DE10350851A1 - Router bit in particular for woodworking, comprising individually adjustable blades - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Fräswerkzeug mit einem eine Mehrzahl nach axial oder radial außen offene Aufnahmen aufweisenden Tragkörper, wobei in jeder Aufnahme ein mit seiner Schneide über den Tragkörper hervorstehendes Messer festspannbar ist, in dem das Messer gegen eine in der Aufnahme ausgebildete Anschlagfläche gepresst wird.The The invention relates to a milling tool with a plurality of axially or radially outwardly open Receiving recordings carrying body, wherein in each recording one with its cutting edge on the support body protruding Knife is clamped, in which the knife against a formed in the receptacle stop surface is pressed.
Ein solches Fräswerkzeug ist beispielsweise aus der WO 96/36452 A1 bekannt. Bei diesem Fräswerkzeug handelt es sich um einen Profilmesserkopf, bei dem jedes Messer mit einem Messerträger verbunden ist, der mittels Schrauben gegen eine Anschlagfläche der ihn aufnehmenden Aufnahme des Tragkörpers gespannt wird. Der Messerträger weist einen im Querschnitt T-förmigen Fuß auf, der in eine korrespondierende, über die Axiallänge des Tragkörpers ausgebildete T-förmige Nut eingesetzt ist. Wird das Messer nachgeschliffen, wird dessen Dikke reduziert. Die Ausbildung der T-Nut und des Messerträgers gestattet es, dass der Flugkreisdurchmesser der Messerschneide auch nach dem Nachschleifen unverändert eingehalten wird, da der Messerhalter parallel zur Freifläche des Mes serprofils so lange verschiebbar ist, bis die Brustfläche des Messers wieder an der Anschlagfläche im Tragkörper anliegt.One such milling tool is known for example from WO 96/36452 A1. In this milling tool It is a profile cutter head, where each knife with a knife carrier is connected by means of screws against a stop surface of the him receiving receiving the support body is stretched. The knife carrier has a in cross-section T-shaped Walk up, in a corresponding, over the axial length of the supporting body trained T-shaped Groove is inserted. If the knife is reground, its Dikke reduced. The formation of the T-slot and the knife carrier allowed it, that the circle diameter of the knife edge also after the Regrinding unchanged is maintained, since the knife holder parallel to the free surface of the Mes serprofils is displaced until the breast surface of the Knife back at the stop surface in the supporting body is applied.
Aufgrund fertigungsbedingter Toleranzen weisen mehrschneidige Fräswerkzeuge einen Rund- oder Planlauffehler an den Schneiden auf, der je nach Werkzeugsystem im Bereich von 0,02 bis 0,07 mm liegt. Werkzeuge, bei denen die Schneiden im eingebauten Zustand im Werkzeug geschliffen werden, erreichen einen Wert im unteren Bereich. Bei Werkzeugen mit auswechselbaren Schneiden liegt der Wert im oberen Bereich.by virtue of production-related tolerances have multi-bladed milling tools a round or axial runout on the cutting on, depending on Tooling range is in the range of 0.02 to 0.07 mm. tools, where the cutting edges are ground in the tool when installed will reach a value in the lower range. For tools with interchangeable cutting edges, the value is in the upper range.
Bedingt durch diesen Fehler erzeugen die Schneiden eines Werkzeuges eine unterschiedliche Spandicke bzw. einen unterschiedlichen Werkstoffabtrag. Im Extremfall sind einzelne Schneiden gar nicht am Zerspanungsprozeß beteiligt.conditioned This error causes the cutting edges of a tool to produce a different chip thickness or a different material removal. In extreme cases, individual cutting edges are not involved in the cutting process at all.
Bei der Bearbeitung von Holz und Holzwerkstoffen ergeben sich dadurch folgende zerspanungstechnische Nachteile:
- a. Die Spanbildung an jeder Schneide ist unterschiedlich. Während dünnere Späne biegsam sind und sich eher wie ein Fließspan verhalten, sind dickere Späne biegesteifer und neigen zur Vorspaltung in Faserrichtung, was zur Verschlechterung der bearbeiteten Oberfläche in Form von Ausrissen und Absplitterungen führt. Der dickste Span bestimmt die Vorschubgeschwindigkeit. Deshalb muss ein Werkzeug mit Rundlauffehler (radialwirkende Schneiden) oder Planlauffehler (axialwirkende Schneiden) bei kleineren Vorschubgeschwindigkeiten betrieben werden, als dasselbe Werkzeug, bei dem alle Schneiden gleichmäßig am Zerspanungsprozeß ohne Rundlauf- oder Planlauffehler – beteiligt sind. Bei gegebener Vorschubgeschwindigkeit ließen sich also mit einem idealen Werkzeug ohne Rundlauf- oder Planlauffehler die Schneidenanzahl und damit insbesondere die laufenden Kosten für Nachschärfen und Ersatzschneiden verringern.
- b. Neben dem Einfluss auf den Spanbildungsprozeß wirkt sich der Rundlauf- oder Planlauffehler eines Werkzeuges auch auf die sogenannte kinematische Rauheit der bearbeiteten Oberfläche aus. Unter kinematischer Rauheit wird die Abbildung der Bearbeitungsspuren der einzelnen Schneideneingriffe auf der Oberfläche verstanden, die durch die Relativbewegung zwischen Werkzeug und Werkstück entstehen. Nur bei einem idealen Werkzeug ohne Rundlauf- oder Planlauffehler bilden sich alle Schneideneingriffe gleichmäßig auf der Oberfläche ab. Je größer der Rundlauf- oder Planlauffehler wird, desto weniger Schneideneingriffe sind auf der Oberfläche sichtbar. In der Regel ist nur eine einzige Schneide, nämlich die mit dem größten Wirkdurchmesser oberflächenbestimmend. Wenn es auf ein gleichmäßiges Bild der sichtbaren Schneideneingriffe auf der Oberfläche, die sogenannten Messerschläge, als Qualitätskriterium ankommt, kann ein mehrschneidiges Werkzeug nur mit der Vorschubgeschwindigkeit eines einschneidigen Werkzeuges betrieben werden. Bei einer Drehzahl von 6000 min–1 liegt die Grenze für die Vorschubgeschwindigkeit eines konventionellen Werkzeuges etwa bei 20 m/min. Bei sehr hohen Ansprüchen an die Oberflächengüte liegt die Grenze für die Vorschubgeschwindigkeit etwa bei 10 m/min.
- a. The chip formation at each cutting edge is different. While thinner chips are more flexible and behave more like a smooth chip, thicker chips are more rigid and prone to fission in the fiber direction, resulting in deterioration of the machined surface in the form of tears and chipping. The thickest chip determines the feed rate. For this reason, a tool with concentricity error (radially acting cutting edges) or axial misalignment (axially acting cutting edges) must be operated at lower feed rates than the same tool, in which all cutting edges are involved evenly in the machining process without concentricity or axial runout. For a given feed speed, it would thus be possible to reduce the number of cutting edges and thus in particular the running costs for re-sharpening and replacement cutting edges with an ideal tool without concentricity or axial runout.
- b. In addition to the influence on the chip formation process, the concentricity or runout error of a tool also has an effect on the so-called kinematic roughness of the machined surface. Under kinematic roughness is the mapping of the machining marks of the individual cutting interventions on the surface understood, resulting from the relative movement between the tool and the workpiece. Only with an ideal tool without concentricity or run-out errors, all cutting operations are evenly formed on the surface. The greater the concentricity or runout error, the less cutting operations are visible on the surface. As a rule, only a single cutting edge, namely the surface with the largest effective diameter. When it comes to a uniform image of the visible cutting operations on the surface, the so-called knife strokes, as a quality criterion, a multi-bladed tool can only be operated with the feed rate of a single-edged tool. At a speed of 6000 min -1, the limit of the feed speed of a conventional tool is about 20 m / min. For very high demands on the surface quality, the limit for the feed rate is about 10 m / min.
Die
Da der Rundlauf- oder Planlauffehler eines Werkzeuges bei Betriebsdrehzahl nicht nur von der im statischen Zustand erzeugten Genauigkeit abhängt, sondern durch Wuchtgüte und Schwingungen beeinträchtigt wird, stellt ein hochgenau gefertigtes, hydrogespanntes Werkzeug, dessen Schneiden auf der Bearbeitungsmaschine bei Betriebsdrehzahl abgerichtet werden (Jointen) nach heutigem Stand der Technik den Idealzustand bezüglich der Gleichmäßigkeit der Schneideneingriffe auf der bearbeiteten Oberfläche und damit auch der erreichbaren Vorschubgeschwindigkeiten dar. Diese Technik ist aber einerseits sehr aufwendig, insbesondere, wenn Profilwerkzeuge abgerichtet werden müssen, weil hierzu spezielle maschinentechnische Voraussetzungen notwendig sind und andererseits wird durch das Abrichten der Freiwinkel unmittelbar an der Schneide in einem Bereich weniger Zehntelmillimeter zu 0°, wodurch die Reibung erhöht wird.There the concentricity or axial runout error of a tool at operating speed not only depends on the accuracy generated in the static state, but by balancing quality and vibrations are impaired provides a highly accurate, hydro-tensioned tool, its cutting on the machine at operating speed be dressed (joints) according to the state of the art the Ideal condition as regards the uniformity the cutting interventions on the machined surface and so that the achievable feed rates. This Technique is on the one hand very expensive, especially if profile tools have to be trained because this special technical requirements necessary and on the other hand, by dressing the clearance angle becomes immediate at the cutting edge in an area less tenths of a millimeter to 0 °, causing the friction increases becomes.
Von dieser Problemstellung ausgehend, soll das eingangs beschriebene Werkzeug dahingehend verbessert werden, dass seine Rundlauf- oder Planlaufeigenschaften mit denen bei Betriebsdrehzahl abgerichteter (gejointeter) Werkzeuge vergleichbar ist.From Based on this problem, the above-described Tool be improved so that its concentricity or Planlauferigenschaften with those at operating speed averaged (Joined) tools is comparable.
Zur Problemlösung zeichnet sich ein gattungsgemäßes Fräswerkzeug dadurch aus, dass die axiale oder radiale Position der Schneide jedes einzelnen, fest gespannten Messers fein einstellbar ist.to Troubleshooting is a generic milling tool characterized in that the axial or radial position of the cutting edge every single, tight knife is finely adjustable.
Durch die Feineinstellung läßt sich der Flugkreisdurchmesser jeder Schneide individuell einstellen, so dass nach dem Festspannen der Messer die fertigungsbedingten Rundlaufungenauigkeiten eliminiert werden können. Vorteilhaft dabei ist es, wenn die Feineinstellung von der Festspannung der Messer unabhängig ausgeführt ist.By the fine adjustment can be set the circle diameter of each cutting edge individually, so that after the clamping of the knives the production-related Concentricity inaccuracies can be eliminated. It is advantageous here it, if the fine adjustment is independent of the fixed tension of the blades.
Hierzu ist die Feineinstellung vorzugsweise nur im Mikrometerbereich möglich. Auf jeden Fall liegt aber die Genauigkeit der Feineinstellung im Mikrometerbereich.For this the fine adjustment is preferably possible only in the micrometer range. On In any case, however, the accuracy of the fine adjustment in the micrometer range.
Die Feineinstellung kann mechanisch mittels mindestens einer jedem Messer zugeordneten Schraube oder mittels eines Exzenters oder eines Keils erfolgen.The Fine adjustment can be done mechanically by means of at least one each knife associated screw or by means of an eccentric or a wedge respectively.
Insbesondere vorteilhaft ist es, wenn die Feineinstellung hydraulisch erfolgt, da hier gute Kraftverstärkungen möglich sind. Durch die Hydraulik ist außerdem eine feinfühlige, reibungsarme Einstellung ohne Stick-Slip-Effekt möglich.Especially it is advantageous if the fine adjustment takes place hydraulically, because here are good power gains possible are. The hydraulics is also a sensitive, low-friction Setting possible without stick-slip effect.
Eine radiale Feineinstellung des Flugkreisdurchmessers des Messers kann durch eine radiale oder tangentiale Verlagerung des Messers erfolgen.A Radial fine adjustment of the circle diameter of the knife can done by a radial or tangential displacement of the knife.
Vorzugsweise ist jedes Messer an einem Messerträger festgelegt, der in der Aufnahme mittels wenigstens einer Spannschraube festspannbar ist und einen im Querschnitt T-förmigen Fuß aufweist, dessen in tangentiale Richtung weisender Querteil mit beiden Armen in gegenüberliegende, in der Aufnahme vorgesehene Axialnuten eingreift. Eine solche Ausbildung ist von dem gattungsgemäßen Fräswerkzeug bekannt.Preferably each knife is fixed to a knife carrier, which in the Recording by means of at least one clamping screw is clamped and a cross-sectionally T-shaped Foot has, whose pointing in tangential direction transverse part with two arms in opposite, engages provided in the receptacle axial grooves. Such training is of the generic milling tool known.
Für die hydraulische Verstellung ist vorzugsweise mindestens eine in den Grund der Aufnahme mündende Bohrung vorgesehen, in der ein mittels des Hydraulikmediums verschiebbarer Kolben angeordnet ist.For the hydraulic Adjustment is preferably at least one bore opening into the base of the receptacle provided in which a displaceable by means of the hydraulic medium Piston is arranged.
Insbesondere vorteilhaft ist es, wenn die mechanischen Kräfte zur Feineinstellung, also der Keil, der Exzenter oder die mindestens eine Schraube bzw. der Hydraulikkolben an der nach radial innen gerichteten Fläche des Fußes angreifen.Especially It is advantageous if the mechanical forces for fine adjustment, ie the wedge, the eccentric or the at least one screw or the Hydraulic piston on the radially inward surface of the foot attack.
Wenn die Feineinstellung mittels Schraubenkraft bzw. Hydraulik (offenes System mit Fettpresse oder geschlossenes System mit Schraube und Kolben) erfolgt, sind insbesondere vorzugsweise eine Mehrzahl in axialer Richtung zueinander beabstandeter Schrauben bzw. Hydraulikkolben vorgesehen. Dadurch ist über die axiale Länge eine gleichmäßige, im Mikrometerbereich liegende Verlagerung des Messers, und somit eine im Mikrometerbereich liegende Einstellgenauigkeit möglich. Um fertigungsbedingte Toleranzen ausgleichen zu können, liegt der Einstellbereich vorzugsweise bei einigen Hundertstelmillimetern.If the fine adjustment by means of screw force or hydraulics (open System with grease gun or closed system with screw and Piston), in particular preferably a plurality in axial direction of spaced screws or hydraulic piston intended. This is about the axial length a uniform, in the Micron range lying displacement of the knife, and thus one adjustment accuracy possible in the micrometer range. Around To compensate for production-related tolerances, is the adjustment range preferably at a few hundredths of a millimeter.
Mit Hilfe einer Zeichnung sollen Ausführungsbeispiele der Erfindung nachfolgend näher erläutert werden. Es zeigt:With Help a drawing to embodiments of the invention below explained become. It shows:
Bei
dem in
Die
Einstellung der Schneide
Bei
der besonders bevorzugten Ausführungsform
nach
Bei
dem in
Bei
dem in den
Bei
dem in den
Bei
den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen
findet die Bewegung, die der Messerträger
Wenn
auf den Messerträger
- 11
- Tragkörpersupporting body
- 22
- Messerknife
- 2'2 '
- Brustflächechest area
- 33
- Aufnahmeadmission
- 3'3 '
- Anschlagflächestop surface
- 44
- Schneidecutting edge
- 55
- Keilwedge
- 66
- Axialbohrungaxial bore
- 77
- Radialbohrungradial bore
- 88th
- Grundreason
- 99
- Kolbenpiston
- 1010
- Schmiernippelgrease nipple
- 1111
- Messerträgerblade carrier
- 1212
- Fußfoot
- 12'12 '
- Armpoor
- 12''12 ''
- Armpoor
- 1313
- Nutengroove
- 1414
- Kolbenpiston
- 1515
- Bohrungdrilling
- 1616
- Schraubescrew
- 1717
- Kolbenpiston
- 1818
- Schraubescrew
- 1919
- Keilwedge
- 2020
- Keilwedge
- 2121
- Schraubescrew
- 2222
- Exzentereccentric
- 2323
- Ventilevalves
- 2424
- Schraubescrew
- 2525
- Verbindungskanalconnecting channel
- 2626
- Bohrungdrilling
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8181 | Inventor (new situation) |
Inventor name: GRAEF, JUERGEN, 73447 OBERKOCHEN, DE Inventor name: EHRENSPERGER, HEIKO, 73529 SCHWAEBISCH GMUEND, DE Inventor name: KISSELBACH, ANDREAS, 73431 AALEN, DE Inventor name: KELLNER, KARL-HEINZ, 73433 AALEN, DE |
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8364 | No opposition during term of opposition | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |