DE202006006114U1

DE202006006114U1 - Zylindrisches Fräswerkzeug

Info

Publication number: DE202006006114U1
Application number: DE200620006114
Authority: DE
Original assignee: GUENTHER WIRTH HARTMETALLWERKZ; Guenther Wirth Hartmetallwerkzeuge & Co KG GmbH
Current assignee: GUENTHER WIRTH HARTMETALLWERKZ; Guenther Wirth Hartmetallwerkzeuge & Co KG GmbH
Priority date: 2006-04-15
Filing date: 2006-04-15
Publication date: 2006-06-14
Anticipated expiration: 2016-04-16

Abstract

Zylindrisches Fräswerkzeug mit einer oder mehreren wendelförmigen Hauptschneiden, die eine Freifläche mit einem Freiwinkel von wenigstens 8° und eine Breite von wenigstens 0,08 × Werkzeugdurchmesser besitzen, dadurch gekennzeichnet, dass als Übergang von einer Schneidkante einer Hauptschneide (12–14) zur zugeordneten Freifläche (16) jeweils eine Fase (17) mit einem Winkel von 0,025° bis 5° und einer Breite von 0,003 bis 0,06 × Werkzeugdurchmesser vorgesehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein zylindrisches Fräswerkzeug mit einer oder mehreren wendelförmigen Hauptschneiden, die jeweils eine Freifläche mit einem Freiwinkel von wenigstens 8° und eine Breite von wenigstens 0,08 × Werkzeugdurchmesser besitzen.
Bei derartigen Fräswerkzeugen kommt es bei der Fräsbearbeitung in allen Materialien bei hohen und sehr hohen Schnittgeschwindigkeiten und damit hohen Drehzahlen oft zu Problemen durch ein sogenanntes Aufschwingen des Werkzeuges, also Werkzeugvibrationen. Dies bewirkt wiederum, dass die bearbeitete Fläche ein schlechtes Fräsbild aufweist und die Standzeit des jeweiligen Werkzeugs entsprechend niedrig ist. Durch die Schwingungsüberlagerung von Werkzeug zu Werkstück äußert sich dieses schlechte Fräsbild durch Unebenheiten.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, das Fräswerkzeug so auszugestalten, dass auch bei hohen Schnitt geschwindigkeiten und Drehzahlen ein Aufschwingen und Vibrieren des Werkzeugs verhindert wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass als Übergang von der Hauptschneidkante zur Freifläche jeweils eine Fase mit einem Winkel von 0,025° bis 5° und einer Breite von 0,003 bis 0,06 × Werkzeugdurchmesser vorgesehen ist.
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Fräswerkzeugs bestehen insbesondere darin, dass diese relativ kleine Fase den Fräsprozess beruhigt und wirksam Vibrationen und ein Aufschwingen des Werkzeugs verhindert. Die kleine Fase bewirkt eine Erhöhung des Reibkoeffizienten zwischen Werkzeug und Werkstoff, wodurch der angestrebte Effekt erzielt wird.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen Fräswerkzeugs möglich.
Bevorzugt besitzt das Fräswerkzeug eine bis sechs, insbesondere drei bis fünf solcher wendelförmigen Hauptschneiden, wobei das angestrebte Ziel einer Verhinderung von Vibrationen unabhängig von der Zahl der Hauptschneiden erreicht wird.
Um auch in Richtung der Rotationsachse in das Werkstück eintauchen zu können, besitzt das Fräswerkzeug an seiner Stirn fläche eine der Zahl der Hauptschneiden entsprechende oder kleinere Zahl von radial verlaufenden Nebenschneiden. Hierdurch werden auch Bohrvorgänge ermöglicht.
Die Nebenschneidkanten verlaufen dabei radial bis zu den Hauptschneidkanten.
Die Freiflächen und/oder die Fasen können entweder linear oder radial hinterschliffen sein.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
1 eine Seitenansicht eines Schaftfräsers als Ausführungsbeispiel der Erfindung und
2 eine Stirnansicht des Schaftfräsers mit vergrößerter Darstellung einer Hauptschneidkante und einer Nebenschneidkante.
In den Figuren ist ein Schaftfräser als Ausführungsbeispiel für ein zylindrisches Fräswerkzeug dargestellt. Die Erfindung ist jedoch nicht auf einen Schaftfräser beschränkt, sondern kann beispielsweise auch bei Walzenfräsern, Scheibenfräsern, Formfräsern und Messerköpfen angewandt werden.
Der als Ausführungsbeispiel dargestellte Schaftfräser besteht aus einem zylindrischen Spannschaft 10 und einem zylindrischen Schneidteil 11, die als einstückiges Werkzeug ausgebildet sein können. Das Schneidteil 11 besitzt drei wendelförmige Hauptschneiden 12 bis 14, die jeweils um 120° zueinander versetzt angeordnet sind. Eine ungleiche Teilung ist ebenfalls möglich, z.B. 118°–122°–120°. Die Erfindung ist jedoch nicht auf dreischneidige Fräswerkzeuge beschränkt, sondern kann auch eine andere Zahl von Schneiden besitzen, beispielsweise eine bis sechs, insbesondere drei bis fünf Schneiden, wobei die Erfindung auch nicht auf diesen Bereich beschränkt ist. Die Steigungen der Hauptschneiden 12 bis 14 können gleich oder unterschiedlich sein.
Zwischen den Hauptschneiden 12 bis 14 verlaufen ebenfalls wendelförmige Spannuten 15.
Entlang der Hauptschneiden 12 bis 14 erstrecken sich Freiflächen 16, die eine Breite a von wenigstens 0,08 × Werkzeugdurchmesser besitzen und deren Freiwinkel a, also der Winkel zwischen Freifläche und Tangente am Werkzeug, an dieser Stelle wenigstens 8° beträgt. Als Übergang zwischen den Hauptschneiden 12 bis 14 und den zugeordneten Freiflächen 16 verläuft eine Fase 17, also eine kleine Fläche, die eine Breite b von 0,003 bis 0,06 × Werkzeugdurchmesser aufweist und unter einem Winkel β von 0,025° bis 5° zur Tangente beziehungsweise zur entstehenden Werkstückoberfläche angeordnet ist.
Durch die im Vergleich zur Freifläche relativ kleine Fase wird der Reibkoeffizient zwischen Werkzeug und Werkstück erhöht. Dies verhindert ansonsten bei sehr hohen Schnittgeschwindigkeiten auftretendes Aufschwingen beziehungsweise Vibrieren des Werkzeugs, das eine schlechte Qualität der bearbeiteten Fläche, also ein schlechtes Fräsbild, zur Folge hat. Wird die Breite der Fase 17 vergrößert, so erhöht sich der Reibeffekt, was wiederum zu einer schlecht bearbeiteten Fläche führt. Ist die Breite dagegen zu gering, so tritt der beschriebene Effekt nicht ein. Der beschriebene und beanspruchte Bereich für die Fase löst die gestellte Aufgabe und führt zu guten Fräsqualitäten.
Der Schaftfräser besitzt an seiner Stirnseite drei radial nach außen sich erstreckende Nebenschneiden 18 bis 20, die sich am Außenumfang des Schaftfräsers mit den Schneidkanten der Hauptschneiden 12 bis 14 treffen. Dabei erstreckt sich nur die Nebenschneide 18 von der Mitte aus. Andere, auch symmetrische Ausführungen sind ebenfalls möglich. Diese Nebenschneiden 18 bis 20 dienen zum Bohren beziehungsweise zum axialen Einfahren des Schaftfräsers in ein Werkstück. Diese Nebenschneiden 18 bis 20 besitzen ebenfalls Freiflächen 21.
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel verlaufen die Nebenschneiden 18 bis 20 in einer Ebene senkrecht zur Längsachse des Schaftfräsers. In Abwandlung dazu können die Nebenschneiden 18 bis 20 auch nach Art eines Spiralbohrers schräg zur Mitte hin zulaufen. Ihre Zahl entspricht nicht immer der Zahl der Hauptschneiden. Z.B. kann ein 6-schneidiger Fräser auch nur 3 Nebenschneiden besitzen, oder im Falle der Ausbildung als Bohrspitze sogar nur 2 Nebenschneiden.
Die Fasen 17 können linear oder radial hinterschnitten ausgeführt sein, das heißt, auch eine gewisse Wölbung nach außen aufweisen. Dasselbe gilt für die sich anschließenden Freiflächen 16, wobei auch gemischte Anordnungen möglich sind. Als Winkel wird dann der der Sehne der gekrümmten Fläche definiert.

Claims

Zylindrisches Fräswerkzeug mit einer oder mehreren wendelförmigen Hauptschneiden, die eine Freifläche mit einem Freiwinkel von wenigstens 8° und eine Breite von wenigstens 0,08 × Werkzeugdurchmesser besitzen, dadurch gekennzeichnet, dass als Übergang von einer Schneidkante einer Hauptschneide (12–14) zur zugeordneten Freifläche (16) jeweils eine Fase (17) mit einem Winkel von 0,025° bis 5° und einer Breite von 0,003 bis 0,06 × Werkzeugdurchmesser vorgesehen ist.
Fräswerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahl der wendelförmigen Hauptschneiden (12–14) eins bis sechs, insbesondere drei bis fünf beträgt.
Fräswerkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wendelförmigen Hauptschneiden (12–14) gleiche oder unterschiedliche Steigungen aufweisen.
Fräswerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an seiner Stirnfläche oder Stirnseite eine der Zahl der Hauptschneiden (12–14) entsprechen de oder kleinere Zahl von radial verlaufenden Nebenschneiden (18–20) vorgesehen ist
Fräswerkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidkanten der Nebenschneiden (18–20) radial nach außen bis zu den Schneidkanten der Hauptschneiden (12–14) verlaufen.
Fräswerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Freiflächen (16) und/oder die Fasen (17) linear oder radial hinterschnitten sind.
Fräswerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Ausbildung als Schaftfräser.