DE9404079U1

DE9404079U1 - Fräswerkzeug

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Publication number: DE9404079U1
Application number: DE9404079U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-03-11
Filing date: 1994-03-11
Publication date: 1994-05-11
Anticipated expiration: 2004-03-12

Description

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.5. *\.^:\<? 16—621^s - rets 03.03.1994

Günther Wirth, 88481 Balzheim 2

Fräswerkzeug

Die Erfindung betrifft ein Fräswerkzeug mit wenigstens zwei Stirnschneiden und einer entsprechenden Anzahl von an den Stirnschneiden angrenzenden Spanflächen und Spannuten, wobei die Stirnschneiden jeweils in Längsebenen durch die Werkzeuglängsachse oder in dazu parallelen Längsebenen angeordnet sind.

Die Stirnschneiden bekannter Fräswerkzeuge besitzen je nach Anwendungszweck sehr unterschiedliche Gestalten und Ausführungsformen. Die von den Stirnschneiden ausgehenden Spanflächen weisen tiefe Stirnwinkel auf, das heißt, sie sind relativ zu den genannten Längsebenen so geneigt, daß sie in Längsrichtung gesehen hinter den Stirnschneiden in das Werkzeugmaterial hinein verlaufen, so daß sie in einer Stirnansicht nicht zu sehen sind. Je größer dieser positive Stirnwinkel ist, desto mehr werden die den einzelnen Stirnschneiden zugeordneten Fräszähne geschwächt. Dies ist

nachteilig für die Stabilität und Dauerhaftigkeit des Fräswerkzeugs. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, die Stabilität und Bruchsicherheit eines Fräswerkzeugs so zu erhöhen, daß eine höhere Zerspanleistung und höhere Schnittgeschwindigkeiten erreicht werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sich die Stirnschneiden entlang von bogenförmigen Linien erstrecken, die jeweils einerseits tangential in einer den Schneidbereich des Werkzeugs axial begrenzenden Ebene senkrecht zur Werkzeuglängsachse und andererseits tangential in sich in der Werkzeuglängsrichtung erstreckenden äußeren Begrenzungslinien des Werkzeugs münden, und daß die von den Stirnschneiden ausgehenden Spanflächen wenigstens im zentralen Stirnbereich unter Bildung von negativen Stirnwinkeln über die genannten Längsebenen hinaus in die Spannuten vorstehen.

Durch die negativen Stirnschneiden wird in Verbindung mit den bogenförmigen Stirnschneiden ein Fräswerkzeug mit so hoher Stabilität erreicht, daß selbst bisher nicht durch Fräsen bearbeitbare Stähle bearbeitet werden können. Die erreichte höhere Zerspanleistung ist auf den verstärkten Kern sowie die spezielle Geometrie des Fräswerkzeugs zurückzu-

führen, die Schnittgeschwindigkeiten bis zu 570 m/min in Trockenbearbeitung erlauben (bei einer Hartmetallausführung des Fräswerkzeugs). Hierdurch kann Stahl bis zur Klasse HRC 6 2 im Schrupp- und Schlichtvorgang zerspant werden, im allgemeinen durch Zeilenfräsen, wobei nur der Stirnradius, nicht aber der Umfang im Einsatz ist. Dies war bisher nur durch Schleifen möglich. Die Bruchgefahr der Fräszähne wird durch die negativen Stirnwinkel verringert.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen Fräswerkzeugs möglich.

Das erfindungsgemäße Fräswerkzeug ist vorzugsweise als gerade genutetes Fräswerkzeug ausgebildet, bei dem die bogenförmigen Stirnschneiden tangential in lineare Nebenschneiden übergehen, die in der Werkzeuglängsrichtung verlaufen. Die Stirnschneiden sind dabei im wesentlichen als 1/4-Kreisbögen ausgebildet.

