DE3531786C2 - - Google Patents

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DE3531786C2
DE3531786C2 DE19853531786 DE3531786A DE3531786C2 DE 3531786 C2 DE3531786 C2 DE 3531786C2 DE 19853531786 DE19853531786 DE 19853531786 DE 3531786 A DE3531786 A DE 3531786A DE 3531786 C2 DE3531786 C2 DE 3531786C2
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Rolf Klenk Hartmetallwerkzeugfabrik & Co Kg 7959 Balzheim De GmbH
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Rolf Klenk Hartmetallwerkzeugfabrik & Co Kg 7959 Balzheim De GmbH
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    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23CMILLING
    • B23C5/00Milling-cutters
    • B23C5/02Milling-cutters characterised by the shape of the cutter
    • B23C5/10Shank-type cutters, i.e. with an integral shaft

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Milling Processes (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft einen Fräser für das Umfangs- oder Nutenfräsen von Hochleistungsverbundwerkstoffen aus duroplastischen Reaktionsharzen als Matrixwerkstoff und synthetischen Verstärkungsfasern, insbesondere von SFK-Aramid aus Epoxid- oder ungesättigtem Polyesterharz und aromatischen Polyamidfasern mit einem Volumenanteil von 60% bis 70% in der Matrix, mit in der Umfangsrichtung des Fräsers aufeinander folgenden, jeweils durch einen Unterbrechungsspanraum voneinander getrennten Schneidenreihen abwechselnd steigender und fallender Ausrichtung unter einem seiner absoluten Größe nach in allen Schneidenreihen im wesentlichen gleichgroßen Schnittdrallwinkel, wobei in jeder Schneidereihe die Schneiden in Drehrichtung des Fräsers eine Überdeckung zwischen den nachlaufenden Schneidenenden einerseits und dem vorlaufenden Ende der jeweils voranlaufenden Schneide andererseits aufweisen. The invention relates to a milling cutter for the circumferential or slot milling of high-performance composite materials made of thermosetting reactive resins as matrix material and synthetic reinforcing fibers, in particular of SFK aramid from epoxy or unsaturated Polyester resin and aromatic polyamide fibers with a volume share of 60% to 70% in the Matrix, with each other in the circumferential direction of the milling cutter following, each through an interruption chip space alternating rows of cutting edges rising and falling alignment below one of its absolute size in all rows of cutting edges essentially the same twist angle, with the cutting edges in each cutting row in the direction of rotation of the cutter there is an overlap between the trailing cutting edge on the one hand and the leading end of the respective leading cutting edge on the other hand.  

Derartige Fräser sind beispielsweise aus der Literaturstelle ZwF 80 (1985) 1, S. 29-31 bekannt. Bei ihnen ist der Schnittdrallwinkel größer als 65°, und in den Schneidenreihen sind der Schneidenabstand und die Schneidentiefe vergleichsweise gering, so daß sich die Spannuten zwischen den Schneiden leicht mit Matrixwerkstoff zusetzen können. Das kann schnell zu einem Spänestau und in der Folge zu stark abnehmender Bearbeitungsqualität und höheren Arbeitskräften am Fräser sowie größerer Wärmeentstehung am Werkstück führen.Such milling cutters are for example from the literature ZwF 80 (1985) 1, pp. 29-31. With you the cutting helix angle is greater than 65 °, and in the Cutting edge rows are the cutting edge distance and the Cutting depth comparatively small, so that the flutes between the cutting edges lightly with matrix material can clog. It can quickly a chip build-up and consequently too much decreasing Machining quality and higher workforce on Milling cutter and greater heat generation on the workpiece to lead.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Fräser der eingangs genannten Art so auszubilden, daß die Schnittkräfte möglichst gering sind und durch störungsfreie Spanabfuhr auch über längere Bearbeitungszeiten so gering bleiben.The invention has for its object a milling cutter of the type mentioned in such a way that the Cutting forces are as low as possible and through trouble-free Chip removal also over longer processing times stay so low.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Größe des Schnittdrallwinkels zwischen 55° und 65° und des (als Normalfreiwinkel angeschliffenen) Schneidenfreiwinkels als Orthogonalfreiwinkel in der zur Fräserachse senkrechten Orthogonalebene zwischen 15° und 20° beträgt, daß die Schneidentiefe größer als 20% des Fräserfliehkreisdurchmessers ist und die Schneidenlänge für die Überdeckung Werte zwischen 5% bis 20% des Schneidenabstands ergibt sowie der Normalspanwinkel der Schneiden positive Werte zwischen 7° und 15° besitzt, wobei die Schneidentiefe, der Schneidenabstand und der Normalspanwinkel in der jeweils zur Schneidenrichtung senkrechten Normalebene gemessen sind. According to the invention, this object is achieved by that the size of the cutting helix angle is between 55 ° and 65 ° and the (ground as normal clearance angle) Cutting edge angle as an orthogonal clearance angle in the orthogonal plane perpendicular to the cutter axis between 15 ° and 20 ° is that the cutting depth is greater than Is 20% of the cutter centrifugal circle diameter and that Cutting length for the overlap values between 5% up to 20% of the cutting edge distance and the normal rake angle the cutting positive values between 7 ° and 15 °, where the cutting depth, the cutting distance and the normal rake angle in the direction of the cutting edge vertical normal plane are measured.  

