AT14275U1 - milling tool - Google Patents
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Abstract
Es wird ein Fräswerkzeug (1) bereitgestellt, mit: einem Kopfabschnitt (2), der eine Mehrzahl von spiralförmig umlaufenden Schneiden (S1, S2, ..., Sn), die eine Rotationsrichtung (R) des Fräswerkzeugs um eine Rotationsachse (Z) bestimmen, und jeweils zwischen den Schneiden angeordnete Spannuten aufweist (N1, N2, ..., Nn), und einem Einspannabschnitt (3) zur Aufnahme an einer Bearbeitungsmaschine. Zumindest eine erste spiralförmig umlaufende Schneide (S1) und eine zweite spiralförmig umlaufende Schneide (S2), die der ersten spiralförmig umlaufenden Schneide (S1) durch eine zweite Spannut (N2) getrennt in der Rotationsrichtung (R) nachfolgt, sind derart angeordnet, dass an jeder axialen Position des Kopfabschnitts (2) der Spiralwinkel (β) der zweiten Schneide (S2) kleiner als der Spiralwinkel (α) der ersten Schneide (S1) ist und der Kernradius (K2) der zweiten Spannut (N2) von einem freien Ende (2a) des Kopfabschnitts (2) in Richtung des Einspannabschnitts (3) abnimmt.A milling tool (1) is provided, comprising: a head section (2) having a plurality of spirally rotating cutting edges (S1, S2, ..., Sn), which has a rotational direction (R) of the milling tool about an axis of rotation (Z) and each having flutes disposed between the blades (N1, N2, ..., Nn), and a chucking portion (3) for receiving on a processing machine. At least a first spirally revolving cutting edge (S1) and a second spirally revolving cutting edge (S2) following the first spirally revolving cutting edge (S1) through a second flute (N2) in the direction of rotation (R) are arranged such that each axial position of the head portion (2) the spiral angle (β) of the second cutting edge (S2) is smaller than the spiral angle (α) of the first cutting edge (S1) and the core radius (K2) of the second flute (N2) is from a free end (S2) 2a) of the head section (2) decreases in the direction of the clamping section (3).
Description
Beschreibungdescription
FRÄSWERKZEUGMILLING TOOL
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fräswerkzeug mit einem Kopfabschnitt, der eineMehrzahl von spiralförmig umlaufenden Schneiden aufweist, und einem Einspannabschnitt zurAufnahme an einer Bearbeitungsmaschine.The present invention relates to a milling tool having a head portion having a plurality of spirally-circulating cutting edges, and a clamping portion for receiving on a processing machine.
[0002] Derartige Fräswerkzeuge kommen z.B. für eine zerspanende Bearbeitung von insbe¬sondere metallischen Materialien zum Einsatz und können eine unterschiedliche Anzahl vonspiralförmig umlaufenden Schneiden aufweisen. Solche Fräswerkzeuge werden z.B. ausSchnellarbeitsstahl oder bevorzugt aus Hartmetall gefertigt. Unter Hartmetall wird vorliegend einVerbundwerkstoff verstanden, bei dem harte Teilchen, die insbesondere durch Karbide, Karbo-nitride und/oder Oxokarbonitride der Elemente der Gruppen IVb bis Vlb des Periodensystemsder Elemente gebildet sein können, in einer duktilen metallischen Matrix eingebettet sind, dieinsbesondere aus Co, Ni, Fe oder einer Legierung von diesen gebildet sein kann. In den meis¬ten Fällen sind die harten Teilchen dabei zumindest überwiegend durch Wolframkarbid gebildetund die metallische Matrix besteht aus Co.Such milling tools come e.g. for a machining of particular metallic materials used and may have a different number of spiral-shaped circumferential cutting. Such milling tools are e.g. made of high-speed steel or preferably made of hard metal. In the present case, cemented carbide is understood to mean a composite material in which hard particles, which may in particular be formed by carbides, carbonitrides and / or oxocarbonitrides of the elements of groups IVb to Vlb of the Periodic Table of the Elements, are embedded in a ductile metallic matrix, in particular composed of Co, Ni, Fe or an alloy of these may be formed. In most cases, the hard particles are at least predominantly formed by tungsten carbide and the metallic matrix consists of Co.