Der Winkel zwischen den genannten Längsebenen und den Spanflächen beträgt 0,5° bis 5°, wobei sich der Bereich zwischen 1° und 2° als besonders vorteilhaft erwiesen hat.

Eine zweckmäßige konstruktive Ausgestaltung weist zwei Stirnschneiden auf, die zusammen einen im wesentlichen ineinander übergehenden 180°-Bogen bilden.

Eine weitere vorteilhafte konstruktive Ausgestaltung weist vier Stirnschneiden jeweils im Abstand von 90 zueinander auf, von denen jeweils zwei gegenüberliegende Stirnschneiden zusammen im wesentlichen einen 180°-Bogen bilden, wobei die beiden Stirnschneiden des ersten Bogens im wesentlichen ineinander übergehen, während die beiden anderen Stirnschneiden jeweils beabstandet vom ersten Bogen enden und dadurch einen unterbrochenen zweiten Bogen bilden. Dies ist auch auf mehr Schneiden übertragbar.

Die Spannuten weisen zweckmäßigerweise einen im wesentlichen dreieckigen Querschnitt auf und verlaufen im zentralen Stirnbereich des Werkzeugs schräg zu dessen axialem Endbereich hin, insbesondere über abgewinkelte Schrägflächen. Alternativ hierzu kann im zentralen Stirnbereich des Werkzeugs auch schräg zu dessen axialem Endbereich hin jeweils ein eingeschliffener Hals vorgesehen sein. Hierdurch wird erreicht, daß man Störkanten besser ausweichen kann.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung

näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Fräswerkzeugs mit zwei Stirnschneiden als erstes Ausführungsbeispiel,

Fig. 2 eine Stirnansicht des in Fig. 1 dargestellten Fräswerkzeugs,

Fig. 3 eine Querschnittsdarstellung des in Fig. 1 dargestellten Fräswerkzeugs gemäß der Schnittlinie A-A,

Fig. 4 eine Seitenansicht eines Fräswerkzeugs mit vier Stirnschneiden als zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 5 eine Stirnansicht des in Fig. 4 dargestellten Fräswerkzeugs und

Fig. 6 eine Querschnittsdarstellung des in Fig. 4 dargestellten Fräswerkzeugs gemäß der Schnittlinie

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Das in den Fig. 1 bis 3 als erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellte Fräswerkzeug besitzt einen hinteren zylindrischen Spannschaft 10 und einen vorderen Schneidoder Arbeitsbereich 11. Im Bereich der vorderen Stirnseite des Werkzeugs sind zwei bogenförmige Stirnschneiden 12, in einer Längsebene durch die Werkzeuglängsachse angeordnet und bilden zusammen einen 180°-Halbkreisbogen. Prinzipiell ist hier auch eine andere Bogenform möglich, z. B.

eine parabel- oder el 1ipsenförmige Bogenform, wobei die Stirnschneiden jedoch jeweils tangential in einer Ebene senkrecht zur Werkzeuglängsachse münden sollten, die durch das schneidsei ti ge Ende des Werkzeugs verläuft. Die beiden Stirnschneiden 12, 13 münden weiterhin tangential in lineare Nebenschneiden 14, 15, die sich im wesentlichen parallel zur Werkzeuglängsachse entlang des Schneid- oder Arbeitsbereichs 11 erstrecken.

Die Nebenschneiden 14, 15 begrenzen gerade Spannuten 16, 17 mit im wesentlichen dreieckigem Querschnitt, die im Bereich der Stirnschneiden 12, 13 schräg zum axialen Endbereich des Schneid- oder Arbeitsbereichs 11 verlaufen, an dem die beiden Stirnschneiden 12, 13 aneinanderstoßen. Der schräg verlaufende Spanbereich wird einerseits jeweils durch Schrägflächen 18 und andererseits zu den Stirnschneiden 12, 13 hin durch Spanflächen 19 begrenzt, wobei die Schrägflächen 18 winkelig zu den Spanflächen 19 angeordnet sind. Wesentlich sind die dabei gebildeten negativen Stirnwinkel, das heißt, die Spanflächen 19 sind gegenüber den Längsebenen der Stirnschneiden durch die Werkzeuglängsachse geringfügig so geneigt, daß sie im zentralen Stirnbereich über die genannten Längsebenen hinaus in die Spannuten 16, 17 bzw. den abgeschrägten Spanraum am Ende dieser Spannuten vorstehen. Hierdurch sind diese

Spanflächen 19 in der Stirnansicht gemäß Fig. 2 zu erkennen .

Den Spanflächen 19 am zentralen Stirnbereich des Werkzeugs schließen sich Spanflächen 20 entlang der Nebenschneiden 14, 15 an. Diese Spanfläche 20 können einen positiven oder negativen Winkel bilden oder auch in der Längsebene der Spannuten 16, 17 durch die Werkzeuglängsachse liegen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist in Fig. 1 durch eine Anschleifkante 21 ein gegenüber dem negativen Stirnwinkel der Spanflächen 19 abweichender Winkel der Spanflächen 20 angedeutet.

Der negative Spitzenwinkel liegt im Bereich zwischen 1° und 2°, kann jedoch auch im Bereich zwischen 0,5° und 5° 1i egen.

Das in den Fig. 4 bis 6 als zweites Ausführungsbeispiel dargestellte Fräswerkzeug besitzt wiederum einen Schaft und einen sich daran anschließenden abgewandelten Schneidoder Arbeitsbereich 22 mit vier bogenförmigen Stirnschneiden 23 - 26. Dabei bilden jeweils die gegenüberliegenden Stirnschneiden 23, 25 zusammen einen ersten Halbkreisbogen, während die Stirnschneiden 24, 26 einen zweiten, rechtwinklig zum ersten Bogen angeordneten Halbkreisbogen

bilden. Im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel sind jeweils die beiden Stirnschneiden eines Bogens geringfügig zueinander paral1 el versetzt, wobei bei beiden Ausführungsbeispielen beide Varianten möglich sind. Die Stirnschneiden 23, 26 gehen wie beim ersten Ausführungsbeispiel tangential in lineare Nebenschneiden 27 - 30 über, wobei wiederum gerade Spannuten 31 - 34 vorgesehen sind.

Im Bereich der Stirnschneiden 23 - 26 sind die Spannuten 31 - 34 zur Bildung von entsprechenden Spanräumen durch halsartige Einschliffe 35 - 38 erweitert, die vom arbeitsseitigen Endbereich der Spannuten 31 - 34 schräg bis zum zentralen Stirnbereich des Werkzeugs verlaufen. Diese halsartigen Einschliffe 35 - 38 verlaufen im wesentlichen parallel zu den Stirnschneiden 23, 26, wobei die den Stirnschneiden 23, 26 zugewandten Seitenwandungen der Einschliffe 35 - 38 die Spanflächen 39 in der Weise bilden, daß wiederum negative Stirnwinkel erzeugt werden. Die diametral gegenüberliegenden Einschliffe 36, 38 erstrecken sich nicht ganz bis zu den quer dazu angeordneten Stirnschneiden 23, 25, so daß diese zusammen einen vollständigen Halbkreisbogen bilden. Dagegen sind die beiden übrigen Einschliffe 35, 37 so verlängert, daß die quer dazu verlaufenden Stirnschneiden 24, 26 durchtrennt werden, so daß der durch sie gebildete Halbkreisbogen im zentralen Stirn-

bereich des Werkzeugs unterbrochen ist.

Auch beim zweiten Ausführungsbeispiel sind seibstverständ· lieh Variationen der Bogenform der Stirnschneiden 23, 26 möglich. Weiterhin ist eine Variation der Anzahl der Stirnschneiden möglich, so können z. B. auch drei Stirnschneiden mit jeweils einem 120°-Abstand oder eine noch höhere Zahl von Stirnschneiden vorgesehen sein.

