DE3803188C3 - Bohrnutenfräser mit zugehörigem Schneideinsatz - Google Patents

Bohrnutenfräser mit zugehörigem Schneideinsatz

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Description

Die Erfindung betrifft einen Bohrnutenfräser und ei­ nen auswechselbaren zugehörigen Schneideinsatz nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ein derartiger Bohrnutenfräser ist aus dem DE-GM 79 35 032 bekannt. Weiterhin betrifft die Erfindung einen Schneideinsatz für einen derartigen Bohrnutenfräser mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 2.
Der Schneideinsatz eines derartigen Fräswerkzeuges weist eine erste Stirnschneidkante auf, die durch die Vorderseite und eine Seitenfläche des Schneidplätt­ chens gebildet wird. An diese erste Schneidkante schließt sich unter einem stumpfen Winkel eine zweite Schneidkante an, die durch die Vorderseite und eine Eckfläche gebildet wird. Diese Eckfläche entsteht durch Entfernen einer Ecke des Schneidplättchens, wobei die Drehachse des Werkzeugkörpers durch die zweite Schneidkante tritt, so daß die erste Schneidkante und mindestens ein Teil der zweiten Schneidkante in einer stirnseitigen Schneidposition eingestellt sind. Bei diesem bekannten Fräswerkzeug unterliegen jedoch die Schneideinsätze einer großen Drucklast, insbesondere wenn sie einleitend das Werkstück erfassen. Außerdem ist an den radial inneren Enden der jeweiligen stirnseiti­ gen Schneidkanten die Schnittgeschwindigkeit verhält­ nismäßig gering, weshalb die inneren Enden der stirnsei­ tigen Schneidkanten empfindlich gegenüber Zerspa­ nung oder Bruch sind.
Der Erfindung liegt das technische Problem (die Auf­ gabe) zugrunde, einen Bohrnutenfräser mit zugehöri­ gem Schneideinsatz zu schaffen, bei dem die stirnseitige Schneidkante an ihrem inneren Ende eine ausgezeichne­ te Festigkeit besitzt und während des Schneidvorganges kaum einer Zerspanung ausgesetzt ist, wodurch eine hervorragende Schnittleistung erzielt wird.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Patent­ ansprüche 1 und 2 gelöst.
Es wird auf die Zeichnungen Bezug genommen; es zeigen:
Fig. 1 eine Aufrißdarstellung eines erfindungsgemä­ ßen Bohrnutenfräsers;
Fig. 2 einen Fräser nach Fig. 1, gesehen in Richtung der Pfeile V-V in Fig. 1;
Fig. 3 eine Teilseitenansicht des Werkzeuges nach Fig. 1, gesehen in Richtung der Pfeile VI-VI in Fig. 1;
Fig. 4 einen Grundriß eines im Werkzeug der Fig. 1 verwendeten Schneideinsatzes;
Fig. 5 eine Darstellung des Schneideinsatzes der Fig. 4, gesehen in Richtung der Pfeile VIII-VIII in Fig. 4;
Fig. 6 eine Darstellung des Schneideinsatzes der Fig. 4, gesehen in Richtung der Pfeile IX-IX in Fig. 4;
Fig. 7 eine Querschnittsansicht des Schneideinsatzes der Fig. 4, gesehen in Richtung der Pfeile X-X in Fig. 4;
Fig. 8 eine Ansicht, die zeigt, wie die Schneidkanten des Werkzeuges nach Fig. 1 das Werkstück bearbeiten.
Es wird auf die bevorzugten Ausführungen der Erfin­ dung Bezug genommen. Gemäß den Fig. 1 bis 7 umfaßt ein erfindungsgemäß ausgebildeter Bohrnutenfräser ei­ nen im wesentlichen zylindrischen Fräserkörper 10 mit einer sich durch diesen erstreckenden Drehachse X und mit einem vorderen stirnseitigen Abschnitt 12, der mit einer Spantasche 14 versehen ist. In der Wandfläche der Spantasche 14 ist eine Schneideinsatz-Aufnahmenut 16 oder ein Schneideinsatzsitz ausgebildet, der im wesentli­ chen der Drehrichtung des Fräserkörpers 10 zugewandt ist, und ein einstellbarer Schneideinsatz 18 wird von der Schneideinsatzsitz-Aufnahmenut 16 aufgenommen und in dieser lösbar durch eine Klemmschraube 20 befestigt.
Der Schneideinsatz 18 umfaßt, wie näher in den Fig. 4 bis 7 dargestellt ist, eine im wesentlichen parallelogrammförmige Platte, die durch eine Vorderseite 22 und eine im we­ sentlichen parallel zur Vorderseite 22 verlaufende Rückseite 24 sowie vier Seitenflächen 26 begrenzt wird, die die Vorder- und Rückseite 22, 24 miteinander ver­ binden, und weist ein Paar kurzer Schneidkanten 28 (erste Schneidkanten) und ein Paar lange Schneidkanten 30 (dritte Schneidkanten) auf, die jeweils durch eine der vier randseitigen Kanten der Vorderseite 22 gebildet werden. Jede Seitenfläche 26 ist nach innen in einer von der Vorderseite 22 wegführenden Richtung geneigt, um jeweils als Flanke für die zugehörige Schneidkante zu dienen. Zwei sich diagonal gegenüber­ liegende stumpfe Ecken der Platte sind jeweils wegge­ nommen, um eckseitige Seitenflächen 32 (Eckflächen) zu bilden, und die Vorderseite 22 umfaßt ein Paar sich einander gegen­ überliegender eckseitiger Randabschnitte 34, von denen jeder jeweils neben einer zugehörigen eckseitigen Sei­ tenfläche angeordnet ist, sowie einen mittigen Abschnitt 36, der zwischen den eckseitigen Randabschnitten 34 liegt. Jeder der eckseitigen Randabschnitte 34 ist gegen­ über dem mittigen Abschnitt 36 derart geneigt, daß die Dicke des Schneideinsatzes zwischen der Vorderseite 22 und der Rückseite 24 sich zunehmend gegen eine jeweilige stumpfe Ecke hin verringert, womit jede der Schneidkanten 28, 30 einen ersten Randabschnitt auf­ weist, der jeweils durch eine der Randkanten des mitti­ gen Abschnittes 36 gebildet wird, sowie einen zweiten Randabschnitt, der jeweils durch eine der Randkanten der eckseitigen Randabschnitte gebildet wird. Ferner umfaßt der Schneideinsatz ein Paar geradliniger ecksei­ tiger Schneidkanten 38 (zweite Schneidkanten), wovon jede jeweils durch eine der eckseitigen Seitenflächen 32 und einen zugeordne­ ten eckseitigen Randabschnitt 34 gebildet wird und die die Schneidkante 28 unter einem stumpfen Winkel schneiden. Jede eckseitige Seitenfläche ist ferner nach einwärts in einer von der Vorderseite 22 wegweisenden Richtung geneigt, als eine Flanke mit einem Entla­ stungswinkel Θ für eine jeweilige Eckschneidkante zu dienen. Ferner hat der Schneideinsatz ein mittiges Befe­ stigungsloch 40, in das die Klemmschraube 20 eingesetzt ist.
Der Schneideinsatz 18 ist derart angeordnet, daß eine der langen Schneidkanten 30 in einer umfangsseitigen Schnittstellung eingestellt ist, um als umfangsseitige Schneidkante zu dienen, während die kurze Schneidkan­ te 28, die diese eingestellte lange Schneidkante unter einem spitzen Winkel schneidet, und die eckseitige Schneidkante 38, die diese kurze Schneidkante 28 unter einem stumpfen Winkel schneidet, beide in einer stirn­ seitigen Schneidposition eingestellt sind, um als stirnsei­ tige Schneidkante zu dienen. Wie aus den Zeichnungen hervorgeht, erstreckt sich die eingestellte kurze Schneidkante 28 im wesentlichen radial zum Fräserkör­ per 10, während sich die eingestellte eckseitige Schneid­ kante 38 im wesentlichen radial einwärts gegen ein hin­ teres Ende des Fräserkörpers hin erstreckt und in einer Stellung endet, die geringfügig jenseits der Achse X des Fräserkörpers 10 liegt.
