DE3727968A1 - Mit schneideinsaetzen versehenes, umlaufendes schneidwerkzeug - Google Patents
Mit schneideinsaetzen versehenes, umlaufendes schneidwerkzeugInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein mit Schneideinsätzen versehenes
umlaufendes Schneidwerkzeug, das mehrere Gruppen einstellbarer
Schneideinsätze aufweist, die an einem Aussenumfang eines
Werkzeugkörpers im umfangsseitigen Abstand zueinander
befestigt sind, wobei die Schneideinsätze jeder Gruppe
umfangsseitig und axial relativ zum Werkzeugkörper verteilt
sind.
Ein bekanntes umlaufendes Schneidwerkzeug umfasst
gemäss den Fig. 1 bis 3 einen Stirnfräser. Der Stirnfräser
besteht aus einem im wesentlichen zylindrischen
Werkzeugkörper (100), der in Richtung des Pfeis (R) um
eine sich durch den Werkzeugkörper erstreckende Achse (O)
umlaufen kann. Der Werkzeugkörper (100) weist eine Anzahl
sich axial erstreckender Ausnehmungen (102) auf, die an einem
Aussenumfang an seinem vorderen Ende (104) umfangsseitig
verteilt angeordnet sind, wobei die Ausnehmungen (102)
in eine vordere Stirnfläche des Werkzeugkörpers (100)
münden. Jede Ausnehmung (102) hat eine umfangsseitig
ausgerichtete Wandfläche (106), die, ausgehend von der
vorderen Stirnfläche, in einer Umfangsrichtung geneigt ist,
die der Drehung des Werkzeugkörpers (100) entgegengesetzt
ist. In jeder Wandfläche (106) sind eine Anzahl Kammern
(108) vorhanden, wovon jede im Aussenumfang des Werkzeugkörpers
(100) mündet, dessen vorderste Kammern, die der vorderen
Stirnfläche des Werkzeugkörpers (100) am nächsten liegen,
ebenfalls in die vordere Stirnfläche münden. Die in jeder
Ausnehmung (102) gebildeten Kammern (108) haben jeweils
Bodenflächen, die in einer Ebene liegen, die im wesentlichen
parallel zu einer zugehörigen Wandfläche (106) verlaufen.
Ein einstellbarer Schneideinsatz (110) wird in jeder Kammer
(108) aufgenommen und mittels einer Klemschraube (112)
befestigt.
Jeder Schneideinsatz (110) besteht aus einer vierseitigen
Platte aus einem harten verschleissfesten Werkstoff, wie
beispielsweise Hartmetall (Sintercarbid). Jeder Schneideinsatz
(110) hat vier Hauptschneidkanten, die an vier Randkanten
seiner Vorderseite gebildet werden, und ist derart angeordnet,
dass eine seiner Hauptschneidkanten so in ihrer umfangsseitigen
Schneidstellung eingestellt ist, dass sie als umfangsseitige
Schneidkante (114) dient, und dass eine der anderen
Hauptschneidkanten des in jeder vordersten Kammer
aufgenommenen Schneideinsatzes in dessen stirnseitiger
Schneidstellung eingestellt ist, um als stirn seitige
Schneidkante (116) zu arbeiten. Die Schneideinsätze sind
ferner bei Betrachtung des Werkzeugkörpers (100) in
Umfangsrichtung einander überlappend angeordnet, so dass
die umfangsseitigen Schneidkanten (116) der Schneideinsätze
(110) kontinuierlich in Axialrichtung angeordnet sind.
Bei diesem Aufbau sind jeweils mehrere Gruppen von
Schneideinsätzen (110) in den Ausnehmungen (102) angeordnet,
und die umfangsseitigen Schneidkanten (116) der
Schneideinsätze (110) einer jeden Gruppe sind jeweils auf
einer zugeordneten Linie (H) aus einer Anzahl derselben
angeordnet, die sich schraubenförmig in Axialrichtung des
Werkzeugkörpers (100) mit gleich grossen Schraubenwinkeln
(Teta) derart erstrecken, dass sie, ausgehend von der
vorderen Stirnfläche in Umfangsrichtung entgegengesetzt zur
Drehrichtung des Werkzeugkörpers (100) geneigt sind.
Infolgedessen erfassen die jeweiligen Schneideinsätze einer
jeden Gruppe ein Werkstück nacheinander und lösen sich
von diesem nacheinander, während der Werkzeugkörper (100)
umläuft. Somit ändern sich die auf den Werkzeugkörper (100)
einwirkenden Schneidbelastungen nicht abrupt und der
Werkzeugkörper (100) ist daher während des Schneidvorganges
vor massiven Vibrationen geschützt.
Der bekannte Stirnfräser hat jedoch den Nachteil, dass
er während des Schneidvorganges noch einer geringen
Vibration ausgesetzt war. Daher waren die umfangsseitigen
Schneidkanten (116) der Schneideinsätze (110) anfällig für
eine Spanbildung, und ferner wurde die fertige Oberfläche
des Werkstückes, die durch die stirnseitigen Schneidkanten
(116) bearbeitet worden ist, durch die Vibration nachteilig
beeinflusst. Aus diesem Grunde hat der Stirnfräser nicht
zufriedenstellend gearbeitet, wenn eine extrem glatte
Oberflächenbearbeitung gefordert wurde oder bei
Durchführung eines Hochleistungs-Schneidvorganges,
beispielsweise bei grosser Schneidtiefe und hoher
Schneidgeschwindigkeit.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein
verbessertes, mit Schneideinsätzen versehenes, umlaufendes
Schneidwerkzeug zu schaffen, das kaum selbst einer
kleinen Vibration ausgesetzt ist, um dadurch eine
ausgezeichnete Oberflächenbearbeitung zu erhalten, und
das ferner mit gutem Ergebnis für einen
Hochleistungs-Schneidvorgang verwendet werden kann.
Diese Aufgabe wird mittels eines mit Schneideinsätzen
versehenen, umlaufenden Schneidwerkzeuges gelöst, das
erfindungsgemäss gekennzeichnet ist durch
einen Schneidwerkzeugkörper mit im wesentlichen kreisförmigen
Querschnitt, einen Aussenumfang und einer sich durch den
Schneidwerkzeugkörper erstreckenden Drehachse, und
mehrere Gruppen von Schneideinsätzen, die abnehmbar im
Aussenumfang des Schneidwerkzeugkörpers befestigt sind,
wobei die Gruppen umfangsseitig am Schneidwerkzeugkörper
im Abstand voneinander liegen, die Schneideinsätze einer
jeden Gruppe umfangsseitig des Schneidwerkzeugkörpers
und im axialen Abstand voneinander angeordnet sind, jeder
der Schneideinsätze eine Anzahl Hauptschneidkanten aufweist,
und derart angeordnet ist, dass eine der Hauptschneidkanten
in einer umfangsseitigen Schneidstellung so eingestellt ist,
dass sie als umfangsseitige Schneidkante dient, die
eingestellten umfangsseitigen Schneidkanten der Schneideinsätze,
gesehen in Umfangsrichtung des Schneidwerkzeugkörpers, in
axial zum Schneidwerkzeugkörper verlaufenden Reihen liegen,
die eingestellten umfangsseitigen Schneidkanten der
Schneideinsätze einer jeden Gruppe vorderste Enden aufweisen,
die auf einer gemeinsamen Schraubenlinie liegen, die sich
schraubenförmig axial zum Schneidwerkzeugkörper erstreckt,
und die Schraubenlinie, auf welcher die vordersten Enden
der eingestellten umfangsseitigen Schneidkanten der
Schneideinsätze von mindestens einer der Gruppen liegen,
einen Schraubenwinkel aufweist, der sich von den
Schraubenwinkeln der Schraubenlinien unterscheidet, auf
dem die vordersten Enden der eingestellten umfangsseitigen
Schneidkanten der Schneideinsätze der anderen Gruppen
liegen.