[0003] Bei herkömmlichen Fräswerkzeugen der eingangs beschriebenen Art sind die spiralför¬mig umlaufenden Schneiden üblicherweise identisch zueinander ausgebildet und gleichmäßigüber den Umfang des Kopfabschnitts verteilt. Bei der Bearbeitung von Werkstücken durchFräsen rotiert das Fräswerkzeug um eine Rotationsachse und die Schneiden treten dabei im¬mer wieder in das zu bearbeitende Material ein und wieder aus diesem aus. Bei identisch aus¬gebildeten und gleichmäßig verteilten Schneiden resultieren dabei zum Teil relativ große Vibra¬tionen.In conventional milling tools of the type described above, the spirally rotating cutting edges are usually formed identically to each other and distributed uniformly over the circumference of the head section. During the machining of workpieces by milling, the milling tool rotates about an axis of rotation and the cutting edges in this case again enter the material to be machined and again out of it. In identically formed and uniformly distributed cutting edges, this sometimes results in relatively large vibrations.
[0004] In der DE 10 2010 025 148 A1 ist ein Fräswerkzeug beschrieben, bei dem die Laufruhebeim Fräsen dadurch erhöht werden soll, dass eine Ungleichteilung sämtlicher spiralförmigverlaufender Schneiden vorgenommen wird, d.h. die Winkelabstände in Umfangsrichtung zwi¬schen benachbarten Schneiden unterschiedlich gewählt werden, und die spiralförmig verlau¬fenden Schneiden verschiedene Spiralwinkel aufweisen.In DE 10 2010 025 148 A1 a milling tool is described in which the smoothness of the milling is to be increased by making a misalignment of all spiral-running cutting is made, i. the angular intervals in the circumferential direction between adjacent cutting edges are selected differently, and the spirally extending cutting edges have different spiral angles.
[0005] Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Fräswerkzeug bereitzustel¬len, das sich insbesondere sehr vibrationsarm betreiben lässt und dabei einen verbessertenSpanabfluss bereitstellt.It is an object of the present invention, bereitzustel¬len an improved milling tool, which can be operated in particular very low vibration and thereby provides an improved chip runoff.
[0006] Die Aufgabe wird durch ein Fräswerkzeug nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiter¬bildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.The object is achieved by a milling tool according to claim 1. Advantageous further developments are specified in the dependent claims.
[0007] Das Fräswerkzeug hat einen Kopfabschnitt, der eine Mehrzahl von spiralförmig umlau¬fenden Schneiden, die eine Rotationsrichtung des Fräswerkzeugs um eine Rotationsachsebestimmen, und jeweils zwischen den Schneiden angeordnete Spannuten aufweist, und einenEinspannabschnitt zur Aufnahme an einer Bearbeitungsmaschine. Zumindest eine erste spiral¬förmig umlaufende Schneide und eine zweite spiralförmig umlaufende Schneide, die der erstenspiralförmig umlaufenden Schneide durch eine zweite Spannut getrennt in der Rotationsrich¬tung nachfolgt, sind derart angeordnet, dass an jeder axialen Position des Kopfabschnitts derSpiralwinkel der zweiten Schneide kleiner als der Spiralwinkel der ersten Schneide ist und derKernradius der zweiten Spannut von einem freien Ende des Kopfabschnitts in Richtung desEinspannabschnitts abnimmt.The milling tool has a head portion having a plurality of spirally circulating cutting edges defining a rotational direction of the milling tool about a rotational axis and flutes respectively disposed between the cutting edges, and a clamping portion for receiving on a processing machine. At least one first spiral-shaped circumferential cutting edge and a second spiral-cutting cutting edge following the first spiral-shaped cutting edge separated by a second chip flute in the rotational direction are arranged such that at each axial position of the head portion the spiral angle of the second cutting edge is smaller than that of FIG Spiral angle of the first cutting edge and the core radius of the second flute decreases from a free end of the head portion toward the clamping portion.
