DE3600077A1 - Stirnfraeser mit auswechselbarer spitze - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Stirnfräser,
welcher sowohl ein axiales Schneiden als auch ein
senkrecht dazu verlaufendes Querschneiden mit einer
auswechselbaren Spitze vornimmt, die am vorderen Ende
eines Stirnfräserkörpers angebracht ist.
Fig. 1 und 2 der beigefügten Zeichnungen zeigen ein
Beispiel eines herkömmlichen Stirnfräsers, bei dem
eine einzelne auswechselbare Spitze am vorderen Ende
eines Stirnfräserkörpers (1) befestigt ist. Der in
Fig. 1 und 2 gezeigte Stirnfräser ist so angeordnet,
dass eine auswechselbare Spitze (2) quadratischer
Form abnehmbar am vorderen Ende des Stirnfräserkörpers
(1) angebracht ist. Eine Schneidkante oder
Schneidkantenrippe der Spitze (2) befindet sich am
vorderen Ende derselben und verläuft von einer äusseren
Umfangsseite des Stirnfräserkörpers (1) in Richtung
auf eine Innenumfangsseite desselben und bildet eine
Endschneidkante (2 a). Eine Schneidkante verläuft auch
von einem äusseren Umfangsende der Endschneidkante
(2 a) in Richtung auf das hintere Ende des
Stirnfräserkörpers (1) in Richtung auf die Achse (O)
und bildet eine Umfangsschneidkante (2 b).
Beim zuvor beschriebenen Stirnfräser befindet sich
die Endschneidkante (2 a) im Abstand oder versetzt zur
Achse (O), wie dies deutlich der Fig. 1 zu entnehmen
ist. Wenn an einem Werkstück ein Axialschneiden
vollzogen wird, so wird dadurch ein säulenförmiger
Kern gebildet, welcher Teil des ungeschnittenen
Restwerkstückes ist. Dieser Kern bildet sich im
Drehzentrum aus und würde gegen die Spitze (2) stossen.
Dementsprechend hat dieser Stirnfräser den Nachteil,
dass mit diesem Stirnfräser ein axiales Schneiden
nicht möglich ist.
Fig. 3 und 4 zeigen ein anderes Beispiel eines
herkömmlichen Stirnfräsers, bei dem die Endschneidkante
(12 a) einer auswechselbaren Spitze (12) so ausgebildet
ist, dass sie parallel bzw. quer zur Achse (O) eines
Stirnfräserkörpers verläuft. Mit einer solchen Spitze
(12) bildet sich kein Kern im Drehzentrum aus und es
wäre möglich, sowohl ein axiales Schneiden als auch ein
Querschneiden durchzuführen.
Bei dem in Fig. 3 und 4 dargestellten Stirnfräser ist
jedoch die Schneidgeschwindigkeit an einem Abschnitt
der Endschneidkante (12 a) in der Nähe der Achse (O)
extrem gering. Wenn daher das Axialschneiden
durchgeführt wird, wird auf diesen Abschnitt der
Enschneidkante (12 a) eine überhöhte Axialbelastung
aufgebracht. Dies würde ein Problem dahingehend
verursachen, dass dieser Abschnitt der Endschneidkante
(12 a) neben der Achse (O) bricht oder absplittert. Da
ausserdem die Endschneidkante (12 a) so ausgebildet
ist, dass sie quer über die Achse (O) verläuft, ist
der Durchmesser des Stirnfräsers einer Beschränkung
durch die Grösse der Spitze (12) unterworfen. Demgemäss
muss auch die Spitze (12) vergrössert werden, wenn
man einen Stirnfräser grösseren Durchmessers einsetzen
will.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Stirnfräser
vorzusehen, der sowohl axial als auch quer schneiden
kann und eine auswechselbare Spitze aufweist, auf
die nur solche Belastungen aufgebracht werden, dass
kein Brechen oder Absplittern erfolgt und bei der
die Spitzengrösse gleich bleiben kann, wenn der
Durchmesser des Stirnfräserkörpers vergrössert werden
soll.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäss
vorgesehen, einen Stirnfräser mit einem Stirnfräserkörper
dem eine Achse, ein vorderes und ein hinteres
Ende zugeordnet sind, mit einem auswechselbaren
Schneidteil, welches am vorderen Ende des Stirnfräserkörpers
angeordnet ist, zu versehen. Der Stirnfräser ist
dadurch gekennzeichnet, dass das Schneidteil im Abstand
zur Achse angeordnet ist, dass der Schneidfräserkörper
eine Kernaufnahmeausnehmung aufweist, die in der Mitte
der Endfläche des Stirnfräserkörpers an dessen vorderem
Ende ausgebildet ist, dass diese Kernaufnahmeausnehmung
eine Grösse hat, die zumindest gleich einem Abstand
zwischen der Achse des Stirnfräserkörpers und dem
Schneidteil ist, und dass das Schneidteil eine Vielzahl
von Schneidkanten aufweist, und zwar eine erste
Schneidkante neben der Endfläche des Stirnfräserkörpers,
die von einer äusseren Umfangsseite des Stirnfräserkörpers
in Richtung auf eine innere Umfangsseite desselben
verläuft, um eine Endschneidkante zu bilden, und
eine zweite und dritte Schneidkante, die jeweils von
äusseren und inneren Umfangsenden der Endschneidkante
zum rückwärtigen Ende des Stirnfräserkörpers verlaufen,
um äussere und innere Umfangsschneidkanten zu bilden.
Das auswechselbare Schneidteil kann zumindest zwei
auswechselbare Spitzen umfassen, die zur Achse des
Stirnfräserkörpers symmetrisch angeordnet sind.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der
Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
der in den Zeichnungen rein schematisch dargestellten
Ausführungsbeispiele. Es zeigt:
Fig. 1 eine Endansicht eines herkömmlichen
Stirnfräsers mit einer daran befestigten
auswechselbaren Spitze,
Fig. 2 eine Draufsicht auf den Stirnfräser gemäss
Fig. 1,
Fig. 3 eine Endansicht eines anderen herkömmlichen
Stirnfräsers,
Fig. 4 eine Draufsicht auf den in Fig. 3 dargestellten
Stirnfräser,
Fig. 5 eine Endansicht eines Stirnfräsers gemäss
einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 6 eine schematische Draufsicht auf den in
Fig. 5 dargestellten Stirnfräser,
Fig. 7 eine Querschnittsansicht eines Werkstücks,
an dem mittels des Stirnfräsers der Fig. 5
und 6 ein Axialfräsen vollzogen worden ist,
Fig. 8 eine der Fig. 5 ähnliche Ansicht, jedoch
mit der Darstellung einer zweiten
Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 9 eine der Fig. 5 ähnliche Ansicht, jedoch
mit der Darstellung einer dritten
Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 10 eine der Fig. 5 ähnliche Ansicht, jedoch mit
der Darstellung einer vierten Ausführungsform
der Erfindung,
Fig. 11 eine schematische Seitenansicht des in Fig.
