DE3334071C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Scheibenschneider gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Die Erfahrung hat gezeigt, daß die Lebensdauer und der Wirkungsgrad eines Scheibenschneiders, das heißt, die Leichtigkeit, mit der er durch ein metallisches Werkstück geführt werden kann und die Oberflächenqualität des von ihm erzeugten Loches weitgehend von der Leichtigkeit abhängen, mit der die Zerspanung erfolgt und mit der die Späne durch die Spannuten entweichen können. Wenn die Späne von den Schneidkanten des Scheibenschneiders nicht ungehindert "abfließen" können, setzen sich die Spannuten zu; das Drehmoment und die Vorschubkraft des Scheibenschneiders erhöhen sich dann, ,so daß der Scheibenschneider schneller verschleißt und die Oberflächenqualität des hergestellten Loches schlechter wird.

Frühere Versuche, den Wirkungsgrad von Scheibenschneidern zu erhöhen, brachten einigen Erfolg. Beispielsweise ist in der US-PS 36 09 056 ein Scheibenschneider dargestellt, bei dem jeder Schneidzahn einen einzelnen Span schneidet. Die aufeinanderfolgenden Schneidzähne sind in Gruppen von je drei unterteilt, wobei jeder Schneidzahn in jeder Gruppe so ausgebildet ist, daß er einen Span erzeugt, dessen Breite ca. ein Drittel der Zahnbreite beträgt.

Ein Scheibenschneider der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gattung ist aus der US-Reissue 28 416 bekannt. Bei diesem vorbekannten Scheibenschneider besitzt jeder Schneidzahn mehrere radial verlaufende, in Umfangsrichtung gestaffelte Schneidkanten. Die Unterseite jedes Schneidzahnes ist mit entgegengerichtet radial geneigten Freiflächen versehen, die sich in einem abwärts verlaufenden Scheitel schneiden, welcher seinerseits die radial äußere Schneidkante schneidet. Jede Schneidkante ist so ausgebildet, daß sie einen eigenen Span erzeugt. Während jeder Schneidzahn mehrere Späne erzeugt, ist der Scheibenschneider so ausgelegt, daß die Breite des breitesten Spanes nicht größer ist als die radiale Tiefe der Spannuten am Außenumfang des Scheibenschneiders. Bei diesem speziellen Scheibenschneider ist der Steg zwischen den Schneidzähnen mit einer einzigen inneren Schneidkante versehen. Bei neueren Scheibenschneidern besitzt der Steg statt einer einzigen Schneidkante zwei in Umfangsrichtung gestaffelte Schneidkanten. Wenn auch bei diesen neueren Scheibenschneidern ein dickerer Steg und eine flachere Spannut Verwendung finden können, arbeiten sie dennoch nicht immer zufriedenstellend, insbesondere wenn sie für die Massenfertigung eingesetzt werden. Das Hauptproblem bei diesen Scheibenschneidern wie auch bei den Scheibenschneidern nach dem US-Reissue 24 416 besteht in einem Festfressen der Späne und einem Zusetzen der Spannuten mit Spänen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Scheibenschneider der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gattung so weiterzubilden, daß ein ungehinderter Abfluß der Späne durch die Spannuten sichergestellt wird.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichnete Erfindung gelöst.

Vom Erfinder wurde erkannt, daß die Schwierigkeiten, einen ungehinderten Spanabfluß durch die Spannuten zu erzielen hauptsächlich von der Tatsache stammen, daß ein Span, sobald er geschnitten ist, sich in alle Richtungen ausdehnt. Somit ist die Breite des Spans unmittelbar nach dem Spanen größer als die Breite der Schneidkante, die ihn erzeugt hat.

Wenn bei Scheibenschneidern, deren Schneidzähne jeweils in Umfangsrichtung gestaffelte Schneidkanten besitzen, die Breite der von den radial inneren Schneidkanten geschnittenen Späne kleiner ist als die radiale Tiefe der Spannuten um den Umfang des Scheibenschneiders herum und wenn diese Späne relativ steif sind, müßte zumindest theoretisch ein Zusetzen der Spannuten vermieden werden. Tatsächlich wurde jedoch bei den oben diskutierten vorbekannten Scheibenschneidern der ungehinderte Fluß dieser schmalen Späne durch die Spannuten in vielen Fällen von den Spänen beeinträchtigt, die von den radial äußeren Schneidkanten geschnitten wurden. Bei diesen Scheibenschneidern mit in Umfangsrichtung gestaffelten Schneidkanten münden die radial äußeren Schneidkanten mit ihren radial inneren Enden an einer in Umfangsrichtung verlaufenden Schulter. Wenn sich daher der von dieser äußeren Schneidkante erzeugte Span ausdehnt, setzt er sich an dieser Schulter und an der Wand des geschnittenen Lochs fest. Dies verhindert eine von der Schneidkante weg gerichtete Bewegung des Spans, ein Zustand, der ein erhöhtes Drehmoment und eine sehr viel größere Vorschubkraft erfordern, was zu einer erhöhten Abnutzung des Werkzeuges und zu einer schlechten Oberflächenqualität führt. Unter gewissen Bedingungen führt dies manchmal sogar zum Bruch des Scheibenschneiders.

Durch die vorliegende Erfindung ist diese Schwierigkeit dadurch behoben worden, daß durch die spezielle Ausgestaltung der Schneidzähne Späne erzeugt werden, deren Breite wesentlich kleiner ist als die Breite der Schneidkanten. Genauer gesagt, wird durch die unterschiedliche Gestaltung der beiden Gruppen von Schneidzähnen erreicht, daß der radial äußere Abschnitt der äußeren Schneidkante eines Schneidzahnes einen starken Span erzeugt, dessen Breite wesentlich kleiner ist als die Breite der äußeren Schneidkante, und der radial innere Abschnitt der äußeren Schneidkante des nächsten Schneidzahnes ebenfalls einen starken Span ungefähr der gleichen Breite erzeugt, wobei beide Späne wesentlich schmaler sind als die radiale Tiefe der Spannut.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Anhand der Zeichnungen werden Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines Scheibenschneiders;

Fig. 2 eine perspektivische Teilansicht des Scheibenschneiders;

Fig. 3 eine Teilansicht des Scheibenschneiders, gesehen von der Vorderseite eines der Schneidzähne;

Fig. 4 eine Draufsicht auf den in Fig. 3 gezeigten Schneidzahn;

Fig. 5 eine Teilansicht des Schneidzahnes, der auf den in Fig. 3 gezeigten Schneidzahn folgt;

Fig. 6 eine Draufsicht auf den Schneidzahn der Fig. 5;

Fig. 7 eine schematische Darstellung, wie aufeinanderfolgende Schneidzähne des Scheibenschneiders in ein Werkstück eindringen;

Fig. 8 eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform eines Scheibenschneiders;

Fig. 9 bis 13 den Fig. 2 bis 6 entsprechende Ansichten des Scheibenschneiders nach Fig. 8;

Fig. 14 eine Darstellung, wie zwei aufeinanderfolgende Zähne des in den Fig. 8 bis 13 gezeigten Scheibenschneiders in ein Werkstück eindringen;

Fig. 15, 16 fragmentarische Darstellungen zweier aufeinanderfolgender Schneidzähne einer weiteren abgewandelten Ausführungsform eines Scheibenschneiders.

Der in Fig. 1 gezeigte Scheibenschneider 10 weist einen Schneidkörper 12 und einen Schaft 14 auf. Der Schneidkörper 12 hat die Form eines umgedrehten Topfes mit Seitenwänden 16, deren Länge größer ist als die Dicke des Werkstücks, aus dem das Loch ausgeschnitten werden soll. Das vordere Ende der Seitenwand 16 ist um ihren Umfang mit mehreren über den Umfang verteilten Schneidzähnen versehen. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Schneidzähne in zwei Gruppen eingeteilt, wobei die der ersten Gruppe das Bezugszeichen 18 und die der zweiten Gruppe das Bezugszeichen 20 tragen. Die Zähne 18, 20 sind zueinander abwechselnd angeordnet, so daß ein Zahn 20 am Umfang zwischen zwei aufeinanderfolgenden Zähnen 18 liegt. Eine wendelförmige Spannut 22 erstreckt sich nach hinten um den Außenumfang des Scheibenschneiders herum neben jeden Zahn. Aufeinanderfolgende Spannuten 22 sind durch einen Schneidrücken 24 am Außenumfang des Scheibenschneiders voneinander getrennt. An der Vorderkante der einzelnen Schneidrücken ist eine schmale Schneidfase 25 gebildet. Die Abschnitte der kreisförmigen Seitenwand 16 zwischen aufeinanderfolgenden Zähnen 18, 20 weisen Stege 26 auf. Die radial äußere Fläche der einzelnen Stege 26 bildet die radiale Innenwand 28 der einzelnen Spannuten 22. Die radiale Tiefe der Spannut 22 ist annähernd gleich oder ein wenig größer bzw. kleiner als die Stärke des Stegs 26. Die Spannuten weisen eine am Umfang verlaufende vordere Seitenwand 30 und eine am Umfang verlaufende hintere Seitenwand 32 auf.

Bei dem dargestellten Scheibenschneider weisen die einzelnen Zähne 18, 20 drei Schneidkanten 34, 36, 38 auf. Die Schneidkante 38 besitzt zwei Abschnitte 38 a, 38 b, die nachstehend näher erläutert werden. Die Schneidkante 34 ist in Drehrichtung vor der Schneidkante 36 und diese in Drehrichtung vor der Schneidkante 38 angeordnet. Die Schneidkante 34 befindet sich am vorderen Ende der hinteren Fase 40 einer im Steg 26 ausgeformten Lücke 42. Das hintere Ende 44 der Lücke 42 ist in Richtung zum Schaft radial nach außen geneigt. Die Schneidkante 36 ist am vorderen Ende der hinteren Fase 46 einer zweiten Lücke 48, angeordnet, die ebenfalls direkt neben der Lücke 42 im Steg 26 ausgeformt ist. Das hintere Ende 50 der zweiten Lücke 48 ist über der Lücke 42 radial nach außen aufwärts gekrümmt. Die Schneidkanten 34, 36 sind durch einen sich über den Umfang erstreckenden Absatz 51 am vorderen Ende der radialen Innenfläche 52 der Lücke 48 voneinander getrennt. Die Schneidkante 38 ist am vorderen Ende der hinteren Fläche 32 der Spannut 22 angeordnet und ist von der Schneidkante 36 durch einen Absatz 54 am vorderen Ende der Nut 22 in einem Abstand angeordnet.

Die Bodenfläche der einzelnen Zähne weist zwei Freiflächen 56, 58 auf. Im Betriebszustand des Scheibenschneiders (Fig. 1) ist die radial innere Freifläche 56 axial nach hinten und radial nach innen geneigt, während die radial äußere Freifläche 58 axial nach hinten und radial nach außen geneigt ist. Außerdem sind diese Freiflächen von ihren jeweiligen Schneidkanten aus in Umfangsrichtung etwa 8 bis 10° nach hinten geneigt, um den nötigen Freiraum für die Schneidkanten zu schaffen, wenn sich das Werkzeug dreht. Die beiden Freiflächen 56, 58 schneiden sich in einem nach vorne ragenden Scheitel 60, der seinerseits die radial äußere Schneidkante 38 schneidet, wodurch diese in einen radial äußeren Abschnitt 38 a und einen radial inneren Abschnitt 38 b geteilt wird. Die radiale Neigung der Freifläche 58 liegt im Bereich von ca. 5 bis 35° zur Waagerechten und beträgt vorzugsweise ca. 10°. Die innere Freifläche 56 neigt sich radial zur Waagerechten in einem Winkel zwischen -3 und +25°, vorzugsweise ca. 15°. Als Ergebnis der Neigung der Freiflächen 56, 58 sowohl in radialer als auch in Umfangsrichtung sind die Schneidkanten 34, 36, 38 nicht nur in Umfangsrichtung versetzt oder gestuft (Fig. 4 und 6), sondern auch, mit Sicht von der Vorderseite des Zahnes aus, senkrecht gestaffelt (Fig. 3 und 5).

Bei dem bisher beschriebenen Scheibenschneider wären die von den Schneidkanten 34, 36 geschnittenen Späne schmaler als die radiale Tiefe der Nuten 22 und könnten daher leicht von den Nuten aufgenommen werden. Wenn jedoch die Schneidkante 35 einen Span über ihre volle Breite abspant, so dehnt sich der Span, sobald er geschnitten ist, aus und kann sich zwischen dem Absatz 54 und der Wand des zu schneidenden Loches festfressen. Dieses Festfressen wird dadurch vermieden, daß die einzelnen äußeren Schneidkanten 38 einen Span schneiden, dessen Breite geringer ist als die Breite der Schneidkante 38.

Der Scheitel 60 der Zähne 18 ist radial innerhalb des Scheitels 60 der Zähne 20 angeordnet. Diese radial versetzten Scheitel 60 aufeinanderfolgender Zähne des Schneiders ergeben sich daraus, daß die Freifläche 58 jedes Zahnes 18 über ihre gesamte radiale Ausdehnung gegenüber der Freifläche 58 der Zähne 20 nach oben hinterschliffen ist. Allein dies würde genügen, daß der Scheitel 60 der einzelnen Zähne 18 gegenüber dem Scheitel 60 der Zähne 20 radial nach innen versetzt ist. Auch die Freifläche 56 der einzelnen Zähne 20 ist über ihre gesamte Radialausdehnung gegenüber der Freifläche 56 der einzelnen Zähne 18 hinterschliffen. Durch das Hinterschleifen der Freiflächen 56 der Zähne 20 werden die Scheitel 60 um einen weiteren Betrag gegenüber den Scheiteln 60 der Zähne 18 radial nach außen versetzt.

Die Größe, um welche diese Freiflächen senkrecht hinterschliffen oder abgefast sind, ist nicht kritisch, muß jedoch in jedem Fall größer sein als der theoretische Sollzerspanungsbetrag eines jeden Zahns. Wenn beispielsweise ein Sechszahnschneider je Umdrehung um 0,03 mm vorgeschoben wird, dann beträgt der theoretische Zerspanungsbetrag eines jeden Zahns 0,05 mm. Wenn somit der theoretische Zerspanungsbetrag eines jeden Zahns 0,05 mm beträgt, müssen die Freiflächen 56, 58 wie vorstehend beschrieben senkrecht um einen Abstand hinterschliffen oder abgefast sein, der größer ist als 0,05 mm. Unter der Annahme, daß 0,05 mm der normale Mindestzerspanungsbetrag und 0,127 mm der normale maximale Zerspanungsbetrag ist, muß der senkrechte Hinterschliff der Freiflächen 56, 58 im Bereich zwischen 0,076 und 0,305 mm) liegen. Bei großen, schweren Schneidern kann jedoch das Vorschubverhalten so sein, daß ein wesentlich höherer Zerspanungsbetrag als 0,127 mm erzeugt wird; dann kann der Hinterschliff oder die Abfasung bis zu 0,508 mm betragen. In der Praxis ist es vorzuziehen, diese Flächen in der Größenordnung von ca. 0,178 bis 0,254 mm abzufasen, vorzugsweise um ca. 0,229 mm. Der maximale Abfasungsbereich ist auf die radialen Neigungswinkel der Freiflächen und die Breite der äußeren Schneidkante bezogen, so daß bei einem Hinterschliff der Scheitel 60 noch immer die äußere Schneidkante 38 und nicht die mittlere Schneidkante 36 schneidet.

Es ist äußerst vorteilhaft, die innere und äußere Freifläche so abzufasen, daß die Scheitel aufeinanderfolgender Zähne radial gleich von der radialen Mittellinie der Spannut abstehen. Wenn die Scheitel so angeordnet sind, schneiden die äußeren Schneidkanten aufeinanderfolgender Zähne Späne von ca. gleicher Breite, wobei jeder nur wenig breiter ist als die Hälfte der Nutentiefe. Damit erhalten alle Späne einen maximalen Freiraum in den Spannuten 22.

Die von dem vorstehend beschriebenen Werkzeug erreichte Zerspanungswirkung ist in fortschreitenden Ansichten der Fig. 7 dargestellt. Diese Ansichten zeigen einen kreisförmigen Scheibenschneider der vorstehend beschriebenen Bauart mit sechs Zähnen. Die mit 1, 3 und 5 bezeichneten Zähne (links in Fig. 7) entsprechen den Zähnen 18, deren Freifläche 58 senkrecht hinterschnitten ist, und die mit 2, 4 und 6 in Fig. 7 bezeichneten Zähne entsprechen den Zähnen 20, deren radial innenliegende Freifläche 56 senkrecht hinterschnitten ist. Die abwärts aufeinanderfolgenden Ansichten der Fig. 7 zeigen die Wirkung aufeinanderfolgender Zähne des Schneiders bei aufeinanderfolgenden Drehungsabschnitten, die gleich sind der Teilung zwischen aufeinanderfolgenden Zähnen.

Die Ansicht a der Fig. 7 zeigt den Schneider in einer Stellung, in der die Schneidkante 36 gerade beginnt, in die Oberfläche des Werkstücks einzudringen und damit einen schmalen Span 62 von der Oberfläche des Werkstücks abzutragen. In dieser Stellung ist die nach oben abgefaste Schneidkante 38 des Zahns Nr. 1 noch nicht mit dem Werkstück in Eingriff gekommen, und der unterste Punkt der Schneidkante 34 ist gerade dabei, mit dem Werkstück in Eingriff zu kommen. Wenn der Schneider sich um eine Zahnteilung gedreht hat und axial von der in Ansicht a der Fig. 7 gezeigten Stellung vorgeschoben wurde, dann dringt die Schneidkante 38 des Zahns Nr. 2 in das Werkstück ein und erzeugt einen Span 64. Die Schneidkanten 34, 36 am Zahn Nr. 2 sind senkrecht um einen Abschnitt abgefast, der größer ist als der theoretische Zerspanungsbetrag, der durch den axialen Vorschub entsteht, und damit liegt die Schneidkante 36 praktisch über dem Einstich, der vorher durch die entsprechende Schneidkante 36 des Zahnes Nr. 1 gebildet wurde.

Beim nächsten Drehabschnitt und axialem Vorschub des Schneiders (Zeichnung c) ist der durch die Schneidkante 36 des Zahnes Nr. 3 erzeugte Span 62 verhältnismäßig dick, da diese Schneidkante nicht senkrecht abgefast ist, worauf die Schneidkante 36 des Zahnes Nr. 3 den Span 66 abträgt. Der radial innere Abschnitt der Schneidkante 38 am Zahn Nr. 3 beginnt eine Zerspanung und erzeugt einen Span 68. Wenn sich das Werkzeug über einen weiteren Vorschubabschnitt dreht (Ansicht d), bearbeitet der radial äußere Abschnitt der Schneidkante 38 einen breiteren und tieferen Einstich als der vorangehende, der durch die Schneidkante 38 des Zahns Nr. 2 geschnitten wurde, so daß der Span 64 breiter ist und dicker als der durch den inneren Abschnitt der Schneidkante 38 des vorangehenden Zahns erzeugte Span. Da die Schneidkanten 34, 36 des Zahns Nr. 4 um einen größeren Abstand als der Zerspanungsbetrag hinterschliffen sind, sind sie in einem Abstand über den Bodenflächen des Einschnitts angeordnet, der durch die entsprechenden Schneidkanten des Zahns Nr. 3 gebildet wurde. Die Ansicht e zeigt die Schneidwirkung des Zahns Nr. 5 nach einem weiteren Dreh- und Vorschubabschnitt. Die Schneidkanten 34, 36 zerspanen jetzt einen Span 62, 66 von voller Breite, wobei jedoch nur der radial innere Abschnitt der Schneidkante 38 wirksam wird, so daß der dadurch geschnittene Span 68 breiter ist als der, der durch den inneren Abschnitt der Schneidkante 38 des Zahns Nr. 3 geschnitten wurde.

Obwohl die Breite der Späne 62, 66 der der Schneidkanten 36, 34 entspricht und obwohl sich sogar diese Späne unmittelbar nach ihrer Ausformung ausdehnen, fressen sie sich nicht im Schneider fest, wenn sie verhältnismäßig schmal sind, weil der Span 66 unmittelbar nach seiner Ausformung radial nach außen in die benachbarte Nut 22 durch die Oberseite 44 der Lücke 42 geleitet wird. Wenn der Span 62 erzeugt wird, wird er radial nach außen zur benachbarten Spannut durch die Oberseite 50 der zweiten Lücke 48 geleitet. Damit werden die durch die Schneidkanten 34, 36 gebildeten schmalen Späne unmittelbar nach ihrer Entstehung in die benachbarte Spannut 22 geleitet, und da die radiale Tiefe der Spannut 22 erheblich größer ist als die Breite der Späne 62, 66, fließen sie normalerweise frei und ungehindert die Nut 22 hinauf.

Aus den Darstellungen e bis j der Fig. 7 ergibt sich, daß nach dem Eindringen aller Schneidkanten in das Werkstück die einzelnen Abschnitte 38 a und 38 b einen Span von geringer Breite als die Gesamtbreite der Schneidkante 38 erzeugen. Damit schneidet der radial äußere Abschnitt der Schneidkante 38 jedes zweiten Zahnes einen Span 64 und der radial innere Abschnitt der einzelnen Schneidkanten der dazwischenliegenden Zähne einen Span 68. Da somit die einzelnen Späne 64, 68 schmäler sind als die radiale Tiefe der Spannut 22, bewegen sich diese Späne frei durch die Spannuten.

Da die Freiflächen 56, 58 abwechselnd mehr hinterschliffen sind als der theoretische Spanbetrag ausmacht, sind alle Späne verhältnismäßig dick, nachdem die Zähne in das Werkstück eingedrungen sind, und sie weisen eine tatsächliche maximale Dicke auf, die größer ist als der theoretische Zerspanungsbetrag. Wenn die Späne verhältnismäßig dick sind, bleiben sie im allgemeinen eher gerade als gekrümmt. Daher verschlingen sie sich kaum mit anderen Spänen und fließen leichter nach oben durch die Spannuten des Schneiders. Da außerdem alle Freiflächen 58 in einem verhältnismäßig kleinen Winkel zur Waagerechten geneigt sind, vorzugsweise um etwa 10°, werden die hauptsächlich vom Kantenabschnitt 38 a erzeugten Späne im allgemeinen durch die Spannut gerade nach oben geleitet und nicht radial nach innen gegen die radiale Innenfläche der Nut. Dies begünstigt den unbehinderten freien Spanabfluß nach oben durch die Spannuten. Wenn der Abfluß der Späne, wie bereits erwähnt, von den Schneidkanten nach oben durch die Nuten ungehindert erfolgt, werden auch das Drehmoment und die Vorschubkraft, die für den Antrieb des Schneiders erforderlich sind, radikal verringert. Auch die Schneidkanten werden sehr viel langsamer stumpf, und die Lebensdauer des Schneiders wird verlängert. Da außerdem die Schneidkanten scharf bleiben und die Späne nicht an der Wand des zu schneidenden Loches festfressen, ist die erzielte Oberflächengüte sehr gut.

Die Schneidkanten 34, 36 nur des jeweils zweiten Zahns liefern eine Schneidwirkung. Da die Schneidkanten 34, 36 der Zähne 20 (nämlich der Zähne 2, 4 und 6 des Ausführungsbeispiels der Fig. 1 bis 7) keine Zerspanung durchführen, können die Schneidkanten 34, 36 dieser Zähne insgesamt entfallen. Dies kann leicht dadurch erfolgen, daß die einzelnen Zähne 20 über ihre gesamte Breite abgeschliffen werden, siehe die gestrichelte Radiallinie 70 der Fig. 2 und 4. In diesem Falle werden nur die Zähne 18 mit den inneren Schneidkanten 34, 36 versehen. Wenn die Zähne 20 nur mit einer einzigen äußeren Schneidkante 38 ausgebildet sind, so ist die Umfangslänge der einzelnen Zähne 20 verhältnismäßig kurz, und da diese Zähne lediglich einen einzigen schmalen Span abheben, kann die benachbarte Spannut 22 erheblich schmaler über den Umfang sein als die Spannuten neben den Zähnen 18, die drei schmale Späne aufnehmen müssen. Wenn somit an den Zähnen 20 nur eine einzige Schneidkante ausgeformt ist, kann ein Scheibenschneider eines bestimmten Durchmessers mit mehr Zähnen bestückt werden. Die größere Anzahl der Zähne ergibt nicht nur einen stärkeren Schneider, sondern auch eine schnellere Zerspanung mit der gleichen Oberflächengeschwindigkeit. Da außerdem nur ein Abschnitt der Schneidkanten eines jeden Zahnes wirklich schneidet, können die restlichen Abschnitte leicht mit einem Kühlmittel bespült werden, das durch den Kanal im Schaft des Schneiders abwärts fließt, so daß die erzeugte Wärme leicht abgeleitet werden kann.

Der in den Fig. 8 bis 14 dargestellte Scheibenschneider unterscheidet sich von dem vorstehend beschriebenen Scheibenschneider hauptsächlich dadurch, daß an jedem Zahn nur zwei Schneidkanten statt drei ausgeformt sind, wobei sich die innere Schneidkante 35 quer über die volle Dicke des Steges 26 erstreckt. Selbst wenn die Breite der inneren Schneidkante 35 der Dicke des Steges 26 entspricht, kann, wie nachstehend näher erläutert wird, die Dicke des Steges 26 etwa gleich der Hälfte oder etwas mehr als die Wandstärke des Schneiders betragen. Da sich die innere Schneidkante 35 über die volle Breite des Schneiders erstreckt, braucht man zwischen aufeinanderfolgenden Zähnen nur eine einzige Lücke 42 vorzusehen.

Wie beim vorstehenden Ausführungsbeispiel sind auch hier die äußeren Freiflächen 58 der Zähne 18 und die inneren Freiflächen 56 der Zähne 20 senkrecht hinterschliffen. Damit sind die Scheitel 60 der aufeinanderfolgenden Zähne radial in der gleichen Weise gestaffelt wie beim vorhergehenden Ausführungsbeispiel. Jedoch sind beim Ausführungsbeispiel der Fig. 8 bis 14, bei dem sich die innere Schneidkante 35 über die volle Dicke des Steges 26 erstreckt, die inneren Freiflächen 56 der Zähne 18 nach dem Beispiel der Fig. 9, 12 und 13 abgefast. Diese Freiflächen sind nach oben nur über einen Abschnitt ihrer Breite hinterschliffen, nämlich über den radial inneren Abschnitt. Dadurch werden die inneren Schneidkanten 35 der Zähne 18 in einen radialen Innenabschnitt 35 a und einen radialen Außenabschnitt 35 b unterteilt. Nach den Fig. 9 und 13 werden die Freiflächen 56 der Zähne 18 auf diese Weise über ihre gesamte Umfangslänge hinterschliffen, so daß die Freiflächen 56 in zwei Abschnitte 56 a und 56 b auf der Schnittlinie 61 unterteilt werden.

An der Schneidkante 35 liegt die Schnittlinie 61 vorzugsweise in einem radialen Abstand innerhalb des Absatzes 54, der zwischen einem Viertel und der Hälfte der Dicke des Stegs 26 beträgt. Wie nachstehend näher erläutert wird, ergibt dies Späne von der gewünschten Größe durch die inneren Schneidkanten. Da die inneren Freiflächen 56 der Zähne 20 abgefast sind, um die gewünschte Spanwirkung zu erzielen, müssen die Freiflächen 56 b der Zähne 18 stärker hinterschliffen sein, vorzugsweise zwischen dem Zwei- und Dreifachen der Abfasung der Freiflächen 56 der Zähne 20. Wenn beispielsweise die Freiflächen 56 der Zähne 20 um ca. 0,25 mm hinterschliffen sind, dann muß der Hinterschliff der Freiflächen 56 b der Zähne 18 ca. 0,51 bis 0,75 mm am Innenumfang des Schneiders betragen.

Die von dem in den Fig. 8 bis 13 gezeigten Werkzeug erzeugte Zerspanungswirkung ist in der Fig. 14 dargestellt. Da die Freiflächen 56, 58 der aufeinanderfolgenden Zähne in der gleichen Weise wie beim vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel hinterschliffen sind, ergibt sich, daß die äußeren Schneidkanten 38 der aufeinanderfolgenden Zähne die Späne 64 und 68 der Fig. 14 erzeugen, die mit den entsprechenden Spänen der Fig. 7 gleich sind. Die inneren Schneidkanten jedoch der aufeinanderfolgenden Zähne schneiden jeweils einen Span, der schmäler ist als die Breite der Schneidkante 35. Da die Freiflächen 56 b der einzelnen Zähne 18 nach dem Beispiel der Fig. 12 und 13 hinterschliffen sind, ergibt sich, daß der radial äußere Abschnitt der Schneidkante 35 jedes Zahnes 18 einen Span 63 b (Fig. 14) abträgt, und der radial innere Abschnitt der Schneidkante 35 jedes Zahnes 20 einen Span 63 a erzeugt. Die Breite der Späne 63 a und 63 b hängen vom radialen Ort der Schnittlinie 61 ab. Da der radial innere Span 63 a radial einen größeren Weg zurückzulegen hat, um eine Spannut 22 des Schneiders zu erreichen, ist es vorzuziehen, daß die Späne 63 a schmäler sind als die Späne 63 b. Damit ist der Span 63 a erheblich schmäler als der Span 63 b, wie aus Fig. 14 hervorgeht, in der die Schnittlinie 61 vom Absatz 54 um etwa ein Drittel der Dicke des Steges 26 absteht.

Die Fig. 15 und 16 zeigen eine weitere Abänderung. Der in diesem Ausführungsbeispiel gezeigte Schneider ist im großen und ganzen gleich dem der Fig. 8 bis 14, da er eine einzige Schneidkante 37 auf dem Steg aufweist, doch könnte er auch zwei Schneidkanten nach dem Beispiel der Fig. 1 bis 7 besitzen. Die Freiflächen der aufeinanderfolgenden Zähne sind abwechselnd wie bei den früheren Ausführungsbeispielen hinterschliffen oder abgefast, jedoch in einer etwas unterschiedlichen Weise. So weisen die ursprünglich ausgeformten Zähne eine innere Freifläche 56 und eine äußere Freifläche 58 auf, die sich in einem nach unten ragenden Scheitel 63 schneiden. An jedem Zahn 18 (Fig. 16) ist die äußere Freifläche 58 von dem Scheitel 65 bis zum äußeren Umfang des Schneiders senkrecht hinterschliffen (58 c). Die Größe des Hinterschliffs der Freifläche 58 c am Außenumfang des Schneiders liegt in dem oben bezeichneten Bereich, d. h. zwischen 0,076 bis 0,51 mm) in Abhängigkeit von dem Sollzerspanungsbetrag, vorzugsweise jedoch im Bereich von etwa 0,178 bis 0,25 mm). Ebenso sind die inneren Freiflächen 56 der Zähne 20 (Fig. 15) senkrecht in Aufwärtsrichtung von dem Scheitel 65 radial nach innen hinterschliffen (56 d). Wenn aufeinanderfolgende Zähne auf diese Weise hinterschliffen sind, dann bleiben die Scheitel 65 aller Zähne in derselben axialen und radialen Stellung. Bei Schneidern mit kleinem Durchmesser und wenigen Zähnen ist dies vorteilhaft. Wenn beispielsweise der Schneider nur vier Zähne aufweist, kommen alle vier Scheitel 65 mit dem Werkstück in Eingriff und beginnen mit dem Zerspanen zur selben Zeit, wodurch sie mit geringeren Schlägen größerer Genauigkeit arbeiten, als wenn am Anfang nur zwei Scheitel mit dem Werkstück in Eingriff kommen.

Fig. 16 zeigt auch ein abgeändertes Verfahren des Hinterschleifens des radial inneren Abschnittes der inneren Schneidkante 37. Bei dieser Variante ist die innere Schneidkante eines jeden Zahnes 18 in einen radial inneren Abschnitt 37 a und einen radial äußeren Abschnitt 37 b durch Abschleifen eines senkrechten Ansatzes 37 c an der inneren Freifläche 56 geteilt. Wie beim Ausführungsbeispiel der Fig. 8 bis 14 muß der senkrechte Hinterschliff des Schneidkantenabschnitts 37 a größer sein als und vorzugsweise das zwei- bis Dreifache des Hinterschliffs an der Schneidkante 37 des Zahnes 20 betragen. Der Ort des Absatzes 37 c in radialer Richtung wird durch die gleichen Faktoren bestimmt, welche den Ort der Schnittlinie 61 des Schneiders der Fig. 12 und 13 festlegen, nämlich durch die relativen Sollgrößen der durch die aufeinanderfolgenden Schneidkanten abgetragenen Späne.

Claims (9)

1. Scheibenschneider, bestehend aus einem Körper (12) mit einer im wesentlichen zylindrischen Seitenwand (16), die an ihrem vorderen Ende mit mehreren in Umfangsrichtung verteilten Schneidzähnen (18, 20) versehen ist, wobei sich vom vorderen Ende der Seitenwand um dessen äußeren Umfang mehrere Spannuten (22) nach hinten erstrecken, wobei jeder Schneidzahn mit dem in Umfangsrichtung nächsten Schneidzahn durch einen Steg (26) verbunden ist, wobei die Stege (26) radial angrenzend an den Spannuten (22) angeordnet sind, wobei jede Spannut (22) eine in Drehrichtung vordere und eine hintere Seitenwand (30, 32) sowie eine sich in Umfangsrichtung erstreckende radial innere Wand (28) aufweist, die die radial äußere Fläche des angrenzenden Steges (26) bildet, wobei jeder Zahn an der in Drehrichtung hinteren Seitenwand (32) der Spannut (22) eine Schneidkante (38) mit einem radial inneren Abschnitt (38 b) und einem radial äußeren Abschnitt (38 a) aufweist, wobei die Vorderseite jedes Zahnes eine radial innere Freifläche (56; 56 a, b) und eine radial äußere Freifläche (58) aufweist, die sich von den Schneidkanten aus in Drehrichtung und in axialer Richtung nach hinten erstrecken, wobei jede äußere Freifläche (58) radial einwärts gerichtet nach vorne geneigt ist und die innere und äußere Freifläche sich in einem Scheitel (60) schneiden, der an seinem in Drehrichtung vorderen Ende die Schneidkante (38) schneidet, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidzähne (18, 20) in eine erste Gruppe identischer Schneidzähne (18) und eine hierzu unterschiedliche zweite Gruppe identischer Schneidzähne (20) eingeteilt sind, wobei die Schneidzähne (18) der einen Gruppe in Umfangsrichtung abwechselnd zu den Schneidzähnen (20) der anderen Gruppe angeordnet sind, daß der Scheitel (60) jedes Schneidzahnes (18) der ersten Gruppe radial nach innen bezüglich des Scheitels (60) des benachbarten Zahnes (20) der zweiten Gruppe versetzt ist, und daß der Scheitel (60) jedes der Schneidzähne (18, 20) in Drehrichtung vor dem in Umfangsrichtung dazu ausgerichteten Abschnitt der Schneidkante des benachbarten Schneidzahnes angeordnet ist, so daß die von den Schneidzähnen (18, 20) geschnittenen Späne (62, 64, 66, 68; 63 a, b) jeweils eine Breite haben, die wesentlich kleiner als die radiale Tiefe der Spannuten (22) ist.

2. Scheibenschneider nach Anspruch 1, bei dem radial innerhalb der Schneidkante eine weitere Schneidkante angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der radial innere Abschnitt (38 b) der äußeren Schneidkante (38) und der angrenzende radial äußere Abschnitt (35 b) der inneren Schneidkante (35) jedes Zahnes (18) der ersten Gruppe in Drehrichtung vor den hierzu in Umfangsrichtung ausgerichteten Abschnitten der Schneidkanten der Zähne (20) der zweiten Gruppe angeordnet sind, und daß der radial innere Abschnitt der inneren Schneidkante (35) und der radial äußere Abschnitt (38 a) der äußeren Schneidkante (38) jedes Zahnes (20) der zweiten Gruppe in Drehrichtung vor den Abschnitten der hierzu in Umfangsrichtung ausgerichteten Schneidkantenabschnitte der Zähne (18) der ersten Gruppe angeordnet sind.

3. Scheibenschneider nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede innere Freifläche (56; 56 a, b) radial auswärts gerichtet nach vorne geneigt ist, so daß die Scheitel (60) in einem radialen Schnitt V-förmig ausgebildet sind.

4. Scheibenschneider nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die radial äußeren Freiflächen (58) der Zähne (18) der ersten Gruppe von den Scheiteln (60) aus radial nach außen und die radial inneren Freiflächen (56) der Zähne (20) der zweiten Gruppe von den Scheiteln (60) aus radial nach innen stärker hinterschnitten sind.

5. Scheibenschneider nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die radial innere Freifläche (56) jedes Zahnes (18) der ersten Gruppe an seinem radial inneren Abschnitt nach hinten hinterschnitten ist, wodurch eine Schnittlinie (61) zwischen dem radial inneren und äußeren Abschnitt (56 a, b) der radial inneren Freifläche (56) gebildet wird.

6. Scheibenschneider nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Schnittlinie (61) zu der inneren Schneidkante (35) erstreckt und diese Schneidkante in einen radial inneren Abschnitt (35 a) und einen radial äußeren Abschnitt (35 b) unterteilt.

7. Scheibenschneider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die radial äußeren Freiflächen (58) der Zähne (18) der ersten Gruppe bezüglich den radial äußeren Freiflächen (58) der Zähne (20) der zweiten Gruppe nach hinten hinterschnitten sind und daß die radial inneren Freiflächen (56) der Zähne (20) der zweiten Gruppe bezüglich der radial inneren Freiflächen (56) der Zähne (18) der ersten Gruppe nach hinten hinterschnitten sind, wobei die Größe des Hinterschnitts so getroffen ist, daß die Schneidkante (38) jedes Zahnes (18) der ersten Gruppe einen Span nur entlang eines radial inneren Abschnitts schneidet und die Schneidkante (38) jedes Schneidzahnes (20) der zweiten Gruppe einen Span nur entlang eines radial äußeren Abschnitts schneidet, wodurch die von den Schneidkanten geschnittenen Späne eine Breite haben, die kleiner ist als die radiale Tiefe der Spannuten (22).

8. Scheibenschneider nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das in Drehrichtung vordere Ende jedes Scheitels (60) die Schneidkante (38) des zugehörigen Schneidzahnes (18, 20) schneidet.

9. Scheibenschneider nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die Zähne (18) der einen Gruppe jeweils mehrere in Umfangsrichtung gestaffelte Schneidkanten (34, 36, 38 a, b) aufweisen, die mehr als einen Span schneiden, deren Breite jeweils kleiner als die radiale Tiefe der Spannuten (22) ist.