[0008] Sofern in dem vorliegenden Kontext die Begriffe „axial“, „radial“ oder „tangential“ ver¬wendet werden, beziehen sich diese immer auf die Rotationsachse des Fräswerkzeugs, sofernsich nicht aus dem jeweiligen Kontext ausdrücklich etwas anderes ergibt. Unter dem Spiralwin¬kel der Schneide ist dabei in dem vorliegenden Zusammenhang der Winkel zu verstehen, dendie Tangente an die Schneide bei Ansicht in radialer Blickrichtung (senkrecht zur Rotationsach¬se) auf die Schneide mit der Rotationsachse einschließt. Dabei ist zu beachten, dass sich derSpiralwinkel insbesondere über die axiale Erstreckung der Schneide verändern kann, wie noch eingehender erläutert wird, sodass der Spiralwinkel an der jeweiligen axialen Position derSchneide zu bestimmen ist. Unter dem Kernradius der Spannut ist in dem vorliegenden Zu¬sammenhang jeweils der Abstand des tiefsten Punktes der Spannut (an der jeweiligen axialenPosition der Spannut) von der Rotationsachse zu verstehen. Da der Spiralwinkel der erstenSchneide an jeder axialen Position größer ist als der Spiralwinkel der dieser nachfolgendenzweiten Schneide, läuft die erste Schneide in ihrem Verlauf von dem freien Ende des Kopfab¬schnitts zu dem Einspannabschnitt stärker in Umfangsrichtung nach hinten als die zweiteSchneide, sodass die tangentiale Breite der zweiten Spannut (somit der Winkelabstand in Um¬fangsrichtung zwischen der ersten Schneide und der zweiten Schneide) mit zunehmendemAbstand von dem freien Ende des Kopfabschnitts abnimmt. Mit anderen Worten wird die zweiteSpannut somit bezüglich ihrer tangentialen Erstreckung in Richtung des Einspannabschnittsschmaler. Da der Kernradius der zweiten Spannut von einem freien Ende des Kopfabschnitts inRichtung des Einspannabschnitts abnimmt, nimmt aber gleichzeitig die Tiefe der zweiten Span¬nut in Richtung des Einspannabschnitts zu. In dieser Weise wird erreicht, dass die Querschnitts¬fläche der zweiten Spannut über die axiale Länge des Kopfabschnitts im Wesentlichen konstantgehalten werden kann, sodass eine gute Spanabfuhr über die zweite Spannut aufrechterhaltenwerden kann. Im Vergleich mit einer Ausgestaltung, bei der der Kernradius einer sich in Um¬fangsrichtung verjüngenden Spannut konstant gehalten wird, wird somit eine verbesserteSpanabfuhr durch die Spannut erreicht. Durch die unterschiedliche Steigung der ersten spiral¬förmig umlaufenden Schneide und der zweiten spiralförmig umlaufenden Schneide wird dabeieine hohe Laufruhe des Fräswerkzeugs erzielt.If the terms "axial", "radial" or "tangential" are used in the present context, these always refer to the axis of rotation of the milling tool, unless expressly stated otherwise from the respective context. The spiral angle of the cutting edge in the present context means the angle at which the tangent to the cutting edge encloses the cutting edge with the axis of rotation when viewed in the radial direction (perpendicular to the rotation axis). It should be noted that the spiral angle can vary in particular over the axial extent of the cutting edge, as will be explained in more detail, so that the helix angle is to be determined at the respective axial position of the cutting edge. In the present context, the core radius of the flute is to be understood as meaning in each case the distance of the lowest point of the flute (at the respective axial position of the flute) from the axis of rotation. Since the spiral angle of the first cutting edge at each axial position is greater than the spiral angle of this subsequent second cutting edge, the first cutting edge in its course from the free end of the Kopfab¬schnitt to the clamping section more in the circumferential direction to the rear than the second cutting, so that the tangential width the second flute (thus the angular distance in the circumferential direction between the first blade and the second blade) decreases with increasing distance from the free end of the head portion. In other words, the second clamping groove thus becomes narrower with respect to its tangential extension in the direction of the clamping section. Since the core radius of the second flute decreases from a free end of the head section in the direction of the chucking section, but at the same time the depth of the second chip groove increases in the direction of the chucking section. In this way, it is achieved that the cross-sectional area of the second flute can be kept substantially constant over the axial length of the head portion, so that a good chip removal via the second flute can be maintained. In comparison with a configuration in which the core radius of a flute tapering in the circumferential direction is kept constant, improved chip removal by the flute is thus achieved. Due to the different pitch of the first spiral-shaped circumferential cutting edge and the second spiral-shaped cutting edge, a high level of running smoothness of the milling tool is achieved.
[0009] Gemäß einer Weiterbildung nimmt der Spiralwinkel der ersten Schneide von einemersten Wert an dem freien Ende des Kopfabschnitts auf einen zweiten Wert in dem an denEinspannabschnitt angrenzenden Bereich zu. Mit anderen Worten bedeutet dies, dass derSpiralwinkel mit zunehmendem Abstand von dem freien Ende größer wird. Durch diese Ausge¬staltung wird insbesondere bei einem Fräsen von tieferen Nuten ein verbesserter Austrag vonSpänen erreicht, da die Späne in dem weiter in Richtung Einspannabschnitt befindlichen Be¬reich des Kopfabschnitts stärker in Richtung Einspannabschnitt abgelenkt werden. Der Spiral¬winkel der ersten Schneide kann dabei insbesondere bevorzugt kontinuierlich zunehmen, es istjedoch auch ein anderer Verlauf möglich. Insbesondere eine lineare Zunahme des Spiralwinkelsermöglicht eine kostengünstige Fertigung des Fräswerkzeugs.According to a further development, the spiral angle of the first cutting edge increases from a first value at the free end of the head section to a second value in the region adjacent to the clamping section. In other words, this means that the spiral angle becomes larger as the distance from the free end increases. As a result of this embodiment, an improved discharge of chips is achieved, in particular when milling deeper grooves, since the chips are more strongly deflected in the direction of the clamping section in the region of the head section located further in the direction of the clamping section. The spiral angle of the first cutting edge may in particular preferably increase continuously, but another course is also possible. In particular, a linear increase in helix angle allows cost-effective production of the milling tool.
[0010] Gemäß einer Weiterbildung nimmt auch der Spiralwinkel der zweiten Schneide voneinem ersten Wert an dem freien Ende des Kopfabschnitts auf einen zweiten Wert in dem anden Einspannabschnitt angrenzenden Bereich zu, sodass auch der Spiralwinkel der zweitenSchneide mit zunehmendem Abstand von dem freien Ende größer wird. Wiederum kann derSpiralwinkel der zweiten Schneide bevorzugt kontinuierlich zunehmen, es ist jedoch auch einanderer Verlauf möglich. Insbesondere eine lineare Zunahme des Spiralwinkels ermöglicht einekostengünstige Fertigung des Fräswerkzeugs.According to a further development, the spiral angle of the second cutting edge also increases from a first value at the free end of the head section to a second value in the region adjacent to the clamping section, so that the spiral angle of the second cutting edge increases with increasing distance from the free end. Again, the spiral angle of the second cutting edge may preferably increase continuously, but it is also possible to follow one another. In particular, a linear increase in the spiral angle allows cost-effective production of the milling tool.
[0011] Gemäß einer Weiterbildung nimmt der Spiralwinkel der ersten Schneide von einemersten Wert a1 an dem freien Ende des Kopfabschnitts auf einen zweiten Wert a2 in dem anden Einspannabschnitt angrenzenden Bereich zu, der Spiralwinkel der zweiten Schneide nimmtvon einem ersten Wert ß1 an dem freien Ende des Kopfabschnitts auf einen zweiten Wert ß2 indem an den Einspannabschnitt angrenzenden Bereich zu und der Spiralwinkel der zweitenSchneide nimmt von dem freien Ende des Kopfabschnitts zu dem an den Einspannabschnittangrenzenden Bereich stärker zu als der Spiralwinkel der ersten Schneide, sodass gilt: (ß2 - ß1)> (α2 - a1). In diesem Fall ist die Zunahme des anfänglich kleineren Spiralwinkels der zweitenSchneide größer als die Zunahme des anfänglich größeren Spiralwinkels der ersten Schneide,sodass der Unterschied im Spiralwinkel zwischen der ersten Schneide und der nachfolgendenzweiten Schneide mit zunehmendem Abstand von dem freien Ende abnimmt. In dieser Weiseist es auch bei einer relativ großen axialen Länge des Kopfabschnitts ermöglicht, im Bereichdes freien Endes einen relativ großen Unterschied im Spiralwinkel zu realisieren, der sich posi¬tiv auf die Laufruhe auswirkt, ohne dass eine zu starke Verengung der zweiten Spannut in derUmfangsrichtung in dem an den Einspannabschnitt angrenzenden Bereich resultiert.According to a further development, the helix angle of the first blade increases from a first value a1 at the free end of the head portion to a second value a2 in the region adjacent to the chuck portion, the spiral angle of the second blade decreases from a first value β1 at the free end of the chuck Head portion to a second value β2 in the area adjacent to the chuck portion, and the spiral angle of the second cut increases from the free end of the head portion to the portion adjacent to the chuck portion more than the helix angle of the first blade, so that: (β2 - β1) > (α2 - a1). In this case, the increase of the initially smaller spiral angle of the second cutting edge is greater than the increase of the initially larger spiraling angle of the first cutting edge, so that the difference in the spiral angle between the first cutting edge and the subsequent second cutting edge decreases with increasing distance from the free end. In this way, even with a relatively large axial length of the head section, it is possible to realize a relatively large difference in the helix angle in the area of the free end, which positively affects the smoothness without excessive narrowing of the second flute in the circumferential direction the area adjacent to the chucking portion results.
[0012] Gemäß einer Weiterbildung weist der Kopfabschnitt n spiralförmig verlaufende Schnei¬den auf, mit: η ε {3; 4; 5; 6}. Es hat sich gezeigt, dass insbesondere diese Anzahl von Schnei¬den zu guten Zerspanungsergebnissen führt. Besonders bevorzugt ist eine Ausgestaltung mit 4oder 6 Schneiden (d.h. n = 4 oder n = 6).According to a further development, the head section has n spirally running cuts, with: η ε {3; 4; 5; 6}. It has been shown that in particular this number of Schnei¬den leads to good machining results. Particularly preferred is an embodiment with 4 or 6 blades (i.e., n = 4 or n = 6).
[0013] Gemäß einer Weiterbildung weist der Kopfabschnitt n spiralförmig umlaufende Schnei¬den auf und der Winkelabstand in Umfangsrichtung zwischen der ersten spiralförmig umlaufen¬den Schneide und der zweiten spiralförmig umlaufenden Schneide an dem freien Ende desKopfabschnitts ist größer als 360°/n. In diesem Fall ist der Winkelabstand zwischen der erstenSchneide und der zweiten Schneide am freien Ende somit gegenüber einer gleichmäßigenTeilung vergrößert, sodass auch bei einer großen axialen Länge des Kopfabschnitts eine zustarke Verringerung der Breite der zweiten Spannut in Umfangsrichtung verhindert ist.According to a further development, the head portion has n spiral-shaped Schnei¬den on and the angular distance in the circumferential direction between the first spirally umlauf¬den cutting edge and the second spirally rotating cutting edge at the free end of the Kopfabschnitts is greater than 360 ° / n. In this case, the angular distance between the first cutting edge and the second cutting edge at the free end is thus increased from a uniform pitch, so that even with a large axial length of the head portion, a substantial reduction in the width of the second flute in the circumferential direction is prevented.
[0014] Gemäß einer Weiterbildung ist der Winkelabstand in Umfangsrichtung zwischen derersten spiralförmig umlaufenden Schneide und der zweiten spiralförmig umlaufenden Schneidein dem an den Einspannabschnitt angrenzenden Bereich kleiner als 360 °/n. In diesem Fall istder Winkelabstand zwischen der ersten Schneide und der zweiten Schneide in der Nähe desEinspannabschnitts somit gegenüber einer gleichmäßigen Teilung verkleinert. In diesem Fall istdie für die Laufruhe vorteilhafte ungleiche Aufteilung der Schneiden sehr ausgewogen über dieaxiale Länge des Kopfabschnittes verteilt, sodass sich ein besonders vorteilhaftes Zer¬spanungsverhalten ergibt.According to a further development, the angular distance in the circumferential direction between the first spirally rotating cutting edge and the second spirally rotating cutting edge in the region adjacent to the clamping section is less than 360 ° / n. In this case, the angular distance between the first cutting edge and the second cutting edge in the vicinity of the clamping portion is thus reduced from a uniform pitch. In this case, the uneven distribution of the cutting edges, which is advantageous for the smoothness of motion, is distributed in a very balanced manner over the axial length of the head section, so that a particularly advantageous decomposition behavior results.
[0015] Gemäß einer Weiterbildung ist eine dritte spiralförmig umlaufende Schneide, die derzweiten spiralförmig umlaufenden Schneide durch eine dritte Spannut getrennt in der Rotations¬richtung nachfolgt, derart angeordnet, dass der Spiralwinkel der dritten Schneide an jeder axia¬len Position des Kopfabschnitts größer als der Spiralwinkel der zweiten Schneide ist. In diesemFall läuft die dritte Schneide in ihrem Verlauf von dem freien Ende des Kopfabschnitts zu demEinspannabschnitt stärker in Umfangsrichtung nach hinten als die zweite Schneide, sodass dietangentiale Breite der dritten Spannut (somit der Winkelabstand in Umfangsrichtung zwischender zweiten Schneide und der dritten Schneide) mit zunehmendem Abstand von dem freienEnde des Kopfabschnitts zunimmt. Mit anderen Worten wird die dritte Spannut somit bezüglichihrer tangentialen Erstreckung in Richtung des Einspannabschnitts breiter. In dieser Weise wirdein sehr ausgewogenes Fräswerkzeug bereitgestellt, bei dem die Verringerung des umfangs¬mäßigen Abstands zwischen der ersten Schneide und der nachfolgenden zweiten Schneide ingewisser Weise durch die Zunahme des umfangsmäßigen Abstands zwischen der zweitenSchneide und der dieser nachfolgenden dritten Schneide ausgeglichen wird.According to a further development, a third spirally encircling cutting edge, which follows the second spirally encircling cutting edge separated by a third chip flute, is arranged in such a way that the spiral angle of the third cutting edge at each axial position of the head portion is greater than that of FIG Spiral angle of the second cutting edge is. In this case, the third cutting edge travels more circumferentially backward than the second cutting edge from the free end of the head portion to the clamping portion, so that the tangential width of the third flute (thus the angular distance in the circumferential direction between the second cutting edge and the third cutting edge) increases with increasing distance increases from the free end of the head section. In other words, the third flute thus becomes wider with respect to its tangential extension in the direction of the chucking section. In this way, a very balanced milling tool is provided in which the reduction in the circumferential distance between the first cutting edge and the subsequent second cutting edge is in any event counterbalanced by the increase in the circumferential distance between the second cutting edge and the subsequent third cutting edge.
[0016] Gemäß einer Weiterbildung bleibt der Kernradius der dritten Spannut von einem freienEnde des Kopfabschnitts in Richtung des Einspannabschnitts konstant oder nimmt zu. In die¬sem Fall wird eine hohe Stabilität des Fräswerkzeugs bewahrt, da die breitere bzw. sich inRichtung des Einspannabschnitts verbreiternde dritte Spannut nicht mit zunehmendem Abstandvon dem freien Ende tiefer wird, sodass in der Nähe des Einspannabschnitts insgesamt einrelativ stabiler Kern des Fräswerkzeugs erhalten bleibt.According to a further development, the core radius of the third flute remains constant or increases from a free end of the head section in the direction of the chucking section. In this case, a high stability of the milling tool is preserved, since the wider or widening in the direction of the clamping section third flute is not deepening with increasing distance from the free end, so that in the vicinity of the Einspannabschnitts overall a relatively stable core of the milling tool is maintained.
[0017] Gemäß einer Weiterbildung weist der Kopfabschnitt n spiralförmig umlaufende Schnei¬den auf und der Winkelabstand in Umfangsrichtung zwischen der zweiten spiralförmig umlau¬fenden Schneide und der dritten spiralförmig umlaufenden Schneide an dem freien Ende desKopfabschnitts ist kleiner als 360°/n. Da die dritte Schneide schneller nach hinten wegläuft,sodass sich der Winkelabstand in Umfangsrichtung zwischen der zweiten Schneide und derdritten Schneide mit zunehmendem Abstand von dem freien Ende vergrößert, ist in dieserWeise auch bei einer großen axialen Länge des Kopfabschnitts sichergestellt, dass der Winkel¬abstand zwischen der zweiten Schneide und der dritten Schneide in Richtung des Einspannab¬schnitts zu groß wird.According to a further development, the head portion has n spiral-shaped Schnei¬den and the angular distance in the circumferential direction between the second spirally umlaufenden cutting edge and the third spirally rotating cutting edge at the free end of the Kopfabschnitts is less than 360 ° / n. Since the third cutting edge runs away to the rear faster, so that the angular distance in the circumferential direction between the second cutting edge and the third cutting edge increases with increasing distance from the free end, in this way, even with a large axial length of the head section, it is ensured that the angular distance between the second cutting edge and the third cutting edge becomes too large in the direction of the clamping section.