Zur Bearbeitung des Werkstückes W, um in diesem unter Verwendung des vorausgehend beschriebenen Stirnfräsers die Nut G zu bilden, wird der Stirnfräser um die Achse X des Fräserkörpers 10 gedreht, womit die stirnseitige Schneidkante, die die kurze Schneidkante 28 und die eckseitige Schneidkante 38 umfaßt, das Werk­ stück W bearbeitet, um den Boden G1 der Nut zu bilden, während die umfangsseitige Schneidkante 30 das Werk­ stück W bearbeitet, um die Innenumfangsfläche G2 der Nut zu bilden. Mittels der Durchführung des axialen Schneidvorganges wird der Boden G1 der Nut derart ausgeschnitten, daß er einen Vorsprung in der Form eines umgekehrten V bildet, jedoch wird dieser Vor­ sprung anschließend durch das äußere Ende der endsei­ tigen Schneidkante flach abgeschnitten, wenn ein Schneidvorgang mit Quervorschub durchgeführt wird.
In dem vorausgehend beschriebenen Fräser liegen das innere und äußere Ende 38a, 38b der eingestellten eckseitigen Schneidkante 38 jeweils an einer Ecke, die einen stumpfen Winkel bildet. Ferner kann bezüglich des äußeren Endes 38b eine verhältnismäßig hohe Schnittgeschwindigkeit an seiner Position erhalten wer­ den, da das äußere Ende 38b gegenüber der Achse X einen ausreichend großen Abstand in Richtung radial des Fräserkörpers 10 nach außen aufweist, wie durch L1 in Fig. 8 angegeben ist. Ferner ist das innere Ende 38a gegenüber dem äußeren Ende 38b um einen ausreichen­ den Abstand im Fräserkörper 10 axial nach hinten ver­ setzt, der in Fig. 8 mit L2 bezeichnet ist. Obgleich das innere und äußere Ende 38a, 38b während des Bohrvor­ ganges einer großen Druckbeanspruchung ausgesetzt sind, sind die Enden 38a, 38b daher weniger bezüglich Spanbildung oder Bruch empfindlich, selbst bei der ein­ leitenden Erfassung des Werkstückes W.

Claims (2)

1. Bohrnutenfräser mit einem auswechselbar am vorderen Ende eines Fräserkörpers (10) befestigten parallelogrammförmigen Schneideinsatz (18) mit
  • - einer Vorderseite (22), einer Rückseite (24) und Seitenflächen (26, 26', 26", 26'''), welche die Vorderseite (22) und die Rückseite (24) verbinden;
  • - einer Anzahl Ecken, an denen sich die Seitenflächen (26, 26', 26", 26''') miteinander schneiden, wobei zwei Ecken weggenommen sind, um Eckflächen (32) zu bilden;
  • - zwei ersten Schneidkanten (28), die durch die Vorderseite (22) und eine benachbart zur Eckfläche (32) liegende Seitenfläche (26) gebildet sind, geradlinigen zweiten Schneidkanten (38), die durch die Vorderseite (22) und die Eckflächen (32) gebildet sind und die ersten Schneidkanten (28) unter einem stumpfen Winkel schneiden, sowie dritten Schneidkanten (30), die durch die Vorderseite (22) und eine weitere Seitenfläche (26''') gebildet sind, die benachbart einer der Seitenflächen (26) und fern der Eckfläche (32) liegen; wobei die ersten Schneidkanten (28) die dritten Schneidkanten (30) unter einem spitzen Winkel schneiden;
  • - wobei sich die ersten Schneidkanten (28) im wesentlichen radial zum Fräserkörper (10) und die zweiten Schneidkanten (38) im wesentlichen radial nach innen gegen das hintere Ende des Fräserkörpers (10) hin erstrecken;
