DE4238299C1

DE4238299C1 - Workpiece roller milling system out of plate - has milling path ending at portion of periphery previously milled to shallower depth than plate thickness

Info

Publication number: DE4238299C1
Application number: DE19924238299
Authority: DE
Inventors: Rolf Dipl Ing Wissner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-11-13
Filing date: 1992-11-13
Publication date: 1993-12-23
Anticipated expiration: 2012-11-14

Abstract

The plate is preferably held by vacuum against a clamping surface, the milling tool cutting through it along a path round the workpiece edge. The milling path (8) ends at a portion (10) of the periphery (7) of the workpiece (6) which has previously been milled out. It is initially milled to a depth shallower (13) than the thickness (14) of the plate (4), and typically equal to between 75 and 95% of this thickness. The depth of this portion can increase initially, and its length can be at least equal to the material thickness and preferably more than double the latter. ADVANTAGE - The workpiece can be cut out without detachment from the clamping surface.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Ausfräsen eines Werkstücks aus einem plattenförmigem Material, wobei das plattenförmige Material vorzugsweise durch Unterdruck auf einer Aufspannfläche festgehalten wird und wobei ein Umfangs-Stirn- Fräswerkzeug in einer geschlossenen, das Werkstück randseitig begrenzenden Fräsbahn durch das Material geführt wird.The invention relates to a method for milling a workpiece made of a plate-shaped material, the plate-shaped material preferably by negative pressure a clamping surface is held and a circumferential end face Milling tool in a closed, the workpiece edge-defining milling path through the material becomes.

Eine Fräsvorrichtung, bei der ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art zur Anwendung kommen kann, ist beispielsweise in der DE 40 30 113 A1 beschrieben. Diese Druckschrift befaßt sich mit einer speziellen Ausbildung einer Vakuumspannfläche, mit der u. a. erreicht werden soll, daß auch kleinflächige Werkstücke in einem Arbeitsgang aus plattenförmigem Material herausfräsbar sind. Gerade beim Ausfräsen von kleinflächigen Werkstücken ergibt es sich häufig, daß sich diese beim Freifräsen von der Aufspannfläche ablösen und dabei selbst beschädigt werden und/oder zu Beschädigungen des restlichen Materials, des Fräswerkzeugs oder gar zu Verletzungen des Bedienpersonals der Fräsvorrich tung führen. Das Ablösen der Werkstücke ist auf einen Impulsübertrag von dem rotierenden Fräswerkzeugs zurückzu führen. Beim Durchtrennen der letzten Brücke zwischen dem Werkstück und dem restlichen plattenförmigen Material wirkt der übertragene Impuls nicht mehr auf das gesamte plattenförmige Material, sondern nur noch auf das nun von dem restlichen Material freigefräste Werkstück ein. Entsprechend müssen allein die das Werkstück auf der Aufspannfläche festhaltenden Haltekräfte diesen Impuls ohne ein Ablösen des Werkstücks von der Aufspannfläche absorbieren, um Beschädi gungen des Werkstücks, des restlichen Materials und des Fräswerkzeugs sowie Verletzungen des Bedienpersonals zu verhindern. Auch vor dem endgültigen Freifräsen eines Werkstücks kommt es zu einem Ablösen des Werkstücks von der Aufspannfläche, wenn ein von dem Fräswerkzeug auf das Werkstück übertragener Impuls selbst durch die auf das Werkstück einwirkende Haltekraft in Verbindung mit der noch verbliebenen Materialbrücke zu dem restlichen plattenförmigen Material nicht ausreicht, den Impuls zu absorbieren, und die Materialbrücke entsprechend bricht.A milling device in which a method of the beginning described type can be used described for example in DE 40 30 113 A1. These Document deals with a special training a Vacuum clamping surface with which u. a. to be achieved that even small-area workpieces in one operation plate-shaped material can be milled out. Especially with It results in milling of small-area workpieces Frequently, that these are from the clamping surface when milling peel off and get damaged and / or too Damage to the remaining material, the milling tool or even injuries to the milling machine operator lead. The detachment of the workpieces is one Impulse transfer back from the rotating milling tool to lead. When cutting the last bridge between the Workpiece and the remaining plate-shaped material acts the transmitted impulse no longer on the whole plate-shaped material, but only on that of the now rest of the material milled workpiece. Corresponding only the workpiece on the clamping surface holding forces hold this momentum without detaching the Absorb the workpiece from the clamping surface to avoid damage conditions of the workpiece, the remaining material and the Milling tool and injuries to the operating personnel prevent. Even before the final milling of one The workpiece is detached from the workpiece Clamping surface if one of the milling tool on the Workpiece transmitted momentum itself through that on the Workpiece holding force in connection with the still remaining material bridge to the remaining plate-shaped Material is insufficient to absorb the impulse, and the Material bridge breaks accordingly.