Die erfindungsgemäß ausgebildeten Fräswerkzeuge können vollständig oder nur im Schneidenbereich aus einem Hartmetall bestehen. Selbstverständlich ist prinzipiell auch eine Ausführung in einem üblichen Werkzeugstahl möglich. Weiterhin sind auch Ausführungen als spiralverzahnte bzw. -genutete Werkzeuge möglich.

Claims

..·*..£ 16· 621 - rets 03.03.1994 Günther Wirth, 88481 Baizheim 2 Fräswerkzeug Ansprüche

1. Fräswerkzeug mit wenigstens zwei Stirnschneiden und einer entsprechenden Anzahl von an den Stirnschneiden angrenzenden Spanflächen und Spannuten, wobei die Stirnschneiden jeweils in Längsebenen durch die Werkzeuglängsachse oder in dazu parallelen Längsebenen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Stirnschneiden (12, 13; 23 - 26) entlang von bogenförmigen Linien erstrecken, die jeweils einerseits tangential in einer den Schneidbereich (11; 22) des Werkzeugs axial begrenzenden Ebene senkrecht zur Werkzeuglängsachse und andererseits tangential in sich in der Werkzeuglängsrichtung erstreckenden äußeren Begrenzungslinien des Werkzeugs münden, und daß die von den Stirnschneiden (12, 13; 23 - 26) ausgehenden Spanflächen (19; 39) wenigstens im zentralen Stirnbereich unter Bildung von netativen Stirnwinkeln über die genannten Längsebenen hinaus in die Spannuten vorstehen.

2. Fräswerkzeug nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Ausbildung als gerade genutetes Fräswerkzeug, bei dem die bogenförmigen Stirnschneiden (12, 13; 23 - 26) tangential in lineare Nebenschneiden (14, 15; 27 - 30) übergehen, die in der Werkzeuglängsrichtung verlaufen.

3. Fräswerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnschneiden (12, 13; 23 - 26) im wesentlichen als 1/4-Kreisbögen ausgebildet sind.

4. Fräswerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel zwischen den genannten Längsebenen und den Spanflächen (20; 39) 0,5° bis 5° beträgt, insbesondere 1° bis 2°.

5. Fräswerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Stirnschneiden (12,13) vorgesehen sind, die zusammen einen im wesentlichen ineinander übergehenden 180°-Bogen bilden.

6. Fräswerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß vier Stirnschneiden (23 - 26) jeweils im Abstand von 90° angeordnet sind, von denen jeweils zwei gegenüberliegende Stirnschneiden (23, 25 bzw. 24, 26) zusammen im wesentlichen einen 180°-Bogen bilden,

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und daß die beiden Stirnschneiden (23, 25) des ersten Bogens im wesentlichen ineinander übergehen, während die beiden anderen Stirnschneiden (24, 26) jeweils beabstandet vom ersten Bogen enden und dabei einen unterbrochenen zweiten Bogen bilden.

7. Fräswerkzeug nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannuten (16, 17; 31 - 34) einen im wesentlichen dreieckigen Querschnitt aufweisen und im zentralen Stirnbereich des Werkzeugs schräg zu dessen axialem Endbereich hin verlaufen.

8. Fräswerkzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zu den Längsbereichen der Spannuten (16, 17) abgewinkelte Schrägflächen (18) zum axialen Endbereich des Werkzeugs verlaufen.

9. Fräswerkzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß im zentralen Stirnbereich des Werkzeugs schräg zu dessen axialem Endbereich hin jeweils ein eingeschliffener Hals (35 - 38) vorgesehen ist.

10. Fräswerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Fräswerkzeug wenigstens im Schneidenbereich aus einem Hartmetall besteht.

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11. Fräswerkzeug nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß es vollständig aus Hartmetall besteht.