WO2013163976A1 - Device for capturing dust and swarf during the machining of fibre-reinforced plastic, honeycomb, wood or the like - Google Patents

Device for capturing dust and swarf during the machining of fibre-reinforced plastic, honeycomb, wood or the like Download PDF

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WO2013163976A1
WO2013163976A1 PCT/DE2013/000217 DE2013000217W WO2013163976A1 WO 2013163976 A1 WO2013163976 A1 WO 2013163976A1 DE 2013000217 W DE2013000217 W DE 2013000217W WO 2013163976 A1 WO2013163976 A1 WO 2013163976A1
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tool
axis
suction
mouthpiece
rotation
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Wolfgang Hintze
Hendrik Kober
Tobias Geis
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Wolfgang Hintze
Hendrik Kober
Tobias Geis
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q11/00—Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
    • B23Q11/0042—Devices for removing chips
    • B23Q11/0046—Devices for removing chips by sucking
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B15/00—Preventing escape of dirt or fumes from the area where they are produced; Collecting or removing dirt or fumes from that area
    • B08B15/04—Preventing escape of dirt or fumes from the area where they are produced; Collecting or removing dirt or fumes from that area from a small area, e.g. a tool

Definitions

  • the present invention relates to a method and a device for the extraction of chips and dust in the processing of fiber-reinforced plastic, honeycomb, wood, plastic or the like, in particular during end milling of shell components.
  • a housing which is absolutely necessary for a room extraction, often poor or impossible to accomplish or associated with a high cost and energy expenditure.
  • compressed dust can cause delamination, especially of cover layers, or in the case of vacuum tension, this can be impaired if the dust gets between the component and the clamping.
  • suction hoods which are used for the extraction or disposal of dust, in which the tool, the material processed from above, but it does not pierce. It are without exception suction hoods, which completely enclose the tool.
  • a suction device which uses a tool which has outbreaks which ensure a connection between the outer area and the inner area of the suction hood.
  • the tool is enclosed on one side only by the suction hood.
  • Invention [6] describes a suction, which either completely completes the place of processing and the chips are sucked off with the addition of air or, in a second variant, a slot is left between the suction hood and the workpiece, through which air can be sucked.
  • a suction hood which is also suitable for use with five-axis machining.
  • the hood encloses the entire kinematics, which makes the five-axis machining possible (2 of the 5 axes). It is separated from the flat component by a lamellae curtain.
  • [8] describes a suction hood of a plate processing machine in which not the tool moves, but the workpiece (in this case the plates). At the piercing side of the tool through the plate, a suction device is mounted. Furthermore, there is a chaff catch behind the resulting groove, which the chips. upwards / sucks off.
  • a disadvantage of known solutions is that it is not sucked close enough to the point of origin, so that the resulting dust spreads at the blade exit due to its kinetic energy fan-shaped scattering in the workspace. Due to this, a complete dust capture is difficult or requires a high energy consumption of the suction units.
  • a disadvantage of known suction bell solutions is that they are suitable only for a narrowly limited range of processing tasks, such as, for example, for saw cuts or end milling of flat plates and thus have low flexibility in terms of the geometry of shell components.
  • the object of the invention is to ensure a sufficient cleanliness of the machining process when dispensing with a room exhaust or in addition. Furthermore, the invention is based on the object, which in the mechanical processing of To detect fiber-reinforced plastic and the like accumulating dusts and chips as completely as possible and to reduce their distribution in the work space crucial or completely avoided. Finally, the dust detection with respect to the machinable component geometries, in particular of shell components, should be as flexible as possible and as economical as possible with regard to the necessary energy requirement of the suction unit.
  • the suction mouthpiece follow the tool in the milled groove area "in the slipstream", i. collision-free tracking.
  • the suction mouthpiece is preferably rotatably controlled by means of an NC axis coaxial with the tool rotation axis.
  • this NC axis is a C-axis already present on the cutting machine.
  • additional axes for rotating the mouthpiece are conceivable.
  • the tool spindle When milling with a robot of serial kinematics, the tool spindle is arranged parallel, in particular coaxially to the preferably last hand axis, in order to accomplish the rotation of the suction mouthpiece with this axis.
  • the cross-section of the mouthpiece in the groove region lies within an enveloping circle whose diameter d MH is the milling diameter d F and whose center M M has the distance A from the axis of the cutting milling cutter M F. Furthermore, the cross section of the mouthpiece is outside the circumference of the cutting cutter.
  • the distance A is 0.1 d F ⁇ A ⁇ 1.2 d F , preferably 0.2 d F ⁇ A ⁇ 0.8 d F.
  • the center M M of the enveloping circle surrounding the mouthpiece follows the feed path of the center M F of the milling cutter of the milling cutter axis M F at a distance A.
  • the instantaneous Drehwihkel ⁇ ⁇ of the NC axis of the mouthpiece determined from the current orientation of the distance A distance.
  • ⁇ ⁇ is when moving the router to Bruinkremente ds F each new from the orientation of the distance A between the cutter axis and Hüllnikstoff Vietnamese M M in the groove area determine. This results in the incremental rotation d (p M.
  • the calculation of the rotation angle ⁇ ⁇ is advantageously carried out by a CAM program or on CNC control level.
  • This design allows a collision-free tracking of the mouthpiece in flexible machining with spatial cutter tracks in the case of thin-walled and / or weakly curved components / feed paths.
  • the width of the suction nozzle d M is smaller than 1 times the cutter diameter d F. Smaller widths make it possible to drive even 5-axis curved tracks without collision. Mouthpieces of smaller width d M can also be advantageously used for tools that are used except for the initial diameter d F0 by regrinding to a smallest diameter d Fm in.
  • the suction mouthpiece can be made elastic / yielding, so that collisions with the workpiece / component can be tolerated.
  • a width greater than 1 times the cutter diameter d F is also possible.
  • the cutting edge exit takes place on the starting surface of the component.
  • the working engagement a e along the feed path is known. Specifically, it is assumed that the work engagement a e was generated by a previous full cut with a cutter of the same or larger diameter, and that the resulting waste is loose or was removed, so that the available for the mouthpiece envelope volume facing away from the component contour , Page is not limited.
  • the mouthpiece is rotated relative to the cutting cutter such that the outer contour of the mouthpiece has a small safety distance S to the contour of the starting surface.
  • the contour of the output surface is determined from the known final contour of the component by stepwise displacement of the known a e perpendicular to Endkonturzug. In the case of a constant a e yields an equidistant.
  • the determination of the rotation angle ⁇ is advantageously carried out iteratively by a CAM program or on a CNC control plane, wherein the milling cutter is continued in increments ds F along the feed path.
  • the suction mouthpiece can also be employed in advance in the feed direction to the cutter axis.
  • the suction mouthpiece can be displaceably mounted in the axial direction of the tool. This can be done resiliently or via an additional feed axis controllable. In this way, when the tool is dipped in the material, the suction mouthpiece can be passively pushed upward or actively retracted. Once the cutter moves, the mouthpiece can slide, for example by spring force into the groove.
  • the advantage over the prior art is that the majority of the resulting dust is sucked close to the action without being able to move away from the point of origin.
  • the dust flow may be directed obliquely to the top or bottom of the component, which makes it difficult to completely catch even when the mouthpiece is located close to it. It is therefore proposed to provide a hood for it. This is moved either with the cutting unit. Alternatively, it can be performed at a backward accessibility of the component by a cooperating movement unit corresponding to the feed path.
  • the hood is designed so that you Diameter is not significantly larger than the tool diameter, preferably at most 3 times, especially 1.5 times. In this way, the accessibility of the milling cutter to the processing point is not significantly limited.
  • the suction mouthpieces matched to specific tool geometries (diameter, length) or machining tasks can preferably be changed automatically together with the tool.
  • the invention is not only suitable for cylindrical shank tools but is also suitable for profiled tools and peripheral end mills.
  • Fig. 1 shows a Schaftfräswerkmaschinegraphy (1) with the diameter d F , characterized by the midpoint M F cutter axis (2) and the feed path (3) of the cutter center.
  • an envelope volume (4) corresponding to the cutter volume with the diameter d M and the center M is shown, which is reduced by the cut with the cutter casing surface (5).
  • a suction mouthpiece (6) is arranged, which has an opening (7) on the side facing the cutter jacket surface.
  • the suction mouthpiece forms a rigid unit with the connecting element (8), which is rotatably controlled about the cutter axis (2).
  • Fig. 2 shows an enlarged section of a feed path (3) of the cutter center point in full section.
  • the cutter center M F moves on the path by an increment ds F , which is small compared to the distance A, from M F1 to M F2 .
  • Center M M of the suction mouthpiece (6) is located at a distance A on the feed path (3) and moves on her from M i to M 2- This is by rotation of the connecting element with the distance A by the increment d (p M of the Distance position A1 reached in the position A2.
  • Fig. 3 illustrates a suction mouthpiece whose width d M is significantly smaller than the diameter of the envelope volume d M Hün.
  • the auxiliary path H connects the cutter center M F and an outer edge (9) of the Absaugmund Anlagens and includes the distance A distance the angle ⁇ p 2 a.
  • 4 shows a milling cutter (1) with the diameter d F , which moves on a feed path (3).
  • the center M M follows the cutter center M F at a distance A on the feed path (3).
  • FIG. 5 shows a milling cutter (1) with the diameter d F , which moves on a feed path (3). It works the workpiece (10), which has an output surface (12) and a finished surface (13), in partial section with a working engagement of a e ⁇ d F / 2 in the opposite direction (14).
  • the cutter center point M F moves on the feed path (3) by an increment ds F from M F1 to M F2 .
  • ds F In compliance with the small safety distance S to the output surface (12) results in the rotation of the Absaugmund Huaweis (6) by the increment d ⁇ p M.
  • Fig. 6 shows a cutter (1) with the diameter d F , which moves on a feed path (3). He works the workpiece (10) having an output surface (12) and a finished surface (13), in partial section with a working engagement of a e ⁇ d F / 2 in synchronism (1 1).
  • the center M M follows the cutter center M F at a distance A on the feed path (3) .
  • the suction mouthpiece on the side facing away from the cutter a channel to the compressed air supply (15), the compressed air openings (16) has towards the cutter ,
  • Fig. 7 shows in the upper part of a machining spindle (17) with tool and suction device (18) in the side view, in the lower part of a plate-shaped workpiece (10) with cut tool (1) and suction nozzle (6) in plan view.
  • the suction mouthpiece (6) follows the tool (1) and is rotatable with respect to the tool spindle (17) controlled about the axis C.
  • the suction mouthpiece (6) is displaceable along the tool spindle axis C (19) in the z-direction, being pressed by means of a spring (20) in the z-direction (21) and with the guide (22) and by a stop (23 ) is limited.
  • Fig. 8 shows the sequence when a tool (1) with mounted suction device (18) in the workpiece (10) in the z-direction (21) is immersed (normal to the surface).
  • the suction mouthpiece (6) is displaced counter to the feed direction (in this case counter to the z direction) (21) relative to the tool (1) (step 1 -3).
  • the suction mouthpiece slides in the z direction (21) into the resulting envelope volume (4) (step 4).
  • FIG. 9 shows a tool spindle (17) with a cutting tool (1), which processes a workpiece (10) in full section, in side view and in plan view.
  • a hood (25) with an abdominal mouthpiece (6) which is guided by a translatable and rotary axes controllable movement device (26).
  • FIG. 10 shows a tool spindle (17) with a cutting tool (1), which processes a workpiece (10) in full section, in side view and in plan view.
  • a hood (25) encloses the tool (1) and merges into the suction mouthpiece (6) in the region of the groove.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Auxiliary Devices For Machine Tools (AREA)
  • Milling Processes (AREA)

Abstract

For the extraction of swarf particles near the site of operations during the milling and grinding of fibre composite plastics and the like, a suction extraction device (18) is proposed. It has a mouthpiece (6) with an extraction opening (7). The mouthpiece is arranged in relation to the milling tool (1) in such a way that, in accordance with the direction of rotation of the milling cutter, it collects the stream of dust as it leaves the cutting edge. The mouthpiece is made to track the path of advancement (3) of the milling tool during rotation about at least one axis (2), which is coaxial, preferably identical, to the axis of rotation of the milling cutter and corresponds substantially to the orientation of the axis of the milling cutter in relation to the surface of the component, wherein it moves in a collision-free manner in a bounding volume that has been defined by the tool during the current machining operation or a previous machining operation. The mouthpiece may be moved axially with respect to the milling tool.

Description

Erfassungseinrichtung von Staub und Spänen während der Bearbeitung von  Detecting device of dust and shavings during processing of
faserverstärktem Kunststoff, Honeycomb, Holz oder dergleichen fiber reinforced plastic, honeycomb, wood or the like
Beschreibung description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Absaugung von Spänen und Staub bei der Bearbeitung von Faserverstärktem Kunststoff, Honeycomb, Holz, Kunststoff oder dergleichen, insbesondere beim Schaftfräsen von Schalenbauteilen. The present invention relates to a method and a device for the extraction of chips and dust in the processing of fiber-reinforced plastic, honeycomb, wood, plastic or the like, in particular during end milling of shell components.
Bei der zerspanenden Bearbeitung von Faserverstärktem Kunststoff, Honeycomb oder dergleichen kommt es insbesondere beim Besäumen und Stirnumfangsfräsen zu einem erheblichen Staubanfall. Häufig wird dabei im Vollschnitt gearbeitet, d.h. der Arbeitseingriff ae stimmt mit dem Fräserdurchmesser dF überein (ae=dF). Dem Vollschnitt kann ein Teilschnitt (ae<dF) nachgeschaltet sein zur Verbesserung der Bauteilqualität. Der anfallende Staub ist in bestimmten Konzentrationen bzw. Mischungsverhältnissen mit Luft explosionsgefährlich. Der entstehende Staub muss deshalb abgesaugt werden, was bei vielen Anwendungen durch eine Raumabsaugung des eingehausten Zerspanaggregates geschieht. Insbesondere bei großen Bauteilen wie Rotorblättern oder Flugzeugrümpfen ist eine Umhausung, die für eine Raumabsaugung zwingend nötig ist, oft schlecht oder gar nicht zu bewerkstelligen oder mit einem hohen Kosten- und Energieaufwand verbunden. Außerdem kann verpresster Staub Delamination, insbesondere von Decklagen verursachen oder bei Vakuumspannung diese beeinträchtigen, wenn der Staub zwischen Bauteil und Aufspannung gelangt. In the machining of fiber-reinforced plastic, honeycomb or the like, there is a considerable amount of dust, in particular during trimming and end peripheral milling. Frequently, this is done in full section, ie the working engagement a e is in accordance with the cutter diameter d F (a e = d F ). The full cut may be followed by a partial cut (a e < d F ) to improve the component quality. The resulting dust is explosive in certain concentrations or mixing ratios with air. The resulting dust must therefore be extracted, which is done in many applications by a space extraction of the housed cutting unit. Especially with large components such as rotor blades or aircraft fuselages is a housing, which is absolutely necessary for a room extraction, often poor or impossible to accomplish or associated with a high cost and energy expenditure. In addition, compressed dust can cause delamination, especially of cover layers, or in the case of vacuum tension, this can be impaired if the dust gets between the component and the clamping.
Beim Besäumen von Bauteilen werden zur Vermeidung von Delamination an beiden Decklagen bevorzugt ' Fräswerkzeuge mit einem entlang der Schneiden wechselnden, an den Decklagen entgegengesetzten Drall eingesetzt. Jedoch fördern diese das Spangut nicht von der Bauteiloberfläche weg sondern bewirken eine Bündelung des Späneflugs im Bereich der gefrästen Nut, die zum Spänestau führen kann. In der Folge kann es zur Schädigung des Bauteils sowie zu erhöhtem Verschleiß am Fräser kommen, da die gestauten Späne mehrfach zerspant werden und die Spankammern zusetzen. When trimming components preferably 'Milling cutters with a cutting along the alternate, opposite to the cover layers swirl are used to avoid delamination of the two cover layers. However, these do not promote the Spangut away from the component surface but cause bundling of the chip flow in the milled groove, which can lead to chip accumulation. As a result, it can lead to damage to the component as well as increased wear on the milling cutter, since the jammed chips are repeatedly machined and enforce the chip chambers.
Weitere Probleme ergeben sich, wenn die Bauteile einseitig mittels Vakuum gespannt sind: Bei leistungsstarker Raumabsaugung besteht die Gefahr, dass sich Bauteile von der Vakuumspannung lösen. Schließlich verhindern Saugglockenlösungen die Zugänglichkeit für Sensoren zur Prozessbeobachtung. Further problems arise when the components are clamped on one side by means of vacuum: In the case of high-performance room extraction, there is a risk of components detaching from the vacuum voltage. Finally, suction cup solutions prevent accessibility for process monitoring sensors.
Aus [1], [2] und [3] sind Absaughauben bekannt die zur Absaugung bzw. Entsorgung von Staub dienen, bei denen das Werkzeug das Material von oben bearbeitet, es aber nicht durchstößt. Es sind ausnahmslos Absaughauben, die das Werkzeug komplett umschließen. From [1], [2] and [3] suction hoods are known which are used for the extraction or disposal of dust, in which the tool, the material processed from above, but it does not pierce. It are without exception suction hoods, which completely enclose the tool.
In [4] wird eine Absaugvorrichtung beim Besäumen von Holzmatten mit Hilfe eines Sägeblattes beschrieben. Auch hier ist das Werkzeug (Sägeblatt in diesem Fall) vollständig umschlossen. Bei dem beschriebenen Verfahren durchstößt das Werkzeug die Holzmatte. In [4] a suction device when trimming wood mats using a saw blade is described. Again, the tool (saw blade in this case) is completely enclosed. In the described method, the tool pierces the wood mat.
In [5] ist eine Absaugvorrichtung beschrieben die ein Werkzeug verwendet welches Ausbrüche besitzt die eine Verbindung zwischen Außenbereich und Innenbereich der Absaughaube sicherstellen. Bei dieser Lösung ist das Werkzeug nur einseitig von der Absaughaube umschlossen. In [5] a suction device is described which uses a tool which has outbreaks which ensure a connection between the outer area and the inner area of the suction hood. In this solution, the tool is enclosed on one side only by the suction hood.
Erfindung [6] beschreibt eine Absaugung, welche den Ort der Bearbeitung entweder komplett abschließt und die Späne unter Zugabe von Luft abgesaugt werden oder eine in einer zweiten Variante ein Schlitz zwischen Absaughaube und Werkstück belassen wird, durch den Luft eingesaugt werden kann. Invention [6] describes a suction, which either completely completes the place of processing and the chips are sucked off with the addition of air or, in a second variant, a slot is left between the suction hood and the workpiece, through which air can be sucked.
Aus [7] ist eine Absaughaube bekannt, welche sich auch · für den Einsatz mit Fünf-Achs- Bearbeitung eignet. Die Haube umschließt dabei die gesamte Kinematik, welche die Fünf-Achs- Bearbeitung möglich macht (2 der 5 Achsen). Sie wird zum flächigen Bauteil durch einen Lamellenvorhang abgetrennt. From [7] a suction hood is known which is also suitable for use with five-axis machining. The hood encloses the entire kinematics, which makes the five-axis machining possible (2 of the 5 axes). It is separated from the flat component by a lamellae curtain.
[8] beschreibt eine Absaughaube einer Plattenbearbeitungsmaschine, bei der nicht das Werkzeug verfährt, sondern das Werkstück (in diesem Fall die Platten). An der Durchstoßseite des Werkzeuges durch die Platte ist eine Absaugvorrichtung angebracht. Des Weiteren befindet sich ein Spänefang hinter der entstehenden Nut, welcher die Späne. nach oben ableitet/absaugt. [8] describes a suction hood of a plate processing machine in which not the tool moves, but the workpiece (in this case the plates). At the piercing side of the tool through the plate, a suction device is mounted. Furthermore, there is a chaff catch behind the resulting groove, which the chips. upwards / sucks off.
Ein Nachteil bekannter Lösungen ist, dass nicht nah genug an der Entstehungsstelle abgesaugt wird, so dass sich der anfallende Staub beim Schneidenaustritt infolge seiner kinetischen Energie fächerförmig streuend im Arbeitsraum ausbreitet. Aufgrund dessen ist eine vollständige Stauberfassung schwierig bzw. erfordert einen hohen Energieeinsatz der Absaugaggregate. Nachteilig an bekannten Absaugglockenlösungen ist, dass sie sich nur für ein eng begrenztes Spektrum von Bearbeitungsaufgaben eignen wie z.B. für Sägeschnitte oder das Schaftfräsen ebener Platten und damit eine geringe Flexibilität hinsichtlich der Geometrie von Schalenbauteilen aufweisen. A disadvantage of known solutions is that it is not sucked close enough to the point of origin, so that the resulting dust spreads at the blade exit due to its kinetic energy fan-shaped scattering in the workspace. Due to this, a complete dust capture is difficult or requires a high energy consumption of the suction units. A disadvantage of known suction bell solutions is that they are suitable only for a narrowly limited range of processing tasks, such as, for example, for saw cuts or end milling of flat plates and thus have low flexibility in terms of the geometry of shell components.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, beim Verzicht auf eine Raumabsaugung oder ergänzend dazu eine ausreichende Sauberkeit des Bearbeitungsprozesses sicher zu stellen. Des Weiteren liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, die bei der mechanischen Bearbeitung von Faserverstärktem Kunststoff und dergleichen anfallenden Stäube und Späne möglichst vollständig zu erfassen und deren Verteilung im Arbeitsraum entscheidend zu vermindern oder gänzlich zu vermeiden. Schließlich soll die Stauberfassung hinsichtlich der bearbeitbaren Bauteilgeometrien, insbesondere von Schalenbauteilen, möglichst flexibel und hinsichtlich des notwendigen Energiebedarfs des Absaugaggregats möglichst sparsam sein. The object of the invention is to ensure a sufficient cleanliness of the machining process when dispensing with a room exhaust or in addition. Furthermore, the invention is based on the object, which in the mechanical processing of To detect fiber-reinforced plastic and the like accumulating dusts and chips as completely as possible and to reduce their distribution in the work space crucial or completely avoided. Finally, the dust detection with respect to the machinable component geometries, in particular of shell components, should be as flexible as possible and as economical as possible with regard to the necessary energy requirement of the suction unit.
Es wird deshalb vorgeschlagen, nahe am Fräser abzusaugen. Dabei bewegt sich das Absaugmundstück kollisionsfrei in dem vom Werkzeug aufgespannten Hüllvolumen. Insbesondere beim Vollschnitt bewegt sich das Mundstück in der gefrästen Nut. Dies geschieht dadurch, dass das Absaugmundstück in kleinem Abstand hinter dem Fräser angeordnet ist. Auf diese Weise wird der entstehende Staubstrom nahe dem Schneidenaustritt aufgefangen, bevor er fächerförmig streuend aufweitet. It is therefore proposed to suck off near the cutter. The aspiration mouthpiece moves without collision in the envelope volume spanned by the tool. Especially when full cut, the mouthpiece moves in the milled groove. This happens because the suction mouthpiece is arranged at a small distance behind the cutter. In this way, the resulting dust flow is collected near the blade exit before it widens fan-shaped scattering.
Um das Mundstück auch bei nicht geradlinigen Vorschubbewegungen des Werkzeugs dicht hinter dem Fräser zu führen, wird weiterhin vorgeschlagen, dass das Absaugmundstück dem Werkzeug im gefrästen Nutbereich "im Windschatten" folgt, d.h. kollisionsfrei nachgeführt wird. Dazu ist das Absaugmundstück vorzugsweise mittels einer zur Werkzeugdrehachse koaxialen NC-Achse gesteuert drehbar. Vorteilhafter Weise handelt es sich bei dieser NC-Achse uni eine an der Zerspanungsanlage bereits vorhandene C-Achse. Alternativ sind auch zusätzliche Achsen zur Verdrehung des Mundstücks denkbar. In order to guide the mouthpiece closely behind the milling cutter even when the tool is not moving in a straight line, it is further proposed that the suction mouthpiece follow the tool in the milled groove area "in the slipstream", i. collision-free tracking. For this purpose, the suction mouthpiece is preferably rotatably controlled by means of an NC axis coaxial with the tool rotation axis. Advantageously, this NC axis is a C-axis already present on the cutting machine. Alternatively, additional axes for rotating the mouthpiece are conceivable.
Beim Fräsen mit einem Roboter serieller Kinematik wird die Werkzeugspindel parallel, insbesondere koaxial zur vorzugsweise letzten Handachse angeordnet, um die Drehung des Absaugmundstücks mit dieser Achse zu bewerkstelligen. When milling with a robot of serial kinematics, the tool spindle is arranged parallel, in particular coaxially to the preferably last hand axis, in order to accomplish the rotation of the suction mouthpiece with this axis.
Der Querschnitt des Mundstücks im Nutbereich liegt erfindungsgemäß innerhalb eines Hüllkreises, dessen Durchmesser dMH_n der Fräserdurchmesser dF ist und dessen Mittelpunkt MM zur Achse des spanenden Fräsers MF den Abstand A hat. Des Weiteren liegt der Querschnitt des Mundstücks außerhalb des Umfangs des spanenden Fräsers. Der Abstand A beträgt 0.1 dF <A < 1.2 dF, vorzugsweise 0.2 dF <A <0.8 dF. According to the invention, the cross-section of the mouthpiece in the groove region lies within an enveloping circle whose diameter d MH is the milling diameter d F and whose center M M has the distance A from the axis of the cutting milling cutter M F. Furthermore, the cross section of the mouthpiece is outside the circumference of the cutting cutter. The distance A is 0.1 d F <A <1.2 d F , preferably 0.2 d F <A <0.8 d F.
Erfindungsgemäß folgt beim Vollschnitt der Mittelpunkt MM des das Mundstück umschließenden Hüllkreises auf der Vorschubbahn des Mittelpunktes MF des spanenden Fräsers der Fräserachse MF im Abstand A nach. Dabei bestimmt sich der momentane Drehwihkel φΜ der NC-Achse des Mundstücks aus der momentanen Orientierung der Abstandsstrecke A. φΜ ist bei Fortbewegung des Fräsers um Bahninkremente dsF jeweils neu aus der Orientierung der Abstandsstrecke A zwischen Fräserachse und Hüllkreismittelpunkt MM im Nutbereich zu ermitteln. Daraus ergibt sich die inkrementale Verdrehung d(pM. Die Berechnung der Drehwinkel φΜ erfolgt vorteilhaft durch ein CAM-Programm oder auf CNC-Steuerungsebene. According to the invention, the center M M of the enveloping circle surrounding the mouthpiece follows the feed path of the center M F of the milling cutter of the milling cutter axis M F at a distance A. In this case, the instantaneous Drehwihkel φ Μ of the NC axis of the mouthpiece determined from the current orientation of the distance A distance. Φ Μ is when moving the router to Bahninkremente ds F each new from the orientation of the distance A between the cutter axis and Hüllkreismittelpunkt M M in the groove area determine. This results in the incremental rotation d (p M. The calculation of the rotation angle φ Μ is advantageously carried out by a CAM program or on CNC control level.
Diese Ausführung erlaubt eine kollisionsfreie Nachführung des Mundstücks bei flexiblen Bearbeitungen mit räumlichen Fräserbahnen im Falle dünnwandiger und / oder schwach gekrümmter Bauteile / Vorschubbahnen. This design allows a collision-free tracking of the mouthpiece in flexible machining with spatial cutter tracks in the case of thin-walled and / or weakly curved components / feed paths.
Die Breite des Absaugmundstücks dM ist kleiner das 1 -fache des Fräserdurchmessers dF. Geringere Breiten erlauben dabei, kollisionsfrei auch 5-achsig gekrümmte Bahnen fahren zu können. Auch können Mundstücke geringerer Breite dM vorteilhaft genutzt werden für Werkzeuge, die außer mit dem Ausgangsdurchmesser dF0 durch Nachschliff bis zu einem kleinsten Durchmesser dFmin eingesetzt werden. The width of the suction nozzle d M is smaller than 1 times the cutter diameter d F. Smaller widths make it possible to drive even 5-axis curved tracks without collision. Mouthpieces of smaller width d M can also be advantageously used for tools that are used except for the initial diameter d F0 by regrinding to a smallest diameter d Fm in.
Im Falle einer gegenüber dem Hüllkreis kleineren Breite des Absaugmundstücks kann das Mundstück beim Vollschnitt kollisionsfrei um einen Winkel Δφ (vermindert um einen kleinen Sicherheitsabstand s) in der Nut gedreht werden. Eine Verdrehung des Mundstücks erfolgt vorteilhaft in Richtung des Schneidenaustrittspunktes des Fräsers dergestalt, dass ein teilweises Entweichen des dort austretenden Staubstroms vorbei am Mundstück minimiert wird. In the case of a comparison with the outer circle of smaller width of Absaugmundstücks the mouthpiece in full section collision-free by an angle Δφ (reduced by a small safety distance s) are rotated in the groove. A rotation of the mouthpiece is advantageously carried out in the direction of the cutting exit point of the milling cutter such that a partial escape of the dust stream exiting there is minimized past the mouthpiece.
Weiterhin kann das Absaugmundstück elastisch/nachgiebig gestaltet sein, so dass Kollisionen mit dem Werkstück/Bauteil toleriert werden können. Im Falle eines nachgiebig elastischen Absaugmundstücks ist auch eine Breite größer dem 1 -fachen des Fräserdurchmessers dF möglich. Furthermore, the suction mouthpiece can be made elastic / yielding, so that collisions with the workpiece / component can be tolerated. In the case of a resilient elastic suction mouthpiece, a width greater than 1 times the cutter diameter d F is also possible.
Beim Besäumfräsen im Teilschnitt (Arbeitseingriff ae < Fräserdurchmesser dF) wird entweder im Gegenlauf (ae < dF/2) bzw. überwiegend im Gegenlauf (dF/2 <ae < dF) oder im Gleichlauf (ae < dF/2) bzw. überwiegend im Gleichlauf (dF/2 <ae < dF) gefräst. Im letzteren Fall gelten die zuvor für den Vollschnitt von Nuten beschriebenen Zusammenhänge. During trimming in the partial section (working engagement a e <cutter diameter d F ), either in reverse (a e <d F / 2) or predominantly in reverse (d F / 2 <a e <d F ) or in synchronism (a e < d F / 2) or mainly in synchronism (d F / 2 <a e <d F ) milled. In the latter case, the relationships previously described for the full cut of grooves apply.
Im erstgenannten Fall des Teilschnitts im Gegenlauf bzw. überwiegenden Gegenlauf erfolgt der Schneidenaustritt an der Ausgangsfläche des Bauteils. Es wird davon ausgegangen, dass beim Teilschnitt der Arbeitseingriff ae entlang der Vorschubbahn bekannt ist. Speziell wird angenommen, dass der Arbeitseingriff ae durch einen vorangegangenen Vollschnitt mit einem Fräser gleichen oder größeren Durchmessers erzeugt wurde, sowie dass der entstandene Verschnitt lose ist bzw. entfernt wurde, so dass das für das Mundstück zur Verfügung stehende Hüllvolumen auf der der Bauteilkontur abgewandten. Seite nicht beschränkt ist. Erfindungsgemäß wird das Mundstück gegenüber dem spanenden Fräser derart verdreht, dass die Außenkontur des Mundstücks einen kleinen Sicherheitsabstand S zum Konturzug der Ausgangsfläche aufweist. Der Konturzug der Ausgangsfläche wird aus der bekannten Endkontur des Bauteils durch schrittweise Verschiebung um das bekannte ae senkrecht zum Endkonturzug ermittelt. Im Falle eines konstanten ae ergibt sich eine Äquidistante. Mit der ebenfalls bekannten Vorschubbahn des Fräsers erfolgt die Bestimmung des Drehwinkels φ vorteilhaft iterativ durch ein CAM-Programm oder auf CNC- Steuerungsebene, wobei der Fräser in Inkrementen dsF entlang der Vorschubbahn fortgeführt wird. In the former case of partial cutting in the opposite direction or predominantly counter-rotation, the cutting edge exit takes place on the starting surface of the component. It is assumed that during the partial cut the working engagement a e along the feed path is known. Specifically, it is assumed that the work engagement a e was generated by a previous full cut with a cutter of the same or larger diameter, and that the resulting waste is loose or was removed, so that the available for the mouthpiece envelope volume facing away from the component contour , Page is not limited. According to the invention, the mouthpiece is rotated relative to the cutting cutter such that the outer contour of the mouthpiece has a small safety distance S to the contour of the starting surface. The contour of the output surface is determined from the known final contour of the component by stepwise displacement of the known a e perpendicular to Endkonturzug. In the case of a constant a e yields an equidistant. With the likewise known feed path of the milling cutter, the determination of the rotation angle φ is advantageously carried out iteratively by a CAM program or on a CNC control plane, wherein the milling cutter is continued in increments ds F along the feed path.
Auf diese Weise wird auch im Teilschnitt stets eine Anordnung des Mundstücks nahe am Schneidenaustritt entsprechend den extrem unterschiedlichen möglichen Richtungen des Staubstroms gewährleistet. Insbesondere kann der Staubstrom, wenn der Schneidenaustritt beim Gegenlauf in Vorschubrichtung vor der Fräserachse liegt, anteilig in Vorschubrichtung oder quer dazu erfolgen. Erfindungsgemäß kann dafür das Absaugmundstück ebenfalls in Vorschubrichtung zur Fräserachse vorlaufend angestellt werden. In this way, an arrangement of the mouthpiece is always ensured close to the cutting outlet according to the extremely different possible directions of the dust flow in the partial section. In particular, the dust flow, when the blade exit is in the opposite direction in the feed direction in front of the cutter axis, proportionally in the feed direction or transversely to it. According to the invention, the suction mouthpiece can also be employed in advance in the feed direction to the cutter axis.
Weiterhin wird vorgeschlagen, den Transport des Spanmaterials in das Absaugmundstück durch Druckluft zu unterstützen, die vorzugsweise- durch das Werkzeug oder durch einen rückseitigen Kanal im Mundstück zugeführt wird. Furthermore, it is proposed to assist the transport of the chip material into the suction mouthpiece by compressed air, which is preferably supplied through the tool or through a back channel in the mouthpiece.
Des Weiteren kann das Absaugmundstück in Axialrichtüng des Werkzeugs verschieblich gelagert sein. Dies kann federnd oder über eine zusätzliche Vorschubachse steuerbar erfolgen. Auf diese Weise kann beim Eintauchen des Werkzeugs in das Material das Absaugmundstück passiv nach oben gedrückt oder aktiv zurückgezogen werden. Sobald der Fräser verfährt, kann das Mundstück beispielsweise durch Federkraft in die Nut gleiten. Der Vorteil gegenüber dem Stand der Technik ist, dass der Großteil des anfallenden Staubes wirkstellennah abgesaugt wird ohne sich von der Entstehungsstelle entfernen zu können. Furthermore, the suction mouthpiece can be displaceably mounted in the axial direction of the tool. This can be done resiliently or via an additional feed axis controllable. In this way, when the tool is dipped in the material, the suction mouthpiece can be passively pushed upward or actively retracted. Once the cutter moves, the mouthpiece can slide, for example by spring force into the groove. The advantage over the prior art is that the majority of the resulting dust is sucked close to the action without being able to move away from the point of origin.
Zur Optimierung der Stauberfassung bei beidseitiger Zugänglichkeit der Bearbeitungsstellen am Bauteil wird weiterhin vorgeschlagen, an der der Werkzeugspindel abgewandten Seite das oder ein zusätzliches Absaugmundstück entsprechend der Vorschubbahn des Werkzeugs zu führen, welches vorzugsweise von einem mit dem Fräsaggregat kooperierenden Roboter bewegt wird. Diese Ausgestaltung ist vorteilhaft bei Durch- und Aufbohroperationen sowie beim Fräsen von Konturen, die in 2 Richtungen starke konvexe, konkave oder wechselnde Krümmungen haben. Diese Lösung gestattet, das Absaugmundstück in Lage und Orientierung seiner Achse exakt der Lage und Achsorientierung des Werkzeugs am jeweiligen Punkt der Vorschubbahn nachzuführen. To optimize the dust detection with accessibility on both sides of the processing points on the component is further proposed to lead on the side facing away from the tool spindle or an additional Absaugmundstück according to the feed path of the tool, which is preferably moved by a cooperating with the milling unit robot. This embodiment is advantageous in through-drilling and Aufbohroperationen and milling contours that have strong convex, concave or alternating bends in 2 directions. This solution allows the suction nozzle in position and orientation of its axis track exactly the position and orientation of the tool at the respective point of the feed path.
Bei Werkzeugen mit gedrallten Schneiden kann je nach Drallrichtung der Staubstrom schräg zur Ober- oder Unterseite des Bauteils gerichtet sein, wodurch das vollständige Auffangen auch bei nahe angeordnetem Mundstück erschwert wird. Es wird deshalb vorgeschlagen, dafür eine Haube vorzusehen. Diese wird entweder mit dem Zerspanaggregat bewegt. Alternativ kann sie bei rückseitiger Zugänglichkeit des Bauteils durch ein kooperierendes Bewegungsaggregat entsprechend der Vorschubbahn geführt werden. Die Haube wird so gestaltet, dass ihr Durchmesser nicht wesentlich größer als der Werkzeugdurchmesser ist, vorzugsweise höchstens das 3-Fache, speziell das 1.5-Fache. Auf diese Weise wird die Zugänglichkeit des Fräsers zur Bearbeitungsstelle nicht erheblich eingeschränkt. For tools with twisted blades, depending on the twist direction, the dust flow may be directed obliquely to the top or bottom of the component, which makes it difficult to completely catch even when the mouthpiece is located close to it. It is therefore proposed to provide a hood for it. This is moved either with the cutting unit. Alternatively, it can be performed at a backward accessibility of the component by a cooperating movement unit corresponding to the feed path. The hood is designed so that you Diameter is not significantly larger than the tool diameter, preferably at most 3 times, especially 1.5 times. In this way, the accessibility of the milling cutter to the processing point is not significantly limited.
Bei kleineren und mittelgroßen Werkstücken ist es vorgesehen, dass die translatorischen und rotatorischen Relativbewegungen anstatt von Werkzeugspindel, Absaugvorrichtung und rückseitiger Absaugvorrichtung ganz oder teilweise vom Werkstück ausgeführt werden. For smaller and medium-sized workpieces, it is provided that the translational and rotational relative movements instead of the tool spindle, suction device and back suction device are wholly or partially performed by the workpiece.
Vorteilhaft lassen sich die auf bestimmte Werkzeuggeometrien (Durchmesser, Länge) oder Bearbeitungsaufgaben abgestimmten Absaug mundstücke zusammen mit dem Werkzeug vorzugsweise automatisch wechseln. Advantageously, the suction mouthpieces matched to specific tool geometries (diameter, length) or machining tasks can preferably be changed automatically together with the tool.
Die Erfindung eignet sich nicht nur für zylindrische Schaftwerkzeuge sondern ist auch für profilierte Werkzeuge und Umfangsstirnfräser. The invention is not only suitable for cylindrical shank tools but is also suitable for profiled tools and peripheral end mills.
Fig. 1 zeigt ein Schaftfräswerkzeug (1 ) mit dem Durchmesser dF, der durch den Mittelpunkt MF gekennzeichneten Fräserachse (2) und die Vorschubbahn (3) des Fräsermittelpunktes. Im Abstand A zur Fräserachse ist ein dem Fräservolumen entsprechendes Hüllvolumen (4) mit dem Durchmesser dMHüii und dem Mittelpunkt M dargestellt, das durch den Verschnitt mit der Fräsermantelfläche (5) reduziert wird. In dem Hüllvolumen ist ein Absaugmundstück (6) angeordnet, das auf der der Fräsermantelfläche zugewandten Seite eine Öffnung (7) hat. Das Absaugmundstück bildet eine starre Einheit mit dem Verbindungselement (8), das um die Fräserachse (2) gesteuert drehbar ist. Fig. 1 shows a Schaftfräswerkzeug (1) with the diameter d F , characterized by the midpoint M F cutter axis (2) and the feed path (3) of the cutter center. At a distance A from the cutter axis, an envelope volume (4) corresponding to the cutter volume with the diameter d M and the center M is shown, which is reduced by the cut with the cutter casing surface (5). In the envelope volume, a suction mouthpiece (6) is arranged, which has an opening (7) on the side facing the cutter jacket surface. The suction mouthpiece forms a rigid unit with the connecting element (8), which is rotatably controlled about the cutter axis (2).
Fig. 2 stellt einen vergrößerten Ausschnitt einer Vorschubbahn (3) des Fräsermittelpunktes im Vollschnitt dar. Der Fräsermittelpunkt MF bewegt sich auf der Bahn um ein Inkrement dsF, das klein im Vergleich zum Abstand A ist, von MF1 nach MF2. Der. Mittelpunkt MM des Absaug mundstücks (6) liegt im Abstand A auf der Vorschubbahn (3) und bewegt sich auf ihr von M i nach M 2- Dies wird durch Drehung des Verbindungselements mit dem Abstand A um das Inkrement d(pM von der Abstandslage A1 in die Lage A2 erreicht. Fig. 2 shows an enlarged section of a feed path (3) of the cutter center point in full section. The cutter center M F moves on the path by an increment ds F , which is small compared to the distance A, from M F1 to M F2 . Of the. Center M M of the suction mouthpiece (6) is located at a distance A on the feed path (3) and moves on her from M i to M 2- This is by rotation of the connecting element with the distance A by the increment d (p M of the Distance position A1 reached in the position A2.
Fig. 3 stellt ein Absaugmundstück dar, dessen Breite dM deutlich kleiner als der Durchmesser des Hüllvolumens dMHün ist. Die Hilfsstrecke H verbindet den Fräsermittelpunkt MF und eine Außenkante (9) des Absaugmundstücks und schließt mit der Abstandsstrecke A den Winkel <p2 ein. Bei Drehung des Mundstücks von <p2 auf ψι berührt die Außenkante des Mundstücks die gefräste Fläche. Um das Entweichen des Staubstroms vorbei an der Außenkante (9) zu vermeiden, wird das Mundstück um einen Differenzwinkel Δφ = - φ2, der praktisch um einen kleinen Sicherheitsabstand vermindert wird, zur Seite des Schneidenaustritts verdreht. Fig 4 stellt einen Fräser (1 ) mit dem Durchmesser dF dar, der sich auf einer Vorschubbahn (3) bewegt. Er bearbeitet das Werkstück (10), das eine Ausgangsfläche (12) und eine gefertigte Fläche (13) aufweist, im Teilschnitt mit einem Arbeitseingriff von ae < dF/2 im Gleichlauf (1 1 ). Der Mittelpunkt MM folgt dem Fräsermittelpunkt MF im Abstand A auf der Vorschubbahn (3). Fig. 3 illustrates a suction mouthpiece whose width d M is significantly smaller than the diameter of the envelope volume d M Hün. The auxiliary path H connects the cutter center M F and an outer edge (9) of the Absaugmundstücks and includes the distance A distance the angle <p 2 a. Upon rotation of the mouthpiece from <p 2 to ψι the outer edge of the mouthpiece touches the milled surface. In order to avoid the escape of the dust flow past the outer edge (9), the mouthpiece is rotated by a differential angle Δφ = - φ 2 , which is practically reduced by a small safety distance, to the side of the cutting exit. 4 shows a milling cutter (1) with the diameter d F , which moves on a feed path (3). He works the workpiece (10) having an output surface (12) and a finished surface (13), in partial section with a working engagement of a e <d F / 2 in synchronism (1 1). The center M M follows the cutter center M F at a distance A on the feed path (3).
Fig 5 stellt einen Fräser (1 ) mit dem Durchmesser dF dar, der sich auf einer Vorschubbahn (3) bewegt. Er bearbeitet das Werkstück (10), das eine Ausgangsfläche (12) und eine gefertigte Fläche (13) aufweist, im Teilschnitt mit einem Arbeitseingriff von ae < dF/2 im Gegenlauf (14). Der Fräsermittelpunkt MF bewegt sich auf der Vorschubbahn (3) um ein Inkrement dsF von MF1 nach MF2. Unter Einhaltung des kleinen Sicherheitsabstands S zur Ausgangsfläche (12) ergibt sich die Drehung des Absaugmundstücks (6) um das Inkrement d<pM. FIG. 5 shows a milling cutter (1) with the diameter d F , which moves on a feed path (3). It works the workpiece (10), which has an output surface (12) and a finished surface (13), in partial section with a working engagement of a e <d F / 2 in the opposite direction (14). The cutter center point M F moves on the feed path (3) by an increment ds F from M F1 to M F2 . In compliance with the small safety distance S to the output surface (12) results in the rotation of the Absaugmundstücks (6) by the increment d <p M.
Fig. 6 stellt einen Fräser (1 ) mit dem Durchmesser dF dar, der sich auf einer Vorschubbahn (3) bewegt. Er bearbeitet das Werkstück (10), das eine Ausgangsfläche (12) und eine gefertigte Fläche ( 13) aufweist, im Teilschnitt mit einem Arbeitseingriff von ae < dF/2 im Gleichlauf (1 1 ). Der Mittelpunkt MM folgt dem Fräsermittelpunkt MF im Abstand A auf der Vorschubbahn (3).Zur Lenkung des Staubstroms weist das Absaugmundstück auf der dem Fräser abgewandten Seite einen Kanal zur Druckluftzuführung (15) auf, der zum Fräser hin Druckluftöffnungen (16) hat. Fig. 6 shows a cutter (1) with the diameter d F , which moves on a feed path (3). He works the workpiece (10) having an output surface (12) and a finished surface (13), in partial section with a working engagement of a e <d F / 2 in synchronism (1 1). The center M M follows the cutter center M F at a distance A on the feed path (3) .To guide the dust flow, the suction mouthpiece on the side facing away from the cutter a channel to the compressed air supply (15), the compressed air openings (16) has towards the cutter ,
Fig. 7 zeigt im oberen Teil eine Bearbeitungsspindel (17) mit Werkzeug und Absaugvorrichtung (18) in der Seitenansicht, im unteren Teil ein plattenförmiges Werkstück (10) mit geschnittenem Werkzeug (1 ) und Absaugmundstück (6) in der Draufsicht. Das Absaugmundstück (6) folgt dem Werkzeug (1 ) und ist in Bezug auf die Werkzeugspindel (17) um die Achse C gesteuert drehbar. Das Absaugmundstück (6) ist entlang der Werkzeugspindelachse C (19) in z-Richtung verschiebbar, wobei es mit Hilfe einer Feder (20) nach in z-Richtung (21 ) gedrückt und mit der Führung (22) und durch einen Anschlag (23) begrenzt wird. Fig. 7 shows in the upper part of a machining spindle (17) with tool and suction device (18) in the side view, in the lower part of a plate-shaped workpiece (10) with cut tool (1) and suction nozzle (6) in plan view. The suction mouthpiece (6) follows the tool (1) and is rotatable with respect to the tool spindle (17) controlled about the axis C. The suction mouthpiece (6) is displaceable along the tool spindle axis C (19) in the z-direction, being pressed by means of a spring (20) in the z-direction (21) and with the guide (22) and by a stop (23 ) is limited.
Fig. 8 zeigt den Ablauf, wenn ein Werkzeug (1 ) bei montierter Absaugvorrichtung (18) in das Werkstück (10) in z-Richtung (21 ) eintaucht (normal zur Oberfläche). Zunächst wird das Absaugmundstück (6) entgegen der Vorschubrichtung (in diesem Fall entgegen z-Richtung) (21 ) relativ zum Werkzeug (1 ) verschoben (Schritt 1 -3). Sobald das Werkzeug entlang des Werkstücks, in x-Richtung (24), (tangential zur Oberfläche) verfahren ist, gleitet das Absaugmundstück in z- Richtung (21 ) in das entstandene Hüllvolumen (4) (Schritt 4). Fig. 8 shows the sequence when a tool (1) with mounted suction device (18) in the workpiece (10) in the z-direction (21) is immersed (normal to the surface). First, the suction mouthpiece (6) is displaced counter to the feed direction (in this case counter to the z direction) (21) relative to the tool (1) (step 1 -3). As soon as the tool has moved along the workpiece, in the x direction (24) (tangential to the surface), the suction mouthpiece slides in the z direction (21) into the resulting envelope volume (4) (step 4).
Fig 9 zeigt eine Werkzeugspindel (17) mit einem Zerspanungswerkzeug (1 ), das ein Werkstück (10) im Vollschnitt bearbeitet, in der Seitenansicht und in der Draufsicht. Auf der der Spindel abgewahdten Seite des Werkstücks ist eine Haube (25) mit Äbsaügmundstück (6) angeordnet, die von einem in translatorischen und rotatorischen Achsen steuerbaren Bewegungsgerät (26) geführt wird. 9 shows a tool spindle (17) with a cutting tool (1), which processes a workpiece (10) in full section, in side view and in plan view. On the side of the workpiece which is sloped off from the spindle, there is arranged a hood (25) with an abdominal mouthpiece (6), which is guided by a translatable and rotary axes controllable movement device (26).
Fig 10 zeigt eine Werkzeugspindel (17) mit einem Zerspanungswerkzeug (1 ), das ein Werkstück (10) im Vollschnitt bearbeitet, in der Seitenansicht und in der Draufsicht. Auf der der Spindel zugewandten Seite des Werkstücks (10) umschließt eine Haube (25) das Werkzeug (1 ) und geht im Bereich der Nut in das Absaugmundstück (6) über. 10 shows a tool spindle (17) with a cutting tool (1), which processes a workpiece (10) in full section, in side view and in plan view. On the side of the workpiece (10) facing the spindle, a hood (25) encloses the tool (1) and merges into the suction mouthpiece (6) in the region of the groove.