Durch die aus der DE 40 30 113 A1 bekannte Vakuumspannplatte werden die auf kleinflächige Werkstücke einwirkenden Haltekräfte auch nach deren weitgehendem Freifräsen zwar vergrößert, das oben beschriebene Problem besteht aber prinzipiell fort. Es gewinnt ganz besondere Bedeutung, wenn das Fräswerkzeug von der Steuerung der Fräsvorrichtung mit einer hohen Vorschubgeschwindigkeit in der Fräsbahn geführt wird und dabei bereits an Schärfe verloren hat. Diese Umstände sind jedoch bei rationeller Arbeitsweise und entsprechend langen Standzeiten des Fräswerkzeugs kaum zu verhindern.Due to the vacuum chuck known from DE 40 30 113 A1 will act on small-area workpieces Holding forces even after they have been largely cut free enlarged, but the problem described above exists principally gone. It gains special importance when the milling tool from the control of the milling device a high feed rate in the milling path and has already lost its sharpness. These circumstances however, are rational and appropriate long service life of the milling tool can hardly be prevented.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art zu entwickeln, mit der ein Freifräsen der Werkstücke ohne deren Ablösen von der Aufspann fläche möglich ist. Dabei soll das Verfahren mit einer elektronischen Steuerung für eine Fräsvorrichtung, insbesondere einer CAD-Steuerung, durchführbar sein.The invention is therefore based on the object of a method to develop the type described at the beginning with the Milling the workpieces without detaching them from the clamping area is possible. The process is supposed to use a electronic control for a milling device, in particular a CAD control.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Fräsbahn mit einem Bereich am Umfang des Werkstücks endet, den die Fräsbahn bereits zuvor erfaßte und in dem die Fräsbahn zunächst einen geringeren Betrag als die Dicke des Materials aufwies. Damit weist die Fräsbahn eine größere Länge als der Umfang des Werkstücks auf, wobei sie den besagten Bereich zweimal durchfährt. Das erste Mal wird das Material dabei nur geschwächt. Erst beim zweiten Mal erfolgt das Durchtrennen des Materials in dem besagten Bereich. So wird der Impulsübertrag von dem rotierenden Fräswerkzeug auf das auszufräsende Werkstück beim Freifräsen stark herabgesetzt. Bei geeigneter Lage des Bereichs und angemessener Auswahl des Tiefenverlaufs der Fräsbahn in dem Bereich ist ein Ablösen des Werkstücks beim Freifräsen sogar vollständig verhinderbar. According to the invention this object is achieved in that the Milling path ends with an area on the circumference of the workpiece the milling path was previously recorded and in which the milling path initially less than the thickness of the material exhibited. The milling track thus has a greater length than that Circumference of the workpiece, taking up the said area drives through twice. The material will only be the first time weakened. Only the second time the is cut Materials in said area. So is the momentum transfer from the rotating milling tool to the one to be milled Workpiece greatly reduced during milling. With more suitable Location of the area and appropriate selection of the depth course the milling path in the area is a detachment of the workpiece can even be completely prevented when milling.

Die Tiefe der Fräsbahn kann in dem besagten Bereich zunächst zwischen 75 und 95%, vorzugsweise zwischen 80 und 90%, der Dicke des Materials betragen. Hieraus resultiert eine Restdicke des Materials von 5 bis 25% der Ausgangsdicke, womit der mögliche Impulsübertrag von dem rotierenden Fräswerkzeug beim Freifräsen des Werkstücks auf etwa denselben Anteil des maximalen Impulsübertrags reduziert wird. Bei der Wahl der Restdicke in dem besagten Bereich ist der Absolutwert der Ausgangsdicke des Materials zu berücksichtigen. So muß die Restdicke eine durchgehende Verbindung des auszufräsenden Werkstücks mit dem restlichen Material in dem Bereich gewährleisten. Daneben ist beim Ansetzen der Restdicke die Breite der Fräsbahn, also die Arbeitsbreite des rotierenden Fräswerkzeugs in Betracht zu ziehen. Es gilt in etwa, daß eine breitere Fräsbahn eine geringere Restdicke in dem Bereich notwendig macht, um den Impulsübertrag des rotierenden Werkzeugs auf ein ungefährliches Höchstmaß zu beschränken.The depth of the milling path can initially be in the said area between 75 and 95%, preferably between 80 and 90%, of Thickness of the material. This results in a Residual thickness of the material from 5 to 25% of the original thickness, with which the possible impulse transfer from the rotating Milling tool when milling the workpiece to approximately the same Share of the maximum impulse transfer is reduced. In the The choice of the residual thickness in said range is the absolute value the initial thickness of the material. So it has to Residual thickness a continuous connection of the to be milled Workpiece with the remaining material in the area guarantee. Next to this is the residual thickness Width of the milling path, i.e. the working width of the rotating one Milling tool to consider. It roughly applies that one wider milling path a smaller residual thickness in the area makes necessary to the momentum transfer of the rotating To limit the tool to a safe maximum.

Die Tiefe der Fräsbahn kann in dem besagten Bereich aber auch zunächst mit ansteigendem Betrag vorgesehen sein. Wenn die Fräsbahn den Bereich dann zum zweiten Mal erfaßt, nimmt die Restdicke immer weiter ab, bis sie beim eigentlichen Freifräsen des Werkstücks gegen null geht. Damit wird auch der mögliche Impulsübertrag von dem rotierenden Werkzeug auf das Werkstück beim Freifräsen etwa auf null reduziert, es ist jedoch darauf zu achten, daß der Verlauf der Restdicke in dem Bereich auch keinem vorzeitigen Bruch der Verbindung zwischen dem Werkstück und dem restlichen Material Vorschub leistet, während das rotierende Fräswerkzeug beispielsweise noch eine größere Restdicke erfaßt.However, the depth of the milling path can also be in the said area initially be provided with an increasing amount. If the The milling path then captures the area a second time Remaining thickness continues to decrease until the actual one Free milling of the workpiece goes to zero. With that the possible impulse transfer from the rotating tool to the Workpiece reduced to about zero when milling, it is however, make sure that the course of the remaining thickness in the Area no premature break in the connection between feeds the workpiece and the rest of the material, while the rotating milling tool, for example, another larger residual thickness detected.

