NL8203396A

NL8203396A - RING MILL.

Info

Publication number: NL8203396A
Application number: NL8203396A
Authority: NL
Original assignee: Hougen Everett D
Priority date: 1981-09-21
Filing date: 1982-08-31
Publication date: 1983-04-18
Also published as: IT1154349B; GR76532B; SE454653B; GB2106429B; RO84676B; AR228103A1; NO160911B; AU8756282A; FR2513155A1; NZ201789A; SE8205359L; TR22148A; JPS5859713A; FR2513155B1; ZA826114B; AU551331B2; IT8249079A0; IL66583A; BR8205424A; YU191782A

Description

♦ % - 1 -♦% - 1 -

Ringfrees.Ring cutter.

De uitvinding heeft betrekking op een ringfrees om gaten in werkstukken te maken.The invention relates to an annular cutter to make holes in workpieces.

Een van de meest voorkomende problemen, die zich bij ringfrezen voordoen, is het optreden van slijtage en 5 afsehilferen van de radiaal het meest naar binnen gelegen randen van de freestanden. Aangenomen wordt dat dit probleem uit het feit ontstaat, dat metaalspanen gedurende een snijbewerking dikwijls tussen d^/binnebmtrek van de snijtanden en de buitenom-trek van het centrale stuk materiaal in het werkstuk terecht 10 komen, dat door de frees wordt gemaakt. Deze spanen hopen zich op en worden in de nabijheid van de voorrand aan de binnenomtrek van de frees vastgelast. Door het ophopen van metaal aan de binnenomtrek van de snijtanden wordt aanzienlijke wrijving ver-oorzaakb, en neemt het voor het draaien van de frees vereiste 15 koppel toe. Hierdoor wordt verder extra warmte ontwikkeld en buitensporige slijtage bewerkstelligd, waardoor het uitvallen van de frees door afsehilferen en breuk wordt versneld.One of the most common problems encountered in ring milling is wear and shedding of the radially most inward edges of the milling teeth. This problem is believed to arise from the fact that metal cutting during a cutting operation often enters between the inner circumference of the cutting teeth and the outer circumference of the central piece of material in the workpiece made by the milling cutter. These chips accumulate and are welded to the inner periphery of the mill near the leading edge. Accumulation of metal on the inner circumference of the incisors causes significant friction, and increases the torque required to rotate the cutter. This further develops additional heat and causes excessive wear, thereby accelerating cutter failure due to chipping and breakage.

De uitvinding heefb ten doel om de problemen van het optreden van slijtage, afsehilferen en breuk van ring-20 frezen op te lossen, welke het resultaat zijn van het ophopen van spanen rondom de binnenomtrek van de frees.The object of the invention is to solve the problems of wear, peeling and breakage of ring-20 cutters, which result from the accumulation of chips around the inner circumference of the cutter.

Meer in het bijzonder heeft de uitvinding ten doel om een ringfrees te verschaffen, waarvan de binnenomtrek van het freeslichaam een minimaal oppervlaktecontact met het 25 middelste stuk materiaal heeft, dat door de frees wordt gevormd.More specifically, the invention aims to provide an annular cutter, the inner circumference of the milling body of which has a minimal surface contact with the center piece of material formed by the milling cutter.

De uitvinding zal thans aan de hand van de figuren nader worden toegelicht.The invention will now be explained in more detail with reference to the figures.

Figuur 1 geeft een zijaanzicht van een frees volgens de uitvinding weer; 30 figuur 2 geeft een gedeeltelijk bovenaanzicht van het ondereinde van de frees weer; en figuur 3 geeft een doorsnede volgens de lijn III - III van figuur 1 weer.Figure 1 shows a side view of a mill according to the invention; Figure 2 shows a partial top view of the bottom end of the milling cutter; and figure 3 shows a section according to the line III-III of figure 1.

8203396 t - 2 -8203396 t - 2 -

De frees volgens de uitvinding is in het algemeen door 10 aangeduid en met een schacht 12 aan het boven-einde uitgevoerd, waarvan zich een ringvormige zijwand 1^ naar heneden uitstrekt. Het ondereinde van de zijwand 1U is met een 5 aantal over de omtrek verdeelde snijtanden 16 uitgevoerd.The milling cutter according to the invention is generally indicated by 10 and is formed with a shank 12 at the upper end, an annular side wall of which extends towards them. The lower end of the side wall 1U is provided with a number of circumferential cutting teeth 16.

Tussen de opeenvolgende tanden 16 zijn in de wand 1^ naar hoven lopende schroeflijnvormige groeven 18 uitgevoerd, waarvan de radiale diepte ongeveer gelijk is aan de helft van de dikte van de wand 1^. Op deze wijze bevindt elke groef 18 zich radiaal 10 naast een wangdeel 20. Volgens de bij voorkeur toegepaste uit- voeringsvorm van de frees volgens de uitvinding is elke tend 16 met drie radiaal en langs de omtrek verspringende snijranden uitgevoerd; namelijk een binnenste snijrand 22, een tussensnij-rand 2k en een buitenste snijrand 26. De snijranden 22, 2k zijn 15 aan het ondereinde van de wangdelen 20 uitgevoerd en om de hier- door gevormde spanen te kunnen opnemen, is het hieraan grenzen-de gedeelte van de wangen met een binnenkeel 28 en een buitenkeel 30 uitgevoerd. De snijrand 22 is door het ondereinde van het achtervlak 27 van de keel 28 vastgelegd en de snijrand 2k is 20 door het ondereinde van het achtervlak 29 van de keel 30 vastge legd. De snijrand 26 is door het ondereinde van het achtervlak 31 van de groef 18 vastgelegd.Between the successive teeth 16, helical grooves 18 are formed in the wall 1 ^, the radial depth of which is approximately equal to half the thickness of the wall 1 ^. In this manner, each groove 18 is located radially next to a cheek part 20. According to the preferred embodiment of the cutter according to the invention, each tendon 16 is formed with three radially and circumferentially staggered cutting edges; namely an inner cutting edge 22, an intermediate cutting edge 2k and an outer cutting edge 26. The cutting edges 22, 2k are formed at the lower end of the cheek parts 20 and in order to accommodate the chips formed by this, it is necessary to portion of the cheeks with an inner throat 28 and an outer throat 30. The cutting edge 22 is secured by the bottom end of the back face 27 of the throat 28 and the cutting edge 2k is secured by the bottom end of the back face 29 of the throat 30. The cutting edge 26 is secured by the lower end of the rear face 31 of the groove 18.

De snijranden 22, 2k zijn onderling door middel van een rond schoudervormig gedeelte 32 met elkaar verbonden en 25 de snijranden 2k, 26 zijn door middel van een door een straal beschreven gedeelte 3^- met elkaar verbonden. Deze drie snijranden zijn vertikaal versprongen ten opzichte van elkaar aange-bracht, en wel vanwege het feit dat elke tand met een paar terugwijkende vlakken 36, 38 is uitgevoerd, die zich langs de 30 omtrek naar achteren vanuit deze snijranden schuin naar boven uitstrekken bijvoorbeeld onder een hoek van ongeveer 8 tot 10°. Verder loopt het terugwijkende vlak 36 schuin radiaal naar binnen en axiaal naar boven en loopt het terugwijkende vlak 38 schuin radiaal naar buiten en axiaal naar boven. Deze twee 35 terugwijkende vlakken snijden elkaar in een top 40. Wanneer de 8203396 - 3 - frees aan zware verspaningsbelastingen wordt onderworpen, ver-iQopt het terugwijkende vlak 36 bij voorkeur schuin radiaal met een hoek van + 10° tot - 3° ten opzichte van het horizonta-le vlak en verloopt het terugwijkende vlak 38 bij voorkeur 5 schuin radiaal met een hoek van ongeveer 20 tot 25°.The cutting edges 22, 2k are mutually connected by means of a round shoulder-shaped part 32 and the cutting edges 2k, 26 are mutually connected by means of a part 3 - described by a radius. These three cutting edges are arranged vertically offset from each other, namely because each tooth is formed with a pair of receding surfaces 36, 38, which extend obliquely upwards along the circumference backwards, for example below. an angle of about 8 to 10 °. Furthermore, the receding surface 36 extends obliquely radially inwardly and axially upwardly and the receding surface 38 extends obliquely radially outwardly and axially upwardly. These two receding faces intersect in a top 40. When the 8203396-3 cutter is subjected to heavy machining loads, the receding face 36 preferably inclines radially at an angle of + 10 ° to - 3 ° from the horizontal plane and the receding plane 38 preferably extends obliquely radially at an angle of about 20 to 25 °.

Wanneer elke snijrand 22, 2k, 26 vertikaal over een afstand is versprongen, die groter is dan de snijdiepte per omwenteling van de frees, zal door elke snijrand een afzon-derlijke spaan worden verspaand. Vanwege de schuine' radiale 10 stand van de snijranden 22, 2k zullen de door deze randen uitge- sneden spanen naar boven door hun desbetreffende kelen in de groef 18 worden gevoerd. Op dezelfde wijze zal de door de buiten-ste snijrand 26 afgesneden spaan direkt naar boven door de naburige groef 18 worden gevoerd, zodat alle spanen volgens 15 een continue beweging gemakkelijk naar boven door de sehuinver- lopende groeven 18 worden afgevoerd.When each cutting edge 22, 2k, 26 is vertically offset by a distance greater than the cutting depth per revolution of the milling cutter, a separate chip will be machined through each cutting edge. Because of the oblique radial position of the cutting edges 22, 2k, the chips cut by these edges will be fed upward through their respective throats into the groove 18. Likewise, the chip cut by the outer cutting edge 26 will pass directly upward through the adjacent groove 18, so that all chips are easily discharged upwardly through the squared grooves 18 in a continuous motion.

Zoals in figuur 2 is afgebeeld, is de binnen-omtrek van de wand 1^ radiaal naar buiten ingenomen om een speelruimte k2 te verkrijgen waardoor er een smalle rand a over-20 blijft, die zich vanaf de binnenste snijrand 22 van elke tand langs de omtrek naar achteren en naar boven uitstrekt. De speelruimte k2 wordt bij voorkeur verkregen door met behulp van een cilindrische frees metaal uit de binnenomtrek van de wand van de frees te verwijderen, waarbij het ingenomen gedeelte in dit 25 geval door een segment van een cirkelboog kk wordt bepaald. De maximale radiale diepte van het ingenomen gedeelte k2 ligt tussen 0,13 mm en 0,6k mm en bij voorkeur in een bereik van ongeveer 0,25 nun tot 0,38 mm. Teneinde een afvoerweg voor elke spaan te verkrijgen, die in de speelruimte k2 terecht zou kunnen 30 komen, moet het uitgenomen gedeelte zich naar achteren tot in de binnenste keel 28 van de eerstvolgende tand uitstrekken, zo~ zodat er op deze wijze/_als door k6 in figuur 2 is aangeduid een afvoerdoorgang wordt gevormd. De rand a moet een breedte langs de omtrek bezitten, die tussen 0,25 mm en 1,52 mm ligt, en bij 35 voorkeur ongeveer 0,38 mm bedraagt. Wanneer het ingenomen gedeelte 8203396 - 1+ - 1+2 met behulp van een cilindrisehe frees wordt uitgevoerd, zo-dat dit geleidelijk nauver in een naar de snijrand 22 toe gerich-te richting wordt, heeft de rand a bij voorkeur een breedte in de orde van grootte van 0,25 mm. Doch wanneer het ingenomen 5 gedeelte 1+2 machinaal als een groef van nagenoeg uniforme radia- le diepte wordt vervaardigd, dan moet de rand a, teneinde een aanzienlijke verzwakking van de tand te vermijden, een breedte bezitten, die groter dan 0,25 mm is, hetgeen van de radiale diepte van de speelruimtegroef afhangt.As shown in Figure 2, the inner circumference of the wall 1 ^ is radially outwardly taken to obtain a clearance k2 leaving a narrow edge a over-20 extending from the inner cutting edge 22 of each tooth along the circumference extends back and up. The play space k2 is preferably obtained by removing metal from the inner circumference of the wall of the cutter by means of a cylindrical cutter, the occupied part being defined in this case by a segment of a circular arc kk. The maximum radial depth of the occupied portion k2 is between 0.13 mm and 0.6 k mm and preferably in a range from about 0.25 nun to 0.38 mm. In order to obtain a discharge path for each chip, which could end up in the play space k2, the removed part must extend backwards into the inner throat 28 of the next tooth, so that in this way / as through k6 in figure 2 a discharge passage is indicated. The rim a should have a circumferential width which is between 0.25 mm and 1.52 mm, and preferably about 0.38 mm. When the occupied part 8203396-1 + 1-1 + 2 is carried out with the aid of a cylindrical milling cutter so that it is gradually turned in a direction directed towards the cutting edge 22, the edge a preferably has a width in the order of magnitude of 0.25 mm. However, when the occupied portion 1 + 2 is machined as a groove of substantially uniform radial depth, the edge a must have a width greater than 0.25 mm to avoid significant weakening of the tooth which depends on the radial depth of the play space groove.

10 Het aehtervlak 27 van elke keel 28 loopt schuin naar achteren en naar boven onder een boek van ongeveer 60° met het horizontale vlak. Zoals reeds in het voorgaande is ver-meld, werkt het ondereinde van dit aehtervlak met het terugwijken-de vlak 36 samen om de snijrand 22 te bepalen. Er wordt de voor-15 keur aan gegeven om de rand & zodanig uit te voeren, dat deze nagenoeg een uniforme breedte in een richting bezit, die parallel aan het aehtervlak van de keel 28 loopt, zodat de rand a bij het scherp maken van de snijtanden door de terugwij-kende vlakken 36, 38 af te slijpen, nagenoeg een constante 20 breedte blijft houden. De uniforme breedte van de rand kan wor- den verkregen door het snijgereedschap, waardoor het ingenomen gedeelte 1+2 wordt gemaakt, een zodanige stand te geven, dat de hartlijn ervan schuin naar de centrale hartlijn van de frees in een richting loopt, die zich in hoofdzaak parallel aan het 25 aehtervlak van de keel 28 uitstrekt, waardoor weer het hellende voorvlak van de snijrand 22 wordt gevormd. Door de streepstippel-lijn 1+8 in figuur 2 wordt in een horizontaal vlak de omtrek van een schuin geplaatste frees aangegeven, waardoor de cirkelboog 1+1+ van de speelruimte 1+2 wordt vervaardigd. Het ingenomen ge-30 deelte 1+2 kan zich over de voile hoogte van de wand 11+ naar bo ven uitstrekken. De gewenste resultaten worden echter dan verkregen wanneer de rand a, een hoogte bezit, die in hoofdzaak met de vertikale lengte van de tanden 16 overeenkomt. Zoals bijvoor-beeld in figuur 3 is afgebeeld strekt zich de door het uitgeno-35 men gedeelte gevormde speelruimte 1+2 naar boven iets voorbij 8203396 - 5 - het boveneinde van de buitenste keel 30 uit.The posterior face 27 of each throat 28 extends obliquely backward and upward under a book of approximately 60 ° with the horizontal plane. As mentioned previously, the lower end of this back face cooperates with the receding face 36 to define the cutting edge 22. It is preferred to make the rim & so that it has substantially uniform width in a direction parallel to the posterior face of the throat 28 so that the edge a when sharpening the incisors by grinding the receding faces 36,38 to maintain substantially a constant width. The uniform width of the edge can be obtained by positioning the cutting tool, making the occupied portion 1 + 2, such that its centerline is inclined to the center axis of the cutter in a direction extending extends substantially parallel to the back face of the throat 28, again forming the inclined front face of the cutting edge 22. The dashed-dotted line 1 + 8 in Figure 2 indicates in a horizontal plane the circumference of an oblique cutter, so that the circular arc 1 + 1 + of the play space 1 + 2 is produced. The occupied part 1 + 2 can extend upwards over the entire height of the wall 11+. However, the desired results are then obtained when the rim a, has a height that substantially corresponds to the vertical length of the teeth 16. As shown, for example, in Figure 3, the play space 1 + 2 formed by the extracted portion extends upward slightly beyond 8203396-5 - the upper end of the outer throat 30.

Zoals reeds in bet voorgaande is vermeld bestaat een van de problemen bij de toepassing van ringfrezen van bet algemene in deze beschrijving beschreven type uit 5 bet indringen van spanen tussen de binnenomtrek van de wand van de frees en de buitenomtrek van het eentrale stuk materiaal, dat door de ringfrees wordt gevormd. Door de toepassing van de nauwe rand a wordt dit probleem in hoofdzaak opgeheven. Indien een spaan tussen de binnenomtrek van de frees en het eentrale 10 stuk materiaal raakt beklemd zal de hierop door de smalle rand a uitgeoefende hoge druk per oppervlakte-eenheid een breuk van de spaan tot resultaat bebben of tenminste een zodanig afslij-ten van de spaan, dat deze in de speelruimte k2 kan worden afge-r voerd en vervolgens radiaal door de afvoerdoorgang kS naar 15 buiten tot in de eerstvolgende keel 28. Door de smalle rand a wordt dus bet ophopen van spanerytussen de binnenomtrek van de frees en de buitenomtrek van bet achtergebleven stuk materiaal voorkomen, zodat de als resultaat van dit ophopen veroorzaakte problemen dientengevolge worden vermeden.As already mentioned in the foregoing, one of the problems in the use of ring cutters of the general type described herein is the penetration of chips between the inner circumference of the mill wall and the outer circumference of the single piece of material is formed by the ring cutter. This problem is substantially eliminated by the use of the narrow edge a. If a chip becomes jammed between the inner circumference of the cutter and the central piece of material, the high pressure exerted on it by the narrow edge a will result in a chip breakage or at least such a wear of the chip that it can be discharged into the play space k2 and then radially outward through the discharge passage kS outward into the next throat 28. The narrow edge a thus results in the accumulation of spanery between the inner circumference of the milling cutter and the outer circumference of avoid the remaining piece of material so that the problems caused by this accumulation are consequently avoided.

20 820339620 8203396

Claims

Ring cutter with a body, which is provided with a substantially cylindrical side wall, characterized in that this side wall is provided around the lower end with a number of teeth distributed along the circumference, and around its outer circumference with a number of helically running grooves extending upwardly between the successive teeth, each tooth having at least one radially inwardly extending cutting edge, and the milling body is provided with throats extending radially outwardly from the inner circumference of the sidewall said grooves extend between the successive walls to facilitate drainage of the chips cut by said cutting edges radially outward and upwardly into these grooves, each throat having a radially extending back face extending from the radial to inner portion of each cutting edge extends upward, while the inner circumference of each tooth extends in a radially outward direction between the inner circumference of the tooth and the central piece of material formed by the milling cutter in the workpiece, it is taken to obtain a circular playing space, and this playing space extends along the circumference at a certain distance backwards from the rear surface. of each throat, so that a narrow edge is formed on the inner circumference of each tooth, extending backwardly and upwardly from said radially inward portion of each cutting edge.

2. Cutter as claimed in claim 1, characterized in that each tooth has at least two radially separated cutting edges, the rear face of said throat extending upwards from the radially inwardly cutting edge 30.

3. Cutter as claimed in claim 2, characterized in that said play space extends on each tooth circumferentially backwards into the throat of the next tooth, so that in this way a chip evacuation passage from each play space into the next throat is formed. 8203396 - τ - if Cutter according to claim 3, characterized in that the play space has a maximum radial depth of about 0.13 mm to 0.6 U mm.

Cutter according to claim 4, characterized in that said edge has a circumferential width measured from about 0.13 mm to 1.52 mm.

Cutter as claimed in claim 5j, characterized in that said play space extends upwards to at least the head end of said throat. 7 * Cutter as claimed in claim 6, characterized in that said clearance is defined by a high-section segment of a cylinder.

Milling cutter according to claim 7, characterized in that said edge has a circumferential width measured from about 0.25 mm to 0.38 mm. Cutter according to claim 8, characterized in that said clearance has a maximum radial depth of about 0.25 mm to 0.38 mm.

10. Cutter as claimed in claim 6, characterized in that the rear face of said throat extends obliquely upwards and along the circumference in a rearward direction, and in that said edge has a substantially uniform width in a vertical direction.

11. Cut substantially as described in the description and / or depicted in the figures. 8203396