DE3623175C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Nutfräser für Holz, Kunststoff und ähnliche Materialien mit einem rotationssymmetrischen Grundkörper mit einem Schaft und einem Frästeil, wobei das Frästeil Spannuten und Schneidkanten mit Schneidrücken auf­ weist und in der Ansicht von vorne gesehen, wenigstens annä­ hernd eine S- bzw. Z-Form aufweist. Ebenso betrifft die Er­ findung ein Verfahren zur Herstellung eines Nutfräsers.

Nutfräser, deren Frästeil einen etwa S- bzw. Z-förmigen Quer­ schnitt aufweisen, sind z. B. aus der CH-PS 2 41 973 und der US-PS 17 89 793 bekannt.

Nutfräser werden aus einem rotationssymmetrischen Grundkör­ per, im allgemeinen einem zylinderförmigen Schaft, herge­ stellt, in den durch einen Profilfräser oder eine Profil­ schleifscheibe von einer Seite aus beginnend Spannuten einge­ bracht werden. Im allgemeinen werden dabei zwei sich gegen­ überliegende Spannuten eingeformt, welche von vorne her gese­ hen jeweils eine bogenförmige Aussparung in dem Grundkörper erzeugen.

Zum Schärfen der Schneidekanten mußte in einem zweiten Ar­ beitsgang an einer zweiten Maschine der Grundkörper quer zu seiner Längsachse geschliffen werden. Nachteilig dabei ist jedoch, daß aus diesem Grunde am Übergang zwischen dem Fräs­ teil und dem Schaft eine Umfangsnut angeordnet werden mußte. Diese Umfangsnut bewirkt eine erhebliche Kerbwirkung und stellt damit eine Bruchgefahr für den Nutfräser dar. Darüber hinaus ist diese Herstellungsart des Nutfräsers relativ zeit- und kostenaufwendig.

Aus der deutschen ausgelegten Patentanmeldung 67A G2 677 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Sprialbohrers mit einer Profilschleifscheibe bekannt, mit der die Spanräume einge­ schliffen werden. Für die Herstellung der Schneidkante, des Schneidwinkels, des Freiwinkels und des genauen Durchmessers sind weitere Arbeitsgänge mit anderen Werkzeugen notwendig.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Nutfräser und ein Verfahren zur Herstellung eines Nut­ fräsers der eingangs erwähnten Art zu schaffen, durch das dieser einfach und billig hergestellt werden kann, wobei gleichzeitig auch der Nutfräser eine längere Standzeit erhal­ ten soll.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnen­ den Teil von Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.

Durch den erfindungsgemäßen Nutfräser kann eine Quernut am Übergang zwischen dem Schaft und dem Frästeil entfallen. Da­ durch wird die Gefahr von Kerbbrüchen verhindert. Im Gegen­ teil, es tritt sogar eine Verstärkung des gefährdeten Schaft­ querschnittes auf. Gleichzeitig ergibt sich dadurch eine be­ sondere Spanraumform, welche zur Verbesserung der Spanabfuhr dient, und nur ein minimaler Einschliff in dem Schaft.

Statt einer Herstellung des Nutfräsers mit zwei verschiede­ nen Werkzeugen und auf verschiedenen Maschinen, wird nunmehr in einer einzigen Einspannung und mit einem einzigen Werk­ zeug der Nutfräser hergestellt. Es ist lediglich erforder­ lich den Grundkörper jeweils - entsprechend der vorgesehenen Anzahl von Spannuten - um ein entsprechendes Winkelmaß in entsprechenden Arbeitsschritten weiterzudrehen.

Ein weiterer bedeutender Vorteil der Erfindung liegt darin, daß die Ausbildung des Spanraums so erfolgen kann, daß die Form des Spanraums gleichzeitig als Hinterschliff am Schneidrücken Verwendung findet.

Von Vorteil ist es, wenn der Bogen dem ursprünglichen Außen­ radius des Grundkörpers entspricht. In diesem Falle wird für den genannten Bereich keine besondere Bearbeitung notwendig.

Ein Verfahren zur Herstellung des Nutfräsers, wobei in einen rotationssymmetrischen Grundkörper mit einer Profilschleif­ scheibe durch einen Umschlag des Grundkörpers Spannuten von dem vorderen Ende des aus dem Grundkörper zu bildenden Fräs­ teiles parallel zur Längsachse des Grundkörpers eingefräst oder eingeschliffen werden, kann darin bestehen, daß mit der gleichen Profilschleifscheibe nach dem Einschleifen der er­ sten Spannut in einem ersten Arbeitsgang der Grundkörper um einen Winkelbetrag gedreht und in einem zweiten Arbeitsgang eine erste Schneidkante durch Schleifen des Schneidrückens an einem geradlinigen Abschnitt der Profilschleifscheibe ge­ schärft wird, anschließend der Grundkörper um einen weiteren Winkelbetrag gedreht und die zweite Spannut in einem dritten Arbeitsgang eingeschliffen wird, wonach der Grundkörper wie­ derum um einen Winkelbetrag gedreht und in einem vierten Ar­ beitsgang die zweite Schneidkante geschärft wird. Durch die­ se Ausgestaltung wird sowohl die Schärfung der Schneidkan­ ten, als auch der geradlinige Rückenabschnitt erreicht.

Im allgemeinen wird man den Nutfräser mit zwei sich gegen­ überliegenden Spannuten herstellen, weshalb in diesem Falle der Grundkörper jeweils um 90 Grad weitergedreht wird.

In erfindungsgemäßer Weiterbildung ist vorgesehen, daß die Spannuten durch einen Kurvenabschnitt der Profilschleifschei­ be gebildet werden, der an beiden Enden in geradlinige Ab­ schnitte übergeht, wobei mit dem einen geradlinigen Ab­ schnitt die Schneidkanten und mit dem anderen geradlinigen Abschnitt sowohl ein geradliniges Teil des Schneidrückens ge­ bildet als auch nach Drehung des Grundkörpers die Schärfung der Schneidkanten bewirkt wird.

Als geeignete Winkel für den geradlinigen Abschnitt der Pro­ filschleifscheibe wurden Winkel zwischen 10 und 30 Grad senk­ recht zur Drehebene der Profilscheibe gefunden, wobei sich ein Winkelbetrag von 20 Grad als sehr vorteilhaft herausge­ stellt hat.

Erfindungsgemäß kann ferner vorgesehen sein, daß die Schneid­ kanten des Nutfräsers und ihre geradlinig verlaufenden Ver­ längerungen durch den geradlinigen Abschnitt gebildet wer­ den, welcher in einem Winkel von 4 bis 10 Grad gegen eine vertikal zur Drehachse der Profilschleifscheibe verlaufende Achse in Richtung auf den Mittelpunkt des Grundkörpers ge­ neigt ist.

Als vorteilhaftes Gradmaß hat sich dabei ein Winkel von 6 Grad herausgestellt.

Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung prinzipmäßig dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 eine Profilschleifscheibe mit einem Grund­ körper während des ersten Arbeitsganges;

Fig. 2 die Profilschleifscheibe und den Grund­ körper während des zweiten Arbeitsganges;

Fig. 3 eine Ansicht des Nutfräsers von vorne im fertigen Zustand;

Fig. 4 und 5 Seitenansichten des fertigen Nutfräsers in verkleinertem Maßstab.

Zur Herstellung des Nutfräsers wird ein Grundkörper 1 aus einem Schnellarbeitsstahl mit einer Profilschleifscheibe 2 bearbeitet. Der Grundkörper 1 besitzt eine Zylinderform und ist auf beliebige Weise eingespannt. In einem ersten Arbeits­ gang wird eine Spannut 3 A mit der Profilschleifscheibe 2 ein­ gebracht. Die Drehachse der Profilschleifscheibe 2 ist in den Fig. 1 und 2 mit 4 bezeichnet. Die Vorschubrichtung der Profilschleifscheibe 2 oder des Grundkörpers 1 erfolgt parallel zur Längsrichtung 5 des Nutfräsers, beginnend von einer Stirnseite 6 aus.

Die Form der Profilschleifscheie 2 ist aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich. Sie weist einen äußeren geradlinigen Ab­ schnitt 7 auf, der in einem Winkel von 6 Grad gegen eine ver­ tikal zur Drehachse 4 der Profilschleifscheibe 2 verlaufende Achse 21 geneigt ist. Die Richtung der Neigung ist dabei auf den Mittelpunkt 9 des Grundkörpers 1 gerichtet.

An den geradlinigen Abschnitt 7 schließt sich ein Kurvenab­ schnitt 8 mit einem Übergangsbereich 13 an. Das von dem Über­ gangsbereich 13 abgewandte Ende des Kurvenabschnitts 8 geht in einen ebenfalls geradlinigen Abschnitt 10 über, der u. a. als Schärfabschnitt dient.

Wie ersichtlich, wird in einem ersten Arbeitsgang nach der Fig. 1 die Spannut 3 A eingeformt, wobei gleichzeitig auch durch den geradlinigen Abschnitt 7 die Vorderseite einer Schneidkante 11 A mit ihrer geradlinig verlaufenden Verlänge­ rung 12 aus dem Grundkörper 1 herausgeschliffen wird. Ebenso wird im Bereich des Schneidrückens durch den geradlinigen Abschnitt 10 ein geradliniges Teil 14 in den Grundkörper 1 eingeformt.

Der Winkel des geradlinigen Abschnittes 10 gegenüber der senkrecht zur Drehachse 4 liegenden Achse beträgt 30 Grad.

Aus der Fig. 2 ist der zweite Arbeitsgang zur Herstellung des Nutfräsers ersichtlich. Entweder wird die Profilschleif­ scheibe 2 oder der Grundkörper 1 etwas weg bewegt, wonach der Grundkörper 1 in Pfeilrichtung A in der Fig. 1 um 90 Grad gedreht wird. In dieser Position wird durch die Profil­ schleifscheibe 2 die Schneidkante 11 A auf der Rückseite ge­ schärft und zwar durch den geradlinigen Abschnitt 10, der in diesem Falle als Schärfabschnitt wirkt, während er vorher den geradlinige Teil 14 hergestellt hatte. An der Schneid­ kante 11 A wird der runde Rücken abgeflacht, d. h., es entsteht ein erstes geradlinig verlaufendes Teil 15 A mit einer ent­ sprechend scharfen Schneidkante 11. An das geradlinig verlau­ fende Teil 15 A schließt sich ein Bogen 16 an, der in das geradlinige Teil 14 mündet. Der Bogen 16 entspricht dem ursprünglichen Außenradius des Grundkörpers 1. An das zweite geradlinige Teil 14 schließt sich ein Kurventeil 17 an, das mit einem Übergang 18 (entsprechend dem Radius des Übergang­ bereiches 13 der Profilschleifscheibe 2) in die geradlinig verlaufende Verlängerung 12 mündet, welche durch den gerad­ linigen Abschnitt 7 der Profilschleifscheibe 2 hergestellt worden ist.

Nach Schärfung der Schneidkante 11 durch eine Abschleifung des Rückenabschnittes in das geradlinig verlaufende Teil 15 A folgt wiederum eine Drehung um 90 Grad des Grundkörpers 1 (Pfeilrichtung B in Fig. 2). In diesem dritten Arbeitsgang wird die zweite Spannut 3 B eingeformt, welche in den Fig. 1 und 2 bereits gestrichelt eingezeichnet worden ist.

Abschließend erfolgt eine letzte Drehung um 90 Grad in glei­ cher Richtung, wobei die zweite Schneidkante 11 B durch ein Schleifen des geradlinig verlaufenden Teiles 15 B am Schneid­ rücken geschärft wird.

Wie ersichtlich, wird durch das Verfahren der Nutfräser durch Schleifen in einer Aufspannung mit nur einer Schleif­ scheibenform möglich.

Aus den Fig. 2 und 3 ist deutlich die S- bzw. Z-Form des fertigen Nutfräsers in einer Ansicht von der Stirnseite 6 her gesehen erkennbar.

Aus den Fig. 4 und 5, die die beiden Seitenansichten in verkleinertem Maßstab zeigen, ist ersichtlich, daß im Ver­ gleich zum Stand der Technik die bruchgefährdende Quernut fehlt. Vielmehr findet ein sanfter Übergang vom Frästeil 19 zum Schaft 20 statt.

Ein Nutfräser dieser Art kann für verschiedene Durchmesser­ bereiche hergestellt werden. So sind z. B. Durchmesser von 5 bis 20 mm möglich. Im Bedarfsfalle sind jedoch auch andere Werte denkbar.

Claims (8)

1. Nutfräser für Holz, Kunststoff und ähnliche Materialien mit einem rotationssymmetrischen Grundkörper mit einem Schaft und einem Frästeil, wobei das Frästeil Spannuten und Schneidkanten mit Schneidrücken aufweist und in der Ansicht von vorne gesehen wenigstens annähernd eine S- bzw. Z-Form aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidrücken von der Schneidkante (11 A bzw. 11 B) aus beginnend ein erstes geradlinig verlaufendes Teil (15 A bzw. 15 B) aufweist, an das sich ein Bogen (16) anschließt, auf den ein zweites geradliniges Teil (14) folgt und daß sich an das zweite geradlinige Teil (14) ein Kurventeil (17) an­ schließt, das in eine geradlinig verlaufende Verlängerung (12) der Schneidkante (11 A bzw. 11 B) einmündet.

2. Nutfräser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bogen (16) wenigstens annähernd dem ursprünglichen Außen­ radius des Grundkörpers (1) entspricht.

3. Verfahren zur Herstellung eines Nutfräsers nach Anspruch 1 oder 2, wobei in einen rotationssymmetrischen Grundkörper mit einer Profilschleifscheibe durch einen Umschlag des Grundkörpers Spannuten von dem vorderen Ende des aus dem Grundkörper zu bildenden Frästeiles parallel zur Längsachse des Grundkörpers eingefräst oder eingeschliffen werden, dadurch gekennzeichnet, daß mit der gleichen Profilschleifscheibe (2) nach dem Einschlei­ fen der ersten Spannut (3 A) in einem ersten Arbeitsgang der Grundkörper (1) um einen Winkelbetrag gedreht und in einem zweiten Arbeitsgang eine erste Schneidkante (11 A) durch Schleifen des Schneidrückens an einem geradlinigen Abschnitt (10) der Profilschleifscheibe (2) geschärft wird, anschlie­ ßend der Grundkörper (1) um einen weiteren Winkelbetrag ge­ dreht und die zweite Spannut (3 B) in einem dritten Arbeits­ gang eingeschliffen wird, wonach der Grundkörper (1) wieder­ um um einen Winkelbetrag gedreht und in einem vierten Ar­ beitsgang die zweite Schneidkante (11 B) geschärft wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (1) jeweils um 90 Grad weitergedreht wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannuten (3 A, 3 B) durch einen Kurvenabschnitt (8) der Profilschleifscheibe (2) gebildet werden, der an beiden En­ den in geradlinige Abschnitte (7, 10) übergeht, wobei mit dem einen geradlinigen Abschnitt (7) die Schneidkanten (11 A, 11 B) und mit dem anderen geradlinigen Abschnitt (10) sowohl ein geradliniges Teil (14) des Schneidrückens gebildet als auch nach Drehung des Grundkörpers (1) die Schärfung der Schneid­ kanten (11 A bzw. 11 B) bewirkt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der geradlinige Abschnitt (10) der Profilschleifscheibe (2) durch einen Winkel von 10 bis 30 Grad senkrecht zur Drehach­ se (4) der Profilschleifscheibe (2) gebildet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der geradlinige Abschnitt (10) durch einen Winkel von 20 Grad gebildet wird.

8. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidkanten (11 A bzw. 11 B) des Nutfräsers und ihre geradlinig verlaufenden Verlängerungen (12) durch den gerad­ linigen Abschnitt (7) gebildet werden, welcher in einem Win­ kel von 4 bis 10 Grad gegen eine vertikal zur Drehachse (4) der Profilschleifscheibe (2) verlaufende Achse (21) in Rich­ tung auf den Mittelpunkt (9) des Grundkörpers (1) geneigt ist.