Bezugszeichenliste: LIST OF REFERENCE NUMBERS
(1 ) Schaftfräswerkzeug (1) End milling tool
(2) Fräserachse  (2) cutter axis
(3) Vorschubbahn des Fräsermittelpunktes  (3) Feed path of the cutter center
(4) Hüllvolumen  (4) envelope volume
(5) Fräsermantelfläche  (5) Cutter surface
(6) Absaugmundstück  (6) Suction mouthpiece
(7) Öffnung des Absaugmundstücks  (7) Opening of the suction mouthpiece
(8) Verbindungselement  (8) connecting element
(9) Außenkante  (9) outer edge
(10) Werkstück  (10) workpiece
(1 1 ) Gleichlauf  (1 1) Synchronism
(12) Ausgangsfläche  (12) exit area
(13) gefertigte Fläche  (13) manufactured surface
(14) Gegenlauf  (14) mating
(15) Druckluftzuführung  (15) Compressed air supply
(16) Druckluftöffnungen  (16) Compressed air openings
(17) Bearbeitungsspindel  (17) Machining spindle
(18) Absaugvorrichtung  (18) Suction device
(19) Werkzeugspindelachse  (19) Tool spindle axis
(20) Feder  (20) Spring
(21 ) z-Richtung  (21) z-direction
(22) Führung  (22) Leadership
(23) Anschlag  (23) stop
(24) x-Richtung  (24) x direction
(25) Haube  (25) hood
(26) Bewegungsgerät  (26) Motion device

Claims

Patentansprüche: claims:
1. Absaugeinrichtung zum Fräsen und Schleifen, insbesondere Besäumfräsen oder - schleifen, die dadurch gekennzeichnet ist, dass das Absaugmundstück hinter einem Werkzeug so nachgeführt wird, das es bezogen auf das Bauteil in dem vom Werkzeug aktuell oder bei der Vorbearbeitung aufgespannten Hüllvolumen bleibt, beim Besäumen im Vollschnitt insbesondere in der bearbeiteten Nut 1. suction device for milling and grinding, in particular Besäumfräsen or - grinding, which is characterized in that the Absaugmundstück is tracked behind a tool so that it remains based on the component in the spanned by the tool or in the pre-processing envelope volume when trimming in full section, especially in the machined groove
2. Absaugeinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitung im Vollschnitt oder im Teilschnitt bei Gleichlauf oder überwiegendem Gleichlauf geschieht, wobei der Mittelpunkt eines das Absaugmundstück umschließenden Hüllvolumens mit dem Werkzeugdurchmesser durch Drehung um eine zur Werkzeugdrehachse parallele, vorzugsweise koaxiale Achse der Werkzeugmittelpunktsbahn im Abstand beider Punkte folgt.  2. Suction device according to claim 1, characterized in that the machining is done in full or partial section in synchronism or predominant synchronization, wherein the center of the suction mouth enclosing envelope volume with the tool diameter by rotation about an axis parallel to the tool axis, preferably coaxial axis of the tool center point in Distance between both points follows.
3. Absaugeinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitung im Teilschnitt mit einem Arbeitseingriff bei Gegenlauf oder überwiegendem Gegenlauf geschieht, wobei das Absaugmundstück dem sich entlang der Bauteilendkontur fortbewegenden Werkzeug dergestalt folgt, dass die Außenkontur des Mundstücks gegenüber der um den Arbeitseingriff zur Endkontur äquidistanten Ausgangsfläche durch Drehung um eine zur Werkzeugachse parallele, vorzugsweise koaxiale Drehachse einen kleinen Sicherheitsabstand einhält.  3. Suction device according to claim 1, characterized in that the machining is done in partial section with a working engagement at counter or predominantly countercurrent, wherein the Absaugmundstück follows the moving along the Bauteilendkontur tool in such a way that the outer contour of the mouthpiece relative to the work to the final contour Equidistant output surface by rotation about a parallel to the tool axis, preferably coaxial axis of rotation maintains a small safety distance.
4. Absaugeinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass auf der Ober- oder Unterseite des bearbeiteten Bauteil das Absaugmundstück in eine Haube übergeht, deren Durchmesser nicht wesentlich größer als der Werkzeugdurchmesser, vorzugsweise kleiner als der dreifache Werkzeugdurchmesser ist.  4. Suction device according to claim 1, characterized in that on the top or bottom of the machined component, the suction mouthpiece merges into a hood whose diameter is not substantially larger than the tool diameter, preferably smaller than three times the tool diameter.
5. Fräs- oder Schleifvorrichtung mit einem Roboter und einer Absaugvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugspindel parallel, insbesondere koaxial zu einer, vorzugsweise zur letzten Handachse angeordnet ist, um die Drehung der Absaugdüse mit dieser Achse zu bewerkstelligen, wobei vorzugsweise das Absaugmundstück und oder die Haube mit dem Werkzeug wechselbar sind.  5. milling or grinding device with a robot and a suction device according to claim 1, characterized in that the tool spindle is arranged parallel, in particular coaxially to one, preferably to the last hand axis, to accomplish the rotation of the suction nozzle with this axis, preferably the Suction nozzle and or the hood with the tool are changeable.
6. Fräs- oder Schleifvorrichtung für im wesentlichen ebene Bauteile mit einer vorzugsweise in 3 NC-Achsen steuerbaren Werkzeugmaschine und einer Absaugvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass parallel, insbesondere koaxial zur Werkzeugspindel eine CNC-gesteuerte Drehachse angeordnet ist, um die Drehung des Absaugmundstücks mit dieser Achse zu bewerkstelligen, wobei vorzugsweise das Absaugmundstück und oder die Haube mit dem Werkzeug wechselbar sind.  6. milling or grinding device for substantially planar components with a preferably controllable in 3 NC axes machine tool and a suction device according to claim 1, characterized in that parallel, in particular coaxial with the tool spindle, a CNC-controlled rotation axis is arranged to the rotation of Absaugmundstücks accomplish with this axis, wherein preferably the suction mouthpiece and or the hood are interchangeable with the tool.
7. Fräs- oder Schleifvorrichtung für einfach bzw. zweifach gekrümmte Bauteile mit einer vorzugsweise in 4 bzw. in 5 NC-Achsen steuerbaren Werkzeugmaschine und einer Absaugvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass parallel, insbesondere koaxial zur Werkzeugspindel eine zusätzliche CNC-gesteuerte Drehachse angeordnet ist, um die Drehung des Absaugmundstücks mit dieser Achse zu bewerkstelligen wobei vorzugsweise das Absaugmundstück und oder die Haube mit dem Werkzeug wechselbar sind. 7. milling or grinding device for single or double curved components with a preferably in 4 or in 5 NC axes controllable machine tool and a suction device according to claim 1, characterized in that parallel, in particular coaxial with the tool spindle an additional CNC-controlled rotation axis is arranged to accomplish the rotation of the suction mouthpiece with this axis preferably wherein the suction mouthpiece and or the hood are exchangeable with the tool.
8. Absaugeinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Absaugmundstück wirkstellennah im Hüllvolumen durch separate NC-Achsen, insbesondere einen separaten kooperierenden Industrieroboter, der Achse des im Eingriff befindlichen Werkzeugs in Position und Orientierung nachgeführt wird.  8. Suction device according to claim 1, characterized in that the suction mouthpiece close to the action in the envelope volume by separate NC axes, in particular a separate cooperating industrial robot, the axis of the tool in engagement is tracked in position and orientation.
9. Die Erfindung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet ist, dass gewölbte flächige bzw.  9. The invention according to claim 1, characterized in that curved flat or
Massivbauteile mit der Stirn und dem Umfang des Werkzeugs bearbeitet werden.  Solid components are machined with the forehead and the circumference of the tool.
10. Absaugeinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Breite des Absaugmundstücks das 0.7- bis 0.95-fache des Fräserdurchmessers ist.  10. Suction device according to claim 1, characterized in that the width of the Absaugmundstücks is 0.7 to 0.95 times the cutter diameter.
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