DE3707146C1 - Milling tool for making circumferential grooves - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Fräswerkzeug zur Herstellung von Umfangsnuten an im wesentlichen becherförmigen Werk­ stücken nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches, im Pro­ duktionsbereich der Anmelderin beispielsweise an den Außenlamellenträgern von automatischen Getrieben.

Innenumfangsnuten an derartigen becherförmigen und mit einer zentralen Bodenerhebung versehenen Werkstücken werden häufig mit Hilfe eines kleinen Scheibenfräsers hergestellt, der in den von Bodenerhebung und Becherwandung gebildeten Ringspalt eintaucht. Solche kreissägeblattartigen Scheiben­ fräser erzeugen beim Schneiden in vorteilhafter Weise kurze Späne, sie weisen jedoch aufgrund der erforderlichen Klein­ heit eine nur begrenzte Steifigkeit auf und neigen daher im Betrieb zu unerwünschten, die Maßhaltigkeit und Ober­ flächengüte der Nut beeinträchtigenden Vibrationen. Außer­ dem kann mit einem schwachen Scheibenfräser nur langsam gearbeitet werden, so daß die Werkstückausbringung nur gering ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Werkzeug gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches dahingehend weiterzubilden, daß mit ihm Umfangsnuten trotz der be­ engten Arbeitsverhältnisse rasch, maßgenau und mit hoher Oberflächengüte herstellbar sind.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die kennzeichnen­ den Merkmale des Hauptanspruches gelöst.

Ein wenigstens teilweise glockenförmig ausgebildetes Fräs­ werkzeug geht aus der DE-PS 25 60 099 als bekannt hervor. Dieses im wesentlichen aus zwei Teilen zusammengesetzte Fräs­ werkzeug, dessen an der Werkzeugmaschine befestigbare Auf­ nahme glockenförmig und dessen die Schneidplatten halternder Grundkörper stumpfkegelartig ausgebildet ist, dient jedoch der Bearbeitung von Kugelflächen.

Demgegenüber ist das erfindungsgemäße Fräswerkzeug im ganzen im wesentlichen glockenförmig ausgebildet und zur Herstellung von Umfangsnuten geeignet. Im Vergleich zu einem in den Ring­ spalt zwischen Bodenerhebung und Becherwandung eingreifenden kreissägeblattartigen Scheibenfräser kann das Fräswerkzeug somit relativ groß ausgeführt werden; demgemäß weist der die Bodenerhebung übergreifende Fräser eine hohe Steifigkeit auf, die das Auftreten von Vibrationen wirksam unterbindet. Auf­ grund der hohen Steifigkeit können ohne weiteres höhere, die Produktivität steigernde Vorschubsgeschwindigkeiten, zuge­ lassen werden, wobei die Ausbildung kurzer Späne bei der Nutherstellung durch das allgemein bei Fräsern vorliegende Schneidverfahren bereits gewährleistet wird.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung können den Unter­ ansprüchen entnommen werden.

Die die Anordnung und Befestigung der Schneidplatten betreffenden Merkmale der Unteransprüche 2 und 4 bis 7 sind prinzipiell, wie in der GB-PS 12 54 578 gezeigt, bei Nutenfräswerkzeugen bekannt. Auch das Merkmal des Anspruches 8 bezüglich der Kühlung des Fräswerkzeuges geht aus der DE-OS 31 04 752 als bekannt hervor und ge­ hört somit zum Stand der Technik.

Im übrigen wird die Erfindung nachfolgend anhand eines in den Zeichnungsfiguren dargestellten Ausführungsbeispieles noch näher erläutert. Hierbei zeigt

Fig. 1 einen in ein becherförmiges Werkstück ein­ greifenden glockenförmigen Fräser im Seiten­ schnitt, und

Fig. 2 die offene Stirnseite des Fräsers aus Fig. 1 in der Draufsicht.

Fig. 1 zeigt das becherförmige Werkstück 1 mit einer im Zentrumsbereich seines Becherbodens ausgebildeten Boden­ erhebung 2, welche sich axial über den Bereich der Innen­ umfangsnuten 3 erstreckt. Zwischen der Bodenerhebung 2 und der Becherwandung wird ein Ringraum 4 ausgebildet, in den der glockenförmige Fräser 5 eingreift. Der Fräser 5 ist werkzeugmaschinenseitig mit einer Ausnehmung 6 zur Aufnahme des Antriebszapfens einer nicht darge­ stellten Werkzeugmaschine versehen, sowie mit Gewinde­ bohrungen 7, in die Schrauben zur Befestigung des Fräsers 5 an dem Antriebszapfen eindrehbar sind. An seiner offenen, werkstückseitigen Stirnseite weist der Fräser 5 Ausnehmungen 8 zur Aufnahme der als Schneidplatten 9 ausgebildeten Fräszähne auf. Zu diesen von der Außenmantelfläche des Fräsers 5 abstehenden Fräszähnen der Schneidplatten 9 führen Kühlmittelkanäle 10, die vom Grund der Ausneh­ mung 6 ausgehen.

Zur Herstellung der Innenumfangsnuten 3 wird das Werk­ stück 1 in eine sich pro Arbeitsgang etwa zwei- bis dreimal drehende Werkstückaufnahme eingespannt und der sich mit hoher Geschwindigkeit drehende Fräser 5 zur Becherwandung hin in eine zur Werkstückachse exzentrische Lage verfahren. Entsprechend der Anzahl und der Lage der zu fräsenden Innenumfangsnuten 3 sind die Ausnehmungen 8 unterschiedlich tief ausgebildet, so daß gleichzeitig mehrere in Abstand zueinander liegende Nuten oder auch eine oder mehrere besonders breite Nuten gefertigt werden können. Zur Kühlung der Fräszähne der Schneidplatten 9 kann über die im Fräser 5 angeordneten Kühlmittelkanäle 10 von der Werkzeugma­ schine zugeführtes Kühlmittel in den Schneidbereich der Fräszähne geleitet werden. Die Schneidplatten 9 sind mit einer angesenkten Mittenbohrung 11 versehen und mittels in Fräserachsrichtung wirkenden und in diese Mittenbohrung 11 eingreifenden Senkkopfschrauben 12 in den Ausnehmungen 8 fixiert. Die einen Innensechskant aufweisenden Senkkopfschrauben 12 sind vollständig in den Schneidplatten versenkbar, so daß sich an ihnen keine Späne verfangen können. Desweiteren ist über den Senk­ kopf der Schraube 12 und die hohlkegelige Ansenkung der Mittenbohrung 11 eine einfache Zentrierung der Schneid­ platten 9 in den Ausnehmungen 8 möglich.

In Fig. 2 sind die über den Umfang der Fräserstirnseite verteilten, radial nach außen hin offenen Ausnehmungen 8 zur Aufnahme der Schneidplatten 9, die Schrauben 12 zur Befestigung der Schneidplatten 9 sowie die Kühlmittel­ kanäle 10 dargestellt.

Die Schneidplatten 9 weisen die Form gleichseitiger Dreiecke auf und liegen mit ihrer Schneidplattenebene nach Art von Sägezähnen senkrecht zur Fräserachse. Sie sind als Wendeplatten ausgebildet und durch Drehung in unterschiedliche Umfangslagen mehrfach verwendbar. Durch die Einbettung in schneidplattenformgleiche Aus­ nehmungen 8 oder in Ausnehmungen, die die Schneidplatte 9 an wenigstens einer der Fräserdrehrichtung zugewandten Umfangsseite abstützen, können hohe Schnittkräfte von den Schneidplatten aufgenommen und auf den glocken­ förmigen Fräser 5 übertragen werden. Die Stärke der einzelnen Schneidplatten 9 kann hierbei der Breite der herzustellenden Nuten entsprechen. Zur Herstellung einer oder mehrerer besonders breiter Nuten wäre es denkbar, die Schneidplatten 9 in aneinandergrenzenden oder sich geringfügig überdeckenden Fräser-Axiallagen anzuordnen. Bedingt durch Fertigungstoleranzen bei der Herstellung der Passungen zwischen den Ausnehmungen 8 und den Schneidplatten 9 können u.U. gewisse Rundlaufun­ genauigkeiten beim Fräsen auftreten, die ggf. durch eine nicht näher dargestellte radiale Einstellbarkeit der Schneidplatten behoben werden können. Durch die Anordnung der Schneidplatten 9 in fräserstirnseitigen Ausnehmungen 8 und der Senkkopfschrauben 12 in den Schneidplatten 9 läßt sich ein besonders einfaches Befestigen, Verspannen, Wenden und Austauschen der Schneidplatten 9 des Fräsers 5 erreichen. Zur Herstellung von in großem Abstand zueinan­ der befindlichen Nuten 3 wäre es darüber hinaus denkbar, die Ausnehmungen 8 zur Aufnahme der Schneidplatten 9 nicht nur an der offenen werkstückseitigen Fräserstirn­ seite, sondern auch von der entgegengesetzten werkzeug­ maschinenseitigen Fräserstirnseite her am Fräser 5 anzu­ ordnen. Des weiteren könnten zum Fräsen von Umfangsnuten an der Bodenerhebung 2 des Werkstückes 1 die Fräszähne des Fräsers 5 auch radial nach innen vom Fräserrand abstehen.

Claims (8)

1. Fräswerkzeug zur Herstellung von Umfangsnuten durch Zirkularfräsen an im wesentlichen becherförmigen Werk­ stücken mit einer im Zentrumsbereich sich axial über den Bereich der Umfangsnuten erstreckenden Bodener­ hebung, wobei die Umfangsnuten an der Innenfläche des Außenmantels des Werkstückes oder am Umfang der Boden­ erhebung anzubringen sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Fräswerkzeug im wesentlichen glockenförmig, die Bodenerhebung übergreifend ausgebildet ist, wobei von seinem Rand Fräszähne nach außen - zur Herstellung der Umfangsnuten an der Innenfläche des Außenmantels - oder nach innen - zum Herstellen der Umfangsnuten am Umfang der Bodenerhebung - radial abstehen.

2. Fräswerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das glockenförmige Fräswerkzeug (5) an seiner offenen Stirnseite mit über den Umfang verteilten und radial nach außen hin offenen axialen Ausnehmungen (8) zur unmittelbaren Aufnahme der als Schneidplatten (9) aus­ gebildeten Fräszähne versehen ist.

3.Fräswerkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (8) entsprechend der Anzahl und der Lage der zu fräsenden Innenumfangsnuten (3) in Fräserachsrichtung unterschiedlich tief ausgebildet sind.

4. Fräswerkzeug nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die im wesentlichen in Form eines Vielecks ausge­ bildeten und in ihrer Stärke der Nutbreite entsprechen­ den Schneidplatten (9) in formgleichen Ausnehmungen (8) angeordnet sind und mit ihrer Schneidplattenebene nach Art eines Sägezahnes senkrecht zur Fräswerkzeugachse liegen.

5. Fräswerkzeug nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die mit einer Mittenbohrung (11) versehenen Schneid­ platten (9) mittels in Fräswerkzeugachsrichtung wirkenden, die Schneidplatten (9) durchdringenden Schrauben (12) in den Ausnehmungen (8) fixierbar sind.

6. Fräswerkzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die mehreckigen Schneidplatten (9) als mehrfach verwendbare Wendeplatten ausgebildet sind, die in unterschiedlichen Umfangslagen verwendbar sind.

7. Fräswerkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die mehreckigen Schneidplatten (9) gleichseitig ausgebildet sind.

8. Fräswerkzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein mit einer Kühlmittelzuflußleitung der Werkzeugmaschine in Verbindung stehender und im Bereich der Schneidplatten (9) austretender Kühl­ mittelkanal (10) im Inneren des Fräswerkzeuges (5) ange­ ordnet ist.