DE2805670A1

DE2805670A1 - Rotierendes schneidwerkzeug

Info

Publication number: DE2805670A1
Application number: DE19782805670
Authority: DE
Inventors: Manfred Wallace Gustafsson
Original assignee: Seco Tools AB
Current assignee: Seco Tools AB
Priority date: 1977-02-11
Filing date: 1978-02-10
Publication date: 1978-08-17
Also published as: SE419834B; JPS53101792A; DE7803940U1; SE7701532L

Description

Rotierendes Schneidwerkzeug
Die Erfindung betrifft ein rotierendes Schneidwerkzeug, insbesondere zum Schulterfräsen, mit einem Fräserkörper, der ah seinem Umfang mit wendbaren Schneideinsätzen versehen ist, von denen jeder aus einer polygonalen flachen Platte besteht, deren Ober- und Bodenflächen sich mit Kantenflächen gleicher Länge schneiden und Hauptschneidkanten bilden, wobei eine Schrägfläche an jeder Schneideinsatzecke vorgesehen ist, um eine Sekundärschneidkante zu schaffen, die mit einer zugehörigen Hauptschneidkante in einer Schneidspitze zusammentrifft.
Rotierende Fräser, die mit Schneideinsätzen ausgerüstet sind, wie es oben angegeben ist, sind an sich bekannt (US-PS 3 229 349).
Ein solcher Fräser könnte unter gewissen Bedingungen eine annehmbare Oberflächenqualität beim Fertigfräsen hervorrufen. Die Anwendung eines solchen rotierenden Fräsers ist aber unter der Bedingung eines positiven axialen Spanwinkels und eines negativen radialen Spanwinkels nicht möglich. Ein rotierendes Schneidwerkzeug mit Schneideinsätzen solcher Geometrie ist vorteilhaft, weil dann die Späne in einer zur Rückseite des Werkzeuges gerichteten Spirale entfernt werden können.
Gemäß der Erfindung ist ein rotierendes Schneidwerkzeug vorgesehen, welches ein Schulterfräsen in eine um 900 nach einwärts begrenzte Eckz in Kombination mit positivem axialen Spanwinkel und negativem radialem Spanwinkel ermöglicht, wie es oben erwähnt ist. Ein weiterer erreichter Vorteil besteht darin, daß eine größere Anzahl Schneidkanten für jeden Einsatz erreicht wird, als es bei den bekannten Schneidwerkzeugen für das Schulterfräsen in eine um 90" nach einwärts begrenzte Ecke der Fall gewesen ist.
Die Erfindung ist im folgenden in Verbindung mit der Zeichnung an Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigen: Fig. 1: eine Seitenansicht eines wendbaren Schneideinsatzes, der für die Verwendung mit einem rotierenden Fräser gemäß der Erfindung verwendbar ist, Fig. 2: eine Draufsicht auf den Schneideinsatz nach Fig. 1, wobei die Darstellungen nach Fig. 1 und 2 lediglich dazu dienen, das Verständnis, wie der Einsatz in seine korrekte Lage (Fig. 5) einzusetzen ist, zu erleichtern, Fig. 3: eine Stirnansicht des Schneideinsatzes nach dessen Einbringung unter passenden Bearbeitungswinkeln in Bezug auf ein Werkstück, Fig. 4: eine Seitenansicht des Einsatzes nach Fig. 3, Fig. 5: eine Draufsicht auf den Schneideinsatz nach Fig. 3, Fig. 6: einen rotierenden Fräser für das Schulterfräsen gemäß der Erfindung und Fig. 7: einen Schnitt nach der Linie A-A in Fig. 6.
Wie in der Zeichnung dargestellt, besteht der Einsatz aus einer rhombischen flachen Platte, die allgemein mit dem Bezugszeichen ib bezeichnet ist und die Oberflächen und Bodenfläche 11 und 12 aufweist, zwischen denen vier Kantenflächen vorgesehen sind. Diese Kantenflächen bilden rechte Winkel mit der genannten Oberfläche und der Bodenfläche. Zwei der Kantenflächen sind mit den Bezugszeichen 14 und 15 bezeichnet, die in einer Schneidspitze 13 zusammenlaufen.
Die Kantenflächen 14 und 15 treffen entlang der Kante 16 unter einem spitzen Winkel zusammen. Ferner ist der Einsatz 10 mit einer Mittelöffnung 17 versehen, welche ein Klemmelement aufnimmt, wobei sich die Öffnung 17 rechtwinklig zur genannten Oberfläche und Bodenfläche erstreckt.
Der Einsatz ist dafür bestimmt, tangential auf dem Fräserkörper so angeordnet zu werden, daß die Kantenfläche 14 die Spanfläche bildet und daß der Einsatz unter einem negativen radialen Spanwinkel q und einem positiven axialen Spanwinkel @ eingestellt ist. Die Rotationsebene des Fräsers ist mit P bezeichnet.Diese Ebene ist in ihrer Erstreckung durch eine zylindrische Fläche C begrenzt, die durch die Schneidspitze 13 während der Rotation des Fräsers erzeugt wird. Die zylindrische Fläche C erzeugt somit einen rechten Winkel mit der Ebene P, und es liegt die Schneidspitze 13 in der Stoßstelle zwischen der Ebene P und der zylindrischen Fläche C.
In den Figuren 1 und 2 ist der Schneideinsatz von der Fläche P aufragend so angeordnet, daß die Kante 16 in ihrer gesamten Länge an der Fläche P anliegt und die Ober- und Bodenflächen 11 und 12 einen rechten Winkel mit der Ebene P bilden. Aufgrund dieser Lage des Einsatzes, d.h. eines positiven axialen Spanwinkels und eines negativen radialen Spanwinkels, liegt die mit 18 bezeichnete Schneidspitze innerhalb der zylindrischen Fläche C, und zwar unter einem Abstand, der in Fig. 2 mit a bezeichnet ist. Um es einem Schneideinsatz zu ermöglichen, ein Schulterfräsen in eine nach einwärts unter 900 begrenzte Ecke zu bewirken, ist es notwendig, daß die Hauptschneidkante, die mit 19 bezeichnet ist, in der Lage ist, einen rechten Winkel mit der Ebene P bilden kann, was bedeutet, daß die Schneidspitze 18 genau mit der zylindrischen Fläche C eingreift, und zwar in einer Lage, wie sie in Fig. 5 gezeigt ist.
Eine weitere Folge davon ist, daß der Einsatz nun unter einem anderen negativen radialen Spanwinkel Izrl und einem anderen positiven axialen Spanwinkel i~-I eingesetzt ist, wie es aus den Fig. 4 und 5 hervorgeht. Nun ist der Einsatz unter genauen geometrischen Bedingungen in Bezug auf die Rotationsebene angeordnet, und es ist der notwendige Freiwinkel hiermit - mit E bezeichnet, geschaffen worden. Der tangentiale Freiwinkel des Einsatzes ist mit X bezeichnet. Neben der Hauptschneidkante 19 enthält der Einsatz zusätzlich drei Hauptschneidkanten 20,21 und 22, die durch jeweilige Drehung des Einsatzes um 1800 in Bezug auf die Achse X und die Achse Y (Fig. 4) in die Schneidstellung gebracht werden können.
Um eine gute Oberflächenbeschaffenheit des Werkstückes zu erreichen, ist der Einsatz mit ebenen Schrägflächen neben dieser Kante 16 versehen, welche zwei benachbarte Kantenflächen unter spitzem Winkel verbindet, wodurch eine Sekundärschneidkante in der Nähe jeder Hauptschneidkante gebildet wird, wobei diese Sekundärkante parallel zur Rotationsebene P verläuft. Infolgedessen wird hierdurch eine SchrägatS-iche 23 in der Kantenfläche 15 vorgesehen, die an der Kante 16 endet, so daß eine Sekundärschneidkante 24 neben der Hauptschneidkante 19 vorgesehen wird. Aufgrund der Anordnung des Einsatzes 10 in einer Arbeitsstellung, in welcher er einen Freiwinkel S in radialer Richtung bewirkt, trifft diese Sekundärschneidkante 24 mit der Hauptschneidkante 19 unter einem stumpfen Winkel ( f + 900) zusammen. Der tangentiale Freiwinkel der Schrägfläche 23 ist mit X' bezeichnet. Die Schrägfläche 25 ist entsprechend in der Kantenfläche 14 so vorgesehen, daß in der Nähe der Kante 16 eine Sekundärschneidkante 26 neben der Hauptschneidkante 21 vorgesehen ist, wobei dazwischen ein stumpfer Winkel ( + 900) liegt. In ähnlicher Weise werden zusätzliche Schrägflächen an den diagonal gegenüberliegenden Eckbereichen des rhombischen Einsatzes 10 vorgesehen.
Um eine ausreichende Kantenfestigkeit des Einsatzes zu erreichen, könnte der Einsatz mit zusätzlichen Schrägflächen versehen sein.
Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel wird dies dadurch erreicht, daß Schrägflächen entlang denjenigen Längskanten vorgesehen sind, die nicht als Hauptschneidkanten wirken.
Dabei sind außerdem diese Schrägflächen mit zunehmender Breite in Richtung auf die Schneidspitze ausgebildet, um eine Eckenabschrägung zwischen der Hauptschneidkante und der Sekundärschneidkante zu schaffen. Somit wird eine Schrägfläche 27 entlang der Kante zwischen der Oberfläche 11 und der Kantenfläche 15 vorgesehen, wobei diese Schrägfläche 27 eine zunehmende Breite aufweist, während sie sich auf die Schneidspitze 13 zu erstreckt. Die anderen Schrägflächen, welche die Eckenabschrägungen schaffen, sind in ähnlicher Weise vorgesehen.
In den Fig. 6 und 7 ist eine rotierende Schneideinrichtung mit Schneideinsätzen dargestellt, wie sie oben beschrieben ist. Die Einsätze 10 sind tangential orientiert, um einen Einstellwinkel 900 mit der Rotationsebene zu bilden, während sie gleichzeitig einen positiven axialen Spanwinkel und einen negativen radialen Spanwinkel einnehmen. Der Fräserkörper 28 hat mit gleichem Abstand um den Umfang herum angeordnete Ausnehmungen für die Aufnahme der vorerwähnten Schneideinsätze. Die Flächen jeder Ausnehmung, gegen die der Einsatz unter Einwirkung der Schnittkräfte anliegt, können beispielsweise durch getrennte Anlageelemente aus irgendeinem verschleißfesten Material vorgesehen werden. Solche Anlageelemente sind in Fig. 6 mit den Bezugszeichen 29 und 30 dargestellt. Sie sollten vorzugsweise aus Hartmetallkörpern bestehen. Jeder Schneideinsatz 10 ist gegen den Fräserkörper 28 mit Hilfe einer Klemmschraube 31 geklemmt, deren Kopf 32 sich in die öffnung des Einsatzes hineinerstreckt. Die Schraube 31 ist außerdem mit einem radialen Flansch 33 versehen, welcher dazu vorgesehen ist, an einer ringförmigen Fläche 34 anzuliegen, die sich radial unter einem gewissen Winkel zur Schraubenachse erstreckt und die als Bodenfläche in dem Fräserkörper 28 so vorgesehen ist, daß beim Einschrauben der Schraube 31 eine Kraftkomponente, die nach einwärts gegen die den Einsatz aufnehmende Ausnehmung gerichtet ist, auf den Einsatz eine geeignete Klemmwirkung ausübt.
Leerseite

Claims

PATENTANSPRÜCHE Rotierendes Schneidwerkzeug, insbesondere zum Schulterfräsen, mit einem Fräserkörper (28), der an seinem Umfang mit wendbaren Schneideinsätzen (10) versehen ist, von denen jeder aus einer rhombischen flachen Platte besteht, deren Ober- und Bodenflächen sich mit Kantenflächen gleicher Länge schneiden und Hauptschneidkanten bilden, wobei eine Schrägfläche an jeder Schneideinsatzecke vorgesehen ist, wo benachbarte Kantenflächen unter einem spitzen Winkel zusammentreffen, um eine Sekundärschneidkante zu bilden, die mit einer zugehörigen Hauptschneidkante in einer Schneidspitze zusammentrifft, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneideinsatz 110) in Bezug auf den Fräserkörper (28) tangential orientiert ist, so daß eine Kantenfläche des Einsatzes die Spanfläche bildet, während die Hauptschneidkante des Einsatzes einen Arbeitswinkel von 900 mit der Drehebene des Fräsers bildet, und daß der Einsatz gleichzeitig unter einem negativen radialen Spanwinkel ( s) und einem positiven axialen Spanwinkel (0) eingestellt ist.
2. Rotierendes Schneidwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Schrägfläche (25) an jeder Schneidecke des Einsatzes so vorgesehen ist, daß sie eine Sekundärschneidkante (24,26) freilegt, die parallel zur Rotationsebene verläuft, während sie mit der zugehörigen Hauptschneidkante unter einem stumpfen Winkel ( S +900) zusammentrifft.
3.Rotierendes Schneidwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeåchnet, daß jeder Einsatz am Fräserkörper (28) mittels einer Klemmschraube (31) festgeklemmt ist, deren Kopf (32) in eine Mittelöffnung (17) des Einsatzes eingreift, die sich senkrecht zu dessen Ober- und Bodenflächen (11,12) erstreckt.