EP3934837A1 - Umfangsfräswerkzeug sowie verfahren zum anordnen von schneidkanten - Google Patents

Umfangsfräswerkzeug sowie verfahren zum anordnen von schneidkanten

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EP3934837A1
EP3934837A1 EP20765645.5A EP20765645A EP3934837A1 EP 3934837 A1 EP3934837 A1 EP 3934837A1 EP 20765645 A EP20765645 A EP 20765645A EP 3934837 A1 EP3934837 A1 EP 3934837A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cutting edges
cutting
milling tool
cutting edge
chip thickness
Prior art date
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Pending
Application number
EP20765645.5A
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English (en)
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EP3934837A4 (de
Inventor
Frank Endres
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Kennametal Inc
Original Assignee
Kennametal Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kennametal Inc filed Critical Kennametal Inc
Publication of EP3934837A1 publication Critical patent/EP3934837A1/de
Publication of EP3934837A4 publication Critical patent/EP3934837A4/de
Pending legal-status Critical Current

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    • B23C5/08—Disc-type cutters
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    • B23C5/02—Milling-cutters characterised by the shape of the cutter
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B23C—MILLING
    • B23C2210/00—Details of milling cutters
    • B23C2210/28—Arrangement of teeth
    • B23C2210/287—Cutting edges arranged at different axial positions or having different lengths in the axial direction

Definitions

  • the invention relates to a circumferential milling tool for metal cutting, with a milling tool body rotatable about a tool axis, on which at least two cutting edge groups are arranged, the cutting edges of a first cutting edge group being arranged on a circular path with a first diameter running around the tool axis and the cutting edges of a second cutting edge group on a circular path running around the tool axis with a second diameter.
  • the invention also relates to a method for arranging cutting edges on a circumferential milling tool rotatable about a tool axis.
  • Circumferential milling tools with two or more cutting edge groups are known from the prior art.
  • the cutting edges are arranged by means of an aforementioned method.
  • the arrangement of the cutting edge groups has an effect on the one hand on the milling process implemented by means of the associated cutting edges and on the other hand on the load on the peripheral milling tool.
  • the arrangement of the cutting edge groups should be selected in such a way that a high metal removal rate can be achieved, that is, the milling process runs efficiently. At the same time, a high surface quality of the machined surfaces should be guaranteed.
  • the service life of the individual cutting edges should also be long.
  • the circumferential milling tool should be loaded as little as possible and, in particular, evenly. There are obviously several tradeoffs here.
  • the object of the invention is therefore to specify a circumferential milling tool in which the aforementioned conflicting goals are resolved or at least in terms of their intensity are greatly reduced.
  • economical component machining should be ensured by means of a circumferential milling tool to be specified.
  • the object is achieved by a circumferential milling tool of the type mentioned at the outset, in which the cutting edges of the first cutting edge group are arranged at a first setting angle and the cutting edges of the first cutting edge group are assigned a first center chip thickness for a given first tooth feed and a given first cutting width and the cutting edges of the second cutting edge group are arranged at a second setting angle on the milling tool body in such a way that they are assigned a second tooth feed and a second cutting width resulting from the predetermined first tooth feed and the predetermined first cutting width, which result in a second mean chip thickness that is assigned to the cutting edges of the second cutting edge group , wherein the first mean chip thickness and the second mean chip thickness are essentially the same size.
  • a feed is understood to be a feed path per milling cutter revolution.
  • a tooth feed (f z ) is therefore the feed path per tooth or cutting edge.
  • the cutting width (A e ) is also referred to as the working width. It denotes the width over which the peripheral milling tool engages a workpiece. It is always measured in the working plane, the working plane being determined by the feed direction and the cutting direction.
  • the specified tooth feed and the specified cutting width (usually abbreviated as A p ) are arbitrary.
  • the setting angle (K) which is also referred to as the tool setting angle, is understood to mean the angle between the working plane and the tool cutting edge plane. It therefore determines the position of the main cutting edge in relation to the workpiece. It is known that the chip thickness changes during the cutting action of a peripheral milling tool.
  • the mean chip thickness can be specified using the following formula, where d is the tool diameter.
  • An exemplary approximation formula is the following:
  • the tooth feed (f z ), i.e. the feed path per tooth, is calculated using the following formula, where f is the feed per revolution and Z eff is the effective number of teeth:
  • a changed tooth feed rate can thus result from a change in one of the input variables of the above formula, in particular the effective number of teeth.
  • the first diameter of the circular path on which the cutting edges of the first cutting edge group are arranged and the second diameter of the circular path on which the cutting edges of the second cutting edge group are arranged can be the same or different.
  • the basic idea of the present invention is to view the average chip thickness as a measure of the load on the individual cutting edges and to design the peripheral milling tool in such a way that the same or approximately the same average chip thickness is present across all cutting edge groups. The point is therefore to load all cutting edges essentially equally. If this basic concept is based on a circumferential milling tool with only one cutting edge group, then the cutting edges of the second cutting edge group can also be viewed as relief cutting edges for the first cutting edge group. In the present case, each cutting edge group going beyond a first cutting edge group is to be understood as a second cutting edge group.
  • different mean chip thicknesses can arise, for example, through different setting angles of a cutting edge with, for example, a round cutting edge course.
  • mean chip thicknesses when different cutting edges are arranged with different setting angles. This can also occur when different groups of cutting edges are arranged on different diameters. This provokes a different cutting width.
  • a different cutting width can also result from an uneven oversize situation on the workpiece to be machined.
  • a different tooth feed which in turn influences the average chip thickness, can also result from a different effective number of teeth. All these effects, which are usually perceived as disturbing, are used within the scope of the present invention in order to set the same average chip thickness as possible across all cutting edge groups on the circumferential milling tool.
  • the cutting edges of the first cutting edge group are preferably offset with respect to the cutting edges of the second cutting edge group along the tool axis.
  • the individual cutting edge groups are therefore offset in the axial direction.
  • cutting edges of a third group of cutting edges are provided, which are arranged on a circular path with a third diameter running around the tool axis, and which are arranged at a third setting angle on the milling tool body in such a way that they result from the predetermined first tooth feed and the predetermined first cutting width a third tooth feed and a third cutting width are assigned, which result in a third average chip thickness, which is assigned to the cutting edges of the third cutting edge group, the third average chip thickness being substantially equal to the first average chip thickness and / or the second average chip thickness.
  • a circumferential milling tool is generated in accordance with the above statements, which is essentially evenly loaded during the milling process.
  • the third diameter can be the same or different than the first and / or second diameter.
  • the cutting edges are preferably cutting edges of cutting inserts arranged on the milling tool body, in particular of indexable cutting inserts.
  • the cutting edges can be exchanged in a simple manner if, for example, they are no longer usable due to wear.
  • Such circumferential milling tools can be used particularly economically.
  • the first central chip thickness and / or the second central chip thickness and / or the third central chip thickness differ by a maximum of 10%, preferably a maximum of 5%, more preferably a maximum of 2%.
  • a maximum of 10% preferably a maximum of 10%, more preferably a maximum of 5%, more preferably a maximum of 2% larger or smaller than the other.
  • the resulting mean chip thicknesses are therefore essentially the same.
