DE3690665C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Aufsteckfräser und Mittel zu seiner Befestigung an einem Fräserdorn mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs.

Ein solcher Fräser in Aufsteck-Ausführung weist eine sehr hohe Aufspannfestigkeit und Genauigkeit in der Zerspannungsarbeit auf. Aus der US 14 72 565 ist ein solcher Aufsteckfräser bekannt. Dieser wird mit Hilfe einer Mutter und einer teilweise in Längsrichtung geschlitzten Manschette an einer Achse befestigt. Der Aufsteckfräser weist eine zentrale, konisch in Richtung der Achse zulaufende Bohrung auf. Die Achse selbst weist an ihrem dem Aufsteckfräser aufnehmenden Ende einen zylinderförmigen, inneren Vorsprung auf, der mit einer zur Drehachse parallelen Innenfläche und einer in Gegensatz zur konischen Bohrung des Aufsteckfräsers konisch ausgebildeten Außenfläche ausgebildet ist. Zusätzlich sind konzentrisch zu diesem Vorsprung Rastelemente für entsprechende Rastelemente des Aufsteckfräsers angeordnet.

Zum Aufspannen des Aufsteckfräsers wird auf die Achse die Manschette und der Aufsteckfräser aufgesteckt, wobei die Manschette einen keilförmigen Querschnitt aufweist und zur Zentrierung des Aufsteckfräsers in einem zwischen diesen und dem Vorsprung der Achse gebildeten Spalt eingesteckt ist. Mit einer auf eine koaxial zu der Achse gelagerten Schraube, die innerhalb des Vorsprungs endet, wird die Mutter aufgeschraubt. Dabei preßt diese die Manschette in den Spalt und arretiert den Aufsteckfräser.

Die Leistung eines Aufsteckfräsers ist im wesentlichen gleich derjenigen eines Schaftfräsers (Fräser von einteiliger Konstruktion), sogar bei Hochgeschwindigkeits- und Hochleistungs-Zerspanungsvorgängen. Wenn ein Aufsteckfräser mit einem solchen Schaftfräser, der einteilig aus einem Schneidkantenabschnitt und einem Schaftabschnitt besteht, verglichen wird, ist der Aufsteckfräser im allgemeinen in allen Leistungsmerkmalen, wie etwa Steifigkeit, Zerspanbarkeit, Festigkeit, Genauigkeit der Fertigbearbeitung, Verschleißfestigkeit und dergleichen niedrigwertiger als ein Schaftfräser, da die Fläche, auf der der Schneidkanten-Abschnitt des Fräsers sich in engem Kontakt mit dem Aufspannschaft eines Fräserdorns befindet, klein und das Maß eines solchen engen Kontaktes gering ist. Wenn andererseits die Größe eines Fräsers selbst groß ist, wird die Herstellung eines solchen Schaftfräsers teuer, und außerdem ist er sehr unwirtschaftlich, da der verschlissene Schneidkanten-Abschnitt durch einen neuen zusammen mit einem neuen Schaftabschnitt ersetzt werden muß, obwohl der Austausch des gebrauchten, noch nicht verschlissenen Schaft-Abschnittes unnötig ist.

Bei einem Aufsteckfräser wird im Gegensatz dazu lediglich der Katenabschnitt ausgetauscht, welcher preiswert und einfach herzustellen ist. Mittels der als Konuselement ausgebildeten Manschette wird außerdem das Maß des engen Kontaktes des Fräsers mit dem Fräserdorn vergrößert, so daß Hochgeschwindigkeitsrotation und Hochleistungszerspanung möglich werden.

Bei dem aus der US 14 72 565 vorbekannten Aufsteckfräser und dessen Mittel zu seiner Befestigung an einem Fräserdorn ist von Nachteil, daß auch wenn die Mutter gelöst wird, im Falle einer starken Verspannung die Manschette durch Kraftschluß weiter in dem Spalt zwischen Achse und Aufsteckfräser fixiert ist. Ein Lösen der Manschette ist schwierig und zeitaufwendig. Im ungünstigsten Fall können Fraßerscheinungen auftreten, die es unmöglich machen, den Aufsteckfräser vom Fräserdorn zu trennen.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, den vorbekannten Aufsteckfräser und die Mittel zu seiner Befestigung am Fräserdorn dahingehend zu verbessern, daß der Aufspannfräser sowohl sicher an dem Fräserdorn befestigt ist, und insbesondere ein Lösen und Austauschen des Aufsteckfräsers leicht möglich ist.

Dies wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Kennzeichens des Anspruchs erreicht.

Durch die sich nach unten erweiterende Bohrung des Aufsteckfräsers können die Konuselemente leicht in die Bohrung eingesetzt werden und pressen bei Befestigung mit Hilfe eines Schraubbolzens den Aufsteckfräser nach oben in Richtung des Fräserdorns. Dabei gerät die Oberseite des Aufsteckfräsers in engen, direkten Kontakt mit der Vorderseite des Fräserdorns. Außerdem ist der Aufsteckfräser mittels der Konuselemente in engem Kontakt mi dem Stufenabschnitt des Aufspannschaftes. Folglich ergibt sich ein Kontakt in zwei Richtungen des Fräserdorns mit dem Aufsteckfräser und dieser ist sicher befestigt. Wegen der formschlüssigen Verbindung zwischen dem Konuselement-Hälften und dem Schraubbolzen über die Vorsprünge und die Umfangsnut, werden beim Herausdrehen des Schraubbolzens zugleich die Konuselemente mit herausgezogen. Die Konuselemente sind so in einfacher Weise und ohne jegliches Verklemmen der Aufspannbohrung entnehmbar.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels anhand der in der Zeichnung beigefügten Figuren näher erläutert und beschrieben.

Es zeigt

Fig. 1a(A) und (B) eine Schnittdarstellung und eine Unter­ ansicht eines Aufsteckfräsers, wie er bei der vorliegenden Erfindung verwendet wird;

Fig. 2(A) und (B) eine Draufsicht und eine Vorderansicht auf die erfindungsgemäßen, zweigeteilten Konuselemente;

Fig. 3(A) und (B) eine Vorderansicht und eine Unteransicht eines Fräserdorns;

Fig. 4 eine auseinandergezogene Schnittdar­ stellung des erfindungsgemäßen Aufsteck­ fräsers und Mittel zu seiner Befesti­ gung an einem Fräserdorn, und

Fig. 5 eine Schnittdarstellung des erfindungs­ gemäßen Aufsteckfräsers in aufgespann­ tem Zustand.

Fig. 1 und 4 zeigen ein Beispiel des in der vorliegenden Erfindung verwendeten Fräsers, der einen Aufsteckfräser 1 mit einer in dessen zentralem Abschnitt ausgebildeten, sich nach unten erweiternden kegelförmigen Aufspannbohrung 1a umfaßt, an dem ferner eine Keilnut 1c als Rutschstopp an dessem oberen Ende ausgebildet ist.

Die Fig. 2(A) und 2(B) zeigen eine Hülse 2 zur Verwirklichung der Befestigung des Aufsteckfräsers 1, wobei die Hülse an einem Metall hergestellt ist und aus Konuselementen 2 besteht. Diese sind durch vertikales Trennen der Hülse in zwei Teile gebildet, wobei die Innenfläche des Konuselementes 2 zylindrisch ist, deren unterer Teil mit einem linearen Vorsprung 2c entlang dessen Umfangsrichtung versehen ist, und die Außenfläche de Konuselementes 2 als eine Kegelfläche 2b ausgebildet ist, um in engem Kontakt mit der kegelförmigen Aufspannbohrung 1a des Aufsteckfräsers 1 zu stehen.

Die Länge des Konuselements 2 ist derart, daß die gegenüberliegenden Endflächen des Konuselements mit den gegenüberliegenden Endflächen des Aufsteckfräsers 1 bündig abschließen, wenn das Konuselement zwangsweise in die Aufspannbohrung 1a des Aufsteckfräsers 1 eingesetzt ist. Die Länge der Konuselemente kann auch etwas geringer als die Höhe der Aufspannbohrungen sein.

Fig. 3 zeigt einen Fräserdorn 3, der mit einem Aufspannschaft 3a ausgestattet ist, dessen äußerstes Ende als gerader Stufenabschnitt ausgebildet ist und einen vom Stufenteil abstehenden Keil 3c als Rutschstopp aufweist. Die Länge des Aufspannschaftes 3a ist im wesentlichen die gleiche wie die der Aufspannbohrung 1a des Aufsteckfräsers 1. Eine Gewindebohrung 3b ist am äußersten Endabschnitt des Aufspannschaftes ausgebildet.

Fig. 4 zeigt eine auseinandergezogene Schnittdarstellung des erfindungsgemäßen Aufsteckfräsers. Eine Zwangseinsetzeinrichtung (Bolzen) 4 ist als eine Sechskant-Inbusschraube 4c ausgebildet. Um den Umfang eines Kopfes 4a der Sechskant-Inbusschraube herum ist eine konkave Nut 4b ausgebildet. Der Vorsprung 2c des Konuselements 2 ist in die konkave Nut 4b eingesetzt, um sie miteinander in Eingriff zu bringen. Ferner kann das Konuselement 2 beispielsweise direkt mit dem Aufspannschaft 3a verschraubt werden, um ein zwangsweises Einsetzen desselben zu erreichen.

Nachfolgend wird das Aufspannen gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.

Zuerst wird die Aufspannborhung 1a des Aufsteckfräsers 1 lose auf den Aufspannschaft 3a des Fräsdorns 3 aufgesetzt, und die Keilnut 1c zum Verhindern des Verrutschen des Fräsers sowie der Keil 3c zum Verhindern des Verrutschens des Fräserdorns werden jeweils in ihre entsprechenden Teile eingesetzt. Die Konuselemente 2 werden in einem zwischen dem Aufspannschaft 3a und der Aufspannbohrung 1a definierten Spalt eingesetzt, wobei jeder Vorsprung 2c der geteilten Konuselemente 2 in die konkave Nut 4b des Bolzens 4 eingesetzt und mit derselben in Eingriff gebracht wird, die Konuselemente 2 in den vom Aufspannschaft 3a und der Aufspannbohrung 1a begrenzten Spalt unter Aufrechterhaltung des Eingriffzustandes eingesetzt werden und gleichzeitig der Bolzen 4 mit der Gewindebohrung 3b des Aufspannschaftes 3a verschraubt und miteinander befestigt werden.

Dadurch werden die mit dem Bolzen im Eingriff befindlichen Konuselemente 2 in den genannten Spalt eingeführt und durch die Befestigungswirkung des Bolzens 4 in diesen hineingepreßt, so daß der Aufsteckfräser 1 auf dem Fräserdorn 3 aufgespannt ist. In diesem aufgespannten Zustand ist aufgrund der Ausbildung der Aufspannbohrung 1a als Kegelbohrung die obere Endfläche des Aufsteckfräsers 1 in engem Kontakt mit der Endfläche im Stufenabschnitt des Fräserdorns 3, während die Konuselemente 2 durch die Aufspannbohrung 1a zusammengepreßt sind, so daß zwei geteilte Konuselemente 2 in engem Kontakt mit dem Aufspannschaft 3a gebracht werden.

Als Ergebnis ist der Aufsteckfräser 1 aufgrund des engen Kontaktes mittels der oberen Endfläche und der Gesamtfläche der Aufspannbohrung 1a durch die Konuselemente 2 am Aufspannschaft 3a des Fräserdorns 3 sicher befestigt. Sogar wenn der Aufsteckfräser 1 einerseits während der Zerspanungsarbeit Anzeichen einer Bewegung in der Richtung zeigt, entlang der die Aufspannbohrung kegelförmig mit Erweiterung nach unten ausgebildet ist, preßt eine solche Bewegung die Konuselemente 2 zusammen, so daß der Aufsteckfräser in noch engerem Kontakt mit dem Aufspannschaft 3a des Fräserdorns 3 gebracht wird.

Beim Entfernen des Aufsteckfräsers 1 vom Fräserdorn 3 wird aufgrund der Ausbildung der Aufspannbohrung 1a als Kegelbohrung und der Verwendung der Konuselemente 2 fast keine Auflast (broaching load) auf den Bolzen 4 aufgebracht, so daß der Bolzen 4 leicht gelöst werden kann. Auf diese Weise können die Konuselemente 2, auch wenn sie mit einer starken Verspannung in der Aufspannborhung eingesetzt sind, in Anbetracht des Profils der Konuselemente und der entsprechenden Umfangsnut des Bolzens einfach aus ihr herausgezogen werden. Es ist zu bemerken, daß die Anordnungen der Keilnut 1c und des Keils 3c, die beide als Rutschstopp eingesetzt sind, im oben beschriebenen Fall nicht unbedingt erforderlich sind.

Claims (1)

1. Aufsteckfräser und Mittel zu seiner Befestigung an einem Fräserdorn, wobei der Aufsteckfräser eine kegelförmige, nach unten sich erweiternde Aufspannbohrung mit einem Durchmesser größer als derjenige eines am Fräserdorn angeordneten Aufspannschaft aufweist, ein äußerstes Ende des Fräserdorns zum Aufsetzen des Aufsteckfräsers mit einem geraden Stufenabschnitt ausgebildet ist und zur Befestigung des Aufsteckfräsers am Fräserdorn ein Konuselement in einen zwischen Aufspannschaft und Auffspannbohrung gebildeten Spalt angeordnet und mittels eines Schraubbolzens relativ zum Aufspannschaft befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Konuselement (2) zwei halbkreisförmige Konuselemente umfaßt, die durch senkrechte Zweiteilung einer Buchse gebildet sind, welche eine konisch zulaufende Außenfläche (2b) und eine zylindrische Innenfläche (2a) aufweist, und daß am inneren, unteren Umfang der Konuselemente (2) ein Vorsprung (2c) ausgebildet ist, der mit einer im Schraubbolzen (4) ausgebildeten Umfangsnut (4b) in Eingriff bringbar ist.