der Fräser ohne Materialabtrag zu beseitigen oder zu verkleinern und, daher, die Gesamtzeiten zu verkürzen, die für einige Bearbeitungen der Formen und/oder ähnlicher Hohlkörper erforderlich sind.
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Es ist schließlich eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung die Verbesserung der allgemeinen Fräsleistungen der entsprechenden Werkzeugmaschinen während der Bearbeitungen der Formen und/oder ähnlicher Hohlkörper.
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Die erwähnten Aufgaben werden im Wesentlichen durch einen Fräser, insbesondere für Bearbeitungen von Formen und/oder ähnlichen Hohlkörper so wie in den folgenden Ansprüchen wiedergegeben und beschrieben, gelöst.
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Es wird nun beispielsweise die Beschreibung einer bevorzugten, jedoch nicht ausschließlichen Ausführungsform eines Fräsers, insbesondere für Bearbeitungen von Formen und/oder ähnlichen Hohlkörper gemäß der vorliegenden Erfindung wiedergegeben.
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Diese Beschreibung erfolgt nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, die nur beispielsweise und daher nicht begrenzend wiedergegeben sind. Es zeigen:
- 1 ein Schaubild eines Fräsers, insbesondere für Bearbeitungen von Formen und/oder ähnlichen Hohlkörpern gemäß der vorliegenden Erfindung;
- 2 ein weiteres Schaubild des Fräsers aus 1;
- 3 einen Aufriss des Fräsers aus 1 und 2;
- 4 eine vergrößerte Darstellung eines Details des in 3 erläuterten Fräsers;
- 5 ein Schaubild des Fräsers aus 1 und 2, angebracht an einem Adapterschaft, gemäß einer ersten Version desselben;
- 6 eine vergrößerte Darstellung eines Details des in 5 erläuterten Fräsers;
- 7 ein Schaubild des Adapterschaftes aus 5, ohne Fräser;
- 8 ein Schaubild des Fräsers aus 1 e 2, angebracht an einem entsprechenden Adapterschaft, gemäß einer zweiten Version desselben;
- 9 ein Schaubild des Adapterschaftes aus 8, ohne Fräser;
- 10 ein Schaubild eines Hilfsschaftes des in 1 und 2 erläuterten Fräsers;
- 11 ein Schaubild einer dritten Version des Adapterschaftes des Fräsers aus 1 und 2, zuordenbar dem in 10 erläuterten Hilfsadapters.
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Unter Bezugnahme auf die Figuren von 1 bis 6 und 8 ist mit der Bezugsziffer 1 insgesamt ein Fräser, insbesondere für Bearbeitungen von Formen und/oder ähnlichen Hohlkörpern gemäß der vorliegenden Erfindung angegeben.
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Wie aus den Figuren von 1 bis 6 und 8 er sichtbar, umfasst der Fräser 1 einen Körper 2, der mindestens einen Angriffsabschnitt 3 aufweist, der mittelbar oder unmittelbar dazu ausgelegt ist, über die Zwischenschaltung mindestens eines Adapterschaftes 4 (5, von 7 bis 9 und 11), oder eines ähnlichen Bestandteils, eines Spanndornes (nicht in den beiliegenden Figuren erläutert), einer Fräsmaschine (auch diese nicht in den beiliegenden Figuren dargestellt) oder einer ähnlichen Werkzeugmaschine ergriffen zu werden.
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Der Körper 2 des Fräsers 1 weist überdies einen Arbeitsabschnitt 5 auf, der gegenüber dem Angriffsabschnitt 3 abgewandt und dazu ausgelegt ist, um auf ein zu bearbeitendes Produkt zu wirken (nicht in den beigefügten Figuren dargestellt).
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Im Einzelnen umfasst der Arbeitsabschnitt 5 des Körpers 2 des Fräsers 1 eine Vielzahl von ersten Schneiden 5a, die winkelmäßig gegenüber einer mittigen Drehachse X des Fräsers 1 verteilt und gegenüber dieser mittigen Drehachse ausgerichtet sind.
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Die ersten Schneiden 5a erstrecken sich mindestens teilweise radial zwischen der mittigen Drehachse X des Fräsers 1 und einem peripheren Bereich dieses Letzteren.
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Die ersten Schneiden 5a sind dazu ausgelegt um Abrichtarbeiten der zu bearbeitenden Produkte abzuwickeln. Es ist jedoch zu bemerken, dass die ersten Schneiden 5a auch benützt werden können um Abrichtarbeiten, Profilierungen, dreidimensionale Bearbeitungen, Stufenarbeiten auszuführen.