In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine Aufrissdarstellung eines
üblichen umlaufenden
Schneidwerkzeuges,
Fig. 2 eine Stirnansicht des
Schneidwerkzeuges der Fig. 1,
Fig. 3 eine schematische Abwicklung des
Schneidwerkzeuges nach Fig. 1,
aus welcher die Anordnung der
am Schneidwerkzeug befestigten
Schneideinsätze ersichtlich ist,
Fig. 4 eine der Fig. 1 ähnliche
Darstellung, die jedoch ein
erfindungsgemässes, umlaufendes
Schneidwerkzeug darstellt,
Fig. 5 eine der Fig. 2 ähnliche Ansicht,
die jedoch das Schneidwerkzeug
nach Fig. 4 betrifft,
Fig. 6 eine der Fig. 3 ähnliche
Darstellung, die jedoch das
Schneidwerkzeug der Fig. 4 betrifft,
Fig. 7 eine der Fig. 1 ähnliche
Darstellung, die ein
erfindungsgemäss abgeändertes,
umlaufendes Schneidwerkzeug
darstellt,
Fig. 8 eine der Fig. 2 ähnliche Ansicht,
die jedoch das Schneidwerkzeug
der Fig. 7 betrifft,
Fig. 9 eine der Fig. 3 ähnliche Darstellung,
die jedoch das Schneidwerkzeug der
Fig. 7 betrifft,
Fig. 10 eine der Fig. 1 ähnliche Ansicht,
die ein weiteres erfindungsgemäss
abgeändertes Schneidwerkzeug darstellt,
Fig. 11 eine der Fig. 2 ähnliche Ansicht,
die jedoch das Schneidwerkzeug
nach Fig. 10 betrifft,
Fig. 12 eine der Fig. 3 ähnliche
Darstellung, die jedoch das
Schneidwerkzeug der Fig. 10
betrifft,
Fig. 13 eine der Fig. 1 ähnliche Ansicht,
die ein weiteres erfindungsgemäss
abgeändertes Schneidwerkzeug
darstellt,
Fig. 14 eine der Fig. 2 ähnliche Ansicht,
die jedoch das Schneidwerkzeug der
Fig. 13 betrifft, und
Fig. 15 eine der Fig. 3 ähnliche Ansicht,
die jedoch das Schneidwerkzeug
der Fig. 13 betrifft.
Es werden nun verschiedene Ausführungsformen der Erfindung
unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen
beschrieben, in denen gleiche Bezugszeichen in den
verschiedenen Darstellungen einander entsprechende Teile
bezeichnen.
Gemäss den Fig. 4 bis 6 umfasst ein mit Einsätzen ausgestatteter
schraubenförmiger Stirnfräser gemäss einer Ausführungsform
der Erfindung einen im wesentlichen zylindrischen
Werkzeugkörper (10) mit einem vorderen Abschnitt (12)
sowie mit einem hinteren Abschnitt, der fest an einer
Werkzeugmaschinenspindel befestigt werden kann, damit
der Werkzeugkörper (10) in Richtung des Pfeiles (R) um eine
sich durch ihn erstreckende Achse (O) umlaufen kann.
Der vordere Abschnitt (12), der eine vordere Stirnfläche
(14) und eine Umfangsfläche (16) hat, weist vier axial
verlaufende Ausnehmungen (18 a, 18 b, 18 c, 18 d) auf, die
in der Umfangsfläche (16) ausgebildet sind und die am
Umfang des Werkzeugkörpers (10) an dessen vorderen Ende
im gleichen Abstand voneinander liegen. Die beiden
Ausnehmungen (18 a, 18 c), die einander diametral
gegenüberliegen, haben jeweils drei umfangsseitig gerichtete
Wandflächen (20), während die anderen beiden Ausnehmungen
(18 b, 18 d) zwei derartige Wandflächen (20) aufweisen.
Die Wandflächen (20) sind, ausgehend von der vorderen
Stirnfläche (14), jeweils in einer Umfangsrichtung geneigt,
die der Drehung des Werkzeugkörpers (10) entgegengesetzt ist,
und sind in Axialrichtung des Werkzeugkörpers (10)
gegeneinander versetzt, wobei die Wandfläche, die näher
zum rückwärtigen Abschnitt des Werkzeugkörpers (10) liegt,
gegenüber der Wandfläche, die näher zur vorderen Stirnfläche,
(14) des Werkzeugkörpers (10)liegt, in einer Richtung versetzt
ist, die entgegengesetzt zur Drehung des Werkzeugkörpers
(10) ist. In jeder Wandfläche (20) ist eine Kammer (22)
angebracht, die in die Umfangsfläche (16) des vorderen
Abschnittes (12) mündet, wobei die vordersten Kammern der
beiden Ausnehmungen (18 a, 18 c), die der vorderen Stirnfläche
(14) des Werkzeugkörpers (10) am nächsten liegen, ferner
in die vordere Stirnfläche (14) münden. Jede Kammer (20)
hat eine Bodenfläche, die parallel zu einer zugeordneten
Wandfläche in jeder der Ausnehmungen (18 a-18 d) ist. Vier
Gruppen einstellbarer Schneideinsätze (24 a-24 d), die
identische Form und Grösse haben, sind abnehmbar jeweils
in den Kammern (22) der vier Ausnehmungen (18 a-18 d)
befestigt.
Jeder der Schneideinsätze (24 a-24 d) besteht aus einer
im wesentlichen rechteckigen Platte, die durch eine
Vorderseite, eine im wesentlichen parallel zu Vorderseite
vorlaufende Rückseite und vier Seitenflächen begrenzt
wird. Der Schneideinsatz hat vier Hauptschneidkanten,
wovon jede durch die Schnittstelle der Vorderseite mit
einer jeweiligen Seitenfläche gebildet wird. Jene Abschnitte
der Vorderseite, die neben den Hauptschneidkanten liegen
und sich längs derselben erstrecken, dienen als jeweilige
Spanflächen für die Hauptschneidkanten. Jede der Seitenflächen
ist von der Vorderseite nach einwärts geneigt und dient
als Flanke für eine zugeordnete Hauptschneidkante. Jeder
Schneideinsatz ist in einer zugeordneten Kammer (22)
angeordnet, wobei seine Rückseite an der Bodenfläche der
Kammer aufliegt und der Schneideinsatz durch eine geeignete
Klemmvorrichtung, wie beispielsweise eine Klemmschraube
(26), befestigt wird. Eine der Hauptschneidkanten eines
jeden Schneideinsatzes wird in ihrer umfangsseitigen
Schneidposition derart eingestellt, dass sie als
umfangsseitige Schneidkante (28) dient, während die
vorderste Hauptschneidkante eines jeden Einsatzes, der
jeweils in einer der vordersten Kammern (22) in den beiden
Ausnehmungen (18 a, 18 c) angeordnet ist, in ihrer
stirnseitigen Schneidkante derart eingestellt ist, dass
sie als stirnseitige Schneidkante (30) dient. Die
umfangsseitigen Schneidkanten (28) der Schneideinsätze
(18 a-18 d) sind bei Betrachtung in Umfangsrichtung axial des
Werkzeugkörpers (10) derart in Reihen angeordnet, dass
sie miteinander fluchten und beim Umlauf des Schneidkörpers
(10) während des Schneidvorganges durch eine gemeinsame,
im wesentlichen parallel zur Achse (O) des Werkzeugkörpers
(10) verlaufende Linie treten. Die stirnseitigen
Schneidkanten (30) sind im wesentlichen in einer gemeinsamen
Ebene angeordnet, die senkrecht zur Achse (O) des
Werkzeugkörpers (10) verläuft.
Ferner sind die Schneideinsätze (24 a, 24 c) die in den
Kammern (22) einer jeden der beiden Ausnehmungen (18 a,
18 c) liegen, derart angeordnet, dass die eingestellten
umfangsseitigen Schneidkanten (28) derselben ihre vordersten
Enden auf einer gemeinsamen Schraubenlinie (H a , H c ) liegen
haben, die sich unter einem vorgeschriebenen, gleich grossen
Schraubenwinkel (Teta 1) axial des Schneidkörpers (10)
erstreckt, während die Schneideinsätze (24 b, 24 d), die in
den Kammern (22) jeweils der anderen beiden Ausnehmungen
(18 b, 18 d) liegen, derart angeordnet sind, dass sich ihre
eingestellten umfangsseitigen Schneidkanten (28) mit ihren
vordersten Enden auf einer gemeinsamen Schraubenlinie
(H b , H d ) befinden, die sich unter einem vorgeschriebenen,
gleich grossen Schraubenwinkel (Teta 2) axial des
Schneidkörpers (10) erstreckt, wobei (Teta 2) grösser als
der vorausgehend erwähnte Schraubenwinkel (Teta 1) ist. Die
eingestellten umfangsseitigen Schneidkanten (28) aller
Schneideinsätze (24 a-24 d) haben einen gleich grossen,
positiven, axialen Spanwinkel (a), wobei der Spanwinkel
(a) kleiner als die Schraubenwinkel (Teta 1, Teta 2) der
Schraubenlinien (H a , H c ; H b , H d ) sind.
Bei dem vorausgehend beschriebenen Stirnfräser wird der
Schraubenwinkel (Teta 1) der Schraubenlinien (H a , H c ), auf
denen die vordersten Enden der eingestellten umfangsseitigen
Schneidkanten (28) der beiden Gruppen der Schneideinsätze
(24 a, 24 c) jeweils angeordnet sind, kleiner als der
Schraubenwinkel (Teta 2) der Schraubenlinien (H b , H d )
gewählt, auf denen die vordersten Enden der eingestellten
umfangsseitigen Schneidkanten (28) der anderen beiden
Gruppen von Einsätzen (24 b, 24 d) jeweils liegen.
Infolgedessen erhöht sich die umfangsseitige Entfernung
zwischen den benachbarten beiden Schraubenlinien (H a , H b )
sowie die umfangsseitige Entfernung zwischen den
benachbarten beiden Schraubenlinien (H c , H d ) allmählich vom
vorderen Ende des Schneidkörpers (10) gegen den
rückwärtigen Abschnitt hin, während der umfangsseitige
Abstand zwischen den benachbarten beiden Schraubenlinien
(H b , H c ) und der umfangsseitige Abstand zwischen den
benachbarten beiden Schraubenlinien (H d , H a ) sich allmählich
verringert. Obwohl durch die jeweiligen Gruppen der
Schneideinsätze während des Schneidvorganges Vibrationen
entstehen könnten, wäre daher die von den beiden Gruppen
der Schneideinsätze (24 a, 24 c) erzeugte Vibrationsfrequenz
verschieden von jener, die durch die anderen beiden Gruppen
der Einsätze (24 b, 24 d) erzeugt würde und die beiden
Vibrationen würden sich daher auslöschen. Ferner wären
die durch die Schneideinsätze (24 a-24 d) erzeugten
Vibrationen in Axialrichtung des Schneidkörpers (10)
unregelmässig. Daher wird der Stirnfräser davor bewahrt,
einer Vibration ausgesetzt zu sein, die eine Resonanz mit
einer Werkzeugmaschine verursacht, wodurch der Stirnfräser
davor geschützt ist, einem Schlagen ausgesetzt zu sein.
Infolgedessen werden die eingestellten umfangsseitigen
Schneidkanten der Schneideinsätze von einem Zerspanen
bewahrt und zudem kann eine ausgezeichnete
Oberflächenbearbeitung erhalten werden. Somit kann der
Stirnfräser mit gutem Ergebnis verwendet werden, wenn eine
äusserst glatte Oberflächenbearbeitung erforderlich ist
oder wenn ein Hochleistungs-Schneidvorgangm beispielsweise
mit grosser Schneidtiefe und schnellem Vorschub,
durchgeführt wird,
Um ein Schlagen des Stirnfräsers sicherer zu vermeiden,
soll der Unterschied zwischen den vorausgehend aufgeführten
Schraubenwinkeln (Teta 1, Teta 2) so gross wie möglich gewählt
werden. Wird der Unterschied jedoch zu gross, so werden
der umfangsseitige Abstand zwischen den Schraubenlinien
(H b , H c ) und der umfangsseitige Abstand zwischen den
Schraubenlinien (H d , H a ) jeweils an ihren rückwärtigen
Abschnitten zu stark verringert, was zu Schwierigkeiten
in der Spanabführung führt. Daher müssen die Schneideinsätze
(24 a-24 d) derart angeordnet werden, dass der Abstand
zwischen den Schraubenwinkeln (Teta 1, Teta 2) ein Optimum
wird. Hat beispielsweise der Stirnfräser einen Durchmesser
von etwa 32 mm und eine Schneidlänge (L), die nicht grösser
als 2 D ist, so sollten die Schraubenwinkel (Teta 1, Teta 2)
vorzugsweise derart gewählt werden, dass sie folgender
Beziehung genügen:
Teta 1 - Teta 2 = 1° bis 10°.
Die Fig. 7 bis 9 stellen einen erfindungsgemäss abgeänderten
Stirnfräser dar, der sich von der vorausgehenden
Ausführungsform dadurch unterscheidet, dass die beiden
Gruppen der Schneideinsätze (24 b, 24 d) jeweils längs
Schraubenlinien (H′ b , H′ d ) angeordnet sind, die einen
gleich grossen Schraubenwinkel (Teta 3) haben, der kleiner
als der Schraubenwinkel (Teta 1) der Schraubenlinien (H a , H c )
ist. Ferner hat bei dieser Ausführungsform jede der
Ausnehmungen (18 a-18 d) eine einzige umfangsseitig gerichtete
Wandfläche (40), die, ausgehend von der vorderen Stirnfläche
(14) in einer Umfangsrichtung geneigt ist, die
entgegengesetzt zur Drehrichtung des Schneidkörpers (10)
verläuft, und die Kammern (22) sind in jeder Wandfläche
(40) derart ausgebildet, dass die Bodenfläche einer jeden
Kammer parallel zur Wandfläche verläuft. Somit haben die
eingestellten umfangsseitigen Schneidkanten der Schneideinsätze
der jeweiligen Gruppen jeweils axiale Spanwinkel, die gleich
gross wie die Schraubenwinkel (Teta 1, Teta 3) der
Schraubenlinien sind.
Die Fig. 10 bis 12 stellen einen weiteren erfindungsgemäss
abgeänderten Stirnfräser dar, der sich von der
Ausführungsform der Fig. 4 bis 6 dadurch unterscheidet,
dass die Schneideinsätze (24 a, 24 b, 24 c, 24 d) einer jeden
Gruppe derart angeordnet sind, dass ihre eingestellten
umfangsseitigen Schneidkanten vordere Enden aufweisen, die
auf einer gemeinsamen Schraubenlinie (HL a , HL b , HL c , HL d )
liegen, die von der vorderen Stirnfläche des
Schneidkörpers in Drehrichtung des Schneidkörpers
geneigt verläuft, wobei die Schraubenlinien (HL a , HL c ) einen
Schraubenwinkel (Teta 4) aufweisen, während die
Schraubenlinien (HL b , HL d ) einen Schraubenwinkel (Teta 5)
haben, der grösser als der Schraubenwinkel (Teta 4) ist. Bei
dieser Ausführungsform haben alle eingestellten umfangsseitigen
Schneidkanten aller Schneideinsätze einen gleich grossen
negativen axialen Spanwinkel (b).
Die Fig. 13 bis 14 stellen einen weiteren erfindungsgemäss
abgeänderten Stirnfräser dar, der sich von der
vorausgehend aufgeführten Ausführungsform der Fig. 7 bis 9
dadurch unterscheidet, dass die Schneideinsätze einer jeden
Gruppe axiale Spanwinkel haben, die sich voneinander
unterscheiden. Hinsichtlich jeder Gruppe der drei Schneideinsätze
(24 a, 24 c) hat die eingestellte umfangsseitige Schneidkante
(28) des vordersten Schneideinsatzes der am nächsten zur
vorderen Stirnseite (14) liegt, einen axialen Spanwinkel
(a 1), der kleiner als ein axialer Spanwinkel (a 2) der
eingestellten umfangsseitigen Schneidkante des mittleren
Schneideinsatzes ist, während die eingestellte umfangsseitige
Schneidkante des rückwärtigen Schneideinsatzes einen
axialen Spanwinkel (a 3) aufweist, der grösser als der
axiale Spanwinkel (a 2) der eingestellten umfangsseitigen
Schneidkante des mittleren Schneideinsatzes ist, wobei
der axiale Spanwinkel (a 2) der eingestellten umfangsseitigen
Schneidkante des mittleren Schneideinsatzes gleich gross
wie der Schraubenwinkel (Teta 1) der Schraubenlinie (H a , H c )
ist. Hinsichtlich einer jeden Gruppe der beiden
Schneideinsätze (24 b) hat der vordere Schneideinsatz einen
axialen Spanwinkel (a 4), der gleich gross wie der
Schraubenwinkel (Teta 3) der Schraubenlinien (H′ b , H′ d ) ist,
während der rückwärtige Schneideinsatz einen axialen
Spanwinkel (a 5) hat, der grösser als der axiale Spanwinkel
(a 4) ist. Somit haben die eingestellten umfangsseitigen
Schneidkanten (28) der Schneideinsätze (24 a-24 d) ausser
den unterschiedlichen Schraubenwinkeln der Schraubenlinien
(H a , H′ b , H c , H′ d ) auch unterschiedliche axiale Spanwinkel
(a 1-a 5). Entsprechend sind die jeweiligen umfangsseitigen
Schneidkanten Schneidbelastungen ausgesetzt, die während
verschiedener Zeitintervalle in verschiedenen Richtungen
angreifen. Daher wird der Stirnfräser sicherer vor einem
Schlagen geschützt. Ferner ist bei dieser Ausführungsform
der axiale Spanwinkel des Schneideinsatzes, der näher am
rückwärtigen Abschnitt des Schneidkörpers (10) liegt,
grösser als der axiale Spanwinkel des näher zur vorderen
Stirnseite (14) des Schneidkörpers (10) liegenden
Schneideinsatzes. Infolgedessen hat die eingestellte
umfangsseitige Schneidkante des Schneideinsatzes eine
grössere umfangsseitige Länge und ist dem Schneidvorgang
während einer längeren Zeitspanne ausgesetzt, so dass die
Schnittbelastungen an einem näher zum rückwärtigen Abschnitt
des Schneidkörpers (10) liegenden Abschnitt verringert werden,
wodurch die für den Schneidvorgang erforderliche Leistung
verringert und der Schneidvorgang erheblich verbessert wird.
Während die erfindungsgemässen, mit Schneideinsätzen
versehenen, umlaufenden Schneidwerkzeuge spezifisch
dargestellt und beschrieben wurden, soll die Erfindung
nicht durch die jeweilige Darstellung oder deren
Beschreibung beschränkt sein. Beispielsweise kann die
Anzahl der Ausnehmungen grösser oder kleiner als vier sein. Die jeweiligen Gruppen der Schneideinsätze können längs
Schraubenlinien angeordnet sein, die unterschiedliche
Schraubenwinkel haben, und die Schraubenlinien können derart
gewählt sein, dass sie in solcher Reihenfolge in
Umfangsrichtung verteilt liegen, dass ihre Schraubenwinkel
sich zunehmend erhöhen. Ferner kann die Erfindung bei
einem Stirnfräser oder einem Seitenfräser eingesetzt werden.
Claims (11)
1. Mit Schneideinsätzen versehenes, umlaufendes
Schneidwerkzeug, gekennzeichnet durch einen
Schneidwerkzeugkörper (10) mit im wesentlichen
kreisförmigen Querschnitt, einen Aussenumfang und
einer sich durch den Schneidwerkzeugkörper erstreckenden
Drehachse (O), und
mehrere Gruppen von Schneideinsätzen (24 a, 24 b, 24 c,
24 d), die abnehmbar am Aussenumfang des
Schneidwerkzeugkörpers befestigt sind, wobei die
Gruppen umfangsseitig am Schneidwerkzeugkörper im
Abstand voneinander liegen, die Schneideinsätze einer
jeden Gruppe umfangsseitig des Schneidwerkzeugkörpers
und im axialen Abstand voneinander angeordnet sind,
jeder der Schneideinsätze eine Anzahl Hauptschneidkanten
aufweist und derart angeordnet ist, dass eine der
Hauptschneidkanten in einer umfangsseitigen
Schneidstellung so eingestellt ist, dass sie als
umfangsseitige Schneidkante dient, die eingestellten
umfangsseitigen Schneidkanten (28) der Schneideinsätze
(24 a, 24 b, 24 c, 24 d), gesehen in Umfangsrichtung des
Schneidwerkzeugkörpers (10), in axial zum
Schneidwerkzeugkörper verlaufenden Reihen liegen, die
eingestellten umfangsseitigen Schneidkanten der
Schneideinsätze einer jeden Gruppe vorderste Enden
aufweisen, die auf einer gemeinsamen Schraubenlinie
(H a -H d , HL a -HL d ) liegen, die sich schraubenförmig
axial zum Schneidwerkzeugkörper (10) erstreckt, und
die Schraubenlinie, auf welcher die vordersten Enden
der eingestellten umfangsseitigen Schneidkanten (28)
der Schneideinsätze von mindestens einer der Gruppen
liegen, einen Schraubenwinkel (Teta 1-Teta 4) aufweist,
der sich von den Schraubenwinkeln der Schraubenlinien
unterscheidet, auf dem die vordersten Enden der
eingestellten umfangsseitigen Schneidkanten der
Schneideinsätze der anderen Gruppen liegen.
2. Schneidwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass jede Schraubenlinie
(H a -H d ), ausgehend von der vorderen Stirnseite in
einer Umfangsrichtung geneigt ist, die entgegengesetzt
zur Drehrichtung des Schneidwerkzeugkörpers ist.
3. Schneidwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass jede Schraubenlinie
(Ha-Hd), ausgehend von der vorderen Stirnfläche, in
Drehrichtung des Schneidwerkzeugkörpers geneigt ist.
4. Schneidwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass die umfangsseitigen
Schneidkanten (28) der Schneideinsätze einer jeden
Gruppe auf der gemeinsamen Schraubenlinie angeordnet
sind.
5. Schneidwerkzeug nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, dass die umfangsseitigen
Schneidkanten (28) der Schneideinsätze mit einem
gleich grossen positiven axialen Spanwinkel versehen
sind, der kleiner als die Schraubenwinkel (Teta 1-Teta 2)
der Schraubenlinien (H a -H d ) ist.
6. Schneidwerkzeug nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, dass die umfangsseitigen
Schneidkanten (28) der Schneideinsätze (24 a, 24 b, 24 c,
24 d) mit einem gleich grossen negativen axialen
Spanwinkel (b) versehen sind, der kleiner als die
Schraubenwinkel (Teta 4-Teta 5) der Schraubenlinien (HL a -HL d )
sind.
7. Schneidwerkzeug nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, dass die umfangsseitige
Schneidkante (28) von zumindest einem der
Schneideinsätze mit einem positiven axialen Spanwinkel
(a 1) versehen ist, der sich von den positiven axialen
Spanwinkeln (a 2, a 3) der anderen Schneideinsätze
unterscheidet.
8. Schneidwerkzeug nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, dass die umfangsseitige
Schneidkante (28) von zumindest einem der
Schneideinsätze mit einem negativen axialen Spanwinkel
(b) versehen ist, der sich von den negativen axialen
Spanwinkeln der anderen Einsätze unterscheidet.
9. Schneidwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass der
Schneidwerkzeugkörper (10) einen vorderen Abschnitt
mit einer vorderen Stirnfläche und einer Umfangsfläche
aufweist, dass das vordere Ende eine Anzahl Ausnehmungen
(18 a-18 d; 18 a′-18 d′) aufweist, die in der Umfangsfläche
in umfangsseitigem Abstand voneinander angeordnet
sind und die sowohl in die Umfangsfläche als auch in
die vordere Stirnfläche münden und eine Wandfläche
(20) aufweisen, die in Umfangsrichtung entgegengesetzt
zur Drehrichtung des Werkzeugkörpers (10) geneigt ist,
jede Ausnehmung eine Anzahl Kammern (22) hat, die in
der Wandfläche (20) im wesentlichen in axialem Abstand
voneinander ausgebildet sind, jede Kammer in die
Umfangsfläche mündet und die der vorderen Stirnfläche
am nächsten liegende Kammer in zumindest einer
Ausnehmung ebenfalls in die vordere Stirnfläche mündet,
wobei die Schneideinsätze jeweils abnehmbar in den
Ausnehmungen befestigt sind.
10. Schneideinsatz nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch eine erste und
zweite Gruppe von Schneideinsätzen (24 a, 24 c; 24 b, 24 d),
die abwechseln in Umfangsrichtung des
Schneidwerkzeugkörpers (10) angeordnet sind, wobei
die Schraubenlinien (H a , H c ) auf welchen die
vordersten Enden der umfangsseitigen Schneidkanten
der Einsätze der ersten Gruppe liegen, Schraubenwinkel
(Teta 1) aufweisen, die sich von den Schraubenwinkeln
(Teta 2) der Schraubenlinie (H b , H d ) unterscheiden, auf
welchen die umfangsseitigen Schneidkanten der
Schneideinsätze der zweiten Gruppe angeordnet sind.
11. Schneidwerkzeug nach Anspruch 7 oder Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass der
Schneideinsatz einen umso kleineren axialen Spanwinkel
aufweist, je näher der Schneideinsatz zur vorderen
Stirnfläche liegt.
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Owner name: MITSUBISHI MATERIALS CORP., TOKIO/TOKYO, JP IZUMO |
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition |