DE3600077C2

DE3600077C2 -

Info

Publication number: DE3600077C2
Application number: DE3600077A
Authority: DE
Inventors: Osamu Tsujimura; Takayoshi Saito; Tatsuo Tokio/Tokyo Jp Arai
Original assignee: Mitsubishi Metal Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 1985-10-25
Filing date: 1986-01-03
Publication date: 1989-05-03
Also published as: US4693641A; DE3600077A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Bohrnutenfräser gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein derartiger Bohrnutenfräser ist aus der DE-AS 20 12 735 bekannt.

Bei diesem Bohrnutenfräser ist der Schneideinsatz unter einem positiven radialen Spanwinkel für die äußere Umfangsschneidkante im Fräserkörper eingesetzt. Dadurch wird der Betrag des "Rückenmetalls", der der Dicke und der Länge des Abschnitts des Werkzeugkörpers entspricht, in dem die Aufnahmeausnehmung für den Einsatz ausgebildet ist, unzulässig klein, so daß auch die Steifigkeit des Werkzeuges gering ist, mit der Folge, daß das Werkzeug eine erhöhte Schneidlast nicht aufnehmen kann. Daher muß der Einsatz derart angeordnet werden, daß ein ausreichender Betrag des Rückenmetalls vorhanden ist. Bei der erfindungsgemäßen Lösung befindet sich hinter dem Einsatz ein ausreichend großer Betrag an Rückenmetall, da der äußeren Umfangschneidkante ein negativer radialer Spannwinkel zugeordnet ist. Die Schnittbedingungen an der inneren Umfangschneidkante werden aber durch diese Maßnahme dadurch ungünstig, als sich dort ein vergleichsweise großer positiver radialer Spanwinkel ergibt. Dieser wiederum würde einen vergleichsweise großen Freiwinkel erforderlich machen, was aber eine Herabsetzung der Festigkeit des Schneideinsatzes zur Folge hätte.

Gegenüber diesem Stand der Technik besteht die Aufgabe der Erfindung darin, die Schnittbedingungen an der inneren Umfangschneidkante für den Fall zu verbessern, daß der Schneideinsatz ohne Schwächung des Fräserkörpers in diesem eingesetzt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Diese Lösung unterscheidet sich vom eingangs genannten Stand der Technik durch die Anordnung des Schneideinsatzes unter einem negativen radialen Spanwinkel für die äußere Umfangschneidkante und durch eine Abschrägung der innen liegenden Schneidkantenecke.

Es sei an dieser Stelle noch einmal hervorgehoben, daß bei der erfindungsgemäßen Lösung ein wesentlich kleinerer radialer Spannwinkel an der inneren Umfangschneidkante dadurch realisiert werden kann, daß durch die Abschrägung ein zusätzlicher Abschnitt der inneren Umfangschneidkante gebildet wird, d. h. eine zweistufige Ausbildung der inneren Umfangschneidkante vorliegt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Zeichnungen rein schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Endansicht eines Fräsers gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf den in Fig. 1 dargestellten Fräser,

Fig. 3 eine Querschnittansicht eines Werkstücks, an dem mittels des Fräsers der Fig. 1 und 2 ein Axialfräsen vollzogen worden ist,

Fig. 4 eine der Fig. 1 ähnliche Ansicht, jedoch mit der Darstellung einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 5 eine der Fig. 1 ähnliche Ansicht, jedoch mit der Darstellung einer dritten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 6 eine der Fig. 1 ähnliche Ansicht, jedoch mit der Darstellung einer vierten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 7 eine schematische Seitenansicht des in Fig. 6 dargestellten Fräsers,

Fig. 8 eine Draufsicht auf einen in Fig. 6 und 7 dargestellten auswechselbaren Einsatz,

Fig. 9 eine Ansicht in Richtung der Pfeile XIII-XIII in Fig. 8,

Fig. 10 eine Ansicht in Richtung der Pfeile XIV-XIV in Fig. 8,

Fig. 11 eine Bodenansicht von dem in Fig. 8 dargestellten Einsatz,

Fig. 12 eine Ansicht in Richtung der Pfeile XVI-XVI in Fig. 8,

Fig. 13 eine schematische perspektivische Ansicht mit der Darstellung des angebrachten Zustands des in Fig. 8 dargestellten Einsatzes,

Fig. 14 eine vergrößerte schematische und perspektivische Ansicht eines Abschnittes, der in Fig. 13 unter Hinweis durch das Bezugszeichen XVIII eingekreist ist,

Fig. 15 eine Draufsicht mit der Darstellung eines auswechselbaren Einsatzes, der im Zusammenhang mit einer fünften Ausführungsform der Erfindung verwendet wird, wobei der Fräserkörper weggelassen ist,

Fig. 16 eine Ansicht in Richtung der Pfeile XX-XX in Fig. 15,

Fig. 17 eine Ansicht in Richtung der Pfeile XXI-XXI in Fig. 15,

Fig. 18 eine Bodenansicht des in Fig. 15 dargestellten Einsatzes,

Fig. 19 eine Ansicht in Richtung der Pfeile XXIII-XXIII in Fig. 15,

Fig. 20 eine Draufsicht auf einen bei einer sechsten Ausführungsform der Erfindung verwendeten auswechselbaren Einsatz, wobei der Fräserkörper weggelassen ist,

Fig. 21 eine Ansicht in Richtung der Pfeile XXV-XXV in Fig. 20,

Fig. 22 eine Ansicht in Richtung der Pfeile XXVI-XXVI in Fig. 20,

Fig. 23 eine Bodenansicht des in Fig. 20 dargestellten Einsatzes,

Fig. 24, eine Ansicht der Pfeile XXVIII-XXVIII in Fig. 20,

Fig. 25 eine der Fig. 1 ähnliche Ansicht, jedoch mit der Darstellung einer siebten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 26 eine Teilseitenansicht eines in Fig. 25 dargestellten Fräsers,

Fig. 27 eine Draufsicht auf den in Fig. 25 dargestellten Fräser,

Fig. 28 eine Draufsicht auf einen in Fig. 25 bis 27 dargestellten auswechselbaren Einsatz,

Fig. 29 eine Seitenansicht des in Fig. 28 dargestellten Einsatzes,

Fig. 30 eine Ansicht in Richtung der Pfeile XXXIV-XXXIV der Fig. 28,

Fig. 31 eine Ansicht in Richtung der Pfeile XXXV-XXXV in Fig. 30,

Fig. 32 eine Draufsicht auf einen bei einer achten Ausführungsform der Erfindung verwendeten auswechselbaren Einsatz, bei der ein Fräserkörper weggelassen ist,

Fig. 33 eine Seitenansicht des in Fig. 31 dargestellten Einsatzes,

Fig. 34 eine Ansicht in Richtung der Pfeile XXXVIII-XXXVIII in Fig. 32,

Fig. 35 eine Ansicht in Richtung der Pfeile XXXIX-XXXIX in Fig. 34,

Fig. 36 eine Ansicht ähnlich der Fig. 1, jedoch mit der Darstellung einer neunten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 37 eine Seitenansicht eines in Fig. 36 dargestellten Fräsers,

Fig. 38 eine Draufsicht auf den in Fig. 36 dargestellten Fräser,

Fig. 39 eine Draufsicht auf einen in Fig. 36 bis 38 dargestellten auswechselbaren Einsatz,

Fig. 40 eine Seitenansicht des in Fig. 39 dargestellten Einsatzes,

Fig. 41 eine Ansicht in Richtung der Pfeile XXXXV-XXXXV in Fig. 39,

Fig. 42 eine Ansicht in Richtung der Pfeile XXXXVI-XXXXVI in Fig. 39,

Fig. 43 eine Ansicht in Richtung der Pfeile XXXXVII-XXXXVII in Fig. 41,

Fig. 44 eine fragmentarische und perspektivische Ansicht des in Fig. 40 bis 43 dargestellten Einsatzes,

Fig. 45 eine Draufsicht einer zehnten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 46 eine Seitenansicht des Fräsers der Fig. 45,

Fig. 47 eine vordere Endansicht des Fräsers der Fig. 45 und

Fig. 48 eine hintere Endansicht des in Fig. 45 dargestellten Fräsers.

Fig. 1 und 2 zeigen einen Bohrnutenfräser entsprechend einer ersten Ausführungsform der Erfindung. Der Fräser umfaßt einen säulenförmigen Fräserkörper mit einem vorderen Endabschnitt, von dem nahezu die Hälfte weggeschnitten ist, um eine Tasche 22 zu bilden. Ein Schneideinsatzsitz 23 mit einer im Querschnitt V-förmigen Bodenfläche 23 a ist am äußeren Umfangsabschnitt eines vorderen Endes einer Wandfläche ausgebildet, die die Tasche 22 definiert. Ein auswechselbarer Schneideinsatz ist abnehmbar am Sitz 23 befestigt, und zwar mittels einer Klemmschraube 27 auf solche Weise, daß sie im Abstand von der Achse O₁ des Fräserkörpers 21 angeordnet ist.

Der auswechselbare Schneideinsatz 24 hat die Form eines Parallelogramms und weist vier Schneidkanten auf, von denen eine erste neben einer vorderen Endfläche des Fräserkörpers 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 Schneidkante verläuft von den äußeren und inneren Umfangsenden der Endschneidkante 24 a zu einem hinteren Ende des Fräserkörpers 21 in Richtung der Achse O₁, 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 Fräserkörpers 21, wenn sich die Kante 24 a der Achse O₁ nähert. Die äußere Umfangsschneidkante 24 b verläuft parallel zur Achse O₁ oder verläuft in einem Ausmaß von nahezu 30′ zur Achse O₁ schräg, wenn sich die Kante 24 b dem hinteren Ende des Fräserkörpers 21 nähert. Die innere Umfangsschneidkante 24 c verläuft in Richtung auf die Achse O₁ schräg, wenn sich diese Kante 24 c dem hinteren Ende des Fräserkörpers 21 nähert. Um außerdem zu verhindern, daß der Schneideinsatz 24 durch einen Schneidwiderstand während des Schneidbetriebes des Fräsers bewegt oder verschoben wird, weist der Schneideinsatz 24 eine untere Fläche 24 d auf, die im Querschnitt komplementär zur Bodenfläche 23 a des Sitzes 23 V-förmig ausgebildet ist. Außerdem weist der Schneideinsatz 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 Fräserkörpers 21 ist eine Kernaufnahmeausnehmung 25 ausgebildet, die in Richtung der Achse O₁ verläuft. Die Kernaufnahmeausnehmung 25 ist vorgesehen für das Aufnehmen eines Werkstückkerns aufgrund der Tatsache, daß der Schneideinsatz 24 von der Achse O₁ beabstandet ist. Die Ausnehmung 25 hat eine Halbkreisform, da nahezu die Hälfte vom vorderen Endabschnitt des Fräserkörpers 21 weggeschnitten ist. Ein Abstand von der Achse O₁ zur Wandfläche der Ausnehmung 25, d. h. ein Radius der Ausnehmung 25 ist auf einen Wert eingestellt, der gleich oder größer dem Abstand von der Achse O₁ zum inneren Umfangsende der Endschneidkante 24 a ist.

Wenn ein axiales Schneiden mittels des zuvor beschriebenen Fräsers erfolgt, wird eine Ringnut F geschnitten und durch die Endschneidkante 24 a des Schneideinsatzes 24 in dem Werkstück W ausgebildet, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist. Dies verursacht die Ausbildung eines Kerns C im Drehzentrum, welcher Kern einen Radius hat, der gleich dem Abstand von der Achse O₁ zum inneren Umfangsende der Endschneidkante 24 a ist. Der Kern C wächst progressiv mit dem axialen Vorschub des Fräsers und wird von der Ausnehmung 25 aufgenommen. Nachfolgend wird der Kern C von der inneren Umfangsschneidkante 24 c weggeschnitten, wenn ein Quervorschubschneiden vom Fräser vollzogen wird. Für den Fall, daß nur ein Quersvorschubschneiden erfolgt, wird der Schneidbetrieb nur von der äußeren Umfangsschneidkante 24 b vorgenommen.

Fig. 4 zeigt einen Fräser gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, bei der die Beschreibung gleicher Teile wie beim Fräser der Fig. 1 und 2 weggelassen ist. Der Fräserkörper dieses Fräsers weist einen konkaven Abschnitt oder eine Ausnehmung 33 b auf, die in einer Bodenfläche 33 a eines Sitzes 33 ausgebildet ist, während ein auswechselbarer Schneideinsatz 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 des Schneideinsatzes 34 während des Schneidbetriebes zu verhindern.

Fig. 5 zeigt den Fräser einer dritten Ausführungsform der Erfindung, wobei wiederum die Beschreibung gleicher Teile mit dem Fräser der Fig. 1 und 2 weggelassen ist. Der Fräserkörper dieses Fräsers hat an einer Bodenfläche 43 a eines Sitzes 43 einen konvexen Abschnitt oder Vorsprung 43 b, während der Schneideinsatz 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. 6 bis 12 zeigen einen Fräser gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung, die einen Fräserkörper 101 mit einer Tasche 102 und einer Kernaufnahmeausnehmung 103 umfaßt. Der Fräserkörper 101 ist im Aufbau im wesentlichen gleich dem des Fräserkörpers 21, wie er im Zusammenhang mit Fig. 1 und 2 beschrieben worden ist, so daß eine diesbezügliche Beschreibung hier weggelassen werden kann. Ein auswechselbarer Schneideinsatz 120 ist abnehmbar durch ein Klemmglied 104 am Fräserkörper 101 befestigt.

Entsprechend der Darstellung im einzelnen in Fig. 8 bis 12 hat der Schneideinsatz 120 die Form einer Platte mit der Erscheinungsform eines Parallelogramms. Im Zusammenhang damit weist der Schneideinsatz 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. Der Schneideinsatz 120 ist so angepaßt, daß die Schneidkante 123 oder 126 zum Schneiden verwendet wird, wenn der Scheideinsatz 120 an einem vorderen Ende des Fräserkörpers 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 des Schneideinsatzes 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 der Schneideinsatz 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 des Schneideinsatzes 120 zwischen der oberen und unteren Fläche 121 und 122 progressiv vom Mittenabschnitt des Schneideinsatzes 120 in Richtung auf die Extremität des Eckenabschnittes 127, 128 reduziert wird.

Entsprechend der Darstellung in Fig. 7 wird der Schneideinsatz 120 so am Fräserkörper 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 123 zugeordnet ist, um ein verstärktes Rückenmetall H₁ zu haben.

Entsprechend der Darstellung in Fig. 13 und 14 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 H₁ 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 dadurch die Schneidgenauigkeit zu verbessern. Da weiterhin die Eckenabschnitte 127 und 128 beide von der geneigten ebenen Fläche gebildet werden und der Schneideinsatz 120 selbst in eine Gestalt einer Drehsymmetrie von 180° gebracht wird, wenn eine der als äußere Umfangsschneidkante verwendeten Schneidkanten 124 abgenützt ist, kann der Schneideinsatz 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. 15 bis 19 zeigen nur einen auswechselbaren Schneideinsatz 130 für die Verwendung bei einem Fräser gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung, wobei der Fräserkörper im wesentlichen identisch mit dem der Fig. 6 und 7 ist. Der Schneideinsatz 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 der Schneideinsatz 130 auf dem Fräserkörper befestigt ist. Der Schneideinsatz 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 des Schneideinsatzes 130 zwischen der oberen Fläche 131 und einer unteren Fläche 136 progressiv in Richtung auf die Extremität der Eckenabschnitte 134, 135 reduziert wird.

Fig. 20 bis 24 zeigen einen Schneideinsatz 140 für die Verwendung in einem Fräser gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung, wobei der Fräserkörper im wesentlichen dem der Fig. 6 und 7 entspricht und hier weggelassen ist. Der Schneideinsatz 140 hat die Form einer Platte mit im wesentlichen quadratischer Form. Der Schneideinsatz 40 weist eine untere Fläche 141 auf, die als eine Sitzfläche verwendet wird. Eine obere Fläche 142 des Schneideinsatzes 140 ist so ausgebildet, daß sie zwei geneigte ebene Oberflächenabschnitte 143 und 143 mit einer dazwischenliegenden einzelnen, diagonalen Rippenlinie aufweist, so daß der Schneideinsatz 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 des Schneideinsatzes 140 zwischen der oberen und unteren Fläche 141, 142 progressiv in Richtung auf die Extremität des Eckenabschnittes 148, 149 reduziert wird. Wenn der Schneideinsatz 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 Schneideinsätze 130 und 140 entsprechend der fünften und sechsten Ausführungsform, wie sie in Fig. 15 bis 19 und Fig. 20 bis 24 dargestellt sind, erbringen die gleichen guten Ergebnisse, wie die in Fig. 6 bis 14 beschriebene vierte Ausführungsform.

Fig. 25 bis 31 zeigen einen Fräser gemäß einer siebten Ausführungsform der Erfindung, welcher einen Fräserkörper 201 mit einer Tasche 202 und einer Kernaufnahmeausnehmung 203 umfaßt. Der Fräserkörper 201 gleicht im wesentlichen dem Aufbau des Fräserkörpers 21 der in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform und wird hier zur Vermeidung von Wiederholungen nicht beschrieben. Ein auswechselbarer Schneideinsatz 210 ist mittels eines Klemmgliedes 204 am Fräserkörper 201 befestigt.

Entsprechend der Darstellung in Fig. 28 bis 31 hat der Schneideinsatz 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 Fräserkörpers 201 befindet. Eine linear verlaufende Endschneidkante 216 ist an einer Rippenlinie der oberen Fläche 213 ausgebildet, die neben einem vorderen Ende des Fräserkörpers 201 liegt. Entsprechend der Darstellung in Fig. 25 bis 27 ist der Schneideinsatz 210 so auf dem Fräserkörper 201 befestigt, daß die Endschneidkante 216 im Abstand von der Achse O₂ liegt. Der Schneideinsatz 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 der Schneideinsatz 210 auf dem Fräserkörper 201 befestigt ist. Eine Nut 222 mit einem U-förmigen Querschnitt ist in einem Mittelabschnitt der unteren Fläche 212 des Schneideinsatzes 210 ausgebildet und verläuft entlang der Achse O₂ des Fräserkörpers 201. Eine Seitenwandfläche der Nut 222 ist auf die innere Umfangsschneidkante 221 des Schneideinsatzes 210 gerichtet und bildet eine Anschlagfläche 223 zur Aufnahme einer Kraftkomponente des Schneidvorschubs von der äußeren Umfangsschneidkante 215 aufgrund des Schneidbetriebes des Fräsers. 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 Fräsers.

Entsprechend der Darstellung in Fig. 25 bis 27 ist der Schneideinsatz 210 abnehmbar auf einem Sitz des Fräserkörpers 201 befestigt und befindet sich an der äußeren Umfangsseite im Abstand von der Achse O₂ des Fräserkörpers 201, so daß die äußere und innere Umfangsschneidkante 215 und 221 an der äußeren bzw. inneren Umfangsseite des Fräserkörpers 201 angeordnet sind. Der Schneideinsatz 210 ist durch den Eingriff eines konvexen Abschnittes oder Vorsprungs 205, welche am Sitz des Fräserkörpers 201 ausgebildet ist, in der Nut 222 fixiert, die in der unteren Fläche 212 des Schneideinsatzes 210 ausgebildet ist. Ebenso wie beim Fräserkörper 21, welcher in Fig. 1 und 2 dargestellt ist, ist die Kernaufnahmeausnehmung 203 in der Mitte einer vorderen Endfläche des Fräserkörpers 201 ausgebildet, und verläuft in einem vorbestimmten Abstand von der vorderen Endfläche entlang der Achse O₂. Die Ausnehmung 203 nimmt einen Kern auf, welcher beim Axialschneiden im Werkstück verbleibt, und zwar aufgrund der Tatsache, daß der Schneideinsatz 210 im Abstand von der Achse O₂ des Fräserkörpers 201 ausgebildet ist. Der Schneideinsatz 210 ist so am Fräserkörper 201 befestigt, daß er die innere Umfangsschneidkante 221 des Schneideinsatzes 210 zur Kernaufnahmeausnehmung 203 im Fräserkörper 201 freigibt. Der dem Fräserkörper 201 und den daran befestigten auswechselbaren Schneideinsatz 210 umfassende Fräser arbeitet im wesentlichen auf dieselbe Weise wie der, welcher im Zusammenhang mit Fig. 1 und 2 beschrieben wurde. Unerwartete Vorteile ergeben sich ebenso wie beim Fräser der Fig. 1 und 2, da die Nut 222 in der unteren Fläche 212 des Schneideinsatzes 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 am Schneideinsatz 210 auftreten könnten, sogar wenn ein hochbelasteter Schneidbetrieb erfolgt. Der Schneidbetrieb kann mit hoher Genauigkeit ablaufen.

Fig. 32 bis 35 zeigen nur einen auswechselbaren Schneideinsatz 230 für die Verwendung bei einem Fräser gemäß einer achten Ausführungsform der Erfindung, wobei der Fräserkörper im wesentlichen identisch mit dem der Fig. 25 bis 27 ist und daher zur Vermeidung von Wiederholungen hier nicht beschrieben wird. Der Schneideinsatz 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 der Schneideinsatz 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 des Schneideinsatzes 230 ausgebildet.

Fig. 36 bis 44 zeigen einen Fräser gemäß einer neunten Ausführungsform der Erfindung, der einen Fräserkörper 301 mit einer Tasche 302 und eine Kernaufnahmeausnehmung 303 umfaßt. Der Fräserkörper 301 gleicht in seinem Aufbau im wesentlichen dem anhand von Fig. 1 und 2 beschriebenen Fräserkörper 21 und wird daher hier nicht mehr beschrieben. Der auswechselbare Schneideinsatz, der allgemein das Bezugszeichen 325 trägt, ist durch ein Klemmglied 304 abnehmbar am Fräserkörper 301 befestigt.

Entsprechend der Darstellung in Fig. 39 bis 43 entspricht der auswechselbare Schneideinsatz 325 im wesentlichen dem Schneideinsatz 230 gemäß Fig. 32 bis 35. 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 des Schneideinsatzes 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. 28 bis 31 dargestellten siebten Ausführungsform und ist ebenso in einem Mittelabschnitt der unteren Fläche 312 des Schneideinsatzes 325 ausgebildet. Entsprechend der Darstellung in Fig. 36 bis 38 ist im Betrieb der Schneideinsatz 325 auf einem Sitz des Fräserkörpers 301 so befestigt, daß die obere Fläche 313 an einer Stelle oberhalb einer Achse O₃ des Fräserkörpers 301 angeordnet ist.

Die auswechselbaren Schneideinsätze 230 und 325 der achten bzw. neunten Ausführungsform, dargestellt in Fig. 32 bis 35 bzw. Fig. 36 bis 43, können Ergebnisse erbringen wie der Schneideinsatz der in Fig. 25 bis 31 dargestellten siebten Ausführungsform. Die Schneideinsätze 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 der Schneideinsatz 230, 325 um 180° gewendet, 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. 36 bis 38 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 einem Schneideinsatz, der in Fig. 44 in Zwei-Punkt-Strich-Linien dargestellt ist, wenn der Schneideinsatz 325 so befestigt ist, daß die obere Fläche 312 sich an einer Stelle oberhalb der Achse O₃ des Fräserkörpers 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. 37 ist es möglich, ein verstärktes Rückenmetall H₂ des Fräserkörpers 301 sicherzustellen. Außerdem ist es möglich, die Werkzeugsteifigkeit des Fräserkörpers 301 zu erhöhen.

Obwohl die siebte, achte und neunte Ausführungsform so beschrieben worden sind, daß jeder auswechselbare Schneideinsatz 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. Der auswechselbare Schneideinsatz kann an ihrer unteren Fläche einen konvexen Abschnitt oder Vorsprung aufweisen, der die zuvor beschriebenen Anschlagflächen bildet. In diesem Fall weist der Fräserkörper im Sitz für den Schneideinsatz einen konkaven Abschnitt oder eine Ausnehmung auf, in der der Vorsprung passend sitzt, wie dies beispielsweise bei der zweiten Ausführungsform in Fig. 4 der Fall ist.

Fig. 45 bis 48 zeigen eine zehnte Ausführungsform der Erfindung.

Dieser Fräser gleicht hinsichtlich seines konstruktiven Aufbaus dem in Fig. 6 bis 12 dargestellten Fräser, unterscheidet sich von diesem jedoch durch ein Paar von auswechselbaren Schneideinsätzen 424-1, 424-2. Diese Schneideinsätze sind am vorderen Endabschnitt eines Fräserkörpers 421 ausgebildet und zwar symmetrisch zur Achse O₄. Vordere Endabschnitte des Körpers 421 sind weggeschnitten, um ein Paar von Taschen 422-11, 422-2 zu bilden. Diese Taschen sind ebenso symmetrisch hinsichtlich der Achse O₄ des Körpers 421 angeordnet. Ein Sitz 423 in Form einer Ausnehmung mit rechtwinkligem Querschnitt ist in einem Teil einer Wand ausgebildet, die jede Tasche 422 bildet und zwar in dem Teil der Wand, welcher in Drehrichtung des Fräsers gerichtet ist. Vorsprünge 423 b-1, 423 b-2 verlaufen in Richtung der Achse O₄ und sind an den Bodenflächen 423 a-1, 423 a-2 der Sitze 423-1, 423-2 vorgesehen. Die Schneideinsätze 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 Schneideinsätze sind in die Sitze 423-1, 423-2 eingesetzt und dort durch Klemmglieder 426-1, 426-2 und Schrauben 427-1, 427-2 befestigt. Die Schneideinsätze 424-1, 424-2 sind gleich beabstandet von der Achse O₄ des Stirnfräserkörpers 421. Jeder der Schneideinsätze 424-1, 424-2 hat eine Endschneidkante 424 a, eine äußere Umfangsschneidkante 424 b und eine innere Umfangsschneidkante 424 c. Ein radialer Spanwinkel jedes auswechselbaren Schneideinsatzes 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. 46 auf 0° eingestellt sind.

Eine Kernaufnahmeausnehmung 425 ist in der Mitte der vorderen Endfläche des Fräserkörpers 421 ausgebildet. Ein Abstand von der Achse O₄ zur Wandfläche der Kernaufnahmeausnehmung 425 ist auf einen Wert eingestellt, der gleich oder größer dem des Abstandes von der Achse O₄ zu einem der inneren Umfangsenden der Endschneidkanten 424 a-1, 424 a-2 ist.

Bei diesem Fräser wird die Axialbelastung auf zwei endseitige Schneidkanten verteilt, so daß keine übermäßige Axiallast auf die inneren Umfangsabschnitte derselben ausgeübt wird. So ist es möglich, ein Brechen der Schneideinsätze zu verhindern. Weiterhin erfolgt das Querschneiden durch die inneren und äußeren Umfangsschneidkanten beider Schneideinsätze. Somit kann der Fräser einer verstärkten Schneidlast widerstehen, so daß ein Schneidbetrieb mit höherer Geschwindigkeit möglich ist.

Bei der in Fig. 45 bis 48 dargestellten Ausführungsform sind nur zwei auswechselbare Schneideinsätze befestigt, obwohl es möglich ist, daß der Fräser dahingehend abgeändert ist, mehr als zwei (beispielsweise vier) Schneideinsätze aufzuweisen, die symmetrisch hinsichtlich der Achse des Fräserkörpers angeordnet sind. Es ist ebenso möglich, den Fräser dahingehend abzuändern, daß die auswechselbaren Schneideinsätze der zuvor beschriebenen Ausführungsformen montiert werden (beispielsweise die Schneideinsätze 210 gemäß Fig. 28 bis 31).

Claims

1. Bohrnutenfräser mit wenigstens einem Schneideinsatz mit einer äußeren Umfangsschneidkante, einer sich daran anschließenden Stirnschneidkante sowie einer sich an diese anschließende innere Umfangsschneidkante, welche in eine zentral im Fräserkörper ausgebildete Kernausnehmung ragt, wobei der Schneideinsatz unter positivem axialen Spanwinkel im Fräserkörper eingesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneideinsatz (120) unter einem negativen, radialen Spanwinkel für die äußere Umfangsschneidkante (124) im Fräserkörper (1) eingesetzt ist und daß die Spanfläche (121) in dem Eckenabschnitt (127), wo die innere Umfangsschneidkante (125) in die Stirnschneidkante (123) übergeht, zur Ecke hin abfallend abgeschrägt ist.

2. Bohrnutenfräser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der abgeschrägte Eckenabschnitt (127) ebenflächig ist.

3. Bohrnutenfräser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der abgeschrägte Eckenabschnitt (127) konvex gekrümmt ist.