DE2323952A1

DE2323952A1 - Fraeser

Info

Publication number: DE2323952A1
Application number: DE2323952A
Authority: DE
Inventors: Sven Axel Olof Wirfelt
Original assignee: Sandvik AB
Current assignee: Sandvik AB
Priority date: 1972-05-26
Filing date: 1973-05-11
Publication date: 1973-12-06
Also published as: CH555718A; SU843710A3; FR2189158A1; SE382000B; US3855680A; DE2323952C3; IT987874B; DE2323952B2; AR197230A1; ZA732765B; AU5537573A; PL89142B1; CA969749A; AT321675B; JPS4950577A; JPS5623722B2; BE800031A; FR2189158B1; GB1413075A; AU470536B2

Description

DIPL-ING. KLAUS BEHN
DiPL-PHYS. ROBERT MÜNZHUBER ZJtO Jj/

PATENTANWÄLTE
8 MÜNCHEN 22 WiDENMAYERSTRASSE β

TEL (0811) 222530-295192 /ι /\ M ■

A 137 73

A 138 73 ^{Pl / Ks}

Firma SANDVIK AKTIEBOLA.G, Pack, 811 01 Sandviken, Schweden

Fräser

Die Erfindung "betrifft einen Fräser und insbesondere Mittel zum Montieren und Justieren von Planfräsern.

Fräsen wird allgemein zum Bearbeiten von Planflächen von z.B. Stahl- oder Gußeisenkörpern angewendet. Das meist angewandte Verfahren ist das sogenannte Planfräsen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Drehachse des Fräsers senkrecht zu der "bearbeiteten Fläche liegt. Ferner wird das Werkstück gegenüber dem Fräswerkzeug senkrecht zu der Drehachse des letzteren "bewegt, so daß die Schneidkanten, die an der Peripherie des Fräsers liegen, an dem Material angreifen und es wegschneiden. Der Fräser ist üblicherweise mit seiner ebenen Rückfläche an einer Planfläche auf der Spindelnase der Fräsmaschine befestigt. Um eine gute Stabilität des

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ORIQiNAl. INSPECTED

Werkzeugs und eine große Masse und dadurch einen gleichförmigeren Umlauf zu erzielen, hat der Fräswerkzeugkörper üblicherweise eine ziemlich große Dicke und ist an der Spindelnase mit mehreren ätarken Schrauben befestigt.

Die erwähnte Art der Gestaltung und Befestigung von Planfräsern - die bisher ziemlich unverändert benutzt worden ist weist jedoch schwerwiegende Nachteile auf. Um eine gute Oberfläche an dem Werkstück zu erreichen, ist es notwendig, daß der Fräskörper mit kleinen axialen Änderungen bzw. Unterschieden rotiert, d.h., daß alle Schneideinsatzspitzen im wesentlichen in der gleichen Ebene senkrecht zu der Rotationsachse rotieren. Das stellt große Anforderungen an die Präzision der Berührungsflächen der Spindelnase und des Fräswerkzeugkörpers. Die Schwierigkeiten wachsen naturgemäß mit wachsendem Durehmesser des Fräsers, weil der Abstand oder Überhang von dem äußeren Durchmesser der Spindelnase zum äußeren Durchmesser des Fräswerkzeugs ansteigt. Das Gewicht des Fräsers und die Notwendigkeit des Gebrauchs mehrerer Befestigungsschrauben machen das Montieren und Abmontieren des Fräsers, das gewöhnlich erforderlich ist, wenn die Einsätze_ ausgewechselt werden, zeitaufwendig.

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Ein anderes, "bisher ungelöstes Problem entsteht "bei der Endbearbeitung .(finishing) mit großen ebenen Flächen auf den Einsätzen. Um den Einfluß der Streuungswirkung (scattering)' der Einsätze in axialer Richtung zu reduzieren, sind die Einsätze zuweilen mit so "breiten ebenen Flächen versehen, daß nur eine kleine Anzahl von Einsätzen, die sehr hervorragen, teilnehmen beim Erzeugen der Oberfläche des Werkstücks. Das Einstellen von Einsätzen, die so breite ebene Flächen haben, bringt jedoch oft Probleme mit sich, weil die Einstellung der Frässpindeln bei verschiedenen Maschinen variiert.

Die Erfindung besteht in einer einfachen Lösung der erwähnten Probleme. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet; daß ein Tragkörper, der die Stabilität und den größten Teil der Masse bestimmt, an der Spindelnase befestigt ist und als Support für das übliche schalenartig ausgebildete Fräswerkzeug dient, das die Einsätze hält. . ·

Die Erfindung ist bearer verständlich aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung. Auf dieser stellen dar:

Fig. 1 ein Werkzeug gemäß der Erfindung;

Fig. 2 das Einrichten des Fräswerkzeugs und der Frässpindel in einer Fräsmaschine (schematisch dargestellt) ;

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Fig. 3
bis 5 verschiedene Ausführungsformen der Erfindung.

Das in Fig. 1 dargestellte Werkzeug "besteht im wesentlichen aus einem Tragkörper 1 und einem.Fräswerkzeugkörper Der Supportkörper ist an der Spindelnase 3 der Fräsmaschine mittels Bolzen oder Schrauben M- Gefestigt. Er ist mit einer ringförmigen Ebenen Fläche 5 versehen, gegen die der Fräserkörper 2 abgestützt ist, Bei der dargestellten Ausführungsform besteht der Fräserkörper aus einem ringförmigen äusseren Teil 6, der den erwähnten Abstützteil "bildet, und aus einem scheibenförmigen zentralen Teil 7· Ferner hat der Fräserkörper einen zentralen Ansatz 8, der sich in den Supportkörper 1 erstreckt und an der Spindel der Fräsmaschine mittels einer zentralen Schraube 9 gehalten ist. Ein Keil 10 überträgt den Antrieb. Der Fräserköpper 2 ist auch mit nicht dargestellten Befestigungsmitteln für die Einsätze 11, die längs der Peripherie angeordnet sind, versehen. Die zentrale Schraube 9 kann in einer Platte 13 befestigt werden, die in einem durchgehenden Loch 14 des Supportkörpers angeordnet ist.

Der Fräserkörp.er kann ohne j ede Anforderung an eigene Stabilität in axialer Richtung ausgebildet werden und daher sehr leicht sein. Axiale Schneidkräfte werden durch den Supportkörper 1 über die Stützfläche 5 aufgenommen, und in radia-

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ler Richtung ist eine gute Stabilität erreicht, weil der scheibenförmige Teil 7 eine große Steifigkeit bei radialer Belastung aufweist, selbst wenn er relativ dünn ausgeführt ist. Mittels des zentralen Zapfens 8 werden eine Abstützung und Zentrierung des Fräserkörpers 2 in dem Supportkörper 1 erreicht. Die Schneidkräfte, die auf die Einsätze während der Schneidoperation einwirken, werden daher in wirksamer Weise durch den Supportkörper 1 aufgenommen, und außerordentlich kleine Fehler bezüglich eines axialen Versetzens werden erreicht bei der Montage des Fräsers, weil die ringförmige- Stützfläche 5 iⁿ dem gleichen oder nahezu gleichen Abstand von der Rotationsachse liegt wie die Einsätze 11. Die Stützfläche 5 kann z.B. die Justiergrundfläche sän, nachdem der Supportkörper an der Spindelnase befestigt ist, zum Zweck einer sehr kleinen axialen Änderung.

In Fig. 2 ist dargestellt, daß die Fräsmaschinen, um ein sogenanntes "Dragging" (Verziehen) zu vermeiden,gewöhnlich so gebaut sind, daß die Rotationsachse der Spindel geringfügig von 90° in Bezug auf die Vorschubrichtung abweicht. Das erfolgt mit Werten des Winkels OC gewöhnlich kleiner als eine Minute. Das beste Ergebnis wird erreicht, wenn der Winkel der ebenen Flächen in Bezug auf die Rotationsebene, der Winkel ß (siehe ebenfalls Fig.3) gleich ist dem Winkel OC.

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Die Erfindung öffnet ganz neue Möglichkeiten des Justierens der Schneideinsätze derart, daß die ebenen Flächen sorgfältig über einst immfes-. mit der Vorschubrichtung. Durch Anziehen der Schraube 9 biegt sich der scheibenförmige Teil 7 des Fräserkörpers, und weil der ringförmige Teil 6 eine kleine Steifigkeit hat, erfolgt sein Versetzen bzw. Verstellen in einem gewissen Ausmaß. Auf diesem Wege wird der Winkel _;o geändert. Durch unterschiedliches Anziehen der Schraube 9, zweckmäßig begrenzt durch eine Abstandsscheibe 12 oder dergleichen, kann der Winkel ih auf gewünschte Werte eingestellt werden.

Die Figuren zeigen eine Ausführungsform der Erfindung, jedoch sind im Rahmen der Erfindung auch andere Ausführungsformen möglich. So können z.B. die Proportionen zwischen dem ringförmigen Teil 6 und dem scheibenförmigen Teil 7 in solchem Ausmaß geändert werden, daß der ganze Fräserkörper im wesentlichen eine gleichmäßig dieke Scheibe aufweist, die mit Befestigungsmitteln für die Schneideinsätze an ihrer Peripherie versehen ist.

Ferner können die ringförmige Abstützfläche des Supportkörpers und /oder die entsprechende Abstützfläche des Fräserkörpers z.B. ersetzt werden durch eine Mehrzahl von ebenen

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Flächen oder Spitzen, die zusammen eine ringförmig angeordnete Abstützung des Fräserkörpers ergeben.

In Fig. 3 "bis 5 sind die erwähnten extremen Fälle veranschaulicht, in denen der Fräserkörper aus einer Scheibe von gleicher bzw. im wesentlichen gleicher Dicke besteht. Die ringförmige Stützfläche 5. kann entweder an dem Fräserkörper (Fig. 5) oder an dem Supportkörper (Fig. 4) ausgebildet sein oder an beiden dieser Körper (Fig. 5)· Bei allen dargestellten Ausführungsformen ist es wesentlich, daß ein Spalt 15 sich zwischen demPFr~äserkörper und dem Supportkörper befindet, so daß das Einwärtsbiegen des Schneidkörpers möglich gemacht ist. Wegen der geringen Steifigkeit des Fräserkörpers, der etwa als ein "großer elastischer Zwischenring"awirkt, kanneer einfach justiert werden mittels einer auf seinen zentralen Teil ausgeübten Kraft. Um die Bewegung des vorstehend erwähnten Teils zu begrenzen, ist es möglich, seitliche Zwischenstücke oder dergleichen zu benutzen, z.B. Einstellschrauben 16, üfie in Fig. 5 dargestellt, oder z.B. den ganzen zentralen Teil mit Gewinde zu versehen.

Schließlich kann erwähnt werden, daß das Werkzeug nach der Erfindung sich wesentlich von der bekannten Werkzeugausbildung unterscheidet, bei der das Fräswerkzeug an der Spindelnase einer Fräsmaschine mittels eines Zwischenteils

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oder Adapters "befestigt ist. Ir. jenem Fall ist der Fräser von konventioneller Art und hat üblicherweise einen Durchmesser und insbesondere eine Dicke und Masse, welche die des Adapterkürpers wesentlich überschreitet. Die Abstützung ist im wesentlichen erreicht längs der ganzen Kontaktfläche zwischen dem Adapter und dem Fräswerkzeug .

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

(ΐ·) Schneidwerkzeug zum Fräsen oder dergleichen von Metallen oder anderen Materialien, das mit Schneideinsätzen versehen ist, die vorzugsweise an seiner Peripherie angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug hauptsächlich aus einem Supportkörper (1) "besteht, der zum Befestigen an einer Spindelnase (3) oder rotierenden Achse einer Fräsmaschine dient, und einem im wesentlichen scheiben- oder schalenförmigen Schneidkörper -(2), der mit Befestigungsmitteln für die Schneideinsäze (11) versehen ist und durch den Supportkörper (1) an seinem äußeren Umfangsteil (6) abgestützt ist.

2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Supportkörper (1) und/oder der Fräserkörper (2) mit einer ringförmigen ebenen Fläche (5) versehen ist, die vorzugsweise rechtwinklig zu der Rotationsachse oder Spindel der Maschine angeordnet ist, und die einen größeren inneren Durchmesser als der äußere Durchmesser der Nase (3) der Spin-

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del oder der Stirnfläche der rotierenden Achse hat, wobei der Fräserkörper (2) so angeordnet ist, daß er sich in der Hauptsache nur gegen die ebene Supportfläche (5) in axialer Richtung abstützt.

3· Schneidwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fräserkörper (2) durch eine Mehrzahl von ebenen Flächen oder Spitzen abgestützt ist, die zusammen eine ringförmig angeordnete Abstützfläche bilden.

M-. Schneidwerkzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Fräserkörper aus einem scheibenförmigen Mittelteil (7) und einem ringförmigen äußeren Teil (6) besteht, der gegen den Supportkörper (1) abgestützt ist.

5- Schneidwerkzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Präserkörper (2) in Bezug auf den Suppprtkörper (1) mittels einer zylindrischen Führung (8^ zentriert ist, die einen kleineren Durchmesser hat als die ringförmige Stützfläche (5)> und daß der Fräserkörper (2) gegen die Stützfläche (5) mittels einer zentralen Schraube (9) gedrückt ist.

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G. Schneidwerkzeug nach Anspruch 5i dadurch?gekennzeichnet, daß der Fräserkörper (2) leicht einwärts gebogen ist infolge eines Anziehens der zentralen Schraube (9)₅ wodurch die Schneideinsätze etwas gedreht (verkantet) werden gegenüber einer durch die Spitzen der Einsätze verlaufenden Rotationsebene.

7. Schneidwerkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einwärtsbiegung begrenzt ist durch ein Abstandsstück (12) oder dergleichen von einer Dicke, die der gewünschten Einstellung der Schneideinsätze entspricht.

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