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Die Erfindung betrifft ein Fräswerkzeug
mit wenigstens zwei zueinander versetzt im Fräskörper angeordneten Schneidwerkzeugen.
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Aus dem Stand der Technik sind Schneidwerkzeuge
mit mindestens zwei Schneidplatten bekannt, die an einem Trägerkörper befestigt
sind und die bei der Rotation des Schneidwerkzeuges nacheinander
mit einem Werkstück
in spanabhebenden Eingriff gelangen, wenn der Trägerkörper einen Vorschub erfährt. So
ist es auch beispielsweise bekannt, die Schneidwerkzeuge im Fräskörper versetzt
zueinander anzuordnen, wobei davon ausgegangen wird, dass zur Bildung
eines ersten Schneidhorizontes die dazu einen zweiten Schneidhorizont
bildende entsprechend versetzt angeordnete Schneide am Fräskörper vorgehalten
wird. So können
zum Beispiel die beiden Schneidplatten parallel zueinander versetzt
angeordnet werden, dass die Schneidkante der voreilenden Platte
eines Paares von Schneidplatten bis zu einer ersten Frästiefe arbeitet
und die nacheilende den Rest der Frästiefe herstellt.
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Ein derartiger nach dem Stand der
Technik bekannter Fräser
birgt dahingehend noch Nachteile in sich, die vornehmlich darin
zu sehen sind, dass Schwingungserscheinungen nicht gänzlich unterbunden
werden und somit ein gewünschter
ruhiger Fräs- bzw.
Bohrfortschritt nicht gegeben sind.
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Hieraus ergibt sich die der Erfindung
zugrunde liegende Aufgabe, ein Fräswerkzeug mit wenigstens zwei
zueinander versetzt im Fräskörper angeordneten
Schneidwerkzeugen dahingehend zu verbessern, bei dem insbesondere
beim Bohren ein schwingungsarmer Vorschub erzielt wird.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch wenigstens
ein erstes Schneidwerkzeug gelöst,
welches um einen Betrag X zur Fräserachse
versetzt und um einen Winkel α verschwenkt
im Fräskörper angeordnet
ist, zur Bildung wenigstens eines ersten Schneidhorizontes, und
wobei wenigstens ein zweites Schneidwerkzeug um einen Betrag Y gegenüber dem
Schneidhorizont des ersten Schneidwerkzeuges versetzt ist und um
einen Winkel ß verschwenkt im
Fräskörper angeordnet
ist, zur Bildung wenigstens eines zweiten Schneidhorizontes. Auf
Grund dieser sich bildenden Schneidhorizonte zwischen den Schneidwerkzeugen,
die zueinander derart versetzt sind, dass sie einerseits in ihrer
Distanzierung zum Schneidhorizont bzw. zur Fräserachse unterschiedliche Bezugspunkte
einnehmen. In Verbindung mit den entsprechenden Winkelstellungen
ergibt sich insbesondere ein spanabhebendes Schnittmuster, welches
insbesondere zur Laufruhe des Fräswerkzeuges
beiträgt,
wenn das Fräswerkzeug
einem Vorschub unterliegt.
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Nach einer vorteilhaften Weiterbildung
der Erfindung, sind die Schneidwerkzeuge als Wendeschneidplatten
mit einer gebogenen Schneidkante ausgebildet. Sie können aber
auch als Wendeschneidplatten mit einer geraden Schneidkante ausgebildet
sein.
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In vorteilhafter Weiterbildung insbesondere der
Stellung der Schneidwerkzeuge im Fräskopfbereich können diese
zur Fräswerkzeugachse
sowohl in axialer als auch in radialer Ausrichtung unter einer Winkel stellung
angeordnet sein. Um insbesondere ein schwingungsarmes Betreiben
des Fräskopfes
zu erreichen, ist hierbei der Betrag X kleiner als der Betrag Y,
wohingegen der Winkel α größer als
der Winkel ß ausgebildet
ist.
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Nach einer besonders bevorzugten
Ausführung
sind die beiden Schneidwerkzeuge ohne Versatz in der Schneidtiefe
am Fräskopf
angeordnet sind, wobei jedoch das erste Schneidwerkzeug um einen
Winkel α verschwenkt
im Fräskörper angeordnet
ist, zur Bildung eines ersten Teil-Schneidhorizontes, und wobei das zweite
Schneidwerkzeug über dem
ersten Teil-Schneidhorizont des ersten Scheidwerkzeugs um einen
Winkel ß verschwenkt
im Fräskörper angeordnet
ist, zur Bildung eines zweiten Teil-Schneidhorizontes. Die Schneidwerkzeuge
sind hierzu als Wendeschneidplatten mit gebogenen Schneidkanten
ausgebildet und weisen eine Rhombenform auf. Hierdurch ergibt sich
eine Spanabtragung in einem Fräs-
bzw. Bohrhorizont, die versetzt zueinander erfolgt.
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In Weiterbildung der Erfindung wird
vorgesehen, dass die Polygon-Wendeschneidplatten
derart angeordnet sein können,
dass das erste Schneidwerkzeug vorzugsweise um einen Winkelbetrag
von 10° gedreht
angeordnet ist, wohingegen das Zweite nur um 3° gedreht ist. Aufgrund dieser
Ausbildung ergeben sich, wie bereits schon ausgeführt, zwei Schneidhorizonte,
ohne dass ein horizontaler Versatz der Schneidplatten vorgenommen
wird. Nach einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung
wird weiter vorgeschlagen, dass das erste Schneidwerkzeug vorzugsweise
ebenfalls um einen Winkelbetrag von 10° gedreht unter einem radialen Versatz
angeordnet ist, und wobei das zweite Schneidwerkzeug vorzugsweise
unter einem Winkelbetrag von 3° gedreht
angeordnet ist. Aufgrund dieser Ausbildung wird erreicht, dass sich
ebenfalls Schneidhorizonte ohne Versatz der Wendeschneidplatte einstellen,
wobei ein Überragen
des ersten Schneidwerkzeuges über
den Schneidumfang des Fräswerkzeuges
dadurch unterbunden wird, weil der Versatz radial nach innen zur
Fräserachse
angeordnet ist. Um insbesondere die Schneidhorizonte noch deutlicher
auszubilden und um beispielsweise eine größere Spantiefe zu erzielen,
wird nach einer Wieterbildung vorgeschlagen, dass das erste Schneidwerkzeug
vorzugsweise um einen Winkelbetrag von 20° mit einem radialen Versatz
gedreht angeordnet ist, wobei das zweite Schneidwerkzeug vorzugsweise
unter einem Winkelbetrag von 3° gedreht
angeordnet ist.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
wird an Hand der nachstehenden 01 bis 07 näher erläutert, dabei zeigen:
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01:
Eine schematische Einfassung eines ersten Schneidwerkzeuges im Fräskörper;
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02:
Die Einfassung eines zweiten Schneidwerkzeuges im Fräswerkzeug
gemäß der 1,
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03:
Eine Darstellung der beiden Schneidwerkzeuge, wie sich deren Schneidbild
in übereinander
liegender Situation darstellt;
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04:
Eine weitere Darstellung einer anderen Ausführungsform mit Schneidkanten
ohne Höhen-
bzw. Seitenversatz.
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05:
Eine weitere Darstellung der beiden Schneidwerkzeuge, wie sich deren
Schneidbild in übereinander
liegender Situation darstellt, ohne Versatz;
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06:
Eine weitere Ausführungsform
gemäß der 5, wie sich deren Schneidbild
in übereinander
liegender Situation darstellt, mit geringem radial Versatz, und
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07:
Eine weitere Ausführungsform
gemäß der 5, wie sich deren Schneidbild
in übereinander
liegender Situation darstellt, mit großem radial Versatz.
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Die 01 und 02 zeigt in der Aufteilung
von Vorder- und
Rückansicht
ein Fräswerkzeug 1 mit
wenigstens zwei zueinander versetzt im Fräskörper 2 angeordneten
Schneidwerkzeugen 3 und 4. Die Schneidwerk zeuge 3 und 4 zeichnen
sich dadurch aus, dass das erste Schneidwerkzeug 3, welches
um einen Betrag X zur Fräserachse 5 versetzt
und um einen Winkel α verschwenkt
im Fräskörper 2 angeordnet
ist, zur Bildung wenigstens eines ersten Schneidhorizontes 6.
Das zweite Schneidwerkzeug 4 ist gegenüber dem Schneidhorizont 6 des
ersten Schneidwerkzeuges 3 um einen Betrag Y zurückversetzt
und um einen Winkel ß verschwenkt
im Fräskörper 2 angeordnet,
zur Bildung eines zweiten Schneidhorizontes 7.
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Wie aus den 01 und 02 ersichtlich
ist, sind die Schneidwerkzeuge 3 und 4 als Wendeschneidplatten
mit einer gebogenen Schneidkante 8.1 und 8.2 ausgebildet.
Es versteht sich von selbst, dass beispielsweise die Schneidwerkzeuge 3 und 4 auch
als Wendeschneidplatten mit einer geraden Schneidkante ausgebildet
sein können.
Nicht näher dargestellt,
aber auch denkbar ist, dass die Schneidwerkzeuge 3 und 4 zur
Fräswerkzeugachse 5 sowohl in
axialer als auch in radialer Ausrichtung unter einer Winkelstellung
angeordnet sein können.
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Wie in den Zeichnungen dargestellt,
sind die rhombenförmigen
Schneidwerkzeuge 3 und 4, gemäß den 01 und 02,
jeweils derart angeordnet, dass der Betrag X kleiner als der Betrag
Y ist, wohingegen der Winkel α größer als
der Winkel ß ausgebildet
ist. Wie sich das Schnittbild als solches für die Anordnung der rhombenförmigen Schneidwerkzeuge 3 und 4 darstellt,
ergibt sich aus der Zusammenschau der übereinander gelegten ausgerichteten
rhombenförmigen
Schneidwerkzeuge 3 und 4 in der 03. Dort ist deutlich zu erkennen ist,
wie sich die Schneidhorizonte 6 und 7 der Schneidwerkzeuge 3 und 4 ergeben.
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Werden beispielsweise die Schneidwerkzeuge 3 und 4 derart
angeordnet, dass ein Versatz in Höhe und Länge zur Fräserachse bzw. zum ersten Fräshorizont
nicht vorgenommen wird, und wird ausschließlich eine Verschwenkung der
rhombenförmigen
Schneidwerkzeuge 3 und 4 zueinander vorgenommen,
so ergibt sich ein Schnittbild wie in der 4 dargestellt.
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Bei dieser in der 4 dargestellten Ausführung sind die beiden Schneidwerkzeuge 3 und 4 ohne
Versatz in der Schneidtiefe am Fräskopf 2 angeordnet
sind, wobei jedoch das erste Schneidwerkzeug 3 um einen
Winkel α verschwenkt
im Fräskörper 2 angeordnet
ist zur Bildung eines ersten Teil-Schneidhorizontes 9 und
wobei das zweite Schneidwerkzeug 4 geben über dem
ersten Teil-Schneidhorizont 9 des ersten Scheidwerkzeugs 3 um
einen Winkel ß verschwenkt
im Fräskörper 2 angeordnet
ist zur Bildung eines zweiten Teil-Schneidhorizontes 10.
Die Schneidwerkzeuge 3 und 4 sind hierzu als Wendeschneidplatten
mit bebogenen Schneidkanten 8.1 und 8.2 ausgebildet
sind und weisen eine Rhombenform auf. Hierdurch ergibt sich eine
Spanabtragung in einem Fräs- bzw. Bohrhorizont,
die versetzt zueinander erfolgt.
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Die 5 zeigt
eine weitere Variante, wie sie bereits schon in der 4 dargestellt wird, wobei die 5 das erste Schneidwerkzeug 3 zeigt,
wie es vorzugsweise um einen Winkelbetrag von 10° gedreht in dem Fräswerkzeug
angeordnet ist, zur Bildung beispielsweise eines ersten Schneidhorizontes.
Zu diesem ersten Schneidwerkzeug 3 ist das zweite Schneidwerkzeug 4 vorzugsweise
um einen Winkelbetrag von 3° gedreht,
so dass sich ein zweiter Schneidhorizont einstellt. Die beiden Mittelpunkte
der beiden Schneidwerkzeuge 3 und 4 fallen dabei
deckungsgleich ineinander. Dabei überragt das erste Schneidwerkzeug 3 den
gedachten Umfang um einen Betrag Y.
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Die 6 und 7 zeigen zwei Ausführungsformen
von Anordnungen der beiden Schneidwerkzeuge 3 und 4,
wobei ein Überragen
des gedachten Umfangs durch einen radialen Versatz Y zur Fräserachse 5 vermieden
wird. In der 6 ist das
erste Schneidwerkzeug 3 vorzugsweise um einen Winkelbetrag
von 10° gedreht
angeordnet, mit einem geringen Versatz Y, wobei das zweite Schneidwerkzeug 4 vorzugsweise
ohne einem radialen Versatz Y mit einem Winkelbetrag von 3° gedreht
angeordnet ist. Eine entsprechende Weiterführung mit einem größeren Versatz
Y zeigt die 7, wobei
auch hier das erste Schneidwerkzeug 3 vorzugsweise um einen Winkelbetrag
von 20° gedreht
angeordnet ist, und das zweite Schneidwerkzeug 4 vorzugsweise
unter einem Winkelbetrag von 3° gedreht
angeordnet ist. Aufgrund dieser Ausbildungen wird deutlich, dass insbesondere
die Schneidhorizonte ohne einen horizontalen Versatz dadurch unterschiedlich
ausgebildet werden können,
in dem die als Polygone ausgebildeten Wendeschneidplatten entsprechend
verdreht mit oder ohne Versatz angeordnet sein können, um auf diese Weise Schneidhorizonte
zu bilden, die unterschiedliche Spantiefen ermöglichen. Dadurch ergibt sich
ein wesentlich ruhigerer schwingungsarmer Fräsereinsatz, der Einstellungen
in Bezug auf unterschiedliche zu bearbeitende Materialien ermöglicht,
wobei bei weicherem Material wesentlich größere Spantiefen gefahren werden
können,
was der 7 entspricht,
und wobei härtere
Materialien entsprechend bearbeitet werden können, mit geringeren Spantiefen,
wie dies beispielsweise die Ausführungsformen
der 5 und 6 ermöglichen.