10 dargestellten Stirnfräsers,
Fig. 12 eine Draufsicht auf eine in Fig. 10 und 11
dargestellte auswechselbare Spitze,
Fig. 13 eine Ansicht in Richtung der Pfeile (XIII-XIII)
in Fig. 12,
Fig. 14 eine Ansicht in Richtung der Pfeile (XIV-XIV)
in Fig. 12,
Fig. 15 eine Bodenansicht von der in Fig. 12
dargestellten Spitze,
Fig. 16 eine Ansicht in Richtung der Pfeile (XVI-XVI)
in Fig. 12,
Fig. 17 eine schematische perspektivische Ansicht
mit der Darstellung des angebrachten Zustands
der in Fig. 12 dargestellten Spitze,
Fig. 18 eine vergrösserte schematische und
perspektivische Ansicht eines Abschnittes,
der in Fig. 17 unter Hinweis durch das
Bezugszeichen (XVIII) eingekreist ist,
Fig. 19 eine Draufsicht mit der Darstellung einer
auswechselbaren Spitze, die im Zusammenhang
mit einer fünften Ausführungsform der
Erfindung verwendet wird, wobei der
Stirnfräserkörper weggelassen ist,
Fig. 20 eine Ansicht in Richtung der Pfeile (XX-XX)
in Fig. 19,
Fig. 21 eine Ansicht in Richtung der Pfeile (XXI-XXI)
in Fig. 19,
Fig. 22 eine Bodenansicht der in Fig. 19 dargestellten
Spitze,
Fig. 23 eine Ansicht in Richtung der Pfeile
(XXIII-XXIII) in Fig. 19,
Fig. 24 eine Draufsicht auf eine bei einer sechsten
Ausführungsform der Erfindung verwendeten
auswechselbaren Spitze, wobei der
Endfräserkörper weggelassen ist,
Fig. 25 eine Ansicht in Richtung der Pfeile (XXV-XXV)
in Fig. 24,
Fig. 26 eine Ansicht in Richtung der Pfeile
(XXVI-XXVI) in Fig. 24,
Fig. 27 eine Bodenansicht der in Fig. 24 dargestellten
Spitze,
Fig. 28 eine Ansicht in Richtung der Pfeile
(XXVIII-XXVIII) in Fig. 24,
Fig. 29 eine der Fig. 5 ähnliche Ansicht, jedoch
mit der Darstellung einer siebten
Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 30 eine Teilseitenansicht eines in Fig. 29
dargestellten Stirnfräsers,
Fig. 31 eine Draufsicht auf den in Fig. 29
dargestellten Stirnfräsers,
Fig. 32 eine Draufsicht auf eine in Fig. 29 bis 31
dargestellte auswechselbare Spitze,
Fig. 33 eine Seitenansicht der in Fig. 32
dargestellten Spitze,
Fig. 34 eine Ansicht in Richtung der Pfeile
(XXXIV-XXXIV) der Fig. 32,
Fig. 35 eine Ansicht in Richtung der Pfeile (XXXV-XXXV)
in Fig. 34,
Fig. 36 eine Draufsicht auf eine bei einer achten
Ausführungsform der Erfindung verwendeten
auswechselbaren Spitze, bei der ein
Stirnfräserkörper weggelassen ist,
Fig. 37 eine Seitenansicht der in Fig. 35
dargestellten Spitze,
Fig. 38 eine Ansicht in Richtung der Pfeile
(XXXVIII-XXXVIII) in Fig. 36,
Fig. 39 eine Ansicht in Richtung der Pfeile
(XXXIX-XXXIX) in Fig. 38,
Fig. 40 eine Ansicht ähnlich der Fig. 5, jedoch
mit der Darstellung einer neunten
Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 41 eine Seitenansicht eines in Fig. 40
dargestellten Stirnfräsers,
Fig. 42 eine Draufsicht auf den in Fig. 40
dargestellten Stirnfräser,
Fig. 43 eine Draufsicht auf eine in Fig. 40 bis 42
dargestellte auswechselbare Spitze,
Fig. 44 eine Seitenansicht der in Fig. 43
dargestellten Spitze,
Fig. 45 eine Ansicht in Richtung der Pfeile
(XXXXV-XXXXV) in Fig. 43,
Fig. 46 eine Ansicht in Richtung der Pfeile
(XXXXVI-XXXXVI) in Fig. 43,
Fig. 47 eine Ansicht in Richtung der Pfeile
(XXXXVII-XXXXVII) in Fig. 45,
Fig. 48 eine fragmentarische und perspektivische
Ansicht der in Fig. 44 bis 47 dargestellten
Spitze,
Fig. 49 eine Draufsicht einer zehnten Ausführungsform
der Erfindung,
Fig. 50 eine Seitenansicht des Stirnfräsers der
Fig. 49,
Fig. 51 eine vordere Endansicht des Stirnfräsers
der Fig. 49, und
Fig. 52 eine hintere Endansicht des in Fig. 49
dargestellten Stirnfräsers.
Fig. 5 und 6 zeigen einen Stirnfräser entsprechend
einer ersten Ausführungsform der Erfindung. Der
Stirnfräser umfasst einen säulenförmigen Stirnfräserkörper
mit einem vorderen Endabschnitt, von dem nahezu die
Hälfte weggeschnitten ist, um eine Chiptasche (22) zu
bilden. Ein Spitzensitz (23) mit einer im Querschnitt
V-förmigen Bodenfläche (23 a) ist am äusseren
Umfangsabschnitt eines vorderen Endes einer Wandfläche
ausgebildet, die die Chiptasche (22) definiert. Eine
auswechselbare Spitze (24) ist abnehmbar am Spitzensitz
(23) befestigt, und zwar mittels einer Klemmschraube
(27) auf solche Weise, dass sie im Abstand von der
Achse (O 1) des Stirnfräserkörpers (21) angeordnet ist.
Die auswechselbare Spitze (24) hat die Form eines
Parallelogramms und weist vier Schneidkantenrippen
auf, von denen eine erste neben einer vorderen
Endfläche des Stirnfräserkörpers (21) angeordnet ist
und von einer äusseren Umfangsseite des Körpers (21)
zu einer inneren Umfangsseite desselben verläuft, um
eine Endschneidkante (24 a) zu bilden. Eine zweite
und dritte Schneidkantenrippe verläuft von den
äusseren und inneren Umfangsenden der Endschneidkante
(24 a) zu einem hinteren Ende des Stirnfräserkörpers
(21) in Richtung der Achse (O 1), um die äussere bzw.
innere Umfangsschneidkante (24 b) und (24 c) zu bilden.
Die Endschneidkante (24 a) verläuft schräg in Richtung
auf das hintere Ende des Stirnfräserkörpers (21),
wenn sich die Kante (24 a) der Achse (O 1) nähert. Die
äussere Umfangskante (24 b) verläuft parallel zur
Achse (O 1) oder verläuft in einem Ausmass von nahezu
30′ zur Achse (O 1) schräg, wenn sich die Kante (24 b)
dem hinteren Ende des Stirnfräserkörpers (21) nähert.
Die innere Umfangskante (24 c) verläuft in Richtung
auf die Achse (O 1) schräg, wenn sich die Kante (24 c)
dem hinteren Ende des Stirnfräserkörpers (21) nähert.
Um ausserdem zu verhindern, dass die Spitze (24)
durch einen Schneidwiderstand während des Schneidbetriebes
des Stirnfräsers bewegt oder verschoben wird, weist
die Spitze (24) eine untere Fläche (24 d) auf, die im
Querschnitt komplementär zur Bodenfläche (23 a) des
Spitzensitzes (23) V-förmig ausgebildet ist. Ausserdem
weist die Spitze (24) einen Spanwinkel auf, der auf
0 bis 5° eingestellt ist, und einen axialen Spanwinkel,
der auf 5 bis 10° eingestellt ist.
In der Mitte der vorderen Endfläche des
Stirnfräserkörpers (21) ist eine Kernaufnahmeausnehmung
(25) ausgebildet, um in Richtung der Achse (O 1) zu
verlaufen. Die Kernaufnahmeausnehmung (25) ist
vorgesehen für das Aufnehmen eines Kerns, der an
einem Werkstück ausgebildet ist, und zwar aufgrund
der Tatsache, dass die Spitze (24) von der Achse (O 1)
beabstandet ist. Die Ausnehmung (25) hat eine
Halbkreisform, da nahezu die Hälfte vom vorderen
Endabschnitt des Stirnfräserkörpers (21) weggeschnitten
ist. Ein Abstand von der Achse (O 1) zur Wandfläche
der Kernaufnahmeausnehmung (25), d.h. ein Radius der
Ausnehmung (25) ist auf einen Wert eingestellt, der
gleich oder grösser dem Abstand von der Achse (O 1)
zum inneren Umfangsende der Endschneidkante (24 a) ist.
Wenn ein axiales Schneiden mittels des zuvor
beschriebenen Stirnfräsers erfolgt, wird eine Ringnut
(F) geschnitten und durch die Endschneidkante (24 a)
der auswechselbaren Spitze (24) in dem Werkstück (W)
ausgebildet, wie dies in Fig. 7 dargestellt ist. Dies
verursacht die Ausbildung eines Kerns (C) im Drehzentrum,
welcher Kern einen Radius hat, der gleich dem Abstand
von der Achse (O 1) zum inneren Umfangsende der
Endschneidkante (24 a) ist. Der Kern (C) wächst
progressiv mit dem axialen Vorschub des Stirnfräsers
und wird von der Ausnehmung (25) aufgenommen. Nachfolgend
wird der Kern (C) von der inneren Umfangsschneidkante
(24 c) weggeschnitten, wenn ein Quervorschubschneiden
vom Endfräser vollzogen wird. Es ist unnötig zu sagen,
dass für den Fall, dass nur ein Quervorschubschneiden
erfolgt, der Schneidbetrieb nur von der äusseren
Umfangsschneidkante (24 b) vorgenommen wird.
Fig. 8 zeigt einen Stirnfräser gemäss einer zweiten
Ausführungsform der Erfindung, bei der die Beschreibung
gleicher Teile wie beim Stirnfräser der Fig. 5 und
6 weggelassen ist. Der Stirnfräserkörper dieses
Stirnfräsers weist einen konkaven Abschnitt oder eine
Ausnehmung (33 b) auf, die in einer Bodenfläche (33 a)
eines Spitzensitzes (33) ausgebildet ist, während
eine auswechselbare Spitze (34) eine untere Fläche
(34 d) aufweist, an der ein konvexer Abschnitt oder
Vorsprung (34 e) ausgebildet ist, welcher dicht in
die Ausnehmung (33 b) passt, um ein Bewegen oder
Verschieben der Spitze (34) während des Schneidbetriebes
zu verhindern.
Fig. 9 zeigt den Stirnfräser einer dritten Ausführungsform
der Erfindung, wobei wiederum die Beschreibung gleicher
Teile mit dem Stirnfräser der Fig. 5 und 6 weggelassen
ist. Der Stirnfräserkörper dieses Stirnfräsers hat
an einer Bodenfläche (43 a) eines Spitzensitzes (43)
einen konvexen Abschnitt oder Vorsprung (43 b), während
die auswechselbare Spitze (44) eine untere Fläche (44 d)
aufweist, in der ein konkaver Abschnitt oder eine
Ausnehmung (44 e) ausgebildet ist, in der der Vorsprung
(43 b) eingepasst sitzt, um ein Bewegen oder Verschieben
der Spitze (44) während des Schneidbetriebes zu
verhindern.
Fig. 10 bis 16 zeigen einen Stirnfräser gemäss einer
vierten Ausführungsform der Erfindung, die einen
Stirnfräserkörper (101) mit einer Chiptasche (102)
und einer Kernaufnahmeausnehmung (103) umfasst. Der
Stirnfräserkörper (101) ist im Aufbau im wesentlichen
gleich dem des Stirnfräserkörpers (21), wie er im
Zusammenhang mit Fig. 5 und 6 beschrieben worden ist,
so dass eine diesbezügliche Beschreibung hier
weggelassen werden kann. Eine auswechselbare Spitze
(120) ist abnehmbar durch ein Klemmglied (104) am
Stirnfräserkörper (101) befestigt.
Entsprechend der Darstellung im Einzelnen in Fig. 12
bis 16 hat die auswechselbare Spitze (120) die Form
einer Platte mit der Erscheinungsform eines
Parallelogramms. Im Zusammenhang damit weist die
Spitze eine obere Fläche (121) und eine untere Fläche
(122) auf, die parallel zueinander verlaufen. Die
untere Fläche (122) bildet eine Sitzfläche. Die obere
Fläche (121) hat vier Seiten, welche die Schneidkanten
(123, 124, 125 bzw. 126) bilden. Die Spitze (120)
ist so angepasst, dass die Schneidkante (123) oder
(126) als Schneidkante verwendet wird, wenn die
Spitze (120) an einem vorderen Ende des Stirnfräserkörpers
(101) befestigt ist und jede der Schneidkanten (124
und 125) mit der dazwischen befindlichen Schneidkante
(123) als äussere oder innere Umfangsschneidkante
verwendet wird.
Die obere Fläche (121) der Spitze (120) weist einen
Eckenabschnitt (127) auf, welcher von der Schneidkante
(123) und der Schneidkante (125) gebildet wird, die
als innere Umfangsschneidkante verwendet wird, wenn
die Schneidkante (123) als Endschneidkante verwendet
wird. Ausserdem weist die Spitze (120) einen
Eckenabschnitt (128) auf, welcher dem Eckenabschnitt
(127) diagonal entgegengesetzt angeordnet ist. Jeder
Eckenabschnitt (127 und 128) wird von solch einer
geneigten ebenen Fläche gebildet, dass eine Dicke
der Spitze (120) zwischen der oberen und unteren
Fläche (121 und 122) progressiv vom Mittenabschnitt
der Spitze (120) in Richtung auf die Extremität des
Eckenabschnittes (127, 128) reduziert wird.
Entsprechend der Darstellung in Fig. 11 wird die
Spitze (120) so am Stirnfräserkörper (101) angebracht,
dass ein radialer Spanwinkel an der Schneidkante
(124) bei Verwendung derselben als äussere
Umfangsschneidkante negativ ist und ein positiver
axialer Spanwinkel (α) der Schneidkante (124) zugeordnet
ist, um ein verstärktes Rückenmetall (H 1) zu haben.
Entsprechend der Darstellung in Fig. 17 und 18 ist
es sogar dann möglich, den radialen Spanwinkel an
einem vorderen Ende (125 a) der Schneidkante (125),
die als innere Umfangskante verwendet wird, zu
beschränken, damit keine Zunahme in positiver Richtung
erfolgt, wenn die Spitze (120) den zuvor beschriebenen
geometrischen Aufbau hat und auf einem Stirnfräserkörper
(101) so befestigt ist, dass die als äussere
Umfangsschneidkante verwendete Schneidkante (124)
negativ ist, weil der Eckenabschnitt (127) der oberen
Fläche (121) neben dem vorderen Ende (125 a) der
Schneidkante (125) von der geneigten ebenen Fläche
gebildet ist. Sollte dementsprechend der
Stirnfräserkörper (101) ein verstärktes Rückenmetall
(H 1) haben, wäre es nicht erforderlich, zuvor einen
Spitzenfreiwinkel am vorderen Ende (125 a) der
Schneidkante (125), die als innere Umfangsschneidkante
verwendet wird, auf einen vergrösserten Wert zu
bringen und es wäre möglich, das Auftreten eines
sogenannten Freiflächenaufschlags zu verhindern. So
wäre es möglich, über die gesamte Länge der
Schneidkante (125) eine hohe Spitzenfestigkeit zu
haben.
Da ausserdem der Eckenabschnitt (128) der oberen
Fläche (121), die dem Eckenabschnitt (127) diagonal
entgegengesetzt am vorderen Ende (125 a) der Schneidkante
(125) liegt und die am rückwärtigen Ende der
Schneidkante (124) angeordnet ist, welche als äussere
Umfangsschneidkante verwendet wird, durch dieselbe
geneigte ebene Fläche gebildet wird, ist es als
Ergebnis möglich, einen Drehort jedes Punktes, der
als äussere Umfangsschneidkante verwendeten Schneidkante
(124) in Übereinstimmung mit einem im wesentlichen
identischen Umfang (Y) zu bringen. Dies führt dazu,
dass eine Arbeitsfläche eines Werkstückes mit grösserer
Annäherung an einen rechten Winkel gebracht werden
kann, um es dadurch möglich zu machen, die Schneidgenauigkeit
zu verbessern. Da weiterhin die Eckenabschnitte (127
und 128) beide von der geneigten ebenen Fläche gebildet
werden und die Spitze (120) selbst in eine Gestalt
einer Drehsymmetrie von 180° gebracht wird, wenn eine
der als äussere Umfangsschneidkante verwendeten
Schneidkanten (124) abgenützt ist, kann die Spitze
(120) um 180° gedreht werden, so dass die Schneidkante
(126) als Endschneidkante verwendet wird. So kann
die der Schneidkante (124) entgegengesetzt liegende
Schneidkante (125) als äussere Umfangsschneidkante
verwendet werden. Dies erbringt eine höhere
Wirtschaftlichkeit.
Fig. 19 bis 23 zeigen nur eine auswechselbare Spitze
(130) für die Verwendung bei einem Stirnfräser gemäss
einer fünften Ausführungsform der Erfindung, wobei
der Stirnfräserkörper im wesentlichen identisch mit
dem der Fig. 10 und 11 ist. Die Spitze (130) hat
eine obere Fläche (131) und diese obere Fläche (131)
weist einen Eckenabschnitt (134) auf, der von einer
als Endschneidkante verwendeten Schneidkante (132)
und einer als innere Umfangsschneidkante verwendeten
Schneidkante (133) gebildet wird, wenn die Spitze
(130) auf dem Stirnfräserkörper befestigt ist. Die
Spitze (130) weist darüber hinaus einen Eckenabschnitt
(135) auf, welcher dem Eckenabschnitt (134)
entgegengesetzt angeordnet ist. Jeder Eckenabschnitt
(134 und 135) wird von einer konvex gekrümmten,
geneigten Fläche so gebildet, dass eine Dicke der
Spitze (130) zwischen der oberen Fläche (131) und
einer unteren Fläche (136) progressiv in Richtung auf
die Extremität der Eckenabschnitte (134, 135) reduziert
wird.
Fig. 24 bis 28 zeigen eine auswechselbare Spitze (140)
für die Verwendung in einem Stirnfräser gemäss einer
sechsten Ausführungsform der Erfindung, wobei der
Stirnfräserkörper im wesentlichen dem der Fig. 10 und
11 entspricht und hier weggelassen ist. Die Spitze
(140) hat die Form einer Platte mit im wesentlichen
quadratischer Form. Die Spitze (140) weist eine
untere Fläche (141) auf, die als eine Sitzfläche
verwendet wird. Eine obere Fläche (142) der Spitze
(140) ist so ausgebildet, dass sie zwei geneigte
ebene Oberflächenabschnitte (143 und 143) mit einer
dazwischenliegenden einzelnen, diagonalen Rippenlinie
aufweist, so dass die Spitze (140) in Draufsicht die
Form eines Rhombus hat. Die obere Fläche (142) hat
vier Seiten, die in Schneidkanten (144, 145, 146
bzw. 147) gebildet sind. Jeder Eckenabschnitt (148
und 149) der oberen Fläche (142) mit der
dazwischenliegenden diagonalen Rippenlinie wird von
einer geneigten ebenen Fläche so gebildet, dass eine
Dicke der Spitze (140) zwischen der oberen und unteren
Fläche (141, 142) progressiv in Richtung auf die
Extremität des Eckenabschnittes (148, 149) reduziert
wird. Wenn die Spitze (140) auf dem Stirnfräserkörper
befestigt ist, wird die Schneidkante (144 oder 147)
als Endschneidkante verwendet. Die Schneidkante (145
oder 146) wird dann als innere oder äussere
Umfangsschneidkante verwendet.
Die auswechselbaren Spitzen (130 und 140) entsprechend
der fünften und sechsten Ausführungsform, wie sie in
Fig. 19 bis 23 und Fig. 24 bis 28 dargestellt sind,
erbringen unerwartete, verdienstvolle Ergebnisse,
ähnlich denen, die im Zusammenhang mit der in Fig.
10 bis 18 beschriebenen vierten Ausführungsform
angegeben worden sind.
Fig. 29 bis 35 zeigen einen Stirnfräser gemäss einer
siebten Ausführungsform der Erfindung, welcher einen
Stirnfräserkörper (201) mit einer Chiptasche (202)
und einer Kernaufnahmeausnehmung (203) umfasst. Der
Stirnfräserkörper (201) gleicht im wesentlichen dem
Aufbau des Stirnfräserkörpers (21) der in Fig. 5 und
6 dargestellten Ausführungsform und wird hier zur
Vermeidung von Wiederholungen nicht beschrieben.
Eine auswechselbare Spitze, die allgemein das
Bezugszeichen (210) trägt, ist abnehmbar mittels
eines Klemmgliedes (204) am Stirnfräserkörper (201)
befestigt.
Entsprechend der Darstellung in Fig. 32 bis 35 hat
die auswechselbare Spitze (210) die Form einer Platte
und weist eine untere Fläche (212) auf, die eine
Sitzfläche bildet, sowie eine obere Fläche (213),
die eine Flanke bildet. Eine im wesentlichen
kreisförmig konvex gekrümmte, äussere Umfangsschneidkante
(215) ist an einer Rippenlinie der oberen Fläche
(213) ausgebildet, die sich an der äusseren Umfangsseite
des Stirnfräserkörpers (201) befindet. Eine linear
verlaufende Endschneidkante (216) ist an einer
Rippenlinie der oberen Fläche (213) ausgebildet, die
neben einem vorderen Ende des Stirnfräserkörpers
(201) liegt. Entsprechend der Darstellung in Fig. 29
bis 31 ist die Spitze (210) so auf dem Stirnfräserkörper
(201) befestigt, dass die Endschneidkante (216) im
Abstand von der Achse (O 2) liegt. Die Spitze (210)
weist eine innere Umfangsschneidkante (221) auf, die
entlang einer Rippenlinie der oberen Fläche (213)
ausgebildet ist, welche sich an der inneren Umfangsseite
befindet, wenn die Spitze (210) auf dem Stirnfräserkörper
(201) befestigt ist. Eine Nut (222) mit einem
U-förmigen Querschnitt ist in einem Mittelabschnitt
der unteren Fläche (212) der Spitze (210) ausgebildet
und verläuft entlang der Achse (O 2) des Stirnfräserkörpers
(201). Eine Seitenwandfläche der Nut (222) ist auf
die innere Umfangsschneidkante (221) der Spitze (210)
gerichtet und bildet eine Anschlagfläche (223) zur
Aufnahme einer Kraftkomponente des Schneidvorschubs
von der äusseren Umfangsschneidkante (215) aufgrund
des Schneidbetriebes des Stirnfräsers. Eine
Seitenwandfläche der auf die Anschlagfläche (223)
gerichteten Nut (222) bildet eine Anschlagfläche (224)
zur Aufnahme einer Kraftkomponente des Schneidvorschubes
von der inneren Umfangsschneidkante (221) aufgrund
des Schneidbetriebes des Stirnfräsers.
Entsprechend der Darstellung in Fig. 29 bis 31 ist
die auswechselbare Spitze (210) abnehmbar auf einem
Spitzensitz des Stirnfräserkörpers (201) befestigt
und befindet sich an der äusseren Umfangsseite im
Abstand von der Achse (O 2) des Stirnfräserkörpers
(201), so dass die äussere und innere Umfangsschneidkante
(215 und 221) an der äusseren bzw. inneren Umfangsseite
des Stirnfräserkörpers (201) angeordnet sind. Die
Spitze (210) ist durch den Eingriff eines konvexen
Abschnittes oder Vorsprungs (205), welche am
Spitzensitz des Stirnfräserkörpers (201) ausgebildet
ist, in der Nut (222) fixiert, die in der unteren
Fläche (212) der Spitze (210) ausgebildet ist.
Ebenso wie beim Stirnfräserkörper (21), welcher in
Fig. 5 und 6 dargestellt ist, ist die Kernaufnahmeausnehmung
(203) in der Mitte einer vorderen Endfläche des
Stirnfräserkörpers (201) ausgebildet, und verläuft in
einem vorbestimmten Abstand von der vorderen Endfläche
entlang der Achse (O 2). Die Ausnehmung (203) nimmt
einen Kern auf, welcher nach dem Schneiden im Werkstück
verbleibt, und zwar aufgrund der Tatsache, dass die
Spitze (210) im Abstand von der Achse (O 2) des
Stirnfräserkörpers (201) ausgebildet ist. Die Spitze
(210) ist so am Stirnfräserkörper (201) befestigt,
dass sie die innere Umfangsschneidkante (221) der
Spitze (210) zur Kernaufnahmeausnehmung (203) im
Stirnfräserkörper (201) freigibt. Der dem
Stirnfräserkörper (201) und die daran befestigte
auswechselbare Spitze (210) umfassende Stirnfräser
arbeitet im wesentlichen auf dieselbe Weise wie der,
welcher im Zusammenhang mit Fig. 5 und 6 beschrieben
wurde. Unerwartete Vorteile ergeben sich ebenso wie
beim Stirnfräser der Fig. 5 und 6, da die Nut (222)
in der unteren Fläche (212) der Spitze (210) vorgesehen
ist, um unabhängig die Anschlagflächen (223 und 224)
zu bilden, welche jeweils die Kraftkomponenten des
Schneidvorschubs der jeweiligen äusseren und inneren
Umfangsschneidkanten (215 und 221) aufnehmen, ohne
dass ein Verschieben und ein Spiel an der Spitze (210)
auftreten könnten, sogar wenn ein hochbelasteter
Schneidbetrieb erfolgt. Der Schneidbetrieb kann mit
hoher Genauigkeit ablaufen.
Fig. 36 bis 39 zeigen nur eine auswechselbare Spitze
(230) für die Verwendung bei einem Stirnfräser gemäss
einer achten Ausführungsform der Erfindung, wobei
ein Stirnfräserkörper im wesentlichen identisch mit
dem der Fig. 29 bis 31 ist und daher zur Vermeidung
von Wiederholungen hier nicht beschrieben wird. Die
Spitze (230) weist eine obere Fläche (233) auf, die
mit einem Paar von Rippenlinien versehen ist,
entlang denen zwei Sätze von glatt konvex gekrümmten,
äusseren, peripheren Schneidkanten (235 a und 235 b),
linearen Endschneidkanten (236 a und 236 b) und inneren
peripheren Schneidkanten (241 a und 241 b) drehsymmetrisch
über 180° ausgebildet sind. Insbesondere wenn ein
Satz aus einer äusseren Umfangsschneidkante (235 a),
einer Endschneidkante (236 a) und einer inneren
Umfangsschneidkante (241 a) aufgrund des Schneidbetriebes
abgenutzt ist, wird die Spitze (230) um 180° gedreht,
so dass der andere Satz aus der äusseren
Umfangsschneidkante (230 b), der Endschneidkante (236 b)
und der inneren Umfangsschneidkante (241 b) nachfolgend
verwendet werden kann. Eine Nut (242) mit
Anschlagflächen (243 und 244) gleich der Nut (222)
der siebten Ausführungsform in Fig. 32 bis 35 ist
ebenso in einem Mittelabschnitt einer unteren Fläche
(232) der Spitze (230) ausgebildet.
Fig. 40 bis 48 zeigen einen Stirnfräser gemäss einer
neunten Ausführungsform der Erfindung, der einen
Stirnfräserkörper (301) mit einer Chiptasche (302)
und eine Kernaufnahmeausnehmung (303) umfasst. Der
Stirnfräserkörper (301) gleicht in seinem Aufbau
im wesentlichen dem anhand von Fig. 5 und 6
beschriebenen Stirnfräserkörper (21) und wird daher
hier nicht mehr beschrieben. Die auswechselbare
Spitze, die allgemein das Bezugszeichen (325) trägt,
ist durch ein Klemmglied (304) abnehmbar am
Stirnfräserkörper (301) befestigt.
Entsprechend der Darstellung in Fig. 43 bis 47
entspricht die auswechselbare Spitze (325) im
wesentlichen der auswechselbaren Spitze (230) gemäss
Fig. 36 bis 39. Jedoch hat die obere Fläche (313)
zusätzlich Eckenabschnitte (326 a und 326 b), die durch
lineare Endschneidkanten (316 a und 316 b) und innere
Umfangsschneidkanten (311 a bzw. 311 b) gebildet sind.
Jeder der Eckenabschnitte (326 a und 326 b) wird durch
eine geneigte ebene Fläche gebildet, so dass eine
Dicke der Spitze (325) zwischen der oberen Fläche
(313) und einer unteren Fläche (312) in Richtung
auf die Extremität des Eckenabschnittes (326 a, 326 b)
zunehmend reduziert wird. Eine Nut (342) mit
Anschlagflächen (343 und 344) gleicht denen der Nut
(222) der in Fig. 32 bis 35 dargestellten siebten
Ausführungsform ist ebenso in einem Mittelabschnitt
der unteren Fläche (312) der Spitze (325) ausgebildet.
Entsprechend der Darstellung in Fig. 40 bis 42 ist
im Betrieb die Spitze (325) auf einem Spitzensitz
des Stirnfräserkörpers (301) so befestigt, dass die
obere Fläche (313) an einer Stelle oberhalb einer
Achse (O 3) des Stirnfräserkörpers (301) angeordnet
ist.
Die auswechselbaren Spitzen (230 und 325) der achten
bzw. neunten Ausführungsform, dargestellt in Fig.
36 bis 39 bzw. Fig. 40 bis 47, können unerwartete
Vorteile ebenso erbringen, wie die Spitze der in
Fig. 29 bis 35 dargestellten siebten Ausführungsform.
Die Spitzen (230 und 325) haben weiterhin Vorteile,
da zwei Sätze von glatt konvex gekrümmten, äusseren
Umfangsschneidkanten (235 a und 235 b; 315 a, 315 b),
sowie Endschneidkanten (236 a, 236 b; 316 a, 316 b) und
innere Umfangsschneidkanten (241 a, 241 b; 311 a, 311 b)
in symmetrischer Gestalt ausgebildet sind. Wenn eine
der äusseren Umfangsschneidkanten (235 a, 315 a) abgenützt
ist, wird die Spitze (230, 325) um 180° gedreht, so
dass die andere äussere Umfangsschneidkante (235 b,
315 b) und dergleichen entgegengesetzt zur äusseren
Umfangsschneidkante (235 a, 315 a) und dergleichen
verwendet werden, was zu einer höheren Wirtschaftlichkeit
führt.
Insbesondere entsprechend der Darstellung in Fig. 40
bis 42 wäre es sogar dann möglich zu verhindern,
dass ein radialer Spanwinkel am vorderen Ende (327)
der inneren Umfangsschneidkante (311 a) in positiver
Richtung vergrössert wird, wie dies der Fall ist bei
einer Spitze, die in Fig. 48 in Zwei-Punkt-Strich-Linien
dargestellt ist, wenn die Spitze (325) so befestigt
ist, dass die obere Fläche (312) sich an einer Stelle
oberhalb der Achse (O 3) des Stirnfräserkörpers (301)
befindet und ein radialer Spanwinkel an der äusseren
Umfangsschneidkante (315 a) negativ ist, so dass ein
Freiflächenauftreffen an der Flanke nicht auftreten
kann, da der Eckenabschnitt (326 a) neben dem vorderen
Ende (327) der inneren Umfangsschneidkante (311 a)
von der geneigten Fläche gebildet wird. Entsprechend
der Darstellung in Fig. 41 ist es möglich, ein
verstärktes Rückenmetall (H 2) des Stirnfräserkörpers
(301) sicherzustellen. Ausserdem ist es möglich, die
Werkzeugsteifigkeit des Stirnfräserkörpers (301) zu
erhöhen.
Obwohl die siebte, achte und neunte Ausführungsform
so beschrieben worden sind, dass jede auswechselbare
Spitze (210, 230, 325) in der unteren Fläche (212;
232; 312) die Nut (222; 242; 342) aufweist und die
Seitenwandfläche der Nut die Anschlagflächen (223,
224; 243, 244; 343, 344) jeweils zum Aufnehmen der
Kraftkomponenten des Schneidvorschubs der jeweiligen
äusseren und inneren Umfangsschneidkanten (215, 221;
235 a, 235 b; 315 a, 315 b) bildet, ist die vorliegende
Erfindung auf diese dargestellten Ausführungsbeispiele
nicht beschränkt. Die auswechselbare Spitze kann an
ihrer unteren Fläche einen konvexen Abschnitt oder
Vorsprung aufweisen, der die zuvor beschriebenen
Anschlagflächen bildet. In diesem Fall weist der
Stirnfräserkörper im Spitzensitz einen konkaven
Abschnitt oder eine Ausnehmung auf, in der der Vorsprung
passend sitzt, wie dies beispielsweise bei der zweiten
Ausführungsform in Fig. 8 der Fall ist.
Fig. 49 bis 52 zeigen eine zehnte Ausführungsform
der Erfindung.
Dieser Stirnfräser gleicht hinsichtlich seines
konstruktiven Aufbaus dem in Fig. 10 bis 16
dargestellten Stirnfräser, unterscheidet sich von
diesem jedoch durch ein Paar von auswechselbaren
Spitzen (424-1, 424-2). Diese Spitzen sind am vorderen
Endabschnitt eines Stirnfräserkörpers (421) ausgebildet
und zwar symmetrisch zur Achse (O 4). Vordere
Endabschnitte des Körpers (421) sind weggeschnitten,
um ein Paar von Chiptaschen (422-11, 422-2) zu
bilden. Diese Chiptaschen sind ebenso symmetrisch
hinsichtlich der Achse (O 4) des Körpers (421)
angeordnet. Ein Spitzensitz (423) in Form einer
Ausnehmung mit rechtwinkligem Querschnitt ist in
einem Teil einer Wand ausgebildet, die jede Chiptasche
(422) bildet und zwar in dem Teil der Wand, welcher
in Drehrichtung des Stirnfräsers gerichtet ist.
Vorsprünge (423 b-1, 423 b -2) verlaufen in Richtung der
Achse (O 4) und sind an den Bodenflächen (423 a-1,
423 a-2) der Spitzensitze (423-1, 423-2) vorgesehen.
Die Spitzen (424-1, 424-2) weisen Ausnehmungen (424 e-1,
424 e-2) auf, die den Vorsprüngen (423 b-1, 423 b-2)
komplementär und in ihren unteren Flächen (424 d-1,
424 d-2) ausgebildet sind. Diese Spitzen sind in die
Spitzensitze (423-1, 423-2) eingesetzt und dort durch
Klemmglieder (426-1, 426-2) und Schrauben (427-1,
427-2) befestigt. Die Spitzen (424-1, 424-2) sind
gleich beabstandet von der Achse (O 4) des
Stirnfräserkörpers (421). Jede der Spitzen (424-1,
424-2) hat eine Endschneidkante (424 a), eine äussere
Umfangsschneidkante (424 b) und eine innere
Umfangsschneidkante (424 c). Ein radialer Spanwinkel
jeder auswechselbaren Spitze (424) ist auf 0 bis 5°
eingestellt. Ein axialer Spanwinkel ist auf 5 bis 10°
eingestellt, obwohl die radialen Spanwinkel der
Spitzen (424-1, 424-2) entsprechend der Darstellung
in Fig. 50 auf 0° eingestellt sind.
Eine Kernaufnahmeausnehmung (425) ist in der Mitte
der vorderen Endfläche des Stirnfräserkörpers (421)
ausgebildet. Ein Abstand von der Achse (O 4) zur
Wandfläche der Kernaufnahmeausnehmung (425) ist auf
einen Wert eingestellt, der gleich oder grösser dem
des Abstandes von der Achse (O 4) zu einem der inneren
Umfangsenden der Endschneidkanten (424 a-1, 424 a-2)
ist.
Bei diesem Stirnfräser wird die Axialbelastung auf
zwei endseitige Schneidkanten verteilt, so dass keine
übermässige Axiallast auf die inneren Umfangsabschnitte
derselben ausgeübt wird. So ist es möglich zu verhindern,
dass die auswechselbaren Spitzen brechen. Weiterhin
erfolgt das Querschneiden durch die inneren und
äusseren Umfangsschneidkanten beider Spitzen. Somit
kann der Stirnfräser einer verstärkten Schneidlast
widerstehen, so dass ein Schneidbetrieb mit höherer
Geschwindigkeit erzielt werden kann.
Bei der in Fig. 49 bis 52 dargestellten Ausführungsform
sind nur zwei auswechselbare Spitzen befestigt, obwohl
es möglich ist, dass der Stirnfräser dahingehend
abgeändert ist, mehr als zwei (beispielsweise vier)
Spitzen aufzuweisen, die symmetrisch hinsichtlich
der Achse des Stirnfräserkörpers angeordnet sind. Es
ist ebenso möglich, den Stirnfräser dahingehend
abzuändern, dass die auswechselbaren Spitzen der
zuvor beschriebenen Ausführungsformen montiert werden
(beispielsweise die Spitzen (210) gemäss Fig. 32 bis
35).
Entsprechend der vorstehenden Beschreibung umfasst der
Stirnfräser gemäss der Erfindung eine am vorderen
Ende eines Stirnfräserkörpers befestigte auswechselbare
Spitze, die gegenüber der Achse des Stirnfräserkörpers
beabstandet ist. Zunächst bildet eine der Schneidkanten
der auswechselbaren Spitze, die neben dem vorderen
Ende des Stirnfräserkörpers angeordnet ist und von
einer äusseren Umfangsseite des Stirnfräserkörpers
in Richtung auf die innere Umfangsseite verläuft, eine
endseitige oder stirnseitige Schneidkante für das
Schneiden beim Axialvorschub. Die Schneidkanten der
Spitze, die jeweils von den äusseren und inneren
Umfangsenden dieser Endschneidkante in Richtung auf
das hintere Ende des Stirnfräserkörpers verlaufen,
bilden eine äussere Umfangsschneidkante bzw. eine
innere Umfangsschneidkante, die dann wirksam wird,
wenn ein Querschneiden erfolgt, d.h. in einer Richtung
senkrecht zum vorgenannten Axialschneiden.
Da die auswechselbare Spitze von der Achse des
Stirnfräserkörpers beabstandet ist, sind das innere
Umfangsende der Endschneidkante und die innere
Umfangsschneidkante die vom inneren Umfangsende
der Endschneidkante ausgehen, ebenso von der Achse
des Stirnfräserkörpers beabstandet. Folglich arbeiten
das innere Umfangsende der Endschneidkante und die
innere Umfangsschneidkante mit einer relativ hohen
Schneidgeschwindigkeit, wobei keine übermässige
Axialbelastung auf das innere Umfangsende der
Endschneidkante ausgeübt wird. Somit ist es möglich
zu verhindern, dass die auswechselbare Spitze und
insbesondere die Endschneidkante derselben bricht.
Sogar wenn der Stirnfräser einen grossen Durchmesser
hat, ist es möglich, eine auswechselbare Spitze
geringer Grösse zu verwenden, indem der Abstand
zwischen der Achse des Stirnfräserkörpers und der
Spitze vergrössert wird.
Obwohl die Anordnung, bei der das innere Umfangsende
der Endschneidkante von der Achse des Stirnfräserkörpers
beabstandet ist, einen säulenförmigen Kern zur Folge
haben würde, der im Drehzentrum eines zu schneidenden
Werkstückes ausgebildet ist, umfasst der Stirnfräser
gemäss der Erfindung eine Kernaufnahmeausnehmung in
der Mitte einer vorderen Endfläche des Stirnfräserkörpers,
mit einer Grösse gleich oder grösser dem Abstand der
Achse des Stirnfräserkörpers zur auswechselbaren Spitze,
so dass der Kern innerhalb der Kernaufnahmeausnehmung
gewachsen ist. Der Kern wird durch die innere
Umfangsschneidkante der Spitze weggeschnitten, wenn
vom Fräser ein Querschneiden vollzogen wird.
Ein Stirnfräser gemäss der vierten, fünften und
sechsten Ausführungsform der Erfindung, wie sie
in Fig. 10 bis 18, Fig. 19 bis 23 bzw. Fig. 24 bis
28 dargestellt sind, haben eine auswechselbare Spitze
mit einer oberen Fläche, an der ein erster Eckenabschnitt
ausgebildet ist, und zwar durch eine als Endschneidkante
verwendete Schneidkante, wenn die Spitze am
Stirnfräserkörper befestigt ist, und durch eine zweite
Schneidkante, die als innere Umfangsschneidkante
verwendet wird. Die genannte obere Fläche weist
weiterhin einen zweiten Eckenabschnitt auf, der
diagonal entgegengesetzt zu dem ersten Eckenabschnitt
ausgebildet ist. Jeder der Eckenabschnitte wird von
einer geneigten Fläche gebildet, so dass eine Dicke
der Spitze zwischen der oberen und unteren Fläche vom
Mittelabschnitt der oberen Fläche in Richtung auf die
Extremität des Eckenabschnittes zunehmend abnimmt.
Bei diesem Stirnfräser mit der zuvor beschriebenen
auswechselbaren Spitze, die am Stirnfräserkörper so
befestigt ist, dass ein positiver axialer Spanwinkel
vorliegt, ist es möglich, ohne Abnahme der Festigkeit
der Spitzennase ein stärkeres Rückenmetall des
Stirnfräserkörpers vorzusehen, um dadurch eine gute
Schneidfunktion zu gewärleisten. Wenn ausserdem die
Spitze auf dem Stirnfräserkörper befestigt ist,
werden die als äussere Umfangsschneidkante verwendete
Schneidkante und die als innere Umfangsschneidkante
verwendete Schneidkante gegeneinander ausgetauscht.
Dies ermöglicht eine verbesserte Wirtschaftlichkeit.
Es ist weiterhin möglich, einen Drehort jedes Punktes,
der als äussere Umfangsschneidkante verwendeten
Schneidkante in Übereinstimmung mit einem im wesentlichem
identischen Umfang zu bringen. Dies ermöglicht die
Erzielung einer höheren Schneidgenauigkeit.
Ausserdem umfasst ein Stirnfräser gemäss der siebten,
achten und neunten Ausführungsform, wie sie in Fig.
29 bis 35, Fig. 36 bis 39 bzw. Fig. 40 bis 48
dargestellt ist, eine auswechselbare Spitze mit einer
glatt und konvex gekrümmten äusseren Umfangsschneidkante,
die von einer Schneidkante der oberen Fläche der Spitze
gebildet wird, die an der äusseren Umfangsseite des
Stirnfräserkörpers angeordnet ist. Eine innere
Umfangsschneidkante wird durch eine Schneidkante der
oberen Fläche gebildet, die an der inneren Umfangssseite
des Stirnfräserkörpers ausgebildet ist. Anschlagflächen
gegen den Stirnfräserkörper, die jeweils Kraftkomponenten
des Schneidvorschubes der jeweiligen äusseren und
inneren Umfangsschneidkanten aufnehmen, sind jeweils
an Stellen anders als die obere Fläche der Spitze
angeordnet. Somit ist es möglich, den Querschub und
das Axialschneiden mit nur einer einzelnen auswechselbaren
Spitze vorzunehmen. Sollte der Stirnfräserkörper
ausserdem einen vergrösserten Durchmesser haben, so
wäre es nicht erforderlich, die Spitze zu vergrössern,
wodurch eine erhöhte Wirtschaftlichkeit gewährleistet
ist.
Claims (25)
1. Stirnfräser mit einem Stirnfräserkörper (21),
dem eine Achse, ein vorderes und ein hinteres
Ende zugeordnet sind, mit einem auswechselbaren
Schneidteil (24), welches am vorderen Ende des
Stirnfräserkörpers angeordnet ist, dadurch
gekennzeichnet, dass das Schneidteil
im Abstand zur Achse (O 1) angeordnet ist, dass
der Schneidfräserkörper (21) eine Kernaufnahmeausnehmung
(25) aufweist, die in der Mitte einer Endfläche
des Stirnfräserkörpers an dessen vorderen Ende
ausgebildet ist, dass diese Kernaufnahmeausnehmung
eine Grösse hat, die zumindest gleich einem Abstand
zwischen der Achse des Stirnfräserkörpers und dem
Schneidteil ist, und dass das Schneidteil (24)
eine Vielzahl von Schneidkanten (24 a, 24 b, 24 c)
aufweist, und zwar eine erste Schneidkante (24 a)
neben der Endfläche des Stirnfräserkörpers, die
von einer äusseren Umfangsseite des Stirnfräserkörpers
in Richtung auf eine innere Umfangsseite desselben
verläuft, um eine Endschneidkante zu bilden, und
eine zweite und dritte Schneidkante (24 b, 24 c),
die jeweils von äusseren und inneren Umfangsenden
der Endschneidkante zum rückwärtigen Ende des
Stirnfräserkörprers verlaufen, um äussere und
innere Umfangsschneidkanten zu bilden.
2. Stirnfräser nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass die
Endschneidkante des Schneidteils in Richtung auf
das hintere Ende des Stirnfräserkörpers schräg
verläuft, wenn sich diese Endschneidkante der
Achse des Stirnfräserkörpers nähert, und dass
die innere Umfangsschneidkante (24 c) in Richtung
auf die Achse des Stirnfräserkörpers schräg
verläuft, wenn die innere Umfangsschneidkante
sich dem hinteren Ende des Stirnfräserkörpers
nähert.
3. Stirnfräser nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, dass die äussere
Umfangsschneidkante (24 b) im wesentlichen parallel
zur Achse (O 1) des Stirnfräserkörpers (21) verläuft.
4. Stirnfräser nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, dass die äussere
Umfangsschneidkante (24 b) in Richtung auf die
Achse (O 1) des Stirnfräserkörpers (21) schräg
verläuft, wenn die äussere Umfangsschneidkante
sich dem hinteren Ende des Stirnfräserkörpers
nähert.
5. Stirnfräser nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass
Verschiebungsverhinderungsmittel (24 d; 23 a)
vorgesehen sind, um ein Verschieben des
Schneidteils (24) während des Schneidbetriebes
des Stirnfräsers zu verhindern.
