DE3838071A1 - Fraeswerkzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Fräswerkzeug, bestehend aus einem Schaft und einer an dessen Vorderende mittels ei­ ner zentralen Schraube angeschraubten Fräsplatte, die Seitenflächen und am Umfang mindestens einen Schneidzahn aufweist, wobei an der Stirnfläche des Schaftes mehrere gleichartige Vorsprünge vorgesehen sind, deren innere Sei­ tenflächen zusammen mit der Stirnfläche des Schaftes eine unrunde Ausnehmung begrenzen, welche mehrere, zwischen den Vorsprüngen gebildete Umfangsöffnungen aufweist und wobei die Fräsplatte derart formschlüssig in der Ausnehmung aufge­ nommen ist, daß ihre Seitenflächen wenigstens abschnitts­ weise diejenigen der Vorsprünge berühren und ihr mindestens einer Schneidzahn aus einer der Umfangsöffnungen der Aus­ nehmung herausragt.

Ein derartiges Fräswerkzeug ist aus dem EP-Patent 00 84 607 bekannt. Die Stirnfläche des Schaftes liegt dabei in einer zur Schaftachse rechtwinklig liegenden geometrischen Nor­ malebene. Im Normalfall hat die Fräsplatte mehrere im glei­ chen Umfangsabstand angeordnete Schneidzähne, die z. B. beim Nutenfräsen auf derselben Bahn laufen. Der jeweils schnei­ dende Schneidzahn ist dabei höher beansprucht als die nach­ laufenden Schneidzähne. Somit ergibt sich eine gewisse Un­ gleichmäßigkeit im Lauf.

Aufgabe der Erfindung ist es, das bekannte Fräswerkzeug dahingehend weiter auszubilden, daß die Zerspanleistung erhöht wird. In Verbindung mit mehreren umfangsverteilten Schneidzähnen an der Fräsplatte soll weiterhin die Lauf­ ruhe durch Vergleichmäßigung der Belastung der einzelnen Schneidzähne erhöht werden.

Diese Aufgabe wird bei einem Fräswerkzeug mit den Merkma­ len der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Stirnfläche des Schaftes in einer Ebene liegt, die mit einer die Schaftachse rechtwinklig kreuzenden geometri­ schen Normalebene einen spitzen Winkel bildet.

Mit der Erfindung werden erhebliche Vorteile erzielt. Dank der Schräglage der Stirnfläche des Schaftes bewegt sich der Schneidzahn pro Halbumdrehung auf einer schrau­ benförmigen Bahn, sodaß die Zerspanleistung erhöht wird und hohe Schnittdaten erreicht werden. Da die Fräsplatte vorzugsweise in gleichem Umfangsabstand mehrere Schneid­ zähne aufweist und gemäß einer Ausgestaltung der Erfin­ dung der spitze Winkel zwischen Stirnfläche und geometri­ scher Normalebene des Schaftes in Abhängigkeit von der axialen Breite, dem Durchmesser und der Zahl der Schneid­ zähne so gewählt ist, daß die Schneidkanten benachbarter Schneidzähne sich auf axialüberlappenden Umfangsbahnen be­ wegen, wird erreicht, daß jeder Schneidzahn etwa gleich be­ lastet ist, woraus ein weicher Schnitt resultiert und sich ein ruhiger Lauf des Fräswerkzeuges ergibt. Die Erfindung ermöglicht mit einer Fräsplatte, die in ihren Dimensionen derjenigen der bekannten Fräsplatte entspricht eine höhere Zerspanleistung, sodaß höhere Schnittdaten möglich sind.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Fräswerkzeuges, bei dem die Fräsplatte eine flach an der Stirnfläche des Schaf­ tes anliegende Begrenzungsfläche aufweist, besteht darin, daß die Schneidkante des mindestens einen Schneidzahnes der Fräsplatte mit deren Begrenzungsfläche einen Winkel bil­ det, der zusammen mit dem zwischen Stirnfläche und geome­ trischer Normalebene des Schaftes gebildeten spitzen Win­ kels 90° ergibt.

Zwei Möglichkeiten der Befestigung der Fräsplatte am Schaft fallen unter die Erfindung. In beiden Fällen hat wie beim Stand der Technik, die Fräsplatte eine zentrale Bohrung und der Schaft weist ein Gewindeloch auf. Die Schraube durchsetzt die zentrale Bohrung und ist in das Gewindeloch des Schaftes eingeschraubt. Gemäß einer Aus­ gestaltung der Erfindung ist nun vorgesehen, daß die Achse des Gewindeloches unter demselben Winkel zur Schaftachse angeordnet ist wie die Stirnfläche des Schaftes zu deren geometrischer Normalebene. Die alternative Version besteht darin, daß wie beim Stand der Technik eine koaxiales Gewin­ deloch verwendet wird, die Achse der Bohrung in der Fräs­ platte jedoch mit mindestens einer ebenen Begrenzungsfläche der Fräsplatte einen Winkel bildet, der zusammen mit dem zwischen Stirnfläche und geometrischer Normalebene des Schaftes gebildeten spitzen Winkel 90° ergibt.

Anhand der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel dar­ stellt, sei die Erfindung näher beschrieben.

Die einzige Figur zeigt in auseinandergezogener Darstellung die drei Teile eines Fräswerkzeugs.

Das Fräswerkzeug 10 besteht aus einem Schaft 12, einer Fräsplatte 14 und einer Schraube 16, die zur Befestigung der Fräsplatte eine zentrale Bohrung 18 in der Fräsplatte 14 durchdringt und in ein Gewindeloch 20 des Schaftes 12 eingeschraubt ist.

Der Schaft 12 hat eine vordere Stirnfläche 22, die schräg zu einer die Schaftachse 24 rechtwinklig kreuzenden geo­ metrischen Normalebene 26 liegt. Diese Schrägebene der Stirnfläche 22 ist in der Figur mit 28 bezeichnet. Zwischen der Normalebene 26 und der Schrägebene 28 wird ein spitzer Winkel a gebildet.

Von der Stirnfläche 22 stehen drei Vorsprünge 30 vor, die außen mit der Umfangskontur des Schaftes 12 bündig liegen und innenseitig von ebenen Seitenflächen 32 begrenzt wer­ den, die paarweise einen Winkel von 60° einschließen und deren Verlängerungsebenen sich außerhalb der Kontur des Schaftes 12 treffen würden, sodaß zwischen je zwei Vor­ sprüngen 30 Umfangsöffnungen 34 gebildet werden. Die Vorsprünge 30 begrenzen zusammen mit der Stirnfläche 22 eine Ausnehmung 36, in die die Frasplatte 14 formschlüs­ sig eintauchen kann, wobei es belanglos ist, ob sie in axialer Richtung aus der Ausnehmung 36 herausragt, also über die Vorsprünge 30 vorsteht oder nicht. In jedem Fall berühren die ebenfalls paarweise unter einem Winkel von 60° angeordneten Seitenflächen 38 der Fräsplatte 14 die entsprechenden Seitenflächen 32 der Vorsprünge 30 des Schaftes 12. Im eingebauten Zustand ragen die an der Fräs­ platte 14 ausgebildeten Schneidzähne 40 durch die Umfangs­ öffnungen 34 um ein kleines Maß nach außen. Die Schneidkan­ ten 42 der Schneidzähne liegen nur auf einem geringfügig größeren Durchmesser als er dem Umfangsdurchmesser des Schaftes 12 entspricht. Das Fräswerkzeug ist damit wegen seiner geringen Einstechtiefe als Schaftfräser anzusprechen.

Um die Schneidkanten 42 achsparallel zu halten, bilden diese mit der stirnseitigen Begrenzungsfläche 44 der Fräs­ platte einen Winkel b, der zusammen mit dem zwischen Stirn­ fläche 22 und geometrischer Normalebene 26 des Schaftes 12 gebildeten spitzen Winkel a 90° ergibt.

Im Ausführungsbeispiel hat die Fräsplatte 14 eine konstan­ te Plattenstärke, die größer ist als die Tiefe der Ausneh­ mung 36 des Schaftes 12.

Das Gewindeloch 20 im Schaft 12 mündet in der Stirnfläche 22 zentral, jedoch ist die Achse 46 des Gewindeloches 20 unter demselben Winkel a zur Schaftachse 24 geneigt ange­ ordnet, wie die Stirnfläche 22 des Schaftes 12 zu deren geometrischer Normalebene 26. Diese Ausführung ermöglicht es, die zentrale Bohrung 18 in der Fräsplatte 14 rechtwink­ lig zu deren Plattenebene einzubringen, sodaß die Fräs­ platte 14 in beliebigen Drehstellungen in die Ausnehmung 36 eingesetzt werden kann.

Alternativ wäre es auch möglich, das Gewindeloch 20 ko­ axial anzuordnen und dafür die zentral Bohrung 18 in der Fräsplatte 14 so schräg anzuordnen, daß die Achse der Boh­ rung 18 mit der Plattenebene der Fräsplatte 14 den Win­ kel b bildet, der zusammen mit dem zwischen Stirnfläche 22 und geometrischer Normalebene 26 des Schaftes 12 ge­ bildeten spitzen Winkel a 90° ergibt. Dann wäre aber die Fräsplatte 14 nur in einer einzigen definierten Stellung montierbar.

Claims (7)

1. Fräswerkzeug bestehend aus einem Schaft und einer an dessen Vorderende mittels einer zentralen Schraube an­ geschraubten Fräsplatte, die Seitenflächen und am Um­ fang mindestens einen Schneidzahn aufweist, wobei an der Stirnfläche des Schaftes mehrere gleichartige Vor­ sprünge vorgesehen sind, deren innere Seitenflächen zu­ sammen mit der Stirnfläche des Schaftes eine unrunde Aus­ nehmung begrenzen, welche mehrere, zwischen den Vor­ sprüngen gebildete Umfangsöffnungen aufweist und wobei die Fräsplatte derart formschlüssig in der Ausnehmung aufge­ nommen ist, daß ihre Seitenflächen wenigstens abschnitts­ weise diejenigen der Vorsprünge berühren und ihr mindestens einer Schneidzahn aus einer der Umfangsöffnungen der Aus­ nehmung herausragt, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirn­ fläche (22) des Schaftes (12) in einer Ebene (28) liegt, die mit einer die Schaftachse (24) rechtwinklig kreuzen­ den geometrischen Normalebene (26) einen spitzen Winkel (a) bildet.

2. Fräswerkzeug nach Anspruch 1, bei dem die Fräsplattte (14) eine flach an der Stirnfläche (22) des Schaftes (12) anliegende Begrenzungsfläche aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidkante (42) des mindestens einen Schneidzahnes (40) der Fräsplatte (14) mit deren Begrenzungsfläche einen Winkel (b) bildet, der zusam­ men mit dem zwischen Stirnfläche (22) und geometri­ scher Normalebene (26) des Schaftes (12) gebildeten spitzen Winkel (a) 90° ergibt.

3. Fräswerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der spitze Winkel (a) zwischen Sitrnfläche (22) und geometrischer Normalebene (26) des Schaftes (12) in Abhängigkeit von der axialen Breite und dem Durchmes­ ser des Schneidzahnes (40) so gewählt ist, daß der Sinus- Betrag des spitzen Winkels (a) kleiner als der Quotient aus der Breite und dem Durchmesser des Schneidzahnes (40) ist.

4. Fräswerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Fräsplat­ te im gleichen Umfangsabstand mehrere Schneidzähne (40) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der spitze Winkel (a) zwischen Stirnfläche (22) und geometrischer Normalebene (26) des Schaftes (12) in Abhängigkeit von der axialen Breite, dem Durchmesser und der Zahl der Schneidzähne (40) so gewählt ist, daß die Schneidkanten (42) benachbarter Schneidzähne (40) sich auf axial überlappenden Umfangs­ bahnen bewegen.

5. Fräswerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß der spitze Winkel (a) zwi­ schen der Stirnfläche (22) des Schaftes (12) und der geometrischen Normalebene (26) im Bereich von 20° liegt.

6. Fräswerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem der Schaft (12) eine Gewindeloch (20) aufweist, in das die Schraube (16) eingeschraubt ist, dadurch gekennzeich­ net, daß die Achse (46) des Gewindeloches (20) unter dem­ selben Winkel (a) zur Schaftachse (24) angeordnet ist wie die Stirnfläche (22) des Schaftes (12) zu deren geometri­ scher Normalebene (26).

7. Fräswerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Fräsplatte (14) eine zentrale Boh­ rung (18) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse der Bohrung (18) mit mindestens einer ebenen Begrenzungs­ fläche (44) der Fräsplatte (14) einen Winkel (b) bildet, der zusammen mit dem zwischen Stirnfläche (22) und geometri­ scher Normalebene (26) des Schaftes (12) gebildeten spitzen Winkel 90° ergibt.