  • the peripheral milling tool can be a disk milling cutter, a slot milling cutter, a profile milling cutter, a shoulder milling cutter or a face milling cutter.
  • a profile milling cutter can, for example, be designed to produce so-called fir tree grooves.
  • circumferential milling tool The concept of a circumferential milling tool is therefore to be understood broadly. It is understood to mean all milling tools in which a tool circumference, which is determined relative to the tool axis, is involved in a milling operation. Of the The term scope therefore refers to the tool and not to the workpiece to be machined.
  • the cutting edges of the first cutting edge group and / or the second cutting edge group and / or the third cutting edge group are arcuate, in particular arcuate. This can be realized in particular by round or partially round indexable inserts.
  • the setting angles of the cutting edges of different groups of cutting edges can also be different. As has already been explained, different setting angles represent a simple way of matching the mean chip thicknesses of the cutting edge groups to one another.
  • the setting angles of the arcuate cutting edges of different cutting edge groups can adjoin one another without or with an overlap.
  • the cutting edges of a first cutting edge group can have a setting angle of 90 ° to 30 °. This can be achieved, for example, by means of round cutting edges or cutting edges that are round in sections.
  • the cutting edges of a second cutting edge group can have a setting angle of 45 ° to 0 °.
  • the cutting edges of the second cutting edge group are also round, for example.
  • the different groups of cutting edges advantageously comprise different numbers of cutting edges.
  • the number of cutting edges can be used, for example, to influence the tooth feed and thus vary the average chip thickness. In this way, the
  • Mean chip thicknesses of different cutting edge groups are adjusted to one another.
  • the cutting edges of at least one, preferably all of the cutting edge groups are preferably arranged uniformly around the circumference. This means that there is an identical circumferential distance between the cutting edges of a cutting group. This way becomes a
  • Circumferential milling tool created that is particularly evenly loaded when it is in a milling operation.
  • the object is also achieved by a method of the type mentioned at the beginning, which comprises the following steps:
  • a circumferential milling tool can be created that is particularly uniformly loaded during operation.
  • the advantages and effects already explained for the peripheral milling tool according to the invention can thereby be achieved.
  • the target conflicts mentioned at the beginning are resolved or at least mitigated.
  • the method can be used for peripheral milling tools in which the first diameter and the second diameter are the same or different.
  • the method is of course not limited to two groups of cutting edges. For each further cutting edge group, for example for a third cutting edge group, the procedure is analogous to step b).
  • the first mean chip thickness and the second mean chip thickness are selected such that they differ by a maximum of 10%, preferably a maximum of 5%, more preferably a maximum of 2%. A circumferential milling tool that is essentially uniformly loaded is thus produced.
  • the cutting edges of at least one, preferably all of the cutting edge groups are advantageously arranged circumferentially uniformly. This results in a uniform load on the peripheral milling tool.
  • Figure 2 shows the peripheral milling tool from Figure 1 in a plan view
  • FIG. 3 shows the circumferential milling tool from FIG. 2 in a sectional view along the line III-III
  • FIG. 4 shows a detail IV of the circumferential milling tool from FIG. 3, with a fir tree groove produced by means of the circumferential milling tool also being shown schematically,
  • FIG. 7 shows a top view of a circumferential milling tool according to the invention according to a second embodiment, the cutting edges of which are arranged by means of a method according to the invention
  • FIG. 8 is a broken sectional view along the line VIII-VIII of the peripheral milling tool from Figure 7, - Figure 9 shows a detail IX of the peripheral milling tool from Figure 8,
  • FIG. 10 shows a side view of a circumferential milling tool according to the invention according to a third embodiment, the cutting edges of which are arranged by means of a method according to the invention, and
  • FIG. 11 shows an example of a workpiece contour produced by means of the circumferential milling tool from FIG. 10, an associated initial contour also being shown.
  • Figures 1 to 6 show a peripheral milling tool 10, which is designed as a disk milling cutter. This is intended to produce grooves, in particular so-called Christmas tree grooves 1 1 (see FIG. 4).
  • the circumferential milling tool 10 comprises a milling tool body 14 rotatable about a tool axis 12.
  • the cutting edges of all six groups of cutting edges are formed by indexable inserts arranged on the milling tool body 14.
  • a first cutting edge group comprises the cutting edges 16, each of which has a circular shape.
  • the cutting edges 16 can be referred to as main cutting edges.
  • a second cutting edge group is formed by the cutting edges 18. These also have a circular shape.
  • the cutting edges 18 can also be referred to as main cutting edges.
  • the cutting edges 16 of the first cutting edge group and the cutting edges 18 of the second cutting edge group are each arranged on a circular path with the same diameters. However, the cutting edges 16 of the first cutting edge group are offset in the axial direction with respect to the cutting edges 18 of the second cutting edge group.
  • a third group of cutting edges is provided which comprises the cutting edges 20. These are circular.
  • the cutting edges 20 can be used as Relief cutting edges are referred to, in which case they relieve the cutting edges 16 in particular.
  • a fourth group of cutting edges is provided which comprises the cutting edges 22. These are also circular.
  • the cutting edges 22 of the fourth group of cutting edges can be referred to as relief cutting edges. In particular, they relieve the cutting edges 18.
  • the cutting edges 20, 22 of the third and fourth groups of cutting edges are arranged on a slightly smaller diameter.
  • the diameters of the third and fourth groups of cutting edges are the same.
  • the setting angle k of the cutting edges 22 begins at 45 ° and runs down to 0 °.
  • the setting angles k of the cutting edges 18 and 22 are therefore different and adjoin one another with an overlap.
  • the overlap area ranges from 30 ° to 45 °. The same applies to the cutting edges 16 in relation to the cutting edges 20.
  • a fifth group of cutting edges with cutting edges 24 and a sixth group of cutting edges with cutting edges 26 are also provided.
  • the cutting edges 24 and 26 are provided by indexable inserts with an essentially rectangular shape.
  • the table below shows the mean chip thicknesses h m achieved with the first to sixth cutting edge groups. The calculation is carried out using the diameter d assigned to the respective cutting edge group, the number of teeth Z, the setting angle K, the Cutting width A e and the tooth feed f z . The aforementioned formula is used.
  • the individual cutting edges 16, 18, 20, 22, 24, 26 are arranged essentially uniformly on the circumference of the milling tool body 14 (see FIGS. 1 and 2). With the circumferential milling tool 10 according to the first embodiment, an angular distance of 15 ° between adjacent cutting edges 16, 18, 20, 22, 24, 26 is always maintained, regardless of whether it belongs to one of the cutting edge groups. The total of 24 cutting edges 16, 18, 20, 22, 24, 26 are therefore evenly distributed on the circumference of the milling tool body 14. Alternatively, 36 cutting edge stations can also be provided. With a total of 36 cutting edge stations, a so-called 9 division can start at 0 °, 10 ° and 20 °. So, starting from a 0 ° position, nine cutting edge stations are arranged uniformly on the circumference of the milling tool body 14.
  • a 9 division can start at 0 ° and 20 ° and a 6 division each at 10 °, 30 ° and 50 °.
  • divisions of 6 can start at 0 °, 20 °, 30 ° and 50 ° and divisions of 4 at 10 °, 10 ° and 70 °.
  • a 5 division can start at 0 ° and 36 ° and a 2 division can start at 18 °, 54 °, 90 °, 126 ° and 162 °.
  • the table also shows that the specified mean chip thicknesses h m of the individual cutting edge groups are essentially the same.
  • FIGS. 7 to 9 Another, second embodiment of the peripheral milling tool 10 is shown in FIGS. 7 to 9. This embodiment again differs from the two aforementioned embodiments only in the values given in the table below. For the rest, reference is made to the explanations above.
  • FIGS. 10 and 11 A third embodiment is shown in FIGS. 10 and 11.
  • the peripheral milling tool 10 is designed as a face milling cutter. It only includes three groups of cutting edges. These are again formed from indexable inserts, the cutting edges being denoted by the reference numerals 16, 18, 20 of the cutting edges of the first three groups of cutting edges from the aforementioned exemplary embodiments.
  • the diameters on which the cutting edges 16, 18, 20 belonging to the various cutting edge groups are arranged are now the same.
  • the cutting edges 16, 18, 20 and the indexable inserts of the individual cutting edge groups carrying them are only offset from one another along the tool axis 12.
  • peripheral milling tool 10 The precise characteristics of the peripheral milling tool 10 according to the third embodiment are shown in the table below:
  • the cutting edges are by means of a method for arranging cutting edges 16, 18, 20, 22, 24, 26 on one by one Tool axis 12 rotatable circumferential milling tool 10 is arranged.
  • the procedure is as follows:
  • the cutting edges 16 of the first cutting edge group are arranged on a circular path running around the tool axis 12 with a first diameter di.
  • the cutting edges 16 are each positioned with a first setting angle KI so that a first cutting width A e ⁇ and a first tooth feed f zi of the cutting edges 16 of the first cutting edge group are set at a given speed of the peripheral milling tool 10 and a given feed rate of the same. This results in a first average chip thickness h mi , which is assigned to the cutting edges 16 of the first cutting edge group.
  • a second group of cutting edges is then arranged on a circular path running around the tool axis 12 with a second diameter d2.
  • each cutting edge group additional to the first cutting edge group is referred to as a second cutting edge group.
  • the second diameter d2 can be the same as or different from the first diameter di.
  • the cutting edges 18, 20, 22, 24, 26 belonging to the second cutting edge group are each arranged at a second setting angle K2.
  • the second diameter d2 and / or the second setting angle K2 are selected in such a way that at the specified speed of the peripheral milling tool 10 and the specified feed rate of the same, a second cutting width A e 2 and a second tooth feed f Z 2 for the cutting edges 18, 20, 22, 24, 26 of the second cutting edge group.
  • the number of cutting edges 16, 18, 20, 22, 24, 26 of a cutting edge group can also be varied.
  • the second mean chip thickness h m 2 is set via the mentioned influencing factors in such a way that it is essentially equal to the first average chip thickness h mi .
  • first mean chip thickness h mi and the second mean chip thickness h m 2 differ from one another by a maximum of 10%, preferably a maximum of 5%, more preferably a maximum of 2%.
  • the cutting edges 16, 18, 20, 22, 24, 26 of the individual cutting edge groups are preferably arranged uniformly on the circumference.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Milling Processes (AREA)

Abstract

Es wird ein Umfangsfräswerkzeug (10) zur spanenden Metallbearbeitung beschrieben, das einen um eine Werkzeugachse (12) drehbaren Fräswerkzeugkörper (14) mit mindestens zwei Schneidkantengruppen aufweist. Für die Schneid- kanten (16) der ersten Schneidkantengruppe resultiert aus deren Anordnung eine erste Mittenspandicke und für die Schneidkanten (18, 20, 22, 24, 26) der zweiten Schneidkantengruppe eine zweite Mittenspandicke. Die erste Mittenspandicke und die zweite Mittenspandicke sind dabei im Wesentlichen gleich groß. Zudem wird ein Verfahren zum Anordnen von Schneidkanten (16, 18, 20, 22, 24, 26) an einem um eine Werkzeugachse (12) rotierbaren Umfangsfräswerkzeug (10) vorgestellt.

Description

Umfangsfräswerkzeug sowie Verfahren zum Anordnen von Schneidkanten
Die Erfindung betrifft ein Umfangsfräswerkzeug zur spanenden Metallbearbeitung, mit einem um eine Werkzeugachse drehbaren Fräswerkzeugkörper, an dem mindestens zwei Schneidkantengruppen angeordnet sind, wobei die Schneidkanten einer ersten Schneidkantengruppe auf einer um die Werkzeugachse verlaufenden Kreisbahn mit einem ersten Durchmesser angeordnet sind und die Schneidkanten einer zweiten Schneidkantengruppe auf einer um die Werkzeugachse verlaufenden Kreisbahn mit einem zweiten Durchmesser.
Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Anordnen von Schneidkanten an einem um eine Werkzeugachse rotierbaren Umfangsfräswerkzeug.
Umfangsfräswerkzeuge mit zwei oder mehr Schneidkantengruppen sind aus dem Stand der T echnik bekannt. Bei solchen Umfangsfräswerkzeugen werden die Schneidkanten mittels eines vorgenannten Verfahrens angeordnet.
Die Anordnung der Schneidkantengruppen wirkt sich dabei einerseits auf den mittels der zugehörigen Schneidkanten umgesetzten Fräsprozess aus und andererseits auf die Belastung des Umfangsfräswerkzeugs. Was den Fräsprozess anbelangt, so soll die Anordnung der Schneidkantengruppen derart gewählt werden, dass ein hohes Zeitspanvolumen erreicht werden kann, der Fräsprozess also effizient abläuft. Gleichzeitig soll eine hohe Oberflächengüte der bearbeiteten Flächen gewährleistet sein. Ebenso sollen die Standzeiten der einzelnen Schneidkanten hoch sein. Das Umfangsfräswerkzeug hingegen soll möglichst wenig und insbesondere gleichmäßig belastet sein. Es bestehen hier offensichtlich mehrere Zielkonflikte.
Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Umfangsfräswerkzeug anzugeben, bei dem die vorgenannten Zielkonflikte gelöst oder zumindest in ihrer Intensität stark reduziert sind. Insbesondere soll mittels eines anzugebenden Umfangsfräswerkzeugs eine wirtschaftliche Bauteilbearbeitung sichergestellt sein.
Die Aufgabe wird durch ein Umfangsfräswerkzeug der eingangs genannten Art gelöst, bei dem die Schneidkanten der ersten Schneidkantengruppe in einem ersten Einstellwinkel angeordnet sind und den Schneidkanten der ersten Schneidkantengruppe bei einem vorgegebenen ersten Zahnvorschub und einer vorgegebenen ersten Schnittbreite eine erste Mittenspandicke zugeordnet ist und die Schneidkanten der zweiten Schneidkantengruppe derart in einem zweiten Einstellwinkel am Fräswerkzeugkörper angeordnet sind, dass ihnen resultierend aus dem vorgegebenen ersten Zahnvorschub und der vorgegebenen ersten Schnittbreite ein zweiter Zahnvorschub und eine zweite Schnittbreite zugeordnet sind, die in einer zweiten Mittenspandicke resultieren, die den Schneidkanten der zweiten Schneidkantengruppe zugeordnet ist, wobei die erste Mittenspandicke und die zweite Mittenspandicke im Wesentlichen gleich groß sind. Dabei wird unter einem Vorschub ein Vorschubweg je Fräserumdrehung verstanden. Ein Zahnvorschub (fz) ist somit der Vorschubweg je Zahn oder Schneide. Die Schnittbreite (Ae) wird auch als Arbeitseingriffsbreite bezeichnet. Sie bezeichnet diejenige Breite, über die das Umfangsfräswerkzeug mit einem Werkstück in Eingriff steht. Sie wird stets in der Arbeitsebene gemessen, wobei die Arbeitsebene durch die Vorschubrichtung und die Schnittrichtung bestimmt ist. Der vorgegebene Zahnvorschub und die vorgegebene Schnittbreite (üblicherweise mit Ap abgekürzt) sind dabei beliebig. Unter dem Einstellwinkel (K), der auch als Werkzeug-Einstellwinkel bezeichnet wird, wird der Winkel zwischen der Arbeitsebene und der Werkzeug-Schneidenebene verstanden. Er bestimmt also die Lage der Flauptschneide zum Werkstück. Bekanntermaßen ändert sich während des Schneideeingriffs eines Umfangsfräswerkzeugs die Spanungsdicke. Die Mittenspandicke kann dabei über die folgende Formel angegeben werden, wobei d der Werkzeugdurchmesser ist.
114,6
hm = sin k *
arccos(
Es existieren zur Formel der Mittenspandicke auch verschiedene Näherungsformeln. Eine beispielhafte Näherungsformel ist dabei die folgende:
In beiden Formeln errechnet sich der Zahnvorschub (fz), also der Vorschubweg je Zahn anhand der folgenden Formel, wobei f der Vorschub je Umdrehung und Zeff die effektive Zähnezahl ist:
Es kann sich somit ein veränderter Zahnvorschub durch eine Änderung einer der Eingangsgrößen der vorstehenden Formel, insbesondere der effektiven Zähnezahl ergeben.
Es ergibt sich so ein Umfangsfräswerkzeuge, dessen Schneidkanten im Wesentlichen gleichmäßig belastet sind. Es resultiert daraus eine den Umständen entsprechend geringe Belastung des Werkzeugs. Gleichzeitig wird ein effizienter und effektiver Fräsvorgang mit einem hohen Zeitspanvolumen ermöglicht.
Der erste Durchmesser der Kreisbahn, auf der die Schneidkanten der ersten Schneidkantengruppe angeordnet sind, und der zweite Durchmesser der Kreisbahn, auf der die Schneidkanten der zweiten Schneidkantengruppe angeordnet sind, können gleich oder ungleich sein. Der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung ist dabei, die Mittenspandicke als ein Maß für die Belastung der einzelnen Schneidkanten anzusehen und das Umfangsfräswerkzeug derart zu gestalten, dass über alle Schneidkantengruppen hinweg eine gleiche oder annähernd gleiche Mittenspandicke vorliegt. Es geht somit darum, alle Schneidkanten im Wesentlichen gleich stark zu belasten. Geht man bei diesem Grundgedanken von einem Umfangsfräswerkzeugen mit nur einer Schneidkantengruppe aus, so können die Schneiden der zweiten Schneidkantengruppe auch als Entlastungsschneiden für die erste Schneidkantengruppe angesehen werden. Vorliegend soll jede über eine erste Schneidkantengruppe hinausgehende Schneidkantengruppe als eine zweite Schneidkantengruppe verstanden werden.
Bei bekannten Umfangsfräswerkzeugen können unterschiedliche Mittenspandicken beispielsweise durch unterschiedliche Einstellwinkel einer Schneide mit beispielsweise rundem Schneidenverlauf entstehen. Auch kommt es zu unterschiedlichen Mittenspandicke, wenn verschiedene Schneiden mit unterschiedlichen Einstellwinkeln angeordnet sind. Ferner kann es hierzu kommen, wenn verschiedene Schneidkantengruppen auf unterschiedlichen Durchmessern angeordnet sind. Dadurch wird eine unterschiedliche Schnittbreite provoziert. Ebenso kann eine unterschiedliche Schnittbreite auch aus einer ungleichmäßigen Aufmaß-Situation am zu bearbeitenden Werkstück resultieren. Ein unterschiedlicher Zahnvorschub, der wiederum die Mittenspandicke beeinflusst, kann auch aus einer unterschiedlichen effektiven Zähnezahl resultieren. Alle diese Effekte, die üblicherweise als störend empfunden werden, werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung genutzt, um am Umfangsfräswerkzeug über alle Schneidkantengruppen hinweg eine möglichst gleiche Mittenspandicke einzustellen.
Bevorzugt sind die Schneidkanten der ersten Schneidkantengruppe gegenüber den Schneidkanten der zweiten Schneidkantengruppe entlang der Werkzeugachse versetzt. Die einzelnen Schneidkantengruppen sind also in axialer Richtung versetzt.
In einer Variante sind Schneidkanten einer dritten Schneidkantengruppe vorgesehen, die auf einer um die Werkzeugachse verlaufenden Kreisbahn mit einem dritten Durchmesser angeordnet sind, und die derart in einem dritten Einstellwinkel am Fräswerkzeugkörper angeordnet sind, dass ihnen resultierend aus dem vorgegebenen ersten Zahnvorschub und der vorgegebenen ersten Schnittbreite ein dritter Zahnvorschub und eine dritte Schnittbreite zugeordnet sind, die in einer dritten Mittenspandicke resultieren, die den Schneidkanten der dritten Schneidkantengruppe zugeordnet ist, wobei die dritte Mittenspandicke im Wesentlichen gleich der ersten Mittenspandicke und/oder der zweiten Mittenspandicke ist. Es wird so entsprechend der vorstehenden Ausführungen ein Umfangsfräswerkzeug generiert, das während des Fräsprozesses im Wesentlichen gleichmäßig belastet ist. Die hinsichtlich des Umfangfräswerkzeugs mit zwei Schneidkantengruppen erläuterten Effekte und Vorteile gelten hier entsprechend. Dabei kann mittels eines Fräswerkzeugs mit drei Schneidkantengruppen ein besonders effizienter Fräsvorgang ermöglicht werden, da mittels der drei Schneidkantengruppen entweder ein hohes Zeitspanvolumen gewährleistet wird oder aber eine vorgegebene Kontur oder ein vorgegebenes Profil zu einem großen Anteil direkt, d.h. mittels einer einzigen Fräsoperation, gefertigt werden kann. Zudem können mit einem derartigen Umfangsfräswerkzeug die Standzeiten der einzelnen Schneidkanten erhöht werden.
Der dritte Durchmesser kann gegenüber dem ersten und/oder zweiten Durchmesser gleich oder ungleich sein.
Bevorzugt sind die Schneidkanten Schneidkanten von am Fräswerkzeugkörper angeordneten Schneideinsätzen, insbesondere von Wendeschneidplatten. Bei derartigen Umfangsfräswerkzeugen können die Schneidkanten auf einfache Art und Weise ausgetauscht werden, wenn sie beispielsweise aufgrund von Verschleiß nicht mehr einsatzfähig sind. Solche Umfangsfräswerkzeuge sind besonders wirtschaftlich einsetzbar.
Gemäß einer Ausführungsform unterscheiden sich die erste Mitten spandicke und/oder die zweite Mittenspandicke und/oder die dritte Mittenspandicke höchstens um 10%, vorzugsweise höchstens um 5%, weiter vorzugsweise höchstens um 2%. Das bedeutet, dass von den jeweils miteinander verglichenen Mittenspandicken eine maximal um 10%, vorzugsweise um maximal 5%, weiter vorzugsweise um maximal 2% größer oder kleiner als die jeweils andere ist. Die resultierenden Mittenspandicken sind also im Wesentlichen gleich. Es ergeben sich die bereits genannten Effekte und Vorteile.
Das Umfangsfräswerkzeug kann ein Scheibenfräser, ein Schlitzfräser, ein Profilfräser, ein Eckfräser oder ein Planfräser sein. Ein Profilfräser kann dabei zum Beispiel dazu ausgebildet sein, sogenannte Tannenbaumnuten (fir tree grooves) herzustellen.
Der Begriff eines Umfangsfräswerkzeugs ist also breit zu verstehen. Es werden darunter alle Fräswerkzeuge verstanden, bei denen ein Werkzeugumfang, der relativ zur Werkzeugachse bestimmt wird, an einer Fräsoperation beteiligt ist. Der Begriff Umfang bezieht sich also auf das Werkzeug und nicht etwa auf das zu bearbeitende Werkstück.
In einer Variante sind die Schneidkanten der ersten Schneidkantengruppe und/oder der zweiten Schneidkantengruppe und/oder der dritten Schneidkantengruppe bogenförmig, insbesondere kreisbogenförmig. Dies kann insbesondere durch runde oder abschnittsweise runde Wendeschneidplatten realisiert werden.
Auch können die Einstellwinkel der Schneidkanten unterschiedlicher Schneidkantengruppen unterschiedlich sein. Wie bereits erläutert wurde, stellen unterschiedliche Einstellwinkel eine einfache Möglichkeit dar, die Mittenspandicken der Schneidkantengruppen aneinander anzugleichen.
Die Einstellwinkel der bogenförmigen Schneidkanten unterschiedlicher Schneidkantengruppen können überlappungsfrei oder überlappungsbehaftet aneinander angrenzen. Beispielsweise können die Schneidkanten einer ersten Schneidkantengruppe einen Einstellwinkel von 90° bis 30° aufweisen. Dies kann beispielsweise mittels runder oder abschnittsweise runder Schneidkanten erreicht werden. Die Schneidkanten einer zweiten Schneidkantengruppe können einen Einstellwinkel von 45° bis 0° aufweisen. Auch die Schneidkanten der zweiten Schneidkantengruppe sind dabei beispielsweise rund.
Die verschiedenen Schneidkantengruppen umfassen vorteilhafterweise unterschiedliche Anzahlen an Schneidkanten. Über die Anzahl an Schneidkanten kann zum Beispiel der Zahnvorschub beeinflusst werden und so die Mittenspandicke variiert werden. Auf diese Weise können also die
Mittenspandicken unterschiedlicher Schneidkantengruppen aneinander angeglichen werden.
Vorzugsweise sind zudem die Schneidkanten zumindest einer, vorzugsweise aller Schneidkantengruppen umfangsmäßig gleichmäßig angeordnet. Das bedeutet, dass zwischen den Schneidkanten einer Schneidgruppe jeweils ein identischer Umfangsabstand besteht. Auf diese Weise wird ein
Umfangsfräswerkzeug geschaffen, das besonders gleichmäßig belastet ist, wenn es sich in einer Fräsoperation befindet. Die Aufgabe wird auch durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, das die folgenden Schritte umfasst:
a) Anordnen von Schneidkanten einer ersten Schneidkantengruppe auf einer um die Werkzeugachse verlaufenden Kreisbahn mit einem ersten Durchmesser und jeweils mit einem ersten Einstellwinkel, sodass sich bei einer vorgegebenen Drehzahl des Umfangsfräswerkzeugs und einem vorgegebenen Vorschub des Umfangsfräswerkzeugs eine erste Schnittbreite und ein erster Zahnvorschub der Schneidkanten der ersten Schneidkantengruppe einstellt, die in einer ersten Mittenspandicke resultieren, die den Schneidkanten der ersten Schneidkantengruppe zugeordnet ist,
b) Anordnen von Schneidkanten einer zweiten Schneidkantengruppe auf einer um die Werkzeugachse verlaufenden Kreisbahn mit einem zweiten Durchmesser und jeweils mit einem zweiten Einstellwinkel, wobei der zweite Durchmesser und/oder der zweite Einstellwinkel derart gewählt werden, dass sich bei der vorgegebenen Drehzahl des Umfangsfräswerkzeugs und dem vorgegebenen Vorschub des Umfangsfräswerkzeugs eine zweite Schnittbreite und ein zweiter Zahnvorschub für die Schneidkanten der zweiten Schneidkantengruppe einstellen, die in einer zweiten Mittenspandicke resultieren, die den Schneidkanten der zweiten Schneidkantengruppe zugeordnet ist, und die zweite Mittenspandicke und die erste Mittenspandicke im Wesentlichen gleich groß sind.
Mittels dieses Verfahrens kann also ein Umfangsfräswerkzeug geschaffen werden, das im Betrieb in besonderer Weise gleichförmig belastet ist. Dadurch können die bereits zum erfindungsgemäßen Umfangsfräswerkzeug erläuterten Vorteile und Effekte erreicht werden. Die eingangs genannten Zielkonflikte werden aufgelöst oder zumindest abgemildert.
Das Verfahren kann für Umfangsfräswerkzeuge verwendet werden, bei denen der erste Durchmesser und der zweite Durchmesser gleich oder ungleich sind.
Das Verfahren ist selbstverständlich nicht auf zwei Schneidkantengruppen begrenzt. Für jede weitere Schneidkantengruppe, also zum Beispiel für eine dritte Schneidkantengruppe, wird dabei analog zum Schritt b) verfahren. Gemäß einer Variante werden dabei die erste Mittenspandicke und die zweite Mittenspandicke derart gewählt, dass sie sich höchstens um 10%, vorzugsweise höchstens um 5%, weiter vorzugsweise höchstens um 2%, unterscheiden. Es wird somit einen im Wesentlichen gleichförmig belastetes Umfangsfräswerkzeug erzeugt.
Das kann dadurch erreicht werden, dass die verschiedenen Schneidkantengruppen unterschiedliche Anzahlen an Schneidkanten umfassen. Es ergeben sich die bereits erläuterten Effekte und Vorteile.
Vorteilhafterweise werden die Schneidkanten zumindest einer, vorzugsweise aller Schneidkantengruppen umfangsmäßig gleichmäßig angeordnet werden. Somit ergibt sich eine gleichförmige Belastung des Umfangsfräswerkzeugs.
Die Erfindung wird nachstehend anhand verschiedener Ausführungsbeispiele erläutert, die in den beigefügten Zeichnungen gezeigt sind. Es zeigen:
- Figur 1 in einer perspektivischen Ansicht ein erfindungsgemäßes Umfangsfräswerkzeug gemäß einer ersten Ausführungsform, dessen Schneidkanten mittels eines erfindungsgemäßen Verfahrens angeordnet sind,
- Figur 2 das Umfangsfräswerkzeug aus Figur 1 in einer Draufsicht,
- Figur 3 das Umfangsfräswerkzeug aus Figur 2 in einer Schnittansicht entlang der Linie lll-lll,
- Figur 4 ein Detail IV des Umfangsfräswerkzeugs aus Figur 3, wobei zusätzlich eine mittels des Umfangsfräswerkzeugs hergestellte Tannenbaumnut schematisch dargestellt ist,
- Figur 5 eine der näheren Erläuterung der Figur 4 dienende Skizze,
- Figur 6 eine der näheren Erläuterung der Figur 4 dienende Skizze,
- Figur 7 in einer Draufsicht ein erfindungsgemäßes Umfangsfräswerkzeug gemäß einer zweiten Ausführungsform, dessen Schneidkanten mittels eines erfindungsgemäßen Verfahrens angeordnet sind,
- Figur 8 eine abgebrochene Schnittansicht entlang der Linie Vlll-Vlll des Umfangsfräswerkzeugs aus Figur 7, - Figur 9 ein Detail IX des Umfangsfräswerkzeugs aus Figur 8,
- Figur 10 in einer Seitenansicht ein erfindungsgemäßes Umfangsfräswerkzeug gemäß einer dritten Ausführungsform, dessen Schneidkanten mittels eines erfindungsgemäßen Verfahrens angeordnet sind, und
- Figur 1 1 exemplarisch eine mittels des Umfangsfräswerkzeugs aus Figur 10 hergestellte Werkstückkontur, wobei auch eine zughörige Ausgangskontur dargestellt ist.
Die Figuren 1 bis 6 zeigen ein Umfangsfräswerkzeug 10, das als Scheibenfräser ausgebildet ist. Dieser ist dafür vorgesehen, Nuten zu erzeugen, insbesondere sogenannte Tannenbaumnuten 1 1 (vgl. Figur 4).
Das Umfangsfräswerkzeug 10 umfasst einen um eine Werkzeugachse 12 drehbaren Fräswerkzeugkörper 14.
Insgesamt weist es sechs Schneidkantengruppen auf, die im Folgenden insbesondere anhand von Figur 4 erläutert werden. Die Schneidkanten aller sechs Schneidkantengruppen sind dabei von am Fräswerkzeugkörper 14 angeordneten Wendeschneidplatten gebildet.
Eine erste Schneidkantengruppe umfasst dabei die Schneidkanten 16, die jeweils eine kreisrunde Form haben. Die Schneidkanten 16 können als Flauptschneiden bezeichnet werden.
Eine zweite Schneidkantengruppe ist durch die Schneidkanten 18 gebildet. Diese weisen ebenfalls eine kreisrunde Form auf. Auch die Schneidkanten 18 können als Flauptschneiden bezeichnet werden.
Die Schneidkanten 16 der ersten Schneidkantengruppe sowie die Schneidkanten 18 der zweiten Schneidkantengruppe sind jeweils auf einer Kreisbahn mit gleichen Durchmessern angeordnet. Die Schneidkanten 16 der ersten Schneidkantengruppe sind jedoch in axialer Richtung gegenüber den Schneidkanten 18 der zweiten Schneidkantengruppe versetzt.
Ferner ist eine dritte Schneidkantengruppe vorgesehen, die die Schneidkanten 20 umfasst. Diese sind kreisrund. Die Schneidkanten 20 können als Entlastungsschneiden bezeichnet werden, wobei sie insbesondere die Schneidkanten 16 entlasten.
Zudem ist eine vierte Schneidkantengruppe vorgesehen, die die Schneidkanten 22 umfasst. Auch diese sind kreisrund. Die Schneidkanten 22 der vierten Schneidkantengruppe können als Entlastungsschneiden bezeichnet werden. Sie entlasten insbesondere die Schneidkanten 18.
Im Vergleich zu den ersten und zweiten Schneidkantengruppen sind die Schneidkanten 20, 22 der dritten und vierten Schneidkantengruppe auf einem etwas geringeren Durchmesser angeordnet. Die Durchmesser der dritten und vierten Schneidkantengruppe sind dabei gleich.
In den Figuren 5 und 6 ist die relative Anordnung der Schneidkanten 18 und der Schneidkanten 22 im Detail dargestellt.
Daraus ist ersichtlich, dass der effektive Einstellwinkel k der Schneidkanten 18 nur von 90° bis 30° reicht. Dies beeinfluss direkt eine zugeordnete Mittenspandicke.
Wie anhand der Figur 6 ersichtlich ist, beginnt der Einstellwinkel k der Schneidkanten 22 bei 45° und läuft bis auf 0°.
Die Einstellwinkel k der Schneidkanten 18 und 22 sind also unterschiedlich und grenzen überlappungsbehaftet aneinander an. Der Überlappungsbereich reicht dabei von 30° bis 45°. Analoges gilt für die Schneidkanten 16 im Verhältnis zu den Schneidkanten 20.
Um die Oberkontur der in Figur 4 dargestellten Tannenbaumnut 1 1 zu fertigen, sind zudem eine fünfte Schneidkantengruppe mit Schneidkanten 24 sowie eine sechste Schneidkantengruppen mit Schneidkanten 26 vorgesehen. Dabei werden in der dargestellten Ausführungsform die Schneidkanten 24 und 26 durch Wendeschneidplatten mit im Wesentlichen rechteckiger Form bereitgestellt.
In der nachstehenden Tabelle sind die mit der ersten bis sechsten Schneidkantengruppe erreichten Mittenspandicken hm aufgeführt. Dabei erfolgt die Berechnung unter Nutzung des der jeweiligen Schneidkantengruppe zugeordneten Durchmessers d, der Zähnezahl Z, des Einstellwinkels K, der Schnittbreite Ae und des Zahnvorschubs fz. Es wird die vorgenannte Formel genutzt.
Zudem geht aus der Tabelle hervor, dass die verschiedenen Schneidkantengruppen unterschiedliche Anzahlen an Schneidkanten 16, 18, 20, 22, 24, 26 umfassen.
Dabei sind die einzelnen Schneidkanten 16, 18, 20, 22, 24, 26 im Wesentlichen gleichmäßig am Umfang des Fräswerkzeug körpers 14 angeordnet (vgl. Figuren 1 und 2). Beim Umfangsfräswerkzeug 10 gemäß der ersten Ausführungsform ist dabei unabhängig von der Zugehörigkeit zu einer der Schneidkantengruppen stets ein Winkelabstand von 15° zwischen benachbarten Schneidkanten 16, 18, 20, 22, 24, 26 eingehalten. Die insgesamt 24 Schneidkanten 16, 18, 20, 22, 24, 26 sind also am Umfang des Fräswerkzeugkörpers 14 gleichverteilt. Alternativ können auch 36 Schneidkantenstationen vorgesehen sein. Bei insgesamt 36 Schneidkantenstationen kann jeweils bei 0°, 10° und 20° eine sogenannte 9er-Teilung starten. Es werden also ausgehend von einer 0°-Position neun Schneidkantenstationen gleichmäßig am Umfang des Fräswerkzeugkörpers 14 angeordnet. Ebenso wird für die Startposition 10° und 20° verfahren. An den Positionen bei 30°, 70°, und 1 10° starten jeweils eine sogenannte 3er-Teilung. Es werden also ausgehend von diesen Startpositionen jeweils drei Schneidkantenstationen gleichmäßig über den Umfang des Fräswerkzeugkörpers 14 verteilt. Bei dieser Anordnung der Schneidkantenstationen sind benachbarte Schneidkanten stets um 10° versetzt.
Bei einer anderen Variante mit 36 Schneidkantenstationen kann bei 0° und bei 20° jeweils eine 9er-Teilung starten sowie bei 10°, 30° und 50° jeweils eine 6er- Teilung.
In einer zusätzlichen Alternative mit 36 Schneidkantenstationen können bei 0°, 20°, 30° und 50° 6er-Teilungen starten und bei 10°, 10° und 70° jeweils 4er-
Teilungen.
Sind alternativ in Summe nur 20 Schneidkantenstationen vorgesehen, so können bei 0° und 36° jeweils eine 5er-Teilung starten und bei 18°, 54°, 90°, 126° und 162° jeweils eine 2er-Teilung. Aus der Tabelle ergibt sich ferner, dass die angegebenen Mittenspandicken hm der einzelnen Schneidkantengruppen im Wesentlichen gleich groß sind.
Eine weitere, zweite Ausführungsform des Umfangsfräswerkzeugs 10 ist in den Figuren 7 bis 9 dargestellt. Diese Ausführungsform unterscheidet sich wieder nur durch die in der nachstehenden Tabelle angegebenen Werte von den beiden vorgenannten Ausführungsformen. Im Übrigen wird auf die vorstehenden Erläuterungen verwiesen.
Eine dritte Ausführungsform ist in den Figuren 10 und 1 1 dargestellt. Dabei ist das Umfangsfräswerkzeuge 10 als Planfräser ausgebildet. Er umfasst lediglich drei Schneidkantengruppen. Diese sind wieder aus Wendeschneidplatten gebildet, wobei die Schneidkanten mit den Bezugszeichen 16, 18, 20 der Schneidkanten der ersten drei Schneidkantengruppen aus den vorgenannten Ausführungsbeispielen bezeichnet werden. Im Unterschied zu den vorgenannten Ausführungsformen sind nun die Durchmesser, auf denen die jeweils zu den verschiedenen Schneidkantengruppen gehörenden Schneidkanten 16, 18, 20 angeordnet sind, gleich. Die Schneidkanten 16, 18, 20 und die diese tragenden Wendeschneidplatten der einzelnen Schneidkantengruppen sind lediglich entlang der Werkzeugachse 12 gegeneinander versetzt.
Die genauen Kennwerte des Umfangsfräswerkzeugs 10 gemäß der dritten Ausführungsform sind in der nachstehenden Tabelle gezeigt:
Es ist erkennbar, dass die angegebenen Mittenspandicken hm im Wesentlichen gleich groß sind. Mit einem Umfangsfräswerkzeug gemäß der dritten Ausführungsform können beispielsweise Gussradien 28 eines lediglich schematisch dargestellten Gussbauteils 30 entfernt werden (siehe Figur 1 1 ). Auf diese Weise kann eine Endkontur 32 erzeugt werden, die eine präzise verlaufende Eckkante 34 aufweist.
In allen Ausführungsformen sind die Schneidkanten mittels eines Verfahrens zum Anordnen von Schneidkanten 16, 18, 20, 22, 24, 26 an einem um eine Werkzeugachse 12 rotierbaren Umfangsfräswerkzeug 10 angeordnet. Dabei wird wie folgt vorgegangen:
Zunächst werden die Schneidkanten 16 der ersten Schneidkantengruppe auf einer um die Werkzeugachse 12 verlaufenden Kreisbahn mit einem ersten Durchmesser di angeordnet. Dabei werden die Schneidkanten 16 jeweils mit einem ersten Einstellwinkel KI positioniert, sodass sich bei einer vorgegebenen Drehzahl des Umfangsfräswerkzeugs 10 und einem vorgegebenen Vorschub desselben eine erste Schnittbreite Ae^ und ein erster Zahnvorschub fzi der Schneidkanten 16 der ersten Schneidkantengruppe einstellt. Dies resultiert in einer ersten Mittenspandicke hmi , die den Schneidkanten 16 der ersten Schneidkantengruppe zugeordnet ist.
Eine zweite Schneidkantengruppe wird dann auf einer um die Werkzeugachse 12 verlaufenden Kreisbahn mit einem zweiten Durchmesser d2 angeordnet. Dabei wird im Sinne des hier beschriebenen Verfahrens jede zur ersten Schneidkantengruppe zusätzliche Schneidkantengruppe als eine zweite Schneidkantengruppe bezeichnet.
Wie anhand der vorstehenden Ausführungsbeispiele ersichtlich ist, kann dabei der zweite Durchmesser d2 gleich dem ersten Durchmesser di oder unterschiedlich dazu sein.
Die zur zweiten Schneidkantengruppe gehörenden Schneidkanten 18, 20, 22, 24, 26 werden jeweils in einem zweiten Einstellwinkel K2 angeordnet.
Der zweite Durchmesser d2 und/oder der zweite Einstellwinkel K2 werden dabei so gewählt, dass sich bei der vorgegebenen Drehzahl des Umfangsfräswerkzeugs 10 und dem vorgegebenen Vorschub desselben eine zweite Schnittbreite Ae2 und ein zweiter Zahnvorschub fZ2 für die Schneidkanten 18, 20, 22, 24, 26 der zweiten Schneidkantengruppe einstellt.
Als weitere Einflussgröße kann auch die Anzahl der Schneidkanten 16, 18, 20, 22, 24, 26 einer Schneidkantengruppe variiert werden.
Es ergibt sich somit für die zweite Schneidkantengruppe eine zweite Mittenspandicke hm2, die den Schneidkanten 18, 20, 22, 24, 26 der zweiten Schneidkantengruppe zugeordnet ist. Über die genannten Einflussfaktoren wird die zweite Mittenspandicke hm2 derart eingestellt, dass sie im Wesentlichen gleich der ersten Mittenspandicke hmi ist.
Wie bereits erläutert, bedeutet das, dass die erste Mittenspandicke hmi und die zweite Mittenspandicke hm2 höchstens um 10 %, vorzugsweise höchstens um 5 %, weiter vorzugsweise höchstens um 2 % voneinander abweichen.
Dabei werden die Schneidkanten 16, 18, 20, 22, 24, 26 der einzelnen Schneidkantengruppen bevorzugt am Umfang gleichmäßig angeordnet.

Claims

Patentansprüche
1. Umfangsfräswerkzeug (10) zur spanenden Metallbearbeitung, mit einem um eine Werkzeugachse (12) drehbaren Fräswerkzeug körper (14), an dem mindestens zwei Schneidkantengruppen angeordnet sind, wobei die Schneidkanten (16) einer ersten Schneidkantengruppe auf einer um die Werkzeugachse (12) verlaufenden Kreisbahn mit einem ersten Durchmesser (di) angeordnet sind und die Schneidkanten (18, 20, 22, 24, 26) einer zweiten Schneidkantengruppe auf einer um die Werkzeugachse verlaufenden Kreisbahn mit einem zweiten Durchmesser (d2) angeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Schneidkanten (16) der ersten Schneidkantengruppe in einem ersten Einstellwinkel (KI ) angeordnet sind und den Schneidkanten (16) der ersten Schneidkantengruppe bei einem vorgegebenen ersten Zahnvorschub (fzi) und einer vorgegebenen ersten Schnittbreite (Aei) eine erste Mittenspandicke (hmi) zugeordnet ist und
die Schneidkanten (18, 20, 22, 24, 26) der zweiten Schneidkantengruppe derart in einem zweiten Einstellwinkel (K2) am Fräswerkzeugkörper angeordnet sind, dass ihnen resultierend aus dem vorgegebenen ersten Zahnvorschub (fzi) und der vorgegebenen ersten Schnittbreite (Aei) ein zweiter Zahnvorschub (fZ2) und eine zweite Schnittbreite (Ae2) zugeordnet sind, die in einer zweiten Mittenspandicke (i ) resultieren, die den Schneidkanten (18, 20, 22, 24, 26) der zweiten Schneidkantengruppe zugeordnet ist,
wobei die erste Mittenspandicke (hmi) und die zweite Mittenspandicke (i ) im Wesentlichen gleich groß sind.
2. Umfangsfräswerkzeug (10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass Schneidkanten (20, 22, 24, 26) einer dritten Schneidkantengruppe vorgesehen sind,
die auf einer um die Werkzeugachse (12) verlaufenden Kreisbahn mit einem dritten Durchmesser (de) angeordnet sind, und
die derart in einem dritten Einstellwinkel (K3) am Fräswerkzeugkörper (14) angeordnet sind, dass ihnen resultierend aus dem vorgegebenen ersten Zahnvorschub (fzi) und der vorgegebenen ersten Schnittbreite (Aei) ein dritter Zahnvorschub (fZ3) und eine dritte Schnittbreite (Ae3) zugeordnet sind, die in einer dritten Mittenspandicke (hm3) resultieren, die den Schneidkanten (20, 22, 24, 26) der dritten Schneidkantengruppe zugeordnet ist,
wobei die dritte Mittenspandicke (hm3) im Wesentlichen gleich der ersten Mittenspandicke (hmi) und/oder der zweiten Mittenspandicke (I ) ist.
3. Umfangsfräswerkzeug (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidkanten (16, 18, 20, 22, 24, 26) Schneidkanten von am Fräswerkzeugkörper (14) angeordneten Schneideinsätzen, insbesondere von Wendeschneidplatten sind.
4. Umfangsfräswerkzeug (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die erste Mittenspandicke (hmi) und/oder die zweite Mittenspandicke (t ) und/oder die dritte Mittenspandicke (hm3) höchstens um 10%, vorzugsweise höchstens um 5%, weiter vorzugsweise höchstens um 2%, unterscheiden.
5. Umfangsfräswerkzeug (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Umfangsfräswerkzeug (10) ein Scheibenfräser, ein Schlitzfräser, ein Profilfräser, ein Eckfräser oder ein Planfräser ist.
6. Umfangsfräswerkzeug (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidkanten (16, 18, 20, 22, 24, 26) der ersten Schneidkantengruppe und/oder der zweiten Schneidkantengruppe und/oder der dritten Schneidkantengruppe bogenförmig, insbesondere kreisbogenförmig sind.
7. Umfangsfräswerkzeug (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellwinkel (K) der Schneidkanten (16, 18, 20, 22, 24, 26) unterschiedlicher Schneidkantengruppen unterschiedlich sind.
8. Umfangsfräswerkzeug (10) nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellwinkel (K) der bogenförmigen Schneidkanten (16, 18, 20, 22, 24, 26) unterschiedlicher Schneidkantengruppen überlappungsfrei oder überlappungsbehaftet aneinander angrenzen.
9. Umfangsfräswerkzeug (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die verschiedenen Schneidkantengruppen unterschiedliche Anzahlen an Schneidkanten (16, 18, 20, 22, 24, 26) umfassen.
10. Umfangsfräswerkzeug (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidkanten (16, 18, 20, 22, 24, 26) zumindest einer, vorzugsweise aller Schneidkantengruppen umfangsmäßig gleichmäßig angeordnet sind.
1 1. Verfahren zum Anordnen von Schneidkanten (16, 18, 20, 22, 24, 26) an einem um eine Werkzeugachse (12) rotierbaren Umfangsfräswerkzeug (10), mit den folgenden Schritten:
a) Anordnen von Schneidkanten (16) einer ersten Schneidkantengruppe auf einer um die Werkzeugachse (12) verlaufenden Kreisbahn mit einem ersten Durchmesser (di) und jeweils mit einem ersten Einstellwinkel (KI ) , sodass sich bei einer vorgegebenen Drehzahl des Umfangsfräswerkzeugs (10) und einem vorgegebenen Vorschub des Umfangsfräswerkzeugs (10) eine erste Schnittbreite (Aei) und ein erster Zahnvorschub (fzi) der Schneidkanten (16) der ersten Schneidkantengruppe einstellt, die in einer ersten Mitten spandicke (hmi) resultieren, die den Schneidkanten (16) der ersten
Schneidkantengruppe zugeordnet ist,
b) Anordnen von Schneidkanten (18, 20, 22, 24, 26) einer zweiten
Schneidkantengruppe auf einer um die Werkzeugachse (12) verlaufenden Kreisbahn mit einem zweiten Durchmesser (d2) und jeweils mit einem zweiten Einstellwinkel (K2), und
wobei der zweite Durchmesser (d2) und/oder der zweite Einstellwinkel (K2) derart gewählt werden, dass sich bei der vorgegebenen Drehzahl des Umfangsfräswerkzeugs (10) und dem vorgegebenen Vorschub des Umfangsfräswerkzeugs (10) eine zweite Schnittbreite {Ae2) und ein zweiter Zahnvorschub (fZ2) für die Schneidkanten (18, 20, 22, 24, 26) der zweiten Schneidkantengruppe einstellen, die in einer zweiten Mittenspandicke (I ) resultieren, die den Schneidkanten (18, 20, 22, 24, 26) der zweiten Schneidkantengruppe zugeordnet ist, und die zweite Mittenspandicke (t ) und die erste Mittenspandicke (hmi) im Wesentlichen gleich groß sind.
12. Verfahren nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die erste Mittenspandicke (hmi) und die zweite Mittenspandicke (t ) derart gewählt werden, dass sie sich höchstens um 10%, vorzugsweise höchstens um 5%, weiter vorzugsweise höchstens um 2%, unterscheiden.
13. Verfahren nach Anspruch 1 1 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die verschiedenen Schneidkantengruppen unterschiedliche Anzahlen an Schneidkanten (16, 18, 20, 22, 24, 26) umfassen.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidkanten (16, 18, 20, 22, 24, 26) zumindest einer, vorzugsweise aller Schneidkantengruppen umfangsmäßig gleichmäßig angeordnet werden.
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