DE3412230C2

DE3412230C2 -

Info

Publication number: DE3412230C2
Application number: DE3412230A
Authority: DE
Inventors: Takashi Omi; Shohei Anjo Aichi Jp Ohmi
Original assignee: OMI KOGYO CO Ltd ANJO AICHI JP
Current assignee: OMI KOGYO CO Ltd ANJO AICHI JP
Priority date: 1984-04-02
Filing date: 1984-04-02
Publication date: 1988-06-09
Also published as: DE3412230A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zum Ausschneiden von Scheiben aus Werkstücken gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Ein solches Werkzeug ist aus der US-PS 36 09 056 bekannt. Die radiale Schnittbreite ist auf drei aufeinanderfolgende Zähne aufgeteilt, von welchen jeder einen einzelnen Span schneidet. Ferner zeigt die US-PS 44 08 935 einen Schneidzahn mit nebeneinander liegenden Schneidkanten, welche in axialer Richtung versetzt zueinander angeordnet sind und dadurch getrennte Späne bilden. Die US-PS Re 28 416 zeigt Schneidzähne mit abgestufter Spanfläche und entsprechend versetzt zueinander angeordneten Schneidkanten sowie dachförmig schräg zueinander angeordnete Flächen mit in Zahnbewegungsrichtung verlaufendem Firstkamm. Außerdem zeigt die DE-AS 25 10 292 einen Bohrer mit versetzt zueinander angeordneten Schneiden.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, die Spanabfuhr zu verbessern und dadurch einen höheren Schneidwirkungsgrad mit einem reduzierten Schneidwiderstand zu erzielen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst.

Durch das Werkzeug nach der Erfindung wird ein steifer Spanteil gebildet, welcher sicher und schnell abgeführt werden kann und welcher einen im Querschnitt dünnen Spanteil mitnimmt, ohne daß dieser an den Zähnen haften bleibt oder den weiteren Zerspanungsvorgang behindern kann. Weitere Merkmale sind in den Unteransprüchen enthalten.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf Zeichnungen als Beispiel beschrieben. Darin zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Werkzeuges nach der Erfindung,

Fig. 2 eine perspektivische, abgebrochene Darstellung der Schneidzahnanordnung,

Fig. 3 eine abgebrochene perspektivische Darstellung eines ersten Schneidzahnes und eines zweiten Schneidzahnes,

Fig. 4 eine Bodenansicht des Werkzeuges,

Fig. 5 eine abgebrochene Seitenansicht, aus welcher eine Freifläche an einem ersten Schneidzahn ersichtlich ist,

Fig. 6 eine abgebrochene Seitenansicht, welche eine Freifläche an einem zweiten Schneidzahn zeigt,

Fig. 7 eine abgebrochene Seitenansicht, welche Schneidkanten eines ersten Schneidzahnes zeigt,

Fig. 8 eine abgebrochene Seitenansicht, welche eine Schneidkante an einem zweiten Schneidzahn zeigt,

Fig. 9-11 eine Anzahl vergrößerter Detaildarstellungen, welche eine Anzahl von Schneidzähnen in aufeinanderfolgender Benutzung bei Schneid vorgängen zeigt, und

Fig. 12 eine schematische Darstellung einer Art der Spanabhebung.

Entsprechend den Zeichnungen enthält ein Werk zeug nach der Erfindung einen im wesentlichen zylindrischen Schneidkörper 21 mit einem aufrechten Schaft 22 zur Befestigung an einer nicht dargestellten Werkzeugspindel. Der Schneidkörper 21 ist um sein unteres Ende herum mit einer Vielzahl von ersten Schneidzähnen 23 und einer Vielzahl von zweiten Schneidzähnen 24 versehen, welche in gleichen Abständen und abwechselnd zueinander angeord net sind. Die Grundfläche jedes der Schneidzähne 23 und 24 weist einen Firstkamm 29 auf, welcher eine innere Frei fläche 37 von einer äußeren Freifläche 38 trennt, wie dies in den Fig. 2 und 4 dargestellt ist. Die Firstkämme 29 der Schneidzähne 23 und 24 verlaufen jeweils unter einem im wesentlichen gleichen Frei winkel α, wie dies in den Fig. 5 und 6 gezeigt ist. Entsprechend haben auch die Freiflächen 37 und 38 der Schneidzähne 23 und 24 im wesentlichen gleiche Freiwinkel α. Die Firstkämme 29 der Schneidzähne 23 und 24 sind im wesentlichen auf dem Umfang eines Kreises angeordnet, dessen Zentrum in der Längsachse des Werkzeuges liegt.

Jeder der ersten Schneidzähne 23 hat eine abgesetzte Vorderfläche oder Spanfläche, welche eine innere Schneidkante 25, eine äußere Schneidkante 26 und eine dazwischenliegende Schulter 27 bildet, wie dies in den Fig. 2 bis 5 gezeigt ist. Die äußere Schneidkante 26 ist durch das vordere Ende des Firstkammes 29 in einen inneren Schneidkantenteil 30 und einen äußeren Schneid kantenteil 31 unterteilt. Jeder der zweiten Schneid zähne 24 weist eine Schneidkante 28 auf, welche durch das vordere Ende des Firstkammes 29 in einen inneren Schneidkantenteil 32 und einen äußeren Schneidkantenteil 33 unterteilt ist.

Die inneren Freiflächen 37 der Schneidzähne 23 und 24 haben einen gleichen Spitzenwinkel β zu der rotierenden Ebene des Lochschneidwerkzeuges, und ihre äußeren Freiflächen 38 haben ebenfalls einen gleichen Spitzenwinkel γ dazu. Demzufolge haben die innere Schneidkante 25 und der innere Schneidkantenteil 30 eines jeden ersten Schneidzahnes 23 und der innere Schneidkantenteil 32 eines jeden der zweiten Schneidzähne 24 einen gleichen Spitzenwinkel β, und die äußeren Schneidkantenteile 31 und 33 der Schneidzähne 23 bzw. 24 haben einen gleichen Spitzenwinkel γ, wie dies in den Fig. 7 und 8 gezeigt ist. Die durch die vorderen Enden der First kämme 29 gegebenen Scheitelpunkte liegen im wesentlichen auf dem Umfang eines Kreises, dessen Zentrum in der Drehachse des Lochschneidwerkzeuges liegt. Die Scheitel punkte der zweiten Schneidzähne 24 liegen jedoch gering fügig oberhalb von denjenigen der ersten Schneidzähne 23. Die Schneidzähne 23 und 24 haben einen gleichen Spanwinkel δ, wie dies aus den Fig. 5 und 6 ersichtlich ist.

Der Schneidkörper 21 ist an seinem Außenumfang mit Rippen 34 versehen, von welchen sich jeweils eine von jedem Schneidzahn 23 und 24 spiralförmig nach oben er streckt. Jeweils zwei benachbarte Rippen 34 bilden zwischen sich eine Spannut 35 zum Abführen der Späne. Der Schneidkörper 21 ist außerdem an seinem unteren Ende zwischen zwei aufeinanderfolgenden Zähnen 23 und 24 jeweils mit einer brückenbogenartigen Spannut 36 versehen.

Im Betrieb schneidet jeder erste Schneidzahn 23 mit seinen inneren und äußeren Schneidkanten 25 und 26 Schnitt flächen 39 und 40 in das zu bearbeitende Werkstück 42, wie dies Fig. 9 zeigt. Jeder zweite Schneidzahn 24 schneidet dann nur noch die äußere Schnittfläche 40, welche zuvor von der äußeren Schneidkante 26 des ersten Schneidzahnes 23 gebildet wurde, wie dies Fig. 10 zeigt. Dadurch wird die axiale Versetzung zwischen den inneren und äußeren Schnittflächen 39 und 40 reduziert, und die inneren und äußeren Schneidkanten 25 und 26 eines weiteren ersten Schneidzahnes 23 schneiden einen Span anderer Dicke.

Deshalb haben die inneren und äußeren Späne unter schiedliche Steifigkeit und unterschiedliche Ausstoß winkel ε, wie dies Fig. 12 zeigt.

Wenn die inneren und äußeren Späne gleiche Dicke hätten, hätten sie auch einen gleichen Ausstoßwinkel und würden sich unter Bildung eines einzigen Spanes plastisch ver formen, selbst wenn die inneren und äußeren Schneid kanten 25 und 26 in Umfangsrichtung oder vertikal Abstand voneinander hätten. Der Span größerer Breite wäre schwieriger auszustoßen und hätte einen nachteiligen Einfluß auf die Leistungsfähigkeit des Werk zeuges.

Das Werkzeug nach der Erfindung erzeugt jedoch nur Späne, welche so schmal sind, daß sie leicht ausgestoßen werden können. Der von der äußeren Schnitt kante 26 geschnittene Span ist so dick und steif, daß er mit dem von der inneren Schnittkante 25 geschnittenen Span ausgestoßen wird, welcher dünner ist und ansonsten eher dazu neigen würde, an dem betreffenden Zahn zu haften. Dadurch werden sowohl die inneren als auch die äußeren Späne leicht ausgestoßen und abgeführt. Der Freiraum zwischen dem inneren Schneidkantenteil 32 des zweiten Schneidzahnes 24 und der Schnittfläche 39 ist so klein, entsprechend Fig. 10, daß jeder an der Schnittfläche 39 verbleibende Span durch den inneren Schneidkantenteil 32 abgeschabt wird. Dadurch wird ein zufriedenstellendes Schneiden der Fläche 39 durch den jeweils folgenden ersten Schneidzahn 23 sichergestellt. Dadurch erreicht man mit dem Werkzeug nach der Erfindung einen hohen Spanausstoßwirkungsgrad und dadurch auch einen großen Schneidwirkungsgrad.

Die Firstkämme 29 der ersten und zweiten Schneid zähne 23 und 24 liegen im wesentlichen auf dem Umfang eines einzigen Kreises, und ihre Frei flächen 37 und 38 bilden im wesentlichen gleiche Freiwinkel α und Spitzenwinkel β und γ, wie zuvor erwähnt. Dies bedeutet, daß die Freiflächen 37 und 38 der Schneidzähne 23 und 24 im wesentlichen in die gleiche Richtung weisen und ein Schärfen des Schneidwerkzeuges sehr leicht machen.

Obwohl die Erfindung mit Bezug auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben wurde, sind selbst verständlich im Rahmen der Erfindung liegende Abwandlungsmöglichkeiten gegeben, wie nachfolgend beispielhaft ausgeführt wird.

1. Eine Vielzahl von Schneidspitzen, welche von dem Schneidkörper getrennt und jeweils mit einem der ersten und zweiten Schneidzähne versehen sind, kann durch Hartlöten oder in anderer Weise am unteren Ende des Schneidkörpers befestigt werden.
2. Es ist möglich, die ersten Schneidzähne 23 paarweise anzuordnen und einen zweiten Schneid zahn 24 jeweils zwischen zwei benachbarte Paare von ersten Schneidzähnen 23 zu setzen, anstatt die ersten und zweiten Schneidzähne genau wechselweise einem nach dem anderen anzuordnen, wie dies in den Zeichnungen dargestellt ist.
In diesem Falle werden jedoch zweckmäßigerweise die Zähne der gleichen Art diametral gegenüber liegend am Werkzeug angeordnet.
3. Die Schneidzähne können von der Art sein, welche keine Firstkämme aufweisen und deshalb jeweils nur eine einzige Freifläche haben.

Claims

1. Werkzeug zum Ausschneiden von Scheiben aus Werkstücken, mit einer Vielzahl von ersten (23) und zweiten (24) Schneidzähnen am stirnseitigen Ende eines im wesentlichen hohlzylindrischen Werkzeugkörpers (21), wobei die Schneidkanten (28) der zweiten Schneidzähne (24) gegenüber den Schneidkanten (26) der ersten Schneidzähne (23) axial zurückversetzt sind und sich mindestens über einen Teil der Bearbeitungsbreite der Schneidkanten (26) der ersten Schneidzähne (23) erstrecken, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidkanten (28) der zweiten Schneidzähne (24) auf die Schneidkanten (26) der ersten Schneidzähne (23) so abgestimmt sind, daß der von den Schneidkanten (26) der ersten Schneidzähne (23) abgenommene Span über einen Teil (40) seiner Breite (39 + 40) eine durch die Spanabhebung der Schneidkanten (28) der zweiten Schneidzähne (24) reduzierte Spandicke hat.

2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Schneidzähne (23, 24) am Werkzeugumfang in einander abwechselnder Folge angeordnet sind.

3. Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der ersten Schneidzähne (23) zwei Freiflächen (37, 38) mit jeweils einem Freiwinkel (α) und zwei Spitzenwinkeln (β, γ) aufweist, welche im wesentlichen gleich sind wie die entsprechenden Winkel von je zwei Freiflächen an den zweiten Schneidzähnen (24), daß jeder erste Schneidzahn (23) eine abgestufte Spanfläche aufweist, welche Schneidkanten (25, 26) bildet, und daß die zweiten Schneidzähne (24) eine kleinere Anzahl von Schneidkanten als die ersten Schneidzähne haben.

4. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Breite der Schneidkanten (30 + 31 = 26) eines ersten Schneidzahnes (23) ungefähr gleich groß ist, wie die gesamte Breite der Schneidkanten (32 + 33 = 28) eines zweiten Schneidzahnes (24), und daß die zweiten Schneidzähne (24) innerhalb dieser Breite einen Schneidkantenteil (32) haben, welcher gegenüber den Schneidkanten (26) der ersten Schneidzähne (23) unter Vermeidung einer Spanbildung axial zurückversetzt ist.