[0018] Wenn der Winkelabstand in Umfangsrichtung zwischen der zweiten spiralförmig umlau¬fenden Schneide und der dritten spiralförmig umlaufenden Schneide in dem an den Einspann¬abschnitt angrenzenden Bereich größer als 360°/n ist, ist die Ungleichteilung der Schneidenbesonders gleichmäßig über die axiale Länge des Kopfabschnitts verteilt.When the angular distance in the circumferential direction between the second spirally-circulating cutting edge and the third spirally-rotating cutting edge in the region adjoining the clamping section is greater than 360 ° / n, the imbalance of the cutting edges is particularly uniform over the axial length of the cutting edge Head section distributed.
[0019] Gemäß einer Weiterbildung weist der Kopfabschnitt eine dritte spiralförmig umlaufendeSchneide, die gleich der ersten spiralförmig umlaufenden Schneide ausgebildet ist, und einevierte spiralförmig umlaufende Schneide, die gleich der zweiten spiralförmig umlaufendenSchneide ausgebildet ist, auf. Bevorzugt folgt die vierte spiralförmig umlaufende Schneide derdritten spiralförmig umlaufenden Schneide durch eine vierte Spannut getrennt in der Rotations¬richtung nach und die vierte Spannut ist gleich der zweiten Spannut ausgebildet. Der Kopfab¬schnitt kann in diesem Fall insbesondere bevorzugt insgesamt vier spiralförmig umlaufendeSchneiden aufweisen. Es sind jedoch auch Realisierungen mit z.B. fünf oder sechs spiralförmigumlaufenden Schneiden möglich.According to a further development, the head section has a third spirally rotating cutting edge, which is formed the same as the first spirally rotating cutting edge, and a fourth spirally rotating cutting edge, which is formed like the second spiraling cutting edge. Preferably, the fourth spirally revolving cutting edge follows the third spirally revolving cutting edge, separated by a fourth flute, in the direction of rotation, and the fourth flute is formed identically to the second flute. The head section may in this case particularly preferably have a total of four spirally circulating cutouts. However, implementations with e.g. five or six spiral cutting edges possible.
[0020] Gemäß einer Weiterbildung ist das Fräswerkzeug ein Vollmaterial-Fräser, bei dem derKopfabschnitt und der Einspannabschnitt einstückig ausgebildet sind. Bevorzugt kann dasFräswerkzeug dabei aus Hartmetall als Vollhartmetall-Fräser ausgebildet sein. Es ist fernerinsbesondere auch möglich, dass zumindest der Kopfabschnitt mit einer harten, verschleißbe¬ständigen Beschichtung versehen ist.According to a further development, the milling tool is a solid material milling cutter, in which the head section and the clamping section are formed integrally. In this case, the milling tool can preferably be made of hard metal as a solid carbide milling cutter. Furthermore, it is also possible, in particular, for at least the head section to be provided with a hard, wear-resistant coating.
[0021] Gemäß einer Weiterbildung geht die erste Schneide über eine Schneidecke in eine ersteStirnschneide an dem freien Ende des Kopfabschnitts über und die dritte Schneide geht übereine Schneidecke in eine dritte Stirnschneide an dem freien Endes des Kopfabschnitts über.Bevorzugt erstrecken sich die erste Stirnschneide und die dritte Stirnschneide parallel zu einergemeinsamen Ebene, die die Rotationsachse enthält. Bevorzugt erstrecken sich die erste Stirn¬schneide und die dritte Stirnschneide nicht bis zu einem Zentrum nahe der Rotationsachse.According to a further development, the first cutting edge passes over a cutting corner into a first end cutting edge at the free end of the head section and the third cutting edge passes over a cutting corner into a third cutting edge at the free end of the head section. Preferably, the first cutting edge and the third end cutting parallel to a common plane containing the axis of rotation. Preferably, the first end cutting edge and the third end cutting edge do not extend to a center near the axis of rotation.
[0022] Gemäß einer Weiterbildung geht die zweite Schneide über eine Schneidecke in einezweite Stirnschneide an dem freien Ende des Kopfabschnitts über und die vierte Schneide gehtüber eine Schneidecke in eine vierte Stirnschneide an dem freien Endes des Kopfabschnittsüber. Bevorzugt erstrecken sich die zweite Stirnschneide und die vierte Stirnschneide parallelzu einer gemeinsamen Ebene, die die Rotationsachse enthält.According to a further development, the second cutting edge passes over a cutting corner into a second end cutting edge at the free end of the head section and the fourth cutting edge passes over a cutting corner into a fourth end cutting edge at the free end of the head section. Preferably, the second end cutting edge and the fourth end cutting edge extend parallel to a common plane containing the axis of rotation.
[0023] Bevorzugt erstrecken sich die zweite Stirnschneide und die vierte Stirnschneide jeweilsbis zu einem Zentrum in unmittelbarer Nähe der Rotationsachse, sodass sich die zweite Stirn¬schneide und die vierte Stirnschneide zumindest im Wesentlichen bis zu der Rotationsachseerstrecken.Preferably, the second end cutting edge and the fourth end cutting edge each extend to a center in the immediate vicinity of the axis of rotation, so that the second end cutting edge and the fourth end cutting edge extend at least substantially up to the axis of rotation.
[0024] Weitere Vorteile und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich anhand der nach¬folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügtenFiguren.Further advantages and advantages of the invention will become apparent from the following description of embodiments with reference to the accompanying figures.
[0025] Von den Figuren zeigen: [0026] Fig. 1: eine schematische Seitenansicht eines Fräswerkzeugs gemäß einer Ausfüh¬ rungsform; [0027] Fig. 2: eine schematische Schnittdarstellung entlang einer Linie A - A in Fig. 1 in unmit¬ telbarer Nähe eines freien Endes, wobei die Ausspitzung vereinfacht dargestelltist; [0028] Fig. 3: eine schematische Schnittdarstellung entlang einer Linie B - B in Fig. 1 in einem[0026] FIG. 1 shows a schematic side view of a milling tool according to an embodiment; [0027] FIG. 2 is a schematic sectional view along a line A - A in FIG. 1 in the immediate vicinity of a free end, wherein the recess is illustrated in simplified form; 3 shows a schematic sectional view along a line B-B in FIG. 1 in a
Bereich des Kopfabschnitts in der Nähe des Einspannabschnitts; [0029] Fig. 4: eine vergrößerte Darstellung des Kopfabschnitts des Fräswerkzeugs von Fig. 1; [0030] Fig. 5: eine grafische Darstellung der Entwicklung der Spiralwinkel von dem freienPortion of the head portion near the chucking portion; Fig. 4 is an enlarged view of the head portion of the milling tool of Fig. 1; Fig. 5 is a graph showing the evolution of spiral angles from the free one
Ende bis zu dem Einspannabschnitt; [0031] Fig. 6: eine grafische Darstellung (Abwicklung), die den Schneidenverlauf jeweils inEnd up to the chucking section; Fig. 6: a graph (development), the cutting edge in each case in
Blickrichtung senkrecht zur Rotationsachse in einer Ebene abbildet; und [0032] Fig. 7: eine schematische Stirnansicht auf das freie Ende des Fräswerkzeugs ausViewing direction perpendicular to the axis of rotation in one plane; and Fig. 7 is a schematic end view of the free end of the milling tool
Fig. 1.Fig. 1.
AUSFÜHRUNGSFORMEmbodiment
[0033] Eine Ausführungsform des Fräswerkzeugs 1 wird im Folgenden unter Bezug auf die Fig.1 bis Fig. 7 eingehender beschrieben.An embodiment of the milling tool 1 will be described in more detail below with reference to Figures 1 to 7.
[0034] Das Fräswerkzeug 1 weist einen Kopfabschnitt 2, der für eine zerspanende Bearbeitungeines Werkstücks ausgelegt ist, und einen Einspannabschnitt 3, der dafür ausgelegt ist, in einerAufnahme einer Bearbeitungsmaschine aufgenommen zu werden, auf. Das Fräswerkzeug 1 istals ein Vollmaterial-Fräser ausgebildet, bei dem der Kopfabschnitt 2 und der Einspannabschnitt3 einstückig aus demselben Material gebildet sind. Das Fräswerkzeug 1 kann dabei insbeson¬dere aus Hartmetall gebildet sein.The milling tool 1 has a head portion 2 adapted for machining a workpiece and a chuck portion 3 adapted to be received in a pickup of a processing machine. The milling cutter 1 is formed as a solