[0001] Die Erfindung betrifft ein Fräswerkzeug für die Bearbeitung weicher Werkstoffe, mit einem in einer Werkzeugachse liegenden und zur Ausführung einer Drehbewegung um die Werkzeugachse vorgesehenen Schaft mit Schneidteil, wobei das Schneidteil zwei wendelförmig angeordnete, um den Durchmesser eines Kerns gegeneinander versetzte, einen Werkzeugaussendurchmesser definierenden und je eine Spannut begrenzende Hauptschneiden aufweist.
[0002] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fräswerkzeug der eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem die Fräsleistung im Vergleich zu herkömmlichen Fräsern nach dem Stand der Technik erhöht werden kann.
[0003] Zur erfindungsgemässen Lösung der Aufgabe führt, dass der Kerndurchmesser max.
30% des Werkzeugaussendurchmessers beträgt.
[0004] Der erfindungswesentliche Kern des Fräswerkzeugs ist der gegenüber dem Werkzeugaussendurchmesser extrem kleine Kerndurchmesser, der eine Grössenordnung hat, die bisher nur von Wendelbohrern bekannt war. Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass entgegen der in der Fachwelt herrschenden Meinung ein derart geringer Kerndurchmesser auch bei Fräsern eingesetzt werden kann, ohne dass die Gefahr eines Fräserbruches als Folge einer mechanischen Instabilität auftritt. Entscheidend für die Stabilität eines Fräsers scheint somit nicht, wie bisher allgemein angenommen, ein minimal erforderlicher Kerndurchmesser von etwa 50% des Werkzeugaussendurchmessers zu sein. Ein kleinerer Kerndurchmesser bedeutet eine Verlagerung von Werkzeugmaterial gegen die Werkzeugaussenseite.
Die Stege mit den Hauptschneiden liefern hier offenbar einen erheblichen Beitrag an die Gesamtstabilität des Fräsers.
[0005] Bevorzugt liegt der Kerndurchmesser zwischen etwa 15 und 25%, insbesondere bei etwa 20% des Werkzeugaussendurchmessers.
[0006] Die durch den kleinen Kerndurchmesser entstehenden kleinsten Nutgrundradien liegen bevorzugt im Bereich zwischen etwa 20 und 40%, insbesondere zwischen 30 und 40% des Werkzeugaussendurchmessers.
[0007] Da das Fräswerkzeug für die Bearbeitung von weichen Werkstoffen wie z.B. Reinaluminium, die zu starkem Kleben bzw. starker Adhäsion am Werkzeug neigen, vorgesehen ist, beträgt der Spanwinkel zur Bearbeitung dieser Werkstoffe mindestens 15 deg. und liegt bevorzugt zwischen 15 und 25, deg. insbesondere bei etwa 20 .
Aus den gleichen Gründen wird ein Drallwinkel gewählt, der mindestens 15 deg. beträgt und vorzugsweise zwischen 20 und 50 , weiter bevorzugt zwischen 30 und 50 , insbesondere bei etwa 40 deg. liegt.
[0008] Der bevorzugte Anwendungsbereich des erfindungsgemässen Fräswerkzeugs liegt in der Bearbeitung von Reinaluminium, weichen Aluminiumlegierungen, weichen Kupferlegierungen und weichen Stählen.
[0009] Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt schematisch in
<tb>Fig. 1<sep>eine Seitenansicht eines Hartmetall-Schaftfräsers;
<tb>Fig. 2<sep>einen Schnitt durch den Fräser von Fig. 1 nach deren Linie X-X.
[0010] Ein Hartmetall-Schaftfräser 10 weist gemäss Fig. 1 einen Schaft 12 auf, welchem ein Schneidteil 14 als Bearbeitungs- oder Fräswerkzeug in der Werkzeugachse y aufgesetzt ist. Der Schaft 12 des Fräsers 10 dient zum Einspannen in eine aus Gründen der besseren Übersicht in der Zeichnung nicht wiedergegebene Spindel einer Fräsmaschine.
[0011] Das Schneidteil 14 besitzt zwei wendelförmig angeordnete, um den Durchmesser d eines Kerns 20 gegeneinander versetzte Hauptschneiden 16, 18, die bei einer Rotation des Fräsers 10 um die Werkzeugachse y einen Werkzeugaus-sendurchmesser D definieren.
Die beiden Hauptschneiden, 16,18 begrenzen je eine Spannut 22, 24.
[0012] In dem in der Zeichnung dargestellten Beispiel liegt das Verhältnis d:D bei 1:5, d.h. der Durchmesser d des Kerns 20 beträgt 20% des Werkzeugaussendurchmessers D. Der gegenüber dem Werkzeugaussendurchmesser D extrem kleine Kerndurchmesser d führt zu einer Höhe h der Spannut 22, 24 von 40% des Werkzeugaussendurchmessers D, wodurch sich ein grosser Spanraum ergibt. Ein weiteres positives Element für einen optimalen Spanraum ist der sich ebenfalls aus dem extrem kleinen Kerndurchmesser d ergebende, sehr grosse Nutgrundradius R, der um einen Faktor 2,5 bis 3 grösser ist als bei konventionellen Fräsern.
[0013] Der Spanwinkel alpha liegt bei dem in der Zeichnung dargestellten Fräser bei einem sehr hohen Wert von 20 , der Drallwinkel beta bei 40 .
The invention relates to a milling tool for machining soft materials, with a lying in a tool axis and provided for carrying a rotational movement about the tool axis shaft with cutting part, wherein the cutting part two helically arranged to the diameter of a core staggered, a tool outer diameter having defining and each a flute limiting main cutting edges.
The invention has for its object to provide a milling tool of the type mentioned, with which the milling performance can be increased compared to conventional milling cutters according to the prior art.
For inventive solution of the problem leads that the core diameter max.
30% of the tool outside diameter.
The invention essential core of the milling tool is compared to the tool outer diameter extremely small core diameter, which has a magnitude that was previously known only from twist drills. Surprisingly, it has been found that, contrary to the opinion prevailing in the art, such a small core diameter can also be used in milling cutters without the risk of a cutter break occurring as a consequence of mechanical instability. Decisive for the stability of a milling cutter thus does not seem to be, as previously generally assumed, a minimum required core diameter of about 50% of the tool outside diameter. A smaller core diameter means a displacement of tool material against the tool outer side.
The webs with the main cutting edges obviously make a considerable contribution to the overall stability of the milling cutter.
Preferably, the core diameter is between about 15 and 25%, in particular about 20% of the tool outer diameter.
The resulting by the small core diameter smallest Nutgrundradien are preferably in the range between about 20 and 40%, in particular between 30 and 40% of Werkzeugaussendurchmessers.
Since the milling tool for the machining of soft materials such. Pure aluminum, which tend to strong sticking or strong adhesion to the tool is provided, the rake angle for machining these materials is at least 15 °. and is preferably between 15 and 25, deg. especially at about 20.
For the same reasons, a helix angle is selected which is at least 15 deg. is and preferably between 20 and 50, more preferably between 30 and 50, in particular at about 40 deg. lies.
The preferred application of the inventive milling tool is the processing of pure aluminum, soft aluminum alloys, soft copper alloys and soft steels.
Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments and from the drawing; this shows schematically in
<Tb> FIG. 1 <sep> is a side view of a carbide end mill;
<Tb> FIG. 2 <sep> is a section through the milling cutter of FIG. 1 along its line X-X.
A carbide end mill 10 has, according to FIG. 1, a shank 12, on which a cutting part 14 is placed as a machining or milling tool in the tool axis y. The shaft 12 of the cutter 10 is used for clamping in a not reproduced for reasons of clarity in the drawing spindle of a milling machine.
The cutting member 14 has two helically arranged to the diameter d of a core 20 staggered main cutting edges 16, 18 which define a Werkzeugaus-transmitting diameter D upon rotation of the cutter 10 about the tool axis y.
The two main cutting edges, 16, 18 each define a flute 22, 24.
In the example shown in the drawing, the ratio d: D is 1: 5, i. the diameter d of the core 20 is 20% of the tool outer diameter D. The extremely small core diameter d relative to the tool outer diameter D results in a height h of the flute 22, 24 of 40% of the tool outside diameter D, resulting in a large chip space. Another positive element for an optimum chip space is the very large groove root radius R, which likewise results from the extremely small core diameter d, which is larger by a factor of 2.5 to 3 than in conventional milling cutters.
The rake angle alpha is in the cutter shown in the drawing at a very high value of 20, the helix angle beta at 40th