6. Stirnfräser nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, dass die
Verschiebungsverhinderungsmittel eine Ausnehmung
(23 a), die im Stirnfräserkörper (21) oder im
Schneidteil (24) ausgebildet ist, und einen dazu
komplementierenden Vorsprung (24 d) in dem
entsprechenden anderen Teil umfasst, wobei der
Vorsprung und die Ausnehmung in Eingriff miteinander
bringbar sind.
7. Stirnfräser nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, dass die Ausnehmung
(23 a) der Verschiebungsverhinderungsmittel einen
im wesentlichen V-förmigen Querschnitt hat.
8. Stirnfräser nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, dass die Ausnehmung
(23 a) der Verschiebungsverhinderungsmittel einen
im wesentlichen U-förmigen Querschnitt hat.
9. Stirnfräser nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass die
Kernaufnahmeausnehmung (25) im Stirnfräserkörper
(21) einen im wesentlichen halbkreisförmigen
Querschnitt hat.
10. Stirnfräser nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass das
auswechselbare Schneidteil (120) eine untere
Fläche (122) und eine im wesentlichen rechtwinklige
obere Fläche (121) mit vier Schneidkanten (123,
124, 125, 126) aufweist, dass die obere Fläche
(121) einen ersten Eckenabschnitt (127) aufweist,
welcher von der Endschneidkante (125) und der
inneren Umfangsschneidkante (123) gebildet ist,
und einen zweiten Eckenabschnitt (128) umfasst,
der diagonal entgegengesetzt dem ersten
Eckenabschnitt angeordnet ist, wobei sich ein
zentraler Abschnitt zwischen beiden Eckenabschnitten
befindet, dass jeder Eckenabschnitt von einer
Schrägfläche gebildet wird, so dass die Dicke des
Schneidteiles zwischen der unteren und der oberen
Fläche vom Mittelabschnitt in Richtung auf die
Extremität des Eckenabschnittes abnimmt.
11. Stirnfräser nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, dass die Schrägfläche
eben ist.
12. Stirnfräser nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, dass die Schrägfläche
konvex gekrümmt ist.
13. Stirnfräser nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, dass der
Mittelabschnitt der oberen Fläche (123) des
Schneidteiles ein Paar von Schrägflächensektionen
(143, 143) umfasst, die jeweils neben dem ersten
und zweiten Eckenabschnitt (148, 149) so ausgebildet
sind, dass eine einzelne Rippenlinie zwischen dem
Paar von Schrägflächensektionen ausgebildet ist.
14. Stirnfräser nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass die äussere
Umfangsschneidkante des Schneidteiles eine glatte,
konvex gekrümmte Schneidkante ist.
15. Stirnfräser nach Anspruch 14, dadurch
gekennzeichnet, dass das Schneidteil
eine untere Fläche, eine obere Fläche und erste
und zweite Anschlagflächen aufweist, die an Stellen,
anders als die obere Fläche, ausgebildet sind,
um jeweils Kraftkomponenten des Schneidvorschubes
der jeweiligen äusseren und inneren Schneidkante
aufzunehmen.
16. Stirnfräser nach Anspruch 15, dadurch
gekennzeichnet, dass das Schneidteil
in seiner unteren Fläche eine Nut mit
entgegengesetzten Seitenwandflächen aufweist, wobei
die Anschlagflächen von den entgegengesetzten
Seitenwandflächen gebildet sind.
17. Stirnfräser nach Anspruch 15, dadurch
gekennzeichnet, dass die
Umfangsschneidkante des Schneidteiles eine glatt
konvex gekrümmte Schneidekante ist.
18. Stirnfräser nach Anspruch 17, dadurch
gekennzeichnet, dass die obere
Fläche des auswechselbaren Schneidteils einen
ersten Eckenabschnitt aufweist, welcher von der
Endschneidkante und der inneren Umfangskante
gebildet wird, dass das Schneidteil weiterhin
einen zweiten Eckenabschnitt aufweist, welcher
dem ersten Eckenabschnitt diagonal entgegengesetzt
ist, wobei zwischen den beiden Eckenabschnitten
ein Mittelabschnitt vorgesehen ist, und dass der
erste und zweite Eckenabschnitt von einer
Schrägfläche gebildet sind, so dass die Dicke
des Schneidteils vom Mittelabschnitt zur
Extremität des Eckenabschnittes zunehmend abnimmt.
19. Stirnfräser nach Anspruch 18, dadurch
gekennzeichnet, dass die Schrägfläche
eben ist.
20. Stirnfräser nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass das Schneidteil
zumindest zwei Schneidspitzen (424-1, 424-2)
aufweist, die am vorderen Ende des Stirnfräserkörpers
(421) im Abstand zu dessen Achse (O 4) angeordnet
sind, dass die zumindest zwei Spitzen symmetrisch
zur Achse des Stirnfräserkörpers angeordnet sind,
dass jede Spitze eine Vielzahl von Schneidkanten
aufweist, von denen eine erste neben der Endfläche
des Stirnfräserkörpers angeordnet ist und von
einer äusseren Umfangsseite des Stirnfräserkörpers
zu einer inneren Umfangsseite verläuft und eine
Endschneidkante (424 a-2, 424 a-1) bildet, von denen
eine zweite und dritte jeweils von den äusseren
und inneren Umfangsenden der Endschneidkante in
Richtung auf das hintere Ende des Stirnfräserkörpers
verläuft, um eine äussere bzw. innere
Umfangsschneidkante (424 b-1, 424 b-2; 424 c-1, 424 c-2)
bildet.
21. Stirnfräser nach Anspruch 20, dadurch
gekennzeichnet, dass die
Endschneidfläche (424 a-1, 424 a-2) jeder
auswechselbaren Spitze zum hinteren Ende des
Stirnfräserkörpers schräg verläuft, wenn sich
die Endschneidkante der Achse des Stirnfräserkörpers
nähert, und dass die innere Umfangsschneidkante
(424 c-1, 424 c-2) jeder auswechselbaren Spitze in
Richtung zur Achse (O 4) des Stirnfräserkörpers
schräg verläuft, wenn sich die innere
Umfangsschneidkante dem hinteren Ende des
Stirnfräserkörpers nähert.
22. Stirnfräser nach Anspruch 21, dadurch
gekennzeichnet, dass die äussere
Umfangsschneidkante (424 b-1, 424 b-2) jeder
auswechselbaren Spitze im wesentlichen parallel
zur Achse des Stirnfräserkörpers verläuft.
23. Stirnfräser nach Anspruch 21, dadurch
gekennzeichnet, dass die äussere
Umfangsschneidkante jeder Spitze schräg zur Achse
des Stirnfräserkörpers verläuft, wenn sich die
äussere Umfangsschneidkante dem hinteren Ende des
Stirnfräserkörpers nähert.
24. Stirnfräser nach Anspruch 20, dadurch
gekennzeichnet, dass
Verschiebungsverhinderungsmittel vorgesehen sind,
um ein Verschieben der Spitzen während des
Schneidbetriebes des Stirnfräsers zu verhindern.
25. Stirnfräser nach Anspruch 20, dadurch
gekennzeichnet, dass jede
auswechselbare Spitze eine untere Fläche und
eine im wesentlichen rechtwinklige obere Fläche
mit vier Schneidkanten aufweist, dass die obere
Fläche einen ersten Eckenabschnitt aufweist, der
von der Endschneidkante und der inneren
Umfangsschneidkante gebildet wird, sowie einen
zweiten Eckenabschnitt, der Diagonal dem
erstgenannten Eckenabschnitt ausgebildet ist,
wobei beide Eckenabschnitte zwischen sich einen
zentralen Bereich bilden, dass der erste und zweite
Eckenabschnitt von einer Schrägfläche gebildet
sind, so dass die Dicke der auswechselbaren Spitze
zwischen der unteren und oberen Fläche vom
Mittelabschnitt zur Extremität der Eckenabschnitte
zunehmend abnimmt.
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
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