Die Größe des Schnittdrallwinkels ist bei dem erfindungsgemäßen Fräser durch den Werkstoff des Werkstücks bedingt und ergibt ein gutes Zerspanen ohne Gefahr eines Ausfransens der Verstärkungsfasern in den äußeren Deckschichten des Werkstücks. Zur Verringerung der Schnittkräfte trägt ferner der verhältnismäßig große Schneidenfreiwinkel und der über die gesamte Schneidenlänge konstante positive Normalspanwinkel bei, was eine hinterschliffene Schneidenbrust und im Ergebnis einen geringen Keilwinkel der Schneiden bedeutet. Schneidentiefe und Schneidenabstand sind ungewöhnlich groß, so daß der Spanraum zwischen benachbarten Schneiden ein entsprechend großes Freiprofil zur Spanabfuhr aufweist, das durch Matrixmaterial praktisch nicht zugesetzt werden kann. Dennoch ist die Überdeckung sehr gering, was ebenfalls geringe Schnittkräfte und geringe Wärme am Werkstückwerkstoff bedeutet, und durch entsprechende Bemessung der Schneidenlänge bzw. der Schneidenteilung des Fräsers erreicht werden kann.The size of the cutting twist angle is in the invention Milling cutter through the material of the workpiece conditional and results in good machining without Risk of fraying of the reinforcement fibers in the outer cover layers of the workpiece. To reduce the cutting forces also bears proportionately large cutting clearance angle and that over the total cutting length constant positive normal rake angle at what a sharpened cutting edge and im Result means a small wedge angle of the cutting edges. Cutting depth and cutting distance are unusual large so that the chip space between adjacent Cut a correspondingly large free profile for chip evacuation, which is due to matrix material can practically not be added. Still is the coverage is very low, which is also low Cutting forces and low heat on the workpiece material means, and by appropriate dimensioning of the cutting length or the cutting division of the milling cutter is reached can be.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind dadurch gekennzeichnet, daß der Unterbrechungswinkel zwischen 75° und 100° und der Schneidenfußradius in der Normalebene gesehen zwischen 25% und 30% der Schneidentiefe beträgt. Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Schnittdrallwinkel 55°, der Schneidenfreiwinkel in der Orthogonalebene 20°, der Normalspanwinkel +15°, die Schneidentiefe 25% des Fliehkreisdurchmessers und die Überdeckung 10% des Schneidenabstandes beträgt, und daß der in der Orthogonalebene gemessene Unterbrechungsspanwinkel für die Breite des Unterbrechungsspanraumes in Umfangsrichtung des Fräsers 90° beträgt.Preferred embodiments of the invention are thereby characterized that the break angle between 75 ° and 100 ° and the cutting edge radius in seen between 25% and 30% of the normal plane Cutting depth is. A particularly beneficial one Embodiment of the invention is characterized in that the cutting helix angle 55 °, the cutting edge free angle  in the orthogonal plane 20 °, the normal rake angle + 15 °, the cutting depth 25% of the centrifugal diameter and the coverage 10% of the cutting edge distance, and that the in the rake angle measured in the orthogonal plane for the width of the interruption chip space in the circumferential direction of the milling cutter is 90 °.

Der positive, also eine hinterschliffene Schneidenbrust bedeutende Normalspanwinkel erfordert ein besonderes Arbeitsverfahren beim Schleifen der Schneiden. Gegenstand der Erfindung ist daher auch ein Verfahren zum Schleifen des erfindungsgemäßen Fräsers. Dazu geht die Erfindung aus von einem aus dem DE-Buch "Fräser gestalten - Fräser erhalten" Wanderer-Werke AG, Springer Verlag, Berlin, 2. Auflage (1942), Seite 44 bis 57 bekannten Schleifverfahren zum Nachschleifen des Freiwinkels eines Fräsers, wobei der zu schleifende Fräser um seine Achse gedreht und gleichzeitig längs seiner Achse verschoben wird, ferner die nach Art einer Topfscheibe mit einem stirnseitig vorstehenden, die aktive Schleifzone bildenden Scheibenring ausgestattete Schleifscheibe mit ihrer Stirnseite gegen den Fräser zugestellt wird, wobei die Schleifscheibenachse aus der Orthogonalebene des Fräsers heraus soweit geneigt wird, daß der der aktiven Schleifzone gegenüber liegende Bereich des Scheibenrings die Mantelfläche des entstehenden Fräsers nicht berührt. Durch die Erfindung wird das Verfahren dieser Art in der Weise ausgeführt, daß die Drehung und Verschiebung des Fräsers um und entlang seiner Achse den geforderten Schnittdrallwinkel ergibt und konstant gehalten wird, daß ferner für den Neigungswinkel der Schleifscheibenachse aus der Orthogonalebene des Fräsers das Schleifprofil des Scheibenrings dem in der Normalebene liegenden Spanraumprofil zwischen den Schneiden entspricht, und daß die Schleifscheibenachse einen solchen Abstand von der Fräserachse aufweist, daß in der aktiven Schleifzone die Tangente an den Scheibenring unter dem Schnittdrallwinkel zur Fräserachse verläuft. Im Ergebnis wird in einem einzigen Arbeitsgang der gesamte Spanraum zwischen benachbarten Schneiden, und zwar nicht zur bezüglich des Normalfreiwinkels, sondern auch bezüglich des großen positiven Normalspanwinkels geschliffen.
The positive normal rake angle, meaning a relief-ground cutting edge, requires a special working process when grinding the cutting edges. The invention therefore also relates to a method for grinding the milling cutter according to the invention. To this end, the invention is based on a grinding method known from the DE book "Milling cutters - milling cutters obtained" Wanderer-Werke AG, Springer Verlag, Berlin, 2nd edition (1942), pages 44 to 57, for regrinding the clearance angle of a milling cutter, whereby the milling cutter to be ground is rotated around its axis and at the same time moved along its axis, furthermore the grinding wheel equipped in the manner of a cup wheel with a grinding wheel protruding on the end face and forming the active grinding zone is moved with its front side against the milling cutter, the grinding wheel axis from the orthogonal plane of the Out of the milling cutter so that the area of the disk ring opposite the active grinding zone does not touch the outer surface of the milling cutter being created. By the invention, the method of this type is carried out in such a way that the rotation and displacement of the milling cutter around and along its axis results in the required cutting helix angle and is kept constant, and furthermore that the grinding profile of the disk ring for the angle of inclination of the grinding wheel axis from the orthogonal plane of the milling cutter corresponds to the chip space profile lying in the normal plane between the cutting edges, and that the grinding wheel axis is at such a distance from the milling cutter axis that in the active grinding zone the tangent to the wheel ring runs at the cutting helix angle to the milling cutter axis. As a result, the entire chip space between adjacent cutting edges is ground in a single operation, not only with respect to the normal clearance angle, but also with regard to the large positive normal rake angle.

Im folgenden wird die Erfindung an einem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigtIn the following the invention on one in the drawing illustrated embodiment explained in more detail. It shows

Fig. 1 eine Seitenansicht des Fräsers nach der Erfindung, Fig. 1 is a side view of the milling cutter according to the invention,

Fig. 2 einen Schnitt in Richtung II-II durch den Fräser nach Fig. 1, Fig. 2 is a section in direction II-II through the milling cutter according to Fig. 1,

Fig. 3 eine Teilabwicklung des Fräsers nach den Fig. 1 und 2, Fig. 3 is a partial development of the milling cutter according to FIGS. 1 and 2,

Fig. 4a einen Schnitt in Richtung A-A durch die Abwicklung in Fig. 3, Fig 4a is a section in direction A -.. A by the processing in Fig 3,

Fig. 4b den entsprechenden Schnitt wie ig. 4a durch die zweite Schneidenreihe, Fig. 4b the corresponding section as ig. 4a through the second row of cutting edges,

Fig. 5 eine Prinzipskizze zur Erläuterung des Schleifvorgangs eines Fräsers, Fig. 5 is a schematic diagram for explaining the grinding operation of a milling cutter,

Fig. 6 eine ebenfalls nur schematisch dargestellte Seitenansicht des Gegenstandes der Fig. 5. Fig. 6 is a side view of the object also shown only schematically in FIG. 5.

Der in der Zeichnung dargestellte Hartmetall-Fräser mit im wesentlichen zylindrischem Fliekreismantel dient zum Umfang- oder Nutenfräsen von insbesonders SFK-Aramid. Die Verstärkungsfaser, eine aromatische Polyamidfaser unter dem Handelsnamen - Kevlar 49 - der Fa. Du Pont, USA, hat einen Volumenanteil von 60% bis 70% in der Epoxidharzmatrix. Der Fräser besitzt zwei in Umfangsrichtung aufeinanderfolgenden Schneidenreihen 1, 2, und zwar abwechselnd in steigender und fallender Ausrichtung, wobei unter Voraussetzung einer in Fig. 2 durch den Pfeil 3 angegebenen Drehrichtung die Schneidenreihe 1 rechtssteigende, die Schneidenreihe 2 linkssteigende Schneiden 4 besitzt. Der Schnittdrallwinkel Ws, d. i. in Fig. 3 der Winkel zwischen einer der Schneiden 4 und der Richtung der Fräserachse 5, ist in beiden Schneidenreihen 1, 2 gleich groß, nämlich etwa 55°, und über die Länge jeder Schneide 4 konstant, so daß die Schneiden 4 am Fräserumfang schraubenförmig verlaufen und in der Abwicklung nach Fig. 3 Geraden ergeben. In jeder Schneidenreihe 1, 2 ergeben die Schneiden 4 eine teilweise gegenseitige Überdeckung ü (Fig. 3) zwischen den in Drehrichtung des Fräsers nachlaufenden Schneidenenden einerseits und dem vorlaufenden Ende der jeweils voranlaufenden Schneide andererseits. Die Überdeckung ü soll möglichst klein sein, damit in jeder zur Fräserachse 5 senkrechten Orthogonalebene B-B aus jeder Schneidenreihe 1, 2 im wesentlichen jeweils nur eine der Schneiden 4 schneidet und der in der Überdeckung ü liegende Teil der nachfolgenden Schneide nur so kurz ist, daß durch ihn keine nennenswerte Reibung und Wärme am Werkstückwerkstoff entstehen. Zwischen beiden Schneidenreihen 1, 2 liegt jeweils ein sie voneinander trennender Unterbrechungsspanraum 6. Sein Unterbrechungsspanwinkel von im Ausführungsbeispiel etwa 90° ist mit Wus, der Radius seiner Ausrundung mit Ru bezeichnet. Der Radialspanwinkel Wr (Fig. 2) beträgt im Ausführungsbeispiel der Einfachheit wegen 0°, kann aber bis zu +15° groß sein. Im übrigen verläuft im Ausführungsbeispiel der Unterbrechungsspanraum 6 gerade entlang der Fräserachse 5, kann aber auch schraubenartig verlaufen, in der Abwicklung nach Fig. 3 also eine Neigung gegen die Gerade der Achse 5 aufweisen, wobei der Unterbrechungsdrallwinkel Wud zwischen -5° und +5°groß sein kann. Die Stegbreite SB (Fig. 2) beträgt zwischen 25% bis 30% des Fliehkreisdurchmessers d (Fig. 1), der beispielsweise ½ Zoll, also etwa 12,7 mm betragen kann.The hard metal milling cutter shown in the drawing with an essentially cylindrical floating circle jacket is used for circumferential or slot milling of SFK aramid in particular. The reinforcing fiber, an aromatic polyamide fiber under the trade name - Kevlar 49 - from Du Pont, USA, has a volume fraction of 60% to 70% in the epoxy resin matrix. The milling cutter has two cutting edge rows 1 , 2 which follow one another in the circumferential direction, alternately in increasing and decreasing orientation, with the cutting edge row 1 having right-handed and the cutting edge row 2 having left-handed cutting edges 4 , provided that the direction of rotation indicated by the arrow 3 in FIG. 2 is assumed. The cutting twist angle Ws , di in Fig. 3, the angle between one of the cutting edges 4 and the direction of the milling cutter axis 5 , is the same size in both cutting edge rows 1 , 2 , namely about 55 °, and constant over the length of each cutting edge 4 , so that the Cutting edges 4 run helically on the milling cutter circumference and result in straight lines in the development according to FIG. 3. In each row of cutting edges 1 , 2 , the cutting edges 4 result in a partial mutual overlap ü ( FIG. 3) between the cutting edge ends trailing in the direction of rotation of the milling cutter on the one hand and the leading end of the respectively leading cutting edge on the other hand. The overlap ü should be as small as possible so that in each orthogonal plane B - B perpendicular to the milling cutter axis 5 from each row of cutting edges 1 , 2 essentially only one of the cutting edges 4 intersects and the part of the subsequent cutting edge lying in the overlap ü is only so short, that there is no significant friction and heat on the workpiece material. Between each row of cutting edges 1 , 2 there is an interruption chip space 6 separating them from each other. Its interruption rake angle of about 90 ° in the exemplary embodiment is denoted by Wus , the radius of its fillet is Ru . In the exemplary embodiment, the radial rake angle Wr ( FIG. 2) is 0 ° for simplicity, but can be up to + 15 °. Incidentally, in the exemplary embodiment, the interruption chip space 6 runs straight along the milling cutter axis 5 , but can also run in a screw-like manner, in the development according to FIG. 3 thus have an inclination against the straight line of the axis 5 , the interruption helix angle Wud between -5 ° and + 5 ° can be great. The web width SB ( FIG. 2) is between 25% and 30% of the centrifugal circle diameter d ( FIG. 1), which can be, for example, ½ inch, that is to say approximately 12.7 mm.

Die in Fig. 3 eingetragene Normalebene A-A steht auf den Schneiden 4 der ihr zugeordneten Schneidenreihe 1 senkrecht. Entsprechendes gilt für die in Fig. 3 nicht gezeigte Normalebene der Schneidenreihe 2. Die entsprechenden Schnittbilder der Schneiden 4 in ihren jeweiligen Normalebenen A-A zeigen die Fig. 4a für die rechtsstiegende Schneidenreihe 1 und die Fig. 4b für die linkssteigende Schneidenreihe 2. Der Rücken 4.1 jeder Schneide 4 bildet einen Schneidenfreiwinkel, der in der Normalebene A-A mit Wfn bezeichnet ist. In der Orthogonalebene B-B entsprechend Fig. 2 bildet der Schneidenfreiwinkel den Orthogonalfreiwinkel Wfo von im Ausführungsbeispiel etwa 20°. Letzterer ist die zur Fräserachse 5 parallele Projektion des Normalfreiwinkels Wfn und mit diesem über den Schnittdrallwinkel Ws gemäß der BeziehungThe normal plane A - A entered in FIG. 3 is perpendicular to the cutting edges 4 of the cutting edge row 1 assigned to it. The same applies to the normal plane of the row of cutting edges 2, which is not shown in FIG. 3. The corresponding sectional images of the cutting edges 4 in their respective normal planes A - A are shown in FIG. 4a for the right-hand cutting edge row 1 and FIG. 4b for the left-handed cutting edge row 2 . The back 4.1 of each cutting edge 4 forms a cutting clearance angle, which is designated Wfn in the normal plane A - A. In the orthogonal plane B - B according to FIG. 2, the cutting edge free angle forms the orthogonal free angle Wfo of approximately 20 ° in the exemplary embodiment. The latter is the projection of the normal clearance angle Wfn parallel to the milling cutter axis 5 and with it over the cutting twist angle Ws according to the relationship

tang Wfo = Wfn · cos Ws tang Wfo = Wfncos Ws

verknüpft, so daß bei einem Orthogonalfreiwinkel Wfo von etwa 20° und einem Schnittdrallwinkel Ws von etwa 55° der Normalfreiwinkel Wfn etwa 32° beträgt. Die Schneidenbrust 4.2 bildet in der Normalebene A-A den Normalspanwinkel Wsn, der im Ausführungsbeispiel +15° beträgt, also hinterschliffen ist und konkav ausgerundet mit dem Schneidenfußradius Rf an den Schneidenrücken 4.1 der benachbarten Schneide 4 anschließt. Der Schneidenfußradius Rf beträgt etwa 25% bis 30% der in der Normalebene A-A gemessenen Schneidentiefe St, die mindestens 20% des Fliehkreisdurchmessers d, im Ausführungsbeispiel also mindestens 2,54 mm, nämlich etwa 3 mm beträgt. Die in der Abwicklung gemäß Fig. 3 gemessene Schneidenlänge Sl und der in der Normalebene A-A gemessene Schneidenabstand Sa ergeben sich dann unter dem Gesichtspunkt der geforderten Überdeckung ü. Wird die Überdeckung ü als Bruchteil x des Schneidenabstands Sa angegeben, so gilt, da für ü sich aus Fig. 3 die geometrische Beziehunglinked so that with an orthogonal clearance angle Wfo of approximately 20 ° and a cutting helix angle Ws of approximately 55 ° the normal clearance angle Wfn is approximately 32 °. The cutting edge face 4.2 forms the normal rake angle Wsn in the normal plane A - A , which in the exemplary embodiment is + 15 °, that is to say is ground and is rounded off concavely with the cutting edge root radius Rf to the cutting edge back 4.1 of the adjacent cutting edge 4 . The cutting root radius Rf is approximately 25% to 30% of the cutting depth St measured in the normal plane A - A , which is at least 20% of the centrifugal circle diameter d , in the exemplary embodiment thus at least 2.54 mm, namely approximately 3 mm. The cutting edge length S1 measured in the development according to FIG. 3 and the cutting edge distance Sa measured in the normal plane A - A then result from the point of view of the required overlap ü . If the overlap ü is specified as a fraction x of the cutting edge spacing Sa , then the geometric relationship applies to ü from FIG. 3

ermitteln läßt, die folgende Gl. (1):can determine the following Eq. (1):

Andererseits gilt für die Schneidenlänge Sl die folgende Gl. (2) On the other hand, the following equation applies to the cutting length Sl . (2)

wo Sl · sin Ws die in die Orthogonalebene B-B entsprechend Fig. 2 projizierte Schneidenlänge ist. Schließlich gilt für den Schneidenabstand Sa aus Fig. 4a oder Fig. 4bwhere Sl · sin Ws is the cutting length projected into the orthogonal plane B - B according to FIG. 2. Finally, the cutting edge distance Sa from FIG. 4a or FIG. 4b applies

und, da die Schneidentiefe St als Bruchteil y von mindestens 20% des Fliehkreisdurchmessers d vorgegeben ist und tang Wfn sich nach der schon genannten Beziehung durch tang Wfo/cos Ws ersetzen läßt, schließlich die folgende Gl. (3)and, as the cutting depth St as a fraction y of at least 20% of the Fliehkreisdurchmessers is predefined and d tang WFN after the previously mentioned relation by tang Wfo / cos Ws may be replaced, finally the following Eq. (3)

setzt man nun in Gl. (1) die Werte für Sl nach Gl. (2) und für Sa nach Gl (3) ein, so erhält man die Beziehungnow put in Eq. (1) the values for Sl according to Eq. (2) and for Sa according to Eq (3), we get the relationship

Im Ergebnis können unabhängig vom Fliehkreisdurchmesser d die gewünschten Werte für y, x, Ws und Wfo vorgegeben werden, woraus sich bei gegebenem d über Wus die Schneidenlänge Sl, über y die Schneidentiefe und über Sfn der Schneidenabstand ergeben. So erhält man im Ausführungsbeispiel für x = 0,1, y = 0,25, Wfo = 20°, Ws = 55° einen Schneidenabstand Sa von etwa 5 mm und eine Überdeckung ü von etwa 0,5 mm bei einer Schneidenlänge Sl von etwa 11,5 mm.As a result, regardless of the centrifugal diameter d, the desired values for y , x , Ws and Wfo can be specified, which, given d , results in the cutting length Sl via Wus, the cutting depth via y and the cutting distance via Sfn . Thus, in the exemplary embodiment , a cutting edge distance Sa of approximately 5 mm and an overlap ü of approximately 0.5 mm with a cutting length Sl of approximately are obtained for x = 0.1, y = 0.25, Wfo = 20 °, Ws = 55 ° 11.5 mm.

Fig. 5 veranschaulicht den Schleifvorgang bei der Herstellung des Fräsers, so daß die hinterschliffenen positiven Normalspanwinkel Wsn erhalten werden. Während des Schleifvorgangs wird der Fräser 10 in Richtung seiner Achse 5 verschoben und gleichzeitig in Richtung des Pfeiles 11 gedreht, so daß der geforderte Schnittdrallwinkel Ws entsteht und in konstanter Größe gehalten wird. Für rechtssteigende Schneiden 4 erfolgt die axiale Verschiebung des Fräsers 10 in Richtung des Pfeiles 12.1, für linkssteigende Schneiden in Richtung des Pfeiles 12.2. Die Schleifscheibe 13 ist nach Art einer Topfscheibe mit einem die aktive Schleifzone 14 bildenden und dazu stirnseitig vorstehenden Scheibenring 15 ausgestattet und wird im wesentlichen mit ihrer Stirnseite gegen den Fräser zugestellt. Dabei ist die Schleifscheibenachse 17 um den Winkel 18 soweit aus der Orthogonalebene 19 heraus geneigt, daß der der aktiven Schleifzone 14 längs des Fräsers gegenüberliegende Bereich 16 des Scheibenringes 15 die Mantelfläche 20 des entstehenden Fräsers nicht berührt. Für diese Größe des Scheibenneigungswinkels 18 entspricht das Schleifprofil des Scheibenringes 15 genau dem in der Normalebene liegenden Profil des Spanraums 21 zwischen den Schneiden 4. Die Schleifscheibenachse 17 besitzt einen solchen Abstand D von der Fräserachse 5, daß in der aktiven Schleifzone 14 die Tangente an den Scheibenring 15 unter dem Schnittdrallwinkel Ws zur Fräserachse 5 verläuft, wie insbesondere aus Fig. 6 ersichtlich ist. Der Abstand D hängt u. a. von der Größe des Schnittdrallwinkel Ws und von dem durch den Doppelpfeil 30 bezeichneten Scheibendurchmesser ab. Fig. 5 illustrates the grinding process in the manufacture of the milling cutter so that the relief-ground positive normal rake angles Wsn are obtained. During the grinding process, the milling cutter 10 is displaced in the direction of its axis 5 and at the same time rotated in the direction of the arrow 11 , so that the required cutting twist angle Ws arises and is kept at a constant size. For cutting edges 4 on the right , the milling cutter 10 is axially displaced in the direction of arrow 12.1 , for cutting edges on the left in the direction of arrow 12.2 . In the manner of a cup wheel, the grinding wheel 13 is equipped with a wheel ring 15 which forms the active grinding zone 14 and which protrudes on the end side thereof and is essentially supplied with its end face against the milling cutter. The grinding wheel axis 17 is inclined by the angle 18 so far out of the orthogonal plane 19 that the region 16 of the wheel ring 15 opposite the active grinding zone 14 along the milling cutter does not touch the lateral surface 20 of the milling cutter being created. For this size of the wheel inclination angle 18 , the grinding profile of the wheel ring 15 corresponds exactly to the profile of the chip space 21 lying in the normal plane between the cutting edges 4 . The grinding wheel axis 17 has such a distance D from the milling cutter axis 5 that in the active grinding zone 14 the tangent to the disk ring 15 runs at the cutting helix angle Ws to the milling cutter axis 5 , as can be seen in particular from FIG. 6. The distance D depends, inter alia, on the size of the cutting helix angle Ws and on the disk diameter indicated by the double arrow 30 .

Claims (5)

1. Fräser für das Umfangs- oder Nutenfräsen von Hochleistungsverbundwerkstoffen von duroplastischen Reaktionsharzen als Matrixwerkstoff und synthetischen Verstärkungsfasern, insbesondere von SFK-Aramid aus Epoxid- oder ungesättigtem Polyesterharz und aromatischen Polyamidfasern mit einem Volumenanteil von 60% bis 70% in der Matrix, mit in Umfangsrichtung des Fräsers aufeinander folgenden, jeweils durch einen Unterbrechungsspanraum (6) voneinander getrennten Schneidenreihen (1, 2) abwechselnd steigender und fallender Ausrichtung unter einem seiner absoluten Größe nach in allen Schneidenreihen (1, 2) im wesentlichen gleichgroßen Schnittdrallwinkel (Ws), wobei in jeder Schneidenreihe (1, 2) die Schneiden (4) in Drehrichtung (3) des Fräsers eine Überdeckung (ü) zwischen den nachlaufenden Schneidenenden einerseits und dem vorlaufenden Ende der jeweils voranlaufenden Schneide andererseits aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe des Schnittdrallwinkels (Ws) zwischen 55° und 65° und des (als Normalfreiwinkel Wfn angeschliffenen) Schneidenfreiwinkels als Orthogonalfreiwinkel (Wfo) in der zur Fräserachse (5) senkrechten Orthogonalebene zwischen 15° und 20° beträgt, daß die Schneidentiefe (St) größer als 20% des Fräserfliehkreisdurchmessers (d) ist und die Schneidenlänge (Sl) für die Überdeckung (ü) Werte zwischen 5% bis 20% des Schneidenabstands (Sa) ergibt, sowie der Normalspanwinkel (Wsn) der Schneiden (4) positive Werte zwischen 7° und 15° besitzt, wobei die Schneidentiefe (St), der Schneidenabstand (Sa) und der Normalspanwinkel (Wsn) in der jeweils zur Schneidenrichtung senkrechten Normalebene (A-A) gemessen sind.1. Milling cutter for the circumferential or slot milling of high-performance composite materials of thermosetting reactive resins as matrix material and synthetic reinforcing fibers, in particular of SFK aramid made of epoxy or unsaturated polyester resin and aromatic polyamide fibers with a volume fraction of 60% to 70% in the matrix, with in the circumferential direction of the milling cutter successive, each by an interruption chip space ( 6 ) separated rows of cutting edges ( 1 , 2 ) alternately increasing and decreasing orientation under one of its absolute size in all cutting edge rows ( 1 , 2 ) substantially equal cutting helix angle ( Ws ), in each Row of cutting edges ( 1 , 2 ) the cutting edges ( 4 ) in the direction of rotation ( 3 ) of the milling cutter have an overlap ( ü ) between the trailing cutting ends on the one hand and the leading end of the leading cutting edge on the other hand, characterized in that the size of the cutting helix angle ( Ws ) between hen 55 ° and 65 ° and the cutting edge angle ( ground as a normal clearance angle Wfn ) as an orthogonal clearance angle ( Wfo ) in the orthogonal plane perpendicular to the milling cutter axis ( 5 ) is between 15 ° and 20 ° that the cutting depth ( St ) is greater than 20% of the milling cutter diameter ( d ) and the cutting edge length ( Sl ) for the overlap ( ü ) gives values between 5% and 20% of the cutting edge distance ( Sa ), and the normal rake angle ( Wsn ) of the cutting edges ( 4 ) has positive values between 7 ° and 15 °, the cutting depth ( St ), the cutting distance ( Sa ) and the normal rake angle ( Wsn ) are measured in the normal plane ( A - A ) perpendicular to the cutting direction. 2. Fräser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterbrechungsspanwinkel (Wus) zwischen 75° und 100° beträgt.2. Milling cutter according to claim 1, characterized in that the interruption rake angle ( Wus ) is between 75 ° and 100 °. 3. Fräser nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidenfußradius (Rf) in der Normalebene gesehen zwischen 25% bis 30% der Schneidentiefe (St) beträgt.3. Milling cutter according to claim 1 or 2, characterized in that the cutting root radius ( Rf ) seen in the normal plane is between 25% to 30% of the cutting depth ( St ). 