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Fräswerkzeug od. dgl.
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Die Erfindung betrifft ein Fräswerkzeug oder sonstiges Schneidwerkzeug,
beispielsweise ein kegelförmiges Räumwerkzeug, eine kegelförmige Reibahle, einen
kegelförmigen Stirnfräser oder einen kegelförmigen Bohrer, d.h.
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die Erfindung betrifft Fräs- oder Schneidwerkzuge, deren Schneidkanten
auf Schraubenlinien um die Längsachse des Schnesdwerkzeuges l-iegen.
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Mit derartigen Schneidwerkzeugen kann man Bohrungen oder Nuten, insbesondere
solche mit keilförmigem oder beliebig geformtem Quer schnitt schneiden oder aufweiten.
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Die bekannten Fräs- oder Schneidwerkzeuge der obengenannten Art besitzen
fortlaufende Schneidkanten, die auf um de Längsachse des Werkzeuges verlaufenden
Schraubenlinien angeordnet sind.
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Wenn derartige Werkzeuge unter harten Bedingungen arbeiten, werden
auf die Schneidkanten schwere und unterschiedlich große e Schneidbelastungen ausgeübt,
wozu noch der Einfluß der abgearbeiteten Schneidspane kommt, so daß diese fortlaufenden
Schneidkanten aufgrund der wiederholt auf sie ausgeübten unregelmäßigen Biegekräfte
und Druçkbeanspruchuzmgen schnell abgenutzt werden.
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Außerdem sind bei diesen bekannten Fräs- oder Schneidwerkzeugen die
Schneidkanten auf solchen Schraubenlinien oder Spirallinien angeordnet, die über
ihre gesamte Länge eine konstante axiale Stei0ung besitzen, Bei derartigen Schneidweizeugen
verändert sich der Steigungswinkel der wendelförmig geneigt verlaufenden Schneidkanten
entsprechend der axialen Lage der Schneidkante gegenüber dem Werkzeugs weil der
Durchmesser des Schneidwerkzeuges über die axiale Länge desselben variiert.
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Diese Veränderung des Steigungswinkels bewirkt eine Änderung der axialen
Anstellung der Schneidkante entsprechend der axialen Position derselben.
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Wenn die axiale Anstellung sich ändert, verändert sich auch der Schneidmechanismus
an den entsprechenden Teilen des Schnei.dwerkzeuges, so daß man über den gesamten
Schneidvorgang keine kontinuierliche und gleichmäßige Schneidwirkung erzielt.
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Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß, wenn sich der Steigungswinkel
entlang der Achse des Schneidwerkzeuges ändert,-auch eine Veränderung der radialen
Anstellung der Schneidkanten beim Schneiden der Nuten zwischen den Schneidkanten
beim Herstellen des Werkzeuges wegen der Wechselwirkung eines Schneidwerkzeuges
mit den Wänden der Nuten auftritt. Wenn man vermeiden will, daß eine Veränderung
der radialen Anstellung beim Schneiden der Nuten des Schneidwerkzeuges entsteht,
muß die Anstellung des Schneidwerkzeuges gegenüber dem Werkstück oder dem herzustellenden
Schneidwerkzeug fortlaufend entsprechend dem Fortschritt des Schneidvorganges verändert
werden. Dies erfordert sowohl eine sehr sorgfältige Arbeitstechnik als auch viel
Zeit.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, diese Nachteile zu vermeiden
und Fräs- oder Schneidwerkzeuge zu schaffen, die insbesondere auch unter schweren
Arbeitsbedingungen bei langer Lebensdauer Bohrungen oder Nuten mit höchster Schneidstabilität
herstellen können.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung.
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ein Fräswerkzeug mit auf Schraubenlinien um die Längsachse des Werkzeugkdrpers
verlaufenden Schneidkanten vorgeschlagen, bei dem die Schneidkanten in radialer
Richtung gewellt ausgebildet sind, so daß
die Schneidkanten bzw.
die wirksamen Abschnitte der Schneidkanten in widerfahrender und / oder unausgeglichener
Weise über die Länge der Schneidkanten unterbrochen sind und somit nur die konvexen
Abschnitte der gewellten Schneidkanten schneiden, woduch man vermeidet, daß die
Schneidkanten wie bei bekannten Fräswerkzeugen mit fortlaufenden Schneidkanten über
ihre Länge unregelmäßig verbogen oder sonstwie verformt werden.
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Gemäß der Erfindung wird außerdem ein Fräs-oder sonstiges Schneidwerkzeug
vorgeschlagen, bei dem die Schneidkanten über die gesamte axiale Länge des Schneidwerkzeuges
unabhängig von der Veränderung des Durchmessers desselben einen konstanten Anstellungswinkel
besitzen, so daß stets eine stabile Arbeitsweise des Werkzeuges gewährleistet ist.
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In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele von Fräswerkzeugen
dargestellt,und zwar zeigt Fig. 1 eine Seitenansicht eines bekannten kegelförmigen
Fräswerkzeuges mit Schneidkanten, die auf Schraubenlinien mit konstanter Steigung
angeordnet sind, Fig. 2 eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispieles skies erlindungsgemäßen
Fräswerkzeuges,
Fig. 3 eine Stirnansicht des Fräswerkzeuges aus
Fig. 2, Fig. 4 eine schematische Darstellung der Anordnung der Schneidkanten des
in Fig. 1 dargestellten bekannten Fräswerkzeuges, Fig. 5 eine schematische Darstellung
der Anordnungder Schneidkanten eines erfindungsgemäßen Schneidwerkzeuges und Fig.
6 bis 8 verschiedene Darstellungen der äußeren Konturen von Fräswerkzeugen, an denen
die vorliegende Erfindung verwirklicht werden kann.
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Fig. 1 zeigt ein.linear kegelförmig ausgebildetes Fräswerkzeug 1-
bekannter Ausführung mit fortlaufenden, d.h. ununterbrochenen Schneidkanten 2, die
auf Schraubenlinien um die Längsachae des Fräswerkzeuges 1 angeordnet sind, wobei
die Schraubenlinien eine konstante axiale Steigung Lo besitzen. Wie weiter unten
in Verbindung mit Fig. 4 im einzelnen beschrieben werden wird, nehmen die mit einer
konstanten axialen Steigung Lg angeordneten Schneidkanten 2 entlang der Längsachse.
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des Fräswerkzeuges 1 unterschiedliche Steigungswinkel ein, was durch
die Winkel ß1, ß2, ß3 und ß 4 angedeutet ist.
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Um diesen Nachteil des in Fig. 1 dargestellten
Fräswerkzeuges
zu vermeiden, wird ein beispielsweise in Fig. 2 dargestiltes Fräswerkzeug vorgeschlagen.
Das in Fig. 2 dargestellte Fräswerkzeug 3 besitzt Schneidkanten 4, welche wellenförmig
ausgebildet sind, d.h. dieses Fräswerkzeug besitzt Schneidelemente mit einer wellenförmigen
Oberfläche, wodurch diese Schneidelemente auch gewellte S-eitenkanten besitzen.
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Wenn die Schneidkanten diese gewellte oder eine sonstige unterbrochene
Form aufweisen, wird die Schneidbelastung, welche über eine bestimmte Strecke der
Schneidkanten in einer wechselnden und / oder unausgeglichenen Weise ausgeübt wird,
geteilt und von den einzelnen konvexen Abschnitten der gewellten Schneidkanten aufgenommen,
wodurch man vermeidet, daß die Schneidkanten über ihre Länge unregelmäßig gebogen
oder sonstigen Beanspruchungen unterworfen werden, was bei bekannten Fräswerkzeugen
mit ununterbrochenen Schneidkanten der Fall ist. Durch die wellenförmige Ausbildung
der Schneidkanten wird außerdem vermieden, daß sich die abgearbeiteten Späne vor
die Schneidkanten legen, da diese Späne durch die zwischen den einzelnen konvexen
Abschnitte 5 der Schneidkanten verbleibenden vertieften Räume ohne Schwierigkeiten
abgeführt werden können.
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Wie am besten Fig. 3 zeigt, sind die Schneidkanten 4 im wesentlichen
genauso wie bei bekannten Fräswerkzeugen angeordnet.
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Die Figuren 4 und 5 zeigen einen Vergleich der wendelförmigen Anordnung
der Schneidkanten.
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In Fig. 4 ist ein Schema der Anordnung der Schneidkanten des Fräswerkzeuges
1 aus Fig. 1 dargestellt, wobei die Steigung Leder Schraubenlinien konstant gehalten
ist, während der Durchmesser des Fräswerizeuges von seiner Spitze zu seinem hinteren
Ende zunimmt, wodurch der axiale Steigungswinkel von der Spitze zum hinteren Ende
des Fräswerkzeuges ebenso zunimmt. Im Gegensatz hierzu ist, wie Fig. 5 zeigt, beim
erfindungsgemäßen Fräswerkzeug der Steigungswinkel & unabhängig von der Durchmesserzunahme
des Fräswerkzeuges von seiner Spitze zu seinem Ende konstant, so daß in diesem Falle
die Steigung von der Spitze zum Ende des Fräswerkzeuges zunimmt, wie durch die Steigungen
L1 bis L5 angedeutet ist.
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Aus einem Vergleich der Anordnung der Schraubenlinien oder Wendein
gemäß Fig. 4 und Fig. 5 ist ohne weiteres zu erkennen, daß die Anordnung der Schraubenlinien
gemäß Fig. 5 der gemäß Fig. 4 überlegen ist, da die Schneidkanten gegenüber dem
Werkstück stets einen gleichen bzw. konstanten Schneidwinkel einnehmen. Auf diese
Weise wird erreicht, daß der Schneidvorgang unter konstanten Bedi X en über die
gesamte Länge des Schneidvorganges bzw. des Fräswerkzeuges durchgeführt wird. Es
ist besonders vorteilhaft sowohl bezüglich des Schneidmechanismus als auch bezüglich
der Herstellung des Fräswerkzeuges mit gewellten
Schneidkanten,
daß die Schneidkanten auf Schraubenlinien angeordnet sind, die überall einen konstanten
Anstellwinkel aufweisen.
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Fig. 6, 7 und 8 zeigen schematisch einige Ausführungsbeispiele für
die äußeren Konturen von Fräswerkzeugen, an denen die vorliegende Erfindung-verwirklicht
werden kann. Diese hier dargestellten Fräswerkzeuge sind für Bohrungen oder Nuten
mit axialen oder Querschnittskonturen geeignet, welche den Konturen dieser einzelnen
- Fräswerkzeuge entsprechen.