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Der Arbeitsabschnitt 5 des Körpers 2 des Fräsers 1 umfasst überdies eine Vielzahl von zweiten Schneiden 5b, die winkelmäßig gegenüber der mittigen Drehachse X des Fräsers 1 verteilt und quer gegenüber den ersten Schneiden 5a ausgerichtet sind.
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Die zweiten Schneiden 5b sind gegenüber der mittigen Drehachse X des Fräsers 1 peripher angeordnet und erstrecken sich von einer jeweiligen ersten Schneide 5 in Richtung des Angriffsabschnittes 3 des Körpers 2 des Fräsers 1.
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Die zweiten Schneiden 5b sind ausgelegt, um Bundarbeiten und/oder dreidimensionaler Profilierungen der zu bearbeitenden Produkte auszuführen. Es ist jedoch zu bemerken, dass die zweiten Schneiden 5b auch benützt werden können, um das Rahmenfräsen und Schlichtarbeiten von vertikalen Wänden auszuführen.
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Der Arbeitsabschnitt 5 des Körpers 2 des Fräsers 1 umfasst überdies eine Vielzahl von dritten Schneiden 5c, die winkelmäßig gegenüber der mittigen Drehachse X des Fräsers 1 verteilt und quer gegenüber den ersten und den zweiten Schneiden 5a, 5b ausgerichtet sind.
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Die dritten Schneiden 5c sind bevorzugter Weise in Richtung des Angriffsabschnittes 3 des Körpers 2 des Fräsers 1 der Art gewandt, dass der Materialabtrag des entsprechenden zu bearbeitenden Produktes während einer Bewegung des Fräsers 1 weg von der Oberfläche des Produktes beim Abrichten oder abgerichtet zu bewirken. Mit anderen Worten, die dritten Schneiden 5c des Arbeitsabschnittes 5 des Körpers 2 des Fräsers 1 erstrecken sich mindestens teilweise zwischen den entsprechenden zweiten Schneiden 5b und dem Angriffsabschnitt 3 des Körpers 2 des Fräsers 1, wodurch sie ausgelegt sind, um eine vorgegebene Materialmenge vom zu bearbeitenden Produkt abzutragen, während der Fräser 1 in Richtung der Fräsmaschine oder der entsprechenden Werkzeugmaschine zurückgebracht wird, mit anderen Worten, wenn der Fräser angehoben oder senkrecht vom zu bearbeitenden Produkt entfernt wird.
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Bevorzugter Weise entspricht einer jeden dritten Schneide 5c des Arbeitsabschnittes 5 des Körpers 2 des Fräsers 1 eine entsprechende erste Schneide 5a und eine entsprechende zweite Schneide 5b.
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Indessen ist die Anzahl der dritten Schneiden 5c des Arbeitsabschnittes 5 des Körpers 2 des Fräsers 1 gleich der Anzahl der ersten Schneiden 5a und der zweiten Schneiden 5c.
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Immer unter Bezugnahme auf die Figuren von 1 bis 6 und 8 ist jede dritte Schneide 5c des Arbeitsabschnittes 5 des Körpers 2 des Fräsers 1 an einem entsprechenden Kreisausschnitt 6 dieses Letzteren ausgeführt, wo auch eine entsprechende erste Schneide 5a und eine entsprechende zweite Schneide 5b ausgenommen sind.
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Vorteilhafter Weise sind die erste Schneide 5a und die zweite Schneide 5b eines jeden Kreisausschnittes 6 des Arbeitsabschnittes 5 des Körpers 2 des Fräsers 1 durch einen Übergang 7, bevorzugter Weise einen abgerundeten, noch bevorzugter Weise im Wesentlichen eines einer im Wesentlichen torusartigen Ausbildung vereint.
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Die dritte Schneide 5c eines jeden Kreisausschnittes 6 des Arbeitsabschnittes 5 des Körpers 2 des Fräsers 1 folgt der entsprechenden zweite Schneide 5b.
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Die dritte Schneide 5c eines jeden Kreisausschnittes 6 des Arbeitsabschnittes 5 des Körpers 2 des Fräsers 1 legt, überdies, mit der entsprechenden zweiten Schneide 5b eine scharfe Kante fest, die im Stande ist, das Material vom entsprechenden Produkt abzutragen, sobald der Fräser längs einer im Wesentlichen zur eigenen mittigen Drehachse X parallelen Richtung gemäß einer zur Eindringrichtung des Fräsers 1 entgegengesetzten Richtung bewegt wird, mit anderen Worten, vom zu bearbeitenden Produkt zur Fräsmaschine oder einer ähnlichen Werkzeugmaschine.
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Die dritten Schneiden 5c sind ausgelegt, um Rücklaufarbeiten wie Halbfertigungen und Schlichtarbeiten der vertikalen Wände der Produkte in der Modellierung abzuwickeln.
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Vorteilhafter Weise ist der Körper 2 des Fräsers 1 einstückig ausgeführt. Die Schneiden 5a, 5b, 5c sind einstückig mit dem Arbeitsabschnitt 5 des Körpers 2 des Fräsers 1 vereint.
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Wie aus den 5 und von 7 bis 9 und 11 ersichtlich, umfasst der Fräser 1 überdies mindestens einen Adapterschaft 4, der mit einem Angriffsabschnitt 4a versehen ist, der ausgelegt ist, um sich mit dem Angriffsabschnitt 3 des Körpers 2 des Fräsers 1 zur Bildung einer Fräsgesamtheit 10 (5 und 8) zu koppeln, und mindestens einen dem Angriffsabschnitt 4a abgewandten Anschlussabschnitt 4b für den Eingriff des Adapterschaftes 4 an einem Spanndorn eine Fräsmaschine oder einer ähnlichen Werkzeugmaschine oder an einem Hilfsadapter 8 ( 10), der an einem Spanndorn eine Fräsmaschine oder an einer ähnlichen Werkzeugmaschine angreifbar ist.
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Gemäß der in den 5 und 7 erläuterten Ausführungslösung sind sowohl der Anschlussabschnitt 4b des Adapterschaftes 4 als auch der Angriffsabschnitt 4a dieses Letzteren im Wesentlichen zylindrisch mit kreisförmigen Querschnitten.
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Bevorzugter Weise weist der Angriffsabschnitt 4a des Adapterschaftes 4 einen Durchmesser auf, der kleiner ist als der Anschlussabschnitt 4b dieses Letzteren.
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Der Angriffsabschnitt 4a und der Anschlussabschnitt 4n des Adapterschaftes 4 sind über einen im Wesentlichen kegelstumpfförmigen Verbindungsabschnitt4c, bevorzugter Weise einstückig verbunden.
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Gemäß der in den 8 und 9 erläuterten Ausführungslösung sind auch in diesem Fall der Angriffsabschnitt 4a und der Anschlussabschnitt 4b des Adapterschaftes 4 beide im Wesentlichen zylindrisch mit kreisförmiger Querschnitten und verschiedenen Durchmessern.
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Verschieden von der in den 5 und 7 erläuterten Ausführungslösung sind der Angriffsabschnitt 4a und der Anschlussabschnitt 4b des Adapterschaftes 4 gemäß der in den 8 und 9 erläuterten Ausführungslösung unmittelbar einstückig ohne jeglichen Verbindungsabschnitt verbunden, wobei eine entsprechende Außenstufe 4d festgelegt wird.
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Gemäß der in der 11 erläuterten Ausführungslösung ist auch in diesem Fall der Angriffsabschnitt 4a des Adapterschaftes 4 im Wesentlichen kegelstumpfförmig, während der Anschlussabschnitt 4b eine im Wesentlichen zylindrische Ausbildung mit einem im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt aufweist.
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Immer unter Bezugnahme auf 11 weist der Angriffsabschnitt 4a Querabmessungen auf, die größer sind als die Querabmessungen des Anschlussabschnittes 4b derart, dass derselbe als Kupplungsdorn für einen Kupplungssitz 8a wirken kann, der im in der 10 erläuterten Hilfsadapter 8 ausgenommen ist.
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Immer unter Bezugnahme auf die 11, sind der Angriffsabschnitt 4a und der Anschlussabschnitt 4b des Adapterschaftes 4 einstückig ohne Zwischenschaltung eines jeglichen Verbindungsabschnittes vereint.
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Vorteilhafter Weise ist mindestens ein Kupplungsmechanismus 9 wirksam zwischen dem Angriffsabschnitt 3 des Körpers 2 des Fräsers 1 und dem Angriffsabschnitt 4a des Adapterschaftes 4 (Figur von 1 bis 3,5, von7 bis 9 und 11) zwischengeschaltet.
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Der Kupplungsmechanismus 9 ist zwischen einem Klemmzustand, in dem der Körper 2 des Fräsers 1 geklemmt ist, bevorzugter Weise festliegend am Adapterschaft 4 der Art, um zusammen mit diesem Letzteren um die mittige Drehachse X während der Bearbeitungen der zu bearbeitenden Produkte geschwenkt zu werden, und einem Freigabezustand, in dem der Körper 2 des Fräsers 1 und der Adapterschaft 4 von einander getrennt werden können.
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Im Einzelnen umfasst der Kupplungsmechanismus 9 mindestens einen Klemmsitz 9a (7, 9 und 11), bevorzugter Weise ein im Angriffsabschnitt 4a des Adapterschaftes 4 ausgeführtes Gewindesackloch, mindestens einen Klemmsitz 9b (Figur von 1 bis 3, 5 und 8), mindestens eine durchgehende, durch den Körper 2 des Fräsers 1, optional axial mit der mittigen Drehachse X desselben fluchtende Bohrung und mindestens ein Klemmelement (nicht erläutert, da bekannter Art), bevorzugter Weise ein Gewindeklemmelement, wie zum Beispiel eine Schraube, die durch den Klemmsitz 9b des Körpers 2 des Fräsers 1 greift und den Klemmsitz 9a des Angriffsabschnittes 4a des Adapterschaftes 4 ergreift, um den Körper 2 des Fräsers 1 gegen diesen Letzteren zu klemmen.
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Immer mehr im Einzelnen umfasst der Kupplungsmechanismus 9 überdies mindestens einen Kupplungssitz 9c, der am Angriffsabschnitt 3 des Körpers 2 des Fräsers 1 (2 und 3) und/oder am Angriffsabschnitt 4a des Adapterschaftes 4 ausgeführt ist, und mindestens einen Kupplungsvorsprung 9d (Figur von 7 und 9), der mindestens teilweise zum Kupplungssitz 9c gegenprofiliert ist, der am Angriffsabschnitt 4a des Adapterschaftes 4 und/oder am Angriffsabschnitt 3 des Körpers 2 des Fräsers 1 angeordnet ist.
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Der Kupplungsvorsprung 9d greift am entsprechenden Kupplungssitz 9c an, sobald sich der Klemmmechanismus 9 im Klemmzustand befindet, wodurch der Körper 2 des Fräsers 1 und der Adapterschaft festliegend vereint sind.
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Bevorzugter Weise weisen sowohl der Kupplungsvorsprung 9d als auch der Kupplungssitz 9c des Kupplungsmechanismus 9 ein im Wesentlichen kreisförmiges Profil auf und erstrecken sich längs der eigenen Längsachse.
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Gemäß den in den 2, 3, 7, 9 und 11 erläuterten Ausführungslösungen umfasst der Kupplungsmechanismus 9 zwei am Angriffsabschnitt 3 des Körpers 2 des Fräsers 1 ausgeführte Kupplungssitze 9c derart, dass der jeweilige Kupplungssitz 9b zwischen den Kupplungssitzen 9c zwischengeschaltet ist. Der Kupplungsmechanismus 9 umfasst überdies zwei Kupplungsvorsprünge 9d die vom Angriffsabschnitt 4a des Schaftadapters 4 der Art auskragen, dass der jeweilige Kupplungssitz 9a zwischen den Kupplungsvorsprüngen 9d liegt.
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Die Kupplungsvorsprünge 9d ergreifen die jeweiligen Kupplungssitze 9c, sobald sich der Klemmmechanismus 9 in Klemmzustand befindet, wodurch der Körper 2 des Fräsers 1 und der Adapterschaft 4 festliegend vereint sind.
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Der den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildende Fräser löst die im Stand der Technik festgestellten Probleme und erzielt wichtige Vorteile.
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Vor allem erlaubt die oben beschriebene strukturelle Gestaltung des Fräsers demselben Material von den zu bearbeitenden Produkten abzutragen, auch wenn der Fräser angehoben und/oder senkrecht vom zu bearbeitenden Produkte entfernt wird.
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Insbesondere sind - die dritten Schneiden derart angeordnet, dass sie das Material vom zu bearbeitenden Produkt im Fall abtragen, bei dem der Fräser längs einer im Wesentlichen zur eigenen mittigen Drehachse parallelen Richtung gemäß einer zur Vorschubrichtung entgegengesetzten Vorschubrichtung bewegt wird, welche das Eindringen des Fräsers in das zu bearbeitenden Produkt erlaubt.
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Die dritten Schneiden sind eher wichtig, da sie dem Fräser erlauben, die Arbeit auch längs Richtungen fortzusetzen, in denen die Fräser normalerweise leer laufen, mit anderen Worten ohne das Material vom zu bearbeitenden Produkt abzutragen.
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Indem das Material auch während der Rücklaufbewegungen des Fräsers abgetragen werden kann, ist es natürlich möglich, eine bedeutende Gesamtverkürzung der Arbeitszeiten festzustellen, mit positiven Auswirkungen auf die Herstellungszeiten und -kosten.
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Es ist schließlich hervorzuheben, dass der den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildende Fräser es erlaubt, die Bearbeitungen der Fräsmaschinen und/oder ähnlicher Werkzeugmaschinen zu optimieren, wobei deren allgemeinen Leistungen erhöht werden.