4. Fräser nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schnittdrallwinkel (Ws) 55°, der Schneidenfreiwinkel (Wfo) in der Orthogonalebene 20°, der Normalspanwinkel (Wsn) +15°, die Schneidentiefe (St) 25% des Fliehkreisdurchmessers (d) und die Überdeckung (ü) 10% des Schneidenabstandes (Sa) beträgt, und daß der in der Orthogonalebene gemessene Unterbrechungsspanwinkel (Wns) für die Breite des Unterbrechungsspanraumes (6) in Umfangsrichtung des Fräsers 90° beträgt.4. Milling cutter according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that the cutting helix angle ( Ws ) 55 °, the cutting edge free angle ( Wfo ) in the orthogonal plane 20 °, the normal rake angle ( Wsn ) + 15 °, the cutting depth ( St ) 25% of the centrifugal circle diameter ( d ) and the overlap ( ü ) is 10% of the cutting edge distance ( Sa ), and that the interruption cutting angle ( Wns ) measured in the orthogonal plane for the width of the interruption cutting space ( 6 ) in the circumferential direction of the milling cutter is 90 °. 5. Verfahren zum Schleifen eines Fräsers nach den Ansprüchen 1 bis 4, wobei der zu schleifende Fräser (10) um seine Achse (5) gedreht und gleichzeitig längs seiner Achse verschoben wird, ferner die nach Art einer Topfscheibe mit einem stirnseitig vorstehenden, die aktive Schleifzone (14) bildenden Scheibenring (15) ausgestattete Schleifscheibe (13) mit ihrer Stirnseite gegen den Fräser (10) zugestellt wird, wobei die Schleifscheibenachse (17) aus der Orthogonalebene (19) des Fräsers (10) heraus so weit (Winkel 18) geneigt wird, daß der der aktiven Schleifzone (14) gegenüber liegende Bereich (16) des Scheibenrings (15) die Mantelfläche (20) des entstehenden Fräsers (10) nicht berührt, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehung und Verschiebung des Fräsers (10) um und entlang seiner Achse den geforderten Schnittdrallwinkel (Ws) ergibt und konstant gehalten wird, daß ferner für den Neigungswinkel (18) der Schleifscheibenachse (17) aus der Orthogonalebene (19) des Fräsers (10) das Schleifprofil des Scheibenrings (15) dem in der Normalebene (A-A) liegenden Spanraumprofil zwischen den Schneiden (4) entspricht, und daß die Schleifscheibenachse (17) einen solchen Abstand (D) von der Fräserachse (5) aufweist, daß in der aktiven Schleifzone (14) die Tangente an den Scheibenring (15) unter dem Schnittdrallwinkel (Ws) zur Fräserachse (5) verläuft.5. A method of grinding a milling cutter according to claims 1 to 4, wherein the milling cutter ( 10 ) to be ground is rotated about its axis ( 5 ) and at the same time is displaced along its axis, furthermore the active type in the manner of a cup wheel with a front end grinding zone (14) forming a circular disk is delivered (15) equipped grinding wheel (13) with its end side against the cutter (10), said grinding wheel axis (17) from the orthogonal plane (19) of the cutter (10) out so far (angle 18) is inclined so that the area ( 16 ) of the disc ring ( 15 ) opposite the active grinding zone ( 14 ) does not touch the lateral surface ( 20 ) of the milling cutter ( 10 ) being formed, characterized in that the rotation and displacement of the milling cutter ( 10 ) by and along its axis gives the required cutting helix angle ( Ws ) and is kept constant, that for the inclination angle ( 18 ) of the grinding wheel axis ( 17 ) from the orthogonal plane ( 19 ) of the milling cutter ( 10 ) the grinding profile of the wheel ring ( 15 ) corresponds to the chip space profile between the cutting edges ( 4 ) lying in the normal plane ( A - A ), and that the grinding wheel axis ( 17 ) has such a distance ( D ) from the milling cutter axis ( 5 ) has that in the active grinding zone ( 14 ) the tangent to the disc ring ( 15 ) extends at the cutting helix angle ( Ws ) to the milling cutter axis ( 5 ).
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