CH666641A5

CH666641A5 - Fraeswerkzeug mit runden wendeschneidplatten.

Info

Publication number: CH666641A5
Application number: CH3412/85A
Authority: CH
Inventors: Hermann Reinhardt; Karl Amborn; Hans Kaiser; Detlef Luetzkendorf
Original assignee: Schmalkalden Werkzeug
Priority date: 1984-08-23
Filing date: 1985-08-09
Publication date: 1988-08-15
Also published as: DD232215A1; DE3520371A1; SE8503910D0; SE8503910L

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft ein Fräswerkzeug mit runden Wendeschneidplatten und Vorschneidelementen, die für die Bearbeitung schwerspanbarer Werkstoffe, insbesondere zum Planfräsen verwendet werden.

Die Bearbeitung von schwerspanbaren Werkstoffen, d.h. Werkstoffen mit einem niedrigen Wärmeleitwert stellt besondere Anforderungen an die verwendeten Fräswerkzeuge, da die Werkzeugschneiden durch die beim Zerspanungsvorgang entstehende Wärme thermisch sehr stark beansprucht werden. Schwerspanbare Werkstoffe neigen ausserdem bei der Verwendung von Hartmetallschneideinsätzen sehr leicht zum Aufschweissen.

Werkzeuge mit geraden Haupt- und Nebenschneiden haben den Nachteil, dass die Schneidenecken thermisch sehr stark beansprucht werden und deshalb leicht ausbrechen. Bei der Verwendung runder Wendeschneidplatten entfallt dieser Nachteil.

Die Schneiden werden thermisch gleichmässiger beansprucht und mehr Wärme mit den Spänen abgeführt. Vorteilhaft ist auch die Verwendung von gestuften Fräswerkzeugen. Durch die Aufteilung der Schnittiefe ist die thermische Belastung der einzelnen Schneiden geringer, da mehr Wärme mit den Spänen abgeführt werden kann.

In der BRD-Offenlegungsschrift 2 634 029 wird ein mit runden Wendeschneidplatten bestückter Scheibenfräser beschrieben, bei dem zum Zwecke der Schnittaufteilung vor einem Hauptschneidelement ein im Durchmesser kleineres, radial vorstehendes Vorschneidelement angeordnet ist. Diese Anordnung der Wendeschneidplatten liesse sich in einem Fräswerkzeug zum Planfräsen zwar anwenden, hat jedoch bei der Bearbeitung schwerspanbarer Werkstoffe verschiedene Nachteile. Nur jede zweite Wendeschneidplatte wird mit einem Teil ihrer Schneidkante als Stirnschneide wirksam. Die Belastung dieser Schneidenteile ist jedoch bei der Bearbeitung schwerspanbarer Werkstoffe sehr gross. Aus diesem Grunde sind nur geringe Vorschübe/Zahn möglich. Der Ver-schleiss der Vorschneidelemente ist, besonders bei der Bearbeitung von Gusswerkstoffen, auf Grund der kleinen Vorschübe/Zahn und der geringen Spandicken ebenfalls sehr gross.

Im BRD-Gebrauchsmuster 1 905 822 wird eine runde Wendeschneidplatte für Fräswerkzeuge zum Planfräsen beschrieben, die zum Zweck der Aufteilung der Schnittiefe mit Ausschnitten versehen ist. Dabei entsteht eine zweite gerade Schneidkante. Durch die Verwendung dieser Wendeschneidplatten wird nun zwar eine Aufteilung der Schnittiefe erreicht und jede Wendeschneidplatte auch als Stirnschneide wirksam, aber für die Bearbeitung schwerspanbarer Werkstoffe kein Vorteil erzielt. Bei diesen Wendeschneidplatten sind jeweils zwei Schneidenecken vorhanden, die einer hohen thermischen Belastung ausgesetzt sind. Deshalb sind nur geringe Vorschübe/Zahn möglich.

Ziel der Erfindung ist es, ein mit runden Wendeschneidplatten bestücktes Fräswerkzeug für die Bearbeitung schwerspanbarer Werkstoffe, insbesondere zum Planfräsen zu entwickeln, mit dem bei einer hohen Standzeit und guter Ausnutzung des Schneidstoffes eine wirtschaftliche Bearbeitung dieser Werkstoffe möglich ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, ausgehend von einem Fräswerkzeug mit runden Wendeschneidplatten und Vorschneidelementen eine solche Ausbildung der Wendeschneidplatten und deren Anordnung im Fräswerkzeug zu entwickeln, die eine vorteilhafte Unterteilung der Schnittiefe ermöglicht, bei der jede Wendeschneidplatte auch als Stirnschneide wirksam und mehr Wärme als bisher mit den Spänen abgeführt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass nachfolgend auf eine kreisrunde Wendeschneidplatte eine Wendeschneidplatte mit kreisabschnittförmigen Vorschneidern angeordnet ist, wobei die Schneidkante der Wendeschneidplatte mit kreisabschnittförmigen Vorschneidern aus kreisbogenförmigen Hauptschneidkanten und dazwischen angeordneten kreisbogenförmigen Vorschneidkanten besteht und der Durchmesser der kreisbogenförmigen Hauptschneidkanten gleich dem Durchmesser der Schneidkante der kreisrunden Wendeschneidplatte ist.

Wendeschneidplatten mit kreisabschnittförmigen Vorschneidern sind in jedem zweiten Schneidplattensitz eines Fräswerkzeuges auf dem selben Schneidendurchmesser und mit dem selben axialen Abstand zur Arbeitsebene wie die kreisrunden Wendeschneidplatten angeordnet. Vorzugsweise sind die nachfolgend auf eine kreisrunde Wendeschneidplatte angeordneten Wendeschneidplatten mit drei, jeweils um 120° versetzt angeordneten kreisabschnittförmigen Vorschneidern versehen.

Der Radius der kreisbogenförmigen Vorschneidkante eines kreisabschnittförmigen Vorschneiders beträgt '/4 des Durchmessers der kreisbogenförmigen Hauptschneidkanten. Sowohl die kreisrunden Wendeschneidplatten als auch die Wendeschneidplatten mit kreisabschnittförmigen Vorschneidern sind mit umlaufenden Spanbrechernuten versehen.

Die Wendeschneidplatten mit kreisabschnittförmigen Vorschneidern sind so in jedem zweiten Schneidplattensitz

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des Fräswerkzeuges angeordnet, dass immer nur ein kreisab-schnittförmiger Vorschneider in Eingriff gelangt und die Schnittiefe in zwei Teilschnittiefen unterteilt wird. Dabei wird die Oberflächenzone des Werkstückes von den kreisabschnittförmigen Vorschneidern zerspant und der darunter liegende Bereich von den kreisbogenförmigen Hauptschneidkanten und den Schneidkanten der runden Wendeschneidplatten. An den kreisabschnittförmigen Vorschneidern ist durch diese Anordnung der doppelte Vorschub/Zahn wirksam, während an den kreisbogenförmigen Hauptschneidkanten und an den Schneidkanten der kreisrunden Wendeschneidplatten jeweils nur der Vorschub/Zahn wirksam ist. Die kreisbogenförmigen Hauptschneidkanten der Wendeschneidplatten mit kreisabschnittförmigen Vorschneidern und die Schneidkanten der kreisrunden Wendeschneidplatten sind dabei auch gleichzeitig Stirnschneiden. Wichtig ist, dass die Wendeschneidplatten mit kreisabschnittförmigen Vorschneidern und die kreisrunden Wendeschneidplatten auf dem gleichen Schneidendurchmesser und mit dem gleichen axialen Abstand zur Arbeitsebene angeordnet sind und die kreisbogenförmigen Hauptschneidkanten der Wendeschneidplatten mit kreisabschnittförmigen Vorschneidern sowie die Schneidkanten der kreisrunden Wendeschneidplatten denselben Durchmesser aufweisen.

Das gewährleistet, in Verbindung mit der Ausbildung der Wendeschneidplatte mit kreisabschnittförmigen Vorschneidern eine gleichmässige Aufteilung der Schnittiefe, wenn diese Vó bis des Durchmessers der kreisrunden Wendeschneidplatten beträgt.

Bei der Bearbeitung von Gussteilen eines schwerspanba-ren Werkstoffes werden besonders an den kreisabschnittförmigen Vorschneidern gute Spanungsverhältnisse erreicht, die ihre Ursache in der grossen Spandicke haben, während die als Stirnschneiden wirkenden kreisbogenförmigen Hauptschneidkanten und die Schneidkanten der kreisrunden Wendeschneidplatten nicht überbeansprucht werden. Das ermöglicht auch, schwerspanbare Werkstoffe mit grossen Vorschüben zu bearbeiten. Ein Vorteil ist auch darin zu sehen, dass nunmehr drei und nicht wie bisher zwei Teilspäne entstehen. Damit wird mehr Wärme mit den Spänen abgeführt. Das hat eine geringe thermische Beanspruchung der Schneidkanten und eine geringere Neigung zum Aufschweissen von Werkstoffteilchen und somit eine Erhöhung der Standzeit zur Folge. Die mehrfache Wendbarkeit der kreisrunden Wendeschneidplatten und der Wendeschneidplatten mit kreisabschnittförmigen Vorschneidern ermöglicht eine gute Ausnutzung des Schneidstoffes.

Nachstehend wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 Nebeneinander dargestellt eine kreisrunde Wendeschneidplatte und eine Wendeschneidplatte mit kreisabschnittförmigen Vorschneidern sowie die zugehörigen Spanformen.

Fig. 2 Die schematische Draufsicht auf ein achtschneidiges Fräswerkzeug,

Fig. 3 Eine Wendeschneidplatte mit drei kreisabschnittförmigen Vorschneidern.

In der Fig. 1 sind nebeneinander eine kreisrunde Wendeschneidplatte 1 und eine Wendeschneidplatte 3 mit kreisabschnittförmigen Vorschneidern 4 sowie die dazugehörigen Spanformen dargestellt.

Die Schneidkante 5 der Wendeschneidplatte 3 mit kreisabschnittförmigen Vorschneidern 4 besteht aus kreisbogenförmigen Hauptschneidkanten 6 und dazwischen angeordneten kreisbogenförmigen Vorschneidkanten 7.

Die Figur 2 zeigt die schematische Draufsicht auf ein achtschneidiges Fräswerkzeug, wobei in den nur teilweise dargestellten Schneidplattensitzen Zi, Z3, Z5, Z7 je eine kreisrunde Wendeschneidplatte 1 und in den ebenfalls nur teilweise dargestellten Schneidplattensitzen Z2, Z4, Zg, Zg je eine Wendeschneidplatte 3 mit kreisabschnittförmigen Vorschneidern 4 angeordnet ist.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist der Durchmesser Di der Schneidkante 2 der kreisrunden Wendeschneidplatte 1 gleich dem Durchmesser D2 der kreisbogenförmigen Hauptschneidkanten 6 der Wendeschneidplatte 3 mit kreisabschnittförmigen Vorschneidern 4. Die kreisrunden Wendeschneidplatten 1 und die Wendeschneidplatten 3 mit kreisabschnittförmigen Vorschneidern 4 sind auf dem gleichen Schneidendurchmesser Do und mit dem gleichen axialen Abstand zur Arbeitsebene 9 angeordnet.

Die Wendeschneidplatten 3 mit kreisabschnittförmigen Vorschneidern 4 sind so in den Schneidplattensitzen Z2, Z4, Zs, Z% angeordnet, dass jeweils nur ein kreisabschnittförmi-ger Vorschneider 4 in Eingriff gelangt. Daraus ergibt sich die in Fig. 1 dargestellte Spanform. Die Schnittiefe a wird dadurch in die Teilschnittiefen ai und a2 unterteilt. Von der kreisbogenförmigen Vorschneidkante 7 des kreisabschnittförmigen Vorschneiders 4 wird ein Span 9 der Teilschnittiefe ai abgehoben. Durch einen wirksamen Vorschub/Zahn von 2 x sz ist dieser Span 9 dicker als der von der kreisbogenförmigen Hauptschneidkante 6 mit einem Vorschub/Zahn sz in der Teilschnittiefe a2 abgehobene Span 10.

Der Span 11, der etwa den gleichen Querschnitt wie der Span 10 aufweist, wird mit einem Vorschub/Zahn sz von der Schneidkante 2 der kreisrunden Wendeschneidplatte 1 in der Teilschnittiefe a2 abgehoben. Bei einer Schnittiefe a die etwa '/ö bis V4 des Durchmessers Di der Schneidkante 2 der kreisrunden Wendeschneidplatte 1 entspricht, sind die Teilschnitttiefen ai und a2 annähernd gleich gross, so dass gute Spanungsverhältnisse erreicht werden.

In der Fig. 3 ist eine Wendeschneidplatte 3 mit drei kreisabschnittförmigen Vorschneidern 4 dargestellt. Dabei sind die kreisabschnittförmigen Vorschneider 4 jeweils um 120° versetzt angeordnet. Der Radius R der kreisbogenförmigen Vorschneidkante 7 eines kreisabschnittförmigen Vorschneiders 4 beträgt '/4 des Durchmessers D2 der kreisbogenförmigen Hauptschneidkanten 6. Das ist wichtig, um bei den obengenannten Schnittiefen a eine gleichmässige Aufteilung in die Teilschnittiefen ai und a2 zu erreichen.

Die Wendeschneidplatten 3 mit kreisabschnittförmigen Vorschneidern 4 können ebenso wie die kreisrunden Wendeschneidplatten 1 mit einer umlaufenden Spanbrechernut 9 versehen sein, um eine bessere Spanbildung zu gewährleisten.

Die kreisrunden Wendeschneidplatten 1 und die Wendeschneidplatten 3 mit kreisabschnittförmigen Vorschneidern 4 können auf unterschiedliche Art und Weise im Fräswerkzeug befestigt werden. Einfach und zweckmässig ist die Befestigung mittels durchgehender Spannschraube 10 wie in der Fig. 2 am Schneidplattensitz Zi dargestellt.

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2 Blatt Zeichnungen

Claims

666 641 PATENTANSPRÜCHE

1. Fräswerkzeug mit runden Wendeschneidplatten und

Vorschneidelementen, insbesondere für die Bearbeitung schwerspanbarer Werkstoffe, dadurch gekennzeichnet, dass nachfolgend auf eine kreisrunde Wendeschneidplatte (1) eine Wendeschneidplatte (3) mit kreisabschnittförmigen Vorschneidern (4) angeordnet ist, wobei die Schneidkante (5) der Wendeschneidplatte (3) mit kreisabschnittförmigen Vorschneidern (4) aus kreisbogenförmigen Hauptschneidkanten (6) und dazwischen angeordneten kreisbogenförmigen Vorschneidkanten (7) besteht, und dass der Durchmesser (D2) der kreisbogenförmigen Hauptschneidkanten (6) gleich dem Durchmesser (Di) der Schneidkante (2) der kreisrunden Wendeschneidplatte (1) ist.

2. Fräswerkzeug nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in jedem zweiten Schneidplattensitz (Z2, Z4, Z6, Z8) des Fräswerkzeuges eine Wendeschneidplatte (3) mit kreisabschnittförmigen Vorschneidern (4) angeordnet ist.

3. Fräswerkzeug nach den Patentansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die kreisrunden Wendeschneidplatten (1) und die Wendeschneidplatten (3) mit kreisabschnittförmigen Vorschneidern (4) auf demselben Schneidendurchmesser (Do) und mit demselben axialen Abstand zur Arbeitsebene (8) angeordnet sind.

4. Fräswerkzeug nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wendeschneidplatte (3) mit drei jeweils um 120° versetzt angeordneten kreisabschnittförmigen Vorschneidern (4) versehen ist.

5. Fräswerkzeug nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Radius (R) eines kreisabschnittförmigen Vorschneiders (4) gleich '/4 des Durchmessers (DO der kreisbogenförmigen Hauptschneidkanten (6) ist.

6. Fräs Werkzeug nach einem der Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die kreisrunden Wendeschneidplatten (1) als auch die Wendeschneidplatten (3) mit kreisabschnittförmigen Formschneidern (4) mit umlaufenden Spanbrechernuten (9) versehen sind.