Die Länge des besagten Bereichs sollte mindestens denselben Betrag, vorzugsweise mehr als den doppelten Betrag wie die Dicke des Materials aufweisen. Außerdem ist darauf zu achten, daß die Länge des besagten Bereichs auch mindestens denselben Betrag, vorzugsweise mehr als den doppelten Betrag wie die Breite der Fräsbahn aufweist. Diese Randbedingungen stellen sicher, daß ein vorzeitiger Bruch des Materials in dem Bereich kurz vor dem Freifräsen des Werkstücks verhindert wird. Daneben wird der Betrag der Länge des besagten Bereichs vorteilhafterweise auf die Fläche und die Gestalt des auszufräsenden Werkstücks abgestimmt. Die Fläche und die Gestalt des auszufräsenden Werkstücks bestimmen gerade, wenn die Fräsvorrichtung eine Vakuumspannplatte aufweist, die Haltekraft mit der das freigefräste Werkstück auf der Aufspannfläche festgehalten wird. Bei einer weitgehend geschlossenen, großen Fläche ist auch die Haltekraft groß. Je kleiner die Fläche und je verwinkelter die Gestalt des Werkstücks jedoch sind, desto geringer werden die absolute und die relative, flächenbezogene Haltekraft, die beim Freifräsen auf das Werkstück einwirken.The length of said area should be at least the same Amount, preferably more than double the amount Have thickness of the material. It is also important to ensure that the length of said area is also at least the same Amount, preferably more than double the amount Has width of the milling path. Make these boundary conditions sure there is a premature breakage of the material in the area is prevented shortly before the workpiece is milled. Next to it is the amount of the length of said area advantageously on the area and shape of the workpiece to be milled. The area and the The shape of the workpiece to be milled determines when the milling device has a vacuum chuck, which Holding force with which the machined workpiece on the Clamping surface is held. With one largely closed, large area, the holding force is also great. Each smaller the area and the more angular the shape of the Workpiece, however, the lower the absolute and the relative, area-related holding force that occurs when milling freely act on the workpiece.

Die Fläche und die Gestalt des auszufräsenden Werkstücks können bei dem Verfahren auf einfache Weise dadurch berück sichtigt werden, daß der Betrag der Länge des besagten Bereichs bei unterschiedlichen Werkstücken proportional zu einem Quotienten Q ist, der durch die Länge L der Fräsbahn, die Arbeitsbreite B des Fräswerkzeugs und die Fläche F des auszufräsenden Werkstücks gemäßThe area and shape of the workpiece to be milled can easily be taken into account in the process be seen that the amount of the length of said Range proportional to different workpieces is a quotient Q which is given by the length L of the milling path, the working width B of the milling tool and the area F of the workpiece to be milled in accordance with

Q = (L · B)/F,Q = (L · B) / F,

bestimmt ist. Die zu zerspanende Fläche (L · B) der Fräsbahn berücksichtigt dabei neben der Gestalt des jeweils auszufrä senden Werkstücks auch die Arbeitsbreite B des rotierenden Fräswerkzeugs, die gemeinsam den beim Ausfräsen des Werkstücks auftretenden Vakuumeinbruch bzw. den damit einhergehenden Verlust an Haltekraft bestimmen.is determined. The surface (L · B) of the milling path to be machined takes into account in addition to the shape of the mill send workpiece also the working width B of the rotating Milling tool, which is common when milling the workpiece occurring vacuum drop or the associated Determine loss of holding force.

Der besagte Bereich endet vorteilhafterweise dort, wo das auszufräsende Werkstück das größte Flächenträgheitsmoment an seinem Umfang aufweist. Ob sich das freigefräste Werkstück unter dem von dem rotierenden Fräswerkzeug übertragenen Impuls von der Aufspannfläche ablöst, hängt wesentlich von dem Angriffspunkt des Impulses ab. Die geringsten Auswirkungen zeigt ein Impuls, der dort am Umfang des Werkstücks angreift, wo das Werkstück das größte Flächenträgheitsmoment aufweist. Dies entspricht der Stellung des rotierenden Fräswerkzeugs, in der das auszufräsende Werkstück um die Achse des Fräswerkzeugs das größte Trägheitsmoment besitzt.Said area advantageously ends where that workpiece to be milled to the greatest area moment of inertia has its scope. Whether the milled workpiece under the pulse transmitted by the rotating milling tool detaching from the clamping surface depends essentially on that Starting point of the pulse. The least impact shows a pulse that attacks the circumference of the workpiece there, where the workpiece has the greatest area moment of inertia. This corresponds to the position of the rotating milling tool, in the workpiece to be milled around the axis of the milling tool has the greatest moment of inertia.

Dem obigen Kriterium wird annähernd entsprochen, wenn der besagte Bereich dort endet, wo der Umfang des auszufräsenden Werkstücks den größten Abstand zu dem Flächenschwerpunkt des Werkstücks aufweist. Dieser Ort fällt in erster Näherung mit demjenigen des größten Flächenträgheitsmoments an den Umfang des auszufräsenden Werkstücks zusammen. Er ist andererseits von einer Steuerung einer Fräsvorrichtung aber viel einfacher, d. h. mit geringerem rechnerischen und zeitlichem Aufwand ermittelbar.The above criterion is approximately met if the said area ends where the extent of the area to be milled Workpiece the greatest distance to the centroid of the surface Has workpiece. This place coincides with the first approximation that of the greatest area moment of inertia to the circumference of the workpiece to be milled out. On the other hand, he is from controlling a milling device but much easier d. H. with less computational and time expenditure detectable.

Den hier beschriebenen Gesichtspunkten für die Wahl des Endpunkts der Fräsbahn kommt auch unabhängig von der Ausbildung des besagten Bereichs eine eigenständige Bedeutung bei gattungsgemäßen Verfahren zu.The aspects described here for the choice of The end point of the milling path also comes independently of the Training of the said area an independent meaning in generic methods too.

Daneben ist anzustreben, daß der besagte Bereich dort endet, wo der Umfang des Werkstücks eine Ecke oder eine Krümmung mit möglichst kleinem Krümmungsradius aufweist. An diesen Stellen fallen auf das rotierende Fräswerkzeug zurückgehende Markie rungen auf dem Umfang des ausgefrästen Werkstücks, die auch durch das neue Verfahren nicht zu verhindern sind, kaum auf.In addition, it is desirable that the said area ends there, where the circumference of the workpiece has a corner or a curve has the smallest possible radius of curvature. At these points fall on the rotating cutter die Markie on the circumference of the milled workpiece, which too cannot be prevented by the new process.

Beim Ausfräsen eines Werkstücks mit komplizierter Gestalt ist ein Beschädigen des Werkstücks weitergehend dadurch zu verhindern, daß ein weitgehend von dem Umfang des Werkstücks begrenzter, nicht zu dem auszufräsenden Werkstück gehöriger, halbinselförmiger Abschnitt des Materials dann als separates auszufräsendes Werkstück behandelt wird, wenn er eine Einschnürung aufweist, deren Breite nicht größer als das 4-fache der Breite der Fräsbahn ist. Beim Ausfräsen des Werkstücks würde sich in einem solchen Fall nur noch eine Materialbrücke an der Stelle der Einschnürung ergeben, die eine Breite von weniger als der doppelten Breite der Fräsbahn aufweist. Damit bestünde die Gefahr, daß sich der halbinsel förmige Abschnitt durch Bruch des Materials im Bereich der Einschnürung freisetzt, gleichzeitig von der Aufspannfläche ablöst und so zu einer Beschädigung des auszufräsenden Werkstücks führt. Die mit der Einschnürung verbundene Bruchgefahr ist jedoch zu entschärfen, wenn der halbinsel förmige Abschnitt des Materials als separates auszufräsendes Werkstück behandelt wird. Dabei wird die den halbinselförmigen Abschnitt umschließende Fräsbahn senkrecht durch die Einschnü rung zu einer geschlossenen Fräsbahn ergänzt. Parallel zu dieser Ergänzung verläuft dann die Ergänzung der restlichen Fräsbahn zu einer ebenfalls geschlossenen Fräsbahn. Grundsätz lich gilt im Falle halbinselförmiger Abschnitte die Regel, daß diese zuerst auszufräsen sind, bevor mit dem eigentlichen Ausfräsen des Werkstücks begonnen wird. Die Breite der Einschnürung bei einem halbinselförmigen Abschnitt, die als kritisch anzusehen ist, kann auch größer als das 4-fache der Breite der Fräsbahn sein. Die Steuerung einer Fräsvorrichtung ist dann entsprechend einzustellen.When milling a workpiece with a complicated shape this further damages the workpiece prevent a largely from the circumference of the workpiece limited, not belonging to the workpiece to be milled, peninsular section of the material then as a separate workpiece to be milled is treated if it is a Has constriction, the width of which is not greater than that Is 4 times the width of the milling path. When milling out the In such a case, the workpiece would only be one Material bridge at the point of the constriction result in a width less than twice the width of the milling path having. So there is a risk that the peninsula shaped section by breaking the material in the area of Constriction releases, at the same time from the clamping surface peels off and so damage to the milled Workpiece leads. The one associated with the constriction However, breakage must be mitigated if the peninsula shaped section of the material to be milled separately Workpiece is treated. It becomes the peninsular Section enclosing milling path vertically through the notches tion to form a closed milling path. Parallel to this addition then runs the addition of the rest Milling path to a likewise closed milling path. Principle Lich applies in the case of peninsular sections that these must first be milled out before the actual one Milling of the workpiece is started. The width of the Constriction in a peninsular section, the as is critical, can also be larger than 4 times the Width of the milling path. The control of a milling device must then be set accordingly.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert und beschrieben. Es zeigt:The invention is based on Embodiments explained and described in more detail. It shows:

Fig. 1 die Aufsicht auf ein auszufräsendes Werkstück mit Wiedergabe der Fräsbahn, Fig. 1 shows the top view of a auszufräsendes workpiece with playback of the cutting path,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine Fräsbahn bei einer ersten Ausführungsform des Verfahrens, Fig. 2 is a longitudinal section through a cutting path in a first embodiment of the method,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine Fräsbahn bei einer zweiten Ausführungsform des Verfahrens und Fig. 3 shows a longitudinal section through a milling path in a second embodiment of the method and

Fig. 4 eine weiteres auszufräsendes Werkstück unter Wiedergabe der Fräsbahn in der Ansicht von oben. Fig. 4 shows another workpiece to be milled while playing the milling path in the view from above.

In Fig. 1 ist eine Aufspannfläche 1 einer Fräsvorrichtung dargestellt. Die Aufspannfläche 1 ist dabei Bestandteil einer bekannten Vakuumspannvorrichtung gemäß DE-OS 40 30 113. Entsprechend ist in der Aufspannfläche eine Vielzahl von vertikalen ausgerichteten Sauglöchern 2 vorgesehen. Auf der Aufspannfläche 1 ist zunächst eine Lage Filterpapier 3 als begrenzt luftdurchlässige Schicht angeordnet. Auf dem Filterpapier 3 liegt plattenförmiges Material 4 auf. Das plattenförmige Material 4 wird auf der Aufspannfläche 1 durch ein Vakuum unterhalb der Aufspannfläche 1 fixiert, wobei das Vakuum über die Sauglöcher 2 auf das Material einwirkt und das Filterpapier 3 einen Zusammenbruch des Vakuums durch nicht von dem Material abgedeckte Sauglöcher 2 verhindert. Aus dem plattenförmigen Material 4 ist mit einem rotierenden Fräswerkzeug 5 ein Werkstück 6 auszufräsen, dessen Umfang 7 mit einer durchgezogenen Linie wiedergegeben ist. Dazu wird das Fräswerkzeug 5 von einer hier als solcher nicht dargestellten Steuerung in einer Fräsbahn 8 entlang des Umfangs 7 des Werkstücks 6 durch das Material 4 geführt. Die äußere Begrenzung der Fräsbahn 8 ist hier zur Unterscheidung von dem Umfang 7 durch eine gestrichelte Linie wiedergegeben. Die Bewegungsrichtung des Fräswerkzeugs 5 in der Fräsbahn 8 ist durch Pfeile 9 angedeutet. Genaugenommen ist die Fräsbahn 8 nur in der Projektion auf die Aufspannfläche 1, die dem Blickwinkel der Fig. 1 entspricht, tatsächlich geschlossen. Am Umfang 7 des Werkstücks 6 ist nämlich ein Bereich 10 vorgesehen, in dem die Tiefe der Fräsbahn 8 zunächst einen geringeren Betrag als die Dicke des Materials 4 aufweist. Erst beim zweiten Zerspanen des Materials 4 mit dem Fräswerkzeug 5 in dem Bereich 10 wird das Material 4 dort vollständig weggefräst. Im Verlauf der Fräsbahn 8 ist der Bereich 10 so angeordnet, daß die Fräsbahn mit dem Bereich 10 endet, wobei das Werkstück 6 von dem restlichen Material 4 freigefräst wird. Entsprechend beginnt die Fräsbahn 8 ebenfalls mit dem Bereich 10. Die tatsächliche Länge der Fräsbahn 8, die den Bereich 10 doppelt erfaßt, ist um die Länge des Bereichs 10 länger als der Umfang 7 des Werkstücks 6. Hierbei sind die natürlichen Längenunterschiede zwischen dem Umfang 7 und beispielsweise der die äußere Kante der Fräsbahn 8 wiedergegebenden gestrichelten Linie nicht berücksichtigt.In Fig. 1, a clamping area 1 is shown a milling device. The clamping surface 1 is part of a known vacuum clamping device according to DE-OS 40 30 113. Accordingly, a plurality of vertically aligned suction holes 2 are provided in the clamping surface. A layer of filter paper 3 is initially arranged on the clamping surface 1 as a layer which is permeable to air. Plate-shaped material 4 rests on the filter paper 3 . The plate-shaped material 4 is fixed on the clamping surface 1 by a vacuum below the clamping surface 1 , the vacuum acting on the material via the suction holes 2 and the filter paper 3 preventing a breakdown of the vacuum through suction holes 2 not covered by the material. A workpiece 6 is to be milled out of the plate-shaped material 4 with a rotating milling tool 5 , the circumference 7 of which is shown with a solid line. For this purpose, the milling tool 5 is guided through the material 4 in a milling path 8 along the circumference 7 of the workpiece 6 by a controller (not shown here as such). The outer boundary of the milling path 8 is shown here to distinguish it from the circumference 7 by a dashed line. The direction of movement of the milling tool 5 in the milling path 8 is indicated by arrows 9 . Strictly speaking, the milling path 8 is actually closed only in the projection onto the clamping surface 1 , which corresponds to the viewing angle of FIG. 1. A region 10 is provided on the circumference 7 of the workpiece 6 , in which the depth of the milling path 8 is initially less than the thickness of the material 4 . Only when the material 4 is cut a second time with the milling tool 5 in the region 10 is the material 4 completely milled away there. In the course of the milling path 8 , the region 10 is arranged such that the milling path ends with the region 10 , the workpiece 6 being milled free from the remaining material 4 . Correspondingly, the milling path 8 also begins with the area 10 . The actual length of the milling path 8 , which covers the area 10 twice, is longer by the length of the area 10 than the circumference 7 of the workpiece 6 . The natural length differences between the circumference 7 and, for example, the dashed line representing the outer edge of the milling path 8 are not taken into account here.

Durch die Ausbildung des Bereichs 10 beim Ausfräsen des Werkstücks 6 aus dem Material 4 wird ein Ablösen des Werkstücks 6 beim Freifräsen verhindert. Ohne die Ausbildung des Bereichs 10 tritt ein solches Ablösen insbesondere bei kleinflächigen Werkstücken 6 sowie Werkstücken 6 mit relativ langem Umfang 7 auf. Dies ist auf einen Impulsübertrag von dem Fräswerkzeug 5 auf das Werkstück 6 zurückzuführen, der weder von der auf das Werkstück 6 einwirkenden Haltekraft absorbiert werden kann, noch über eine verbleibende Materialbrücke auf das restliche Material 4 ableitbar ist. Die Fläche des Werkstücks 6 geht ersichtlicherweise über die Anzahl der abgedeckten Sauglöcher 2 in die auf das Werkstück 6 einwirkende Haltekraft ein. Die Länge des Umfangs 7 macht sich insofern bemerkbar, als daß von ihr und der Breite der Fräsbahn 8 die Anzahl der freigefrästen Sauglöcher 2 neben dem Werkstück 6 abhängt. Diese Anzahl bestimmt ihrerseits einen beim Ausfräsen des Werkstücks 6 auftretenden Vakuumverlust, der sich linear auch bei der Haltekraft bemerkbar macht. Weiterhin ist die Länge des Umfangs 7 ein Gegenmaß für das Vorhandensein von geschlossenen Flächen bei dem Werkstück 6. Geschlossene Flächen sind von dem Vakuumverlust in der Nähe der Fräsbahn 8 weitgehend unbetroffen und weisen daher flächenbezogen eine vergleichsweise große Haltekraft auf.By forming the region 10 at the milling of the workpiece 6 from the material 4 is a release of the workpiece 6 is prevented during cutting free. Without the formation of the area 10 , such detachment occurs in particular in the case of small-area workpieces 6 and workpieces 6 with a relatively long circumference 7 . This is due to an impulse transfer from the milling tool 5 to the workpiece 6 , which cannot be absorbed by the holding force acting on the workpiece 6 , nor can it be derived from the remaining material 4 via a remaining material bridge. The surface of the workpiece 6 obviously goes into the holding force acting on the workpiece 6 via the number of covered suction holes 2 . The length of the circumference 7 is noticeable insofar as the number of freely milled suction holes 2 next to the workpiece 6 depends on it and the width of the milling path 8 . This number in turn determines a vacuum loss which occurs when the workpiece 6 is milled out and which also has a linear effect on the holding force. Furthermore, the length of the circumference 7 is a countermeasure for the presence of closed surfaces in the workpiece 6 . Closed areas are largely unaffected by the vacuum loss in the vicinity of the milling path 8 and therefore have a comparatively large holding force in relation to the area.

Entsprechend sind die Aspekte Fläche des Werkstücks 6 und Länge des Umfangs 7 bei der speziellen Ausbildung des Bereichs 10 zu berücksichtigen, um ein Ablösen des Werkstück 6 beim Freifräsen sicher zu verhindern. Mit dem Ablösen sind die Gefahren einer Beschädigung des Werkstück 6 selbst, des rotierenden Werkzeugs 5 und des restlichen Materials 4 sowie einer Verletzung von Bedienpersonal der Fräsvorrichtung verbunden. Für die optimalen Ausbildung des Bereichs 10 ist zunächst seine Lage an dem Umfang 7 des Werkstücks 6 von Bedeutung. Der Bereich 10 sollte dort enden, wo das Werkstück 6 das größte Flächenträgheitsmoment an seinem Umfang 7 aufweist. Dies entspricht in etwa der Stelle des Umfangs 7 mit dem größten Abstand zum Flächenschwerpunkt 11 des Werkstücks 6, der von der Steuerung leicht berechenbar ist. Diese Stelle fällt hier mit einer Ecke 12 des Werkstücks zusammen. Dies ist insofern von zusätzlichem Vorteil, als daß auch durch das neue Verfahren nicht vermeidbare Fräsmale am Endpunkt der Fräsbahn 8 an einer Ecke 6 nicht besonders auffallen oder völlig in der gewünschten Gestalt des Werkstücks 6 untergehen. Dort wo das Werkstück 6 an seinem Umfang 7 das größte Flächenträgheits moment aufweist, setzt es dem Impulsübertrag von dem Fräswerkzeug 5 das größte effektive Trägheitsmoment entgegen. Dabei fallen in dem effektiven Trägheitsmoment Haltekraft anteile, aber auch Masseanteile des Werkstücks 6 zusammen. Bei einem Freifräsen des Werkstücks 6 an der Stelle der Kante 12 sind somit bereits ohne Ausbildung des Bereichs 10 Vorkehrungen gegen ein Ablösen des Werkstücks 6 von der Aufspannfläche 4 getroffen. In Verbindung mit der Ausbildung des Bereichs 10 ergibt sich dann der überragende Effekt des neuen Verfahrens.Accordingly, the aspects of the surface of the workpiece 6 and the length of the circumference 7 have to be taken into account in the special design of the region 10 in order to reliably prevent the workpiece 6 from detaching during milling. The detachment involves the dangers of damage to the workpiece 6 itself, the rotating tool 5 and the remaining material 4, and to injury to operating personnel of the milling device. For the optimal formation of the area 10 , its position on the circumference 7 of the workpiece 6 is important. The area 10 should end where the workpiece 6 has the greatest area moment of inertia on its circumference 7 . This corresponds approximately to the location of the circumference 7 with the greatest distance from the surface center of gravity 11 of the workpiece 6 , which can easily be calculated by the control. This point coincides with a corner 12 of the workpiece. This is of additional advantage insofar as milling cuts at the end point of the milling path 8 at a corner 6, which cannot be avoided by the new method, are not particularly noticeable or are completely lost in the desired shape of the workpiece 6 . Where the workpiece 6 has the greatest moment of inertia on its circumference 7 , it counteracts the momentum transfer from the milling tool 5 with the greatest effective moment of inertia. In the effective moment of inertia, holding force portions, but also mass portions of the workpiece 6, coincide. When the workpiece 6 is milled free at the location of the edge 12 , precautions are taken against detachment of the workpiece 6 from the clamping surface 4 even without forming the region 10 . In connection with the formation of the area 10 , the outstanding effect of the new method then results.

In Fig. 2 ist der Bereich 10 bei einer ersten Ausführungsform des Verfahrens im Längsschnitt entlang der Fräsbahn 8 dargestellt. Die Tiefe 13 der Fräsbahn 8 beträgt in dem Bereich 10 zunächst ca. 80 bis 90% der Dicke 14 des Materials 4. Die verbleibende Restdicke 15 von ca. 10 bis 20% der Dicke 14 wird dann beim zweiten Erfassen des Bereichs 10 durch die Fräsbahn 8 mit dem rotierenden Fräswerkzeug 5 weggefräst. Damit wird das Werkstück 6 freigefräst. Hierbei ist der maximale Impulsübertrag von dem rotierenden Werkzeug 5 auf das Werkstück 6 stark reduziert. Die Länge des Bereichs 10 wird von der Steuerung proportional zu einem Quotienten aus der zu zerspanenden, auf die Aufspannfläche 4 projizierten Fläche der Fräsbahn 8 und der Fläche des auszufräsenden Werkstücks 6 gewählt. Dies entspricht einer Berücksichtigung der bereits oben dargestellten, in die Haltekraft des Werkstücks 6 eingehenden Faktoren.In FIG. 2, the region 10 is shown in a first embodiment of the process along the cutting path 8 in longitudinal section. The depth 13 of the milling path 8 in the area 10 is initially approximately 80 to 90% of the thickness 14 of the material 4 . The remaining residual thickness 15 of approximately 10 to 20% of the thickness 14 is then milled away by the milling path 8 with the rotating milling tool 5 when the region 10 is detected a second time. The workpiece 6 is thus milled free. Here, the maximum impulse transfer from the rotating tool 5 to the workpiece 6 is greatly reduced. The length of the area 10 is selected by the control in proportion to a quotient of the area of the milling path 8 to be machined, projected onto the clamping surface 4 , and the area of the workpiece 6 to be milled. This corresponds to a consideration of the factors already described above, which are included in the holding force of the workpiece 6 .

Alternativ zu der stufigen Ausbildung des Bereichs 10 gemäß Fig. 2 kann die Tiefe 13 der Fräsbahn 8 in dem Bereich 10 zunächst mit ansteigendem Betrag vorgesehen sein. Entsprechend weist die Restdicke 15 in Richtung der Fräsbahn 8 bzw. des Pfeils 9 einen abnehmenden Betrag auf. So nimmt auch der maximal mögliche Impulsübertrag von dem rotierenden Werkzeug 5 auf das Werkstück 6 beim Freifräsen des Werkstücks 6 konti nuierlich ab.As an alternative to the stepped configuration of the area 10 according to FIG. 2, the depth 13 of the milling path 8 in the area 10 can initially be provided with an increasing amount. Correspondingly, the remaining thickness 15 has a decreasing amount in the direction of the milling path 8 or the arrow 9 . So does also the maximum possible momentum transfer from the rotating tool 5 on the workpiece 6 during the cutting free of the workpiece 6 continu ously from.

Grundsätzlich ist bei der Wahl der Restdicke 15 in dem Bereich 10 auch die Gefahr eines vorzeitigen Bruchs des Materials 4 in dem Bereich 10 zu berücksichtigen. Die Restdicke 15 in dem Bereich 10 muß also ausreichen, um den Anteil des von dem rotierenden Werkzeug 5 auf das Werkstück 6 übertragenen Impulses auf das restliche Material 4 zu übertragen, der von der Haltekraft auf das Werkstück 6 nicht absorbierbar ist, wenn dieser Anteil kurz vor dem abschließenden Erreichen des Bereichs 10 noch besonders groß ist. Dabei geht natürlich auch die Länge des Bereichs 10 ein. In Extremfällen, bei besonders kleinflächigen Werkstücken 6 kann der Bereich 10 so durchaus die gesamte Fräsbahn 8 erfassen. Immer sollte die Länge des Bereichs 10 aber sowohl den doppelten Betrag der Dicke 14 des Materials 4 als auch den doppelten Betrag der Breite der Fräsbahn 8, d. h. der Arbeitsbreite des rotierenden Fräswerkzeugs 5 aufweisen.In principle, when choosing the remaining thickness 15 in the area 10 , the risk of premature breakage of the material 4 in the area 10 must also be taken into account. The remaining thickness 15 in the area 10 must therefore be sufficient to transmit the proportion of the impulse transmitted from the rotating tool 5 to the workpiece 6 to the remaining material 4 , which cannot be absorbed by the holding force on the workpiece 6 if this proportion is short before the final reaching of area 10 is particularly large. The length of area 10 is of course also taken into account. In extreme cases, in the case of workpieces 6 with a particularly small area, the region 10 can thus certainly grasp the entire milling path 8 . However, the length of the area 10 should always have twice the amount of the thickness 14 of the material 4 and twice the amount of the width of the milling path 8 , ie the working width of the rotating milling tool 5 .

Eine Beschädigungsgefahr des Werkstücks 6 und des Fräswerk zeugs 5 sowie eine Verletzungsgefahr von Bedienpersonal tritt auch auf, wenn wie in Fig. 4 dargestellt ein weitgehend von dem Umfang 7 des Werkstücks 6 begrenzter, nicht zu dem auszufräsenden Werkstück 6 gehöriger, halbinselförmiger Abschnitt 16 des Materials 4 in das Werkstück 6 hineinragt und als Verbindung mit dem restlichen Material 4 nur noch eine Einschnürung 17 aufweist, deren Breite nicht größer als das 4 fache der Breite der Fräsbahn 8 ist. In diesem Fall besteht eine ausgeprägte Bruchgefahr des Materials 4 im Bereich der Einschnürung 17, wenn der halbinselförmige Abschnitt 16 von dem Fräswerkzeug 5 nahezu umrundet ist, denn dann beträgt die Breite der Einschnürung 17 weniger als als das doppelte der Breite der Fräsbahn 8. Der Bruchgefahr wird bei dem neuen Verfahren jedoch dadurch begegnet, daß der halbinselförmige Abschnitt 16 als separat auszufräsendes Werkstück 6′ behandelt wird. Entsprechend führt die Steuerung das rotierende Fräswerkzeug 5 in einer Fräsbahn 8′ unter Ausbildung eines Bereichs 10′ zunächst um den halbinselförmigen Abschnitt 16 bzw. das separate Werkstück 16′. Hierbei wird die ursprüngliche Fräsbahn 8 quer zu der Einschnürung 17 zu der geschlossenen Fräsbahn 8′ um das separate Werkstück 6′ ergänzt. Anschließend führt die Steuerung das Fräswerkzeug 5 in einer Fräsbahn 8′′ unter Ausbildung eines Bereichs 10′′ außen um das Werkstück 6, wobei die ursprüngliche Fräsbahn 8 ebenfalls quer zu der Einschnürung 17 ergänzt wird. Die Ergänzungen der Fräsbahnen 8′ und 8′′ quer durch die Einschnürung 17 sind jeweils von punktierten Linien begrenzt wiedergegeben.A risk of damage to the workpiece 6 and the milling tool 5 as well as a risk of injury to operating personnel also occurs when, as shown in FIG. 4, a peninsula-shaped section 16 of the material, which is largely limited by the circumference 7 of the workpiece 6 and does not belong to the workpiece 6 to be milled out 4 protrudes into the workpiece 6 and, as a connection to the remaining material 4, only has a constriction 17 , the width of which is not greater than 4 times the width of the milling path 8 . In this case, there is a pronounced risk of breakage of the material 4 in the region of the constriction 17 if the peninsular section 16 is almost surrounded by the milling tool 5 , because then the width of the constriction 17 is less than twice the width of the milling path 8 . The risk of breakage is countered in the new method, however, in that the peninsular section 16 is treated as a workpiece 6 'to be milled separately. Correspondingly, the control leads the rotating milling tool 5 in a milling path 8 'to form an area 10 ' initially around the peninsular section 16 or the separate workpiece 16 '. Here, the original milling path 8 across the constriction 17 to the closed milling path 8 'is supplemented by the separate workpiece 6 '. Then the controller guides the milling tool 5 in a milling path 8 '' to form an area 10 '' outside the workpiece 6 , the original milling path 8 also being added transversely to the constriction 17 . The additions to the milling tracks 8 'and 8 ''across the constriction 17 are each represented by dotted lines.

Erkennbar ist die Einschnürung 17 von der Steuerung beispiels weise dadurch, daß ein um den Umfang 7 des Werkstücks 6 geschlagener Kreisbogen, dessen Radius den 4fachen Betrag der Breite der Fräsbahn aufweist, mehr als zwei Schnittpunkte mit dem Umfang 7 des Werkstücks 6 besitzt.The constriction 17 can be seen by the control, for example, in that a circular arc struck around the circumference 7 of the workpiece 6 , the radius of which has 4 times the width of the milling path, has more than two intersections with the circumference 7 of the workpiece 6 .

Claims

1. A method for milling out a workpiece from a plate-shaped material, the plate-shaped material preferably being held on a clamping surface by negative pressure, whereby a circumferential face milling tool is guided through the material in a closed milling path delimiting the workpiece on the edge records that the milling path ( 8 ) ends with an area ( 10 ) on the circumference ( 7 ) of the workpiece ( 6 ), which the milling path ( 8 ) has previously detected and in which the depth ( 13 ) of the milling path is initially less than had the thickness ( 14 ) of the material ( 4 ).

2. The method according to claim 1, characterized in that the depth ( 13 ) of the milling path ( 8 ) in said area ( 10 ) initially between 75 and 95%, preferably between 80 and 90%, the thickness ( 14 ) of the plate-shaped Materials ( 4 ).

3. The method according to claim 1, characterized in that the depth ( 13 ) of the milling path ( 8 ) in said area ( 10 ) is initially provided with an increasing amount.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the length of said area ( 10 ) has at least the same amount, preferably more than twice the amount as the thickness ( 14 ) of the material ( 4 ).

5. The method according to claim 4, characterized in that the amount of the length of said area ( 10 ) in different workpieces is proportional to a quotient Q by the length L of the milling track ( 8 ), the working width B of the milling tool ( 5th ) and the area F of the workpiece ( 6 ) to be milled is determined in accordance with Q = (L · B) / F.

6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that said area ( 10 ) ends where the workpiece to be milled ( 6 ) has the greatest area moment of inertia on its circumference ( 7 ).

7. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that said area ( 10 ) ends where the circumference ( 7 ) of the workpiece to be milled ( 6 ) the greatest distance from the center of gravity ( 11 ) of the workpiece ( 6 ) having.

8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that said area ( 10 ) ends where the circumference ( 7 ) of the workpiece ( 6 ) has a corner ( 12 ) or a curvature with the smallest possible radius of curvature.

9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that a largely from the circumference ( 7 ) of the workpiece ( 6 ) limited, not to the milled workpiece ( 6 ) belonging to the peninsula-shaped section ( 16 ) of the material ( 4 ) is then treated as a separate workpiece ( 6 ) to be milled if it has a constriction ( 17 ), the width of which is not greater than four times the width of the milling path ( 8 ).