  • - wobei der Schneideinsatz (18) derart auf dem Fräserkörper (10) angeordnet ist, dass die Drehachse (X) des Fräserkörpers (10) durch den Endabschnitt einer der zweiten Schneidkanten (38) tritt, der fern der angrenzenden ersten Schneidkante (28) liegt, so dass die angrenzende erste Schneidkante (28) und mindestens ein Teil der zweiten Schneidkante (38) in einer stirnseitigen Schneidposition eingestellt sind,
  • - und wobei eine der dritten Schneidkanten (30) in einer Umfangsschneidstellung eingestellt ist, so dass sie sich im wesentlichen parallel zur Drehachse (X) des Fräserkörpers (10) erstreckt,
dadurch gekennzeichnet, dass
  • - sich die zweiten Schneidkanten (38) an einer stumpfwinkligen Ecke des Schneideinsatzes (18) befinden,
  • - die Vorderseite (22) an die zweiten Schneidkanten (38) jeweils mit einem Randabschnitt (34) angrenzt, der gegenüber einem mittigen Abschnitt (36) der Vorderseite (22) so geneigt ist, dass sich die Dicke des Schneideinsatzes (18) zwischen dem Randabschnitt (34) und der Rückseite (24) zur zweiten Schneidkante (38) hin zunehmend verringert; und
  • - die ersten Schneidkanten (28) sowie dritten Schneidkanten (30) einen ersten Abschnitt aufweisen, der durch eine der Randkanten des mittigen Abschnitts (36) gebildet wird, sowie einen zweiten Abschnitt, der jeweils durch eine der Randkanten des Randabschnitts (34) gebildet wird.
2. Parallelogrammförmiger Schneideinsatz für einen Bohrnutenfräser mit
  • - einer Vorderseite (22), einer Rückseite (24) und Seitenflächen (26, 26', 26", 26'''), welche die Vorderseite (22) und Rückseite (24) verbinden;
  • - einer Anzahl Ecken, an denen sich die Seitenflächen miteinander schneiden, wobei zwei Ecken weggenommen sind, um Eckflächen (32) zu bilden;
  • - zwei ersten Schneidkanten (28), die durch die Vorderseite (22) und eine benachbart zur Eckfläche (32) liegende Seitenfläche (26) gebildet sind, geradlinigen zweiten Schneidkanten (38), die durch die Vorderseite (22) und die Eckflächen (32) gebildet sind und die ersten Schneidkanten (28) unter einem stumpfen Winkel schneiden sowie dritten Schneidkanten (30), die durch die Vorderseite (22) und eine weitere Seitenfläche (26''') gebildet sind, die benachbart einer der Seitenflächen (26) und fern der Eckfläche (32) liegen, wobei die ersten Schneidkanten (28) die dritten Schneidkanten (30) unter einem spitzen Winkel schneiden;
dadurch gekennzeichnet, dass
  • - sich die zweiten Schneidkanten (38) an einer stumpfwinkligen Ecke des Schneideinsatzes (18) befinden,
  • - die Vorderseite (22) an die zweiten Schneidkanten (38) jeweils mit einem Randabschnitt (34) angrenzt, der gegenüber einem mittigen Abschnitt (36) der Vorderseite (22) so geneigt ist, dass sich die Dicke des Schneideinsatzes zwischen dem Randabschnitt (34) und der Rückseite (24) zur zweiten Schneidkante (38) hin zunehmend verringert; und
  • - die ersten Schneidkanten (28) sowie dritten Schneidkanten (30) einen ersten Abschnitt aufweisen, der durch eine der Randkanten des mittigen Abschnitts (36) gebildet wird, sowie einen zweiten Abschnitt, der jeweils durch eine der Randkanten des Randabschnitts (34) gebildet wird.
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