DE3440606A1

DE3440606A1 - Cutter with peripheral teeth

Info

Publication number: DE3440606A1
Application number: DE19843440606
Authority: DE
Inventors: Volker Dr.-Ing. 2930 Varel Hann
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Operations GmbH
Priority date: 1984-11-07
Filing date: 1984-11-07
Publication date: 1986-05-07
Also published as: DE3440606C2

Abstract

In a cutter with helically generated peripheral teeth, it is proposed that tooth cutting edges following one another be provided with different helix angles in order to avoid chatter phenomena. <IMAGE>

Description

Fräser mit Umfangs zähnen Die Erfindung betrifft Fräser mit Umfangsschneiden. Solche Fräser sind bekannt, um die Schwankungen der Schnittkräfte klein zu halten. Diese Schwankungen der Schnittkräfte werden durch elastische Auslenkungen der Werkzeugschneiden bewirkt und geben Ursache zu Spuren auf der Schnittfläche des Werkstücks. Die Spur verursacht eine erneute Auslenkung an der nachfolgenden Schneide und somit eine neue Spur. Milling cutters with peripheral teeth The invention relates to milling cutters with peripheral cutting edges. Such milling cutters are known in order to keep the fluctuations in the cutting forces small. These fluctuations in the cutting forces are caused by elastic deflections of the tool cutting edges causes and gives cause to traces on the cutting surface of the workpiece. The track causes a new deflection on the following cutting edge and thus a new track.

Unter ungünstigen Bedingungen, die von der Größe der Störkräfte, der Dämpfung und der Lage der Eigenfrequenzen der Anordnung abhängen, tritt Selbsterregung der Anordnung auf, nämlich das bekannte "Rattern" im Bearbeitungsprozeß.Under unfavorable conditions, the size of the disturbing forces, the Attenuation and the position of the natural frequencies of the arrangement depend, self-excitation occurs the arrangement, namely the well-known "chatter" in the machining process.

Damit beim Auftreten von Störkräften die nachfolgenden Schneiden am Fräser nicht mehr nach gleichen Zeiten auf die Spur der vorhergehenden ausgelenkten Schneide treffen können, ist es üblich, die Abstände der Schneiden voneinander zu variieren, d.h. das Werkzeug radial ungleich zu teilen. Diese Maßnahme hilft jedoch nur, solange mehr als eine Schneide ständig im Eingriff ist. Bei Schaftfräswerkzeugen ist dies in der Regel nicht der Fall. Die Ratterneigung bei Schaftfräsern wird sogar dadurch noch erhöht, daß bei einer relativ großen Spannungskraft das Störsignal im Verhältnis zur Grundlast sehr groß ist.So that when disturbing forces occur, the following cutting edges on the Cutter no longer on the track of the previous deflected one after the same times Can meet cutting edge, it is common to adjust the distances between the cutting edges vary, i.e. to divide the tool radially unequal. However, this measure helps only as long as more than one cutting edge is constantly engaged. With end mill tools this is usually not the case. The tendency to rattle with end mills is even increased further increased by the fact that with a relatively large tension force the interference signal is very large in relation to the base load.

Es wurde versucht, die Ratterneigung durch einen Wellenschliff oder eine Unterbrechung der Schneiden zu verhindern. Durch diese Maßnahmen wird jedoch die Oberflächengüte beim Schruppfräsen verschlechtert oder auch die Spanabfuhr bzw. die Möglichkeit erschwert, die Spanflächen nachzuschleifen.An attempt was made to reduce the tendency to rattle by using a serrated edge or to prevent interruption of the cutting edge. However, these measures will the surface quality deteriorates during rough milling or the chip evacuation or complicates the possibility of regrinding the rake faces.

Die Aufgabe der Erfindung wird darin gesehen, einen Fräser mit Umfangs schneiden zu schaffen, bei dem Ratterschwingungen sich nicht mehr aufschaukeln und daher nicht mehr auftreten können.The object of the invention is seen in a milling cutter with a circumference to create cutting, in which the chatter vibrations no longer build up and therefore can no longer occur.

Ein erfindungsgemäßer Fräser mit drallig verzahnten Umfangsschneiden ist zur Lösung dieser Aufgabe dadurch gekennzeichnet, daß zwei aufeinanderfolgende Zahnschneiden unterschiedliche Drallwinkel aufweisen.A milling cutter according to the invention with twisted toothed peripheral cutting edges is to solve this problem characterized in that two successive Tooth cutting edges have different helix angles.

Mit erfindungsgemäßen Fräsern können Schlichtoberflächen mit großen Spanungsbreiten ratterfrei mit hoher Oberflächengüte erzeugt werden. Der Geräuschpegel bei der Bearbeitung wird erheblich gesenkt. Wegen der glatten Schneidenform vollzieht sich die Abfuhr der Späne aus den Spankammern ohne Behinderung. Erfindungsgemäße Werkzeuge lassen sich auch auf NC-Schleifmaschinen nachschleifen.With milling cutters according to the invention, finishing surfaces with large Chip widths can be generated chatter-free with high surface quality. The noise level when machining is reduced significantly. Completes because of the smooth shape of the cutting edge the removal of the chips from the chip chambers without hindrance. According to the invention Tools can also be regrinded on NC grinding machines.

Eine vorteilhafte Anwendung der Erfindung auf die Scheibenfräser ist dadurch gekennzeichnet, daß bei Kreuzverzahnung die Schneiden abwechselnd positive und negative Drallwinkel aufweisen, wodurch die Axiallast auf das Werkzeug vermindert wird.An advantageous application of the invention to the side milling cutters is characterized in that in the case of cross-cut teeth, the cutting edges are alternately positive and have negative helix angles, which reduces the axial load on the tool will.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 eine abgewickelte Schneidenfläche eines Fräswerkzeugs mit zugehöriger Werkstücksschnittfläche, Fig. 2 eine abgewickelte Schneidenfläche eines Werkzeuges mit zugehörig erzeugter Werkstücksschnittfläche und Fig. 3 eine Schneidenfläche eines Scheibenfräsers mit abwechselnd positiven und negativen Drallwinkeln.Exemplary embodiments of the invention are shown schematically in the drawing shown. They show: FIG. 1 a developed cutting surface of a milling tool with associated workpiece cutting surface, FIG. 2 shows a developed cutting surface of a tool with an associated workpiece cut surface, and FIG. 3 shows a Cutting surface of a side milling cutter with alternating positive and negative helix angles.

In Fig. 1 ist die abgewickelte Schneidenfläche eines herkömmlichen Walzenfräsers über einer von ihm erzeugten Schnittfläche dargestellt, wobei drei aufeinanderfolgende Schneiden des Fräsers 1, 2 und 3 und Schnittspuren auf grund von Störungen mit 4, 5 und 6 bezeichnet sind. Hierbei ist 4 die Spur von Schneide 2 bzw. 5 die Spur von Schneide 3 und so fort. Bei dem herkömmlichen Werkzeug der Fig. 1 haben aufeinanderfolgende Schneiden gleiche Drallwinkel (g 1 = 2 = usw.), was leicht zur Schwingungsselbsterregung und damit zu den bekannten "Ratter"-Erscheigungen führt.In Fig. 1, the developed cutting edge surface is a conventional one Cylindrical milling cutter shown over a cutting surface created by it, with three successive cutting of the milling cutter 1, 2 and 3 and cutting marks on the ground 4, 5 and 6 for faults. Here 4 is the track from the cutting edge 2 or 5 the trace of cutting edge 3 and so on. With the conventional tool of the Fig. 1, successive cutting edges have the same helix angle (g 1 = 2 = etc.), what easy to vibrate self-excitation and thus to the well-known "ratter" -Erscheigungen leads.

In den Fig. 2 und 3 sind die abgewickelten Schneidenflächen erfindungsgemäßer Fräser dargestellt, bei denen zwei aufeinander folgende Zahnschneiden unterschiedliche Drallwinkel aufweisen.In FIGS. 2 and 3, the developed cutting edge surfaces are according to the invention Milling cutter shown in which two successive tooth cutting edges are different Have helix angle.

Man erkennt in Fig. 2 die Schneiden 11, 12 und 13 eines Walzenfräsers sowie Störungsspuren 14, 15 und 16 auf der Schnittfläche eines Werkstückes.The cutting edges 11, 12 and 13 of a cylindrical milling cutter can be seen in FIG as well as fault tracks 14, 15 and 16 on the cutting surface of a workpiece.

Da erfindungsgemäß )\11 2 CA12 + usw., können keine mit den Schneiden parallel liegende Spuren entstehen, in die eine nachfolgende Schneide eingreifen könnte, womit eine Schwingungsaufschaukelung vermieden wird.Since according to the invention) \ 11 2 CA12 + etc., none can work with the cutting edges Traces that lie parallel are created in which a subsequent cutting edge engages could, thus avoiding a build-up of vibrations.

In Fig. 3 ist die Schneidenflächenabwicklung eines erfindungsgemäßen Scheibenfräsers gezeigt, bei dem die Schneiden 21, 22, 23 und 24 sowie 25, 26, 27 und 28 abwechselnd positive und negative Drallwinkel aufweisen.In Fig. 3, the cutting surface development of an inventive Side milling cutter shown, in which the cutting edges 21, 22, 23 and 24 as well as 25, 26, 27 and 28 have alternating positive and negative helix angles.

Beim Einsatz der erfindungsgemäßen Fräser nach Fig. 2 und Fig. 3 werden gegebenenfalls auftretende Störungen von den nachfolgenden Schneiden wegen der unterschiedlichen Drallwinkel nicht auf einmal, sondern mit einem sich beim Vorbeilauf der Schneiden ergebenden Querversatz abgefräst.When using the milling cutter according to the invention according to FIGS. 2 and 3 any malfunctions from the subsequent cutting edges due to the different The helix angle not all at once, but with one changing as the cutting edge passes by resulting transverse offset milled off.

Versuche haben bestätigt, daß sich mit den erfindungsgemäßen Fräsern außerordentlich gute Schnittflächen auch bei sehr hohen Schnittgeschwindigkeiten erzielen lassen.Tests have confirmed that with the milling cutters according to the invention exceptionally good cutting surfaces even at very high cutting speeds can be achieved.

Zeichnungen - Leereite -drawings - void -

Claims

PATENT CLAIMS 1. Milling cutter with peripheral cutting edges, characterized in that that two successive tooth cutting edges (1, 2, 3 or 11, 12, 13) are different Have helix angle (A).

2. Milling cutter according to claim 1, characterized in that in the case of side milling cutters (21, 22, 23, 24) with cross teeth the cutting edges (25, 26, 27, 28) alternately have positive and negative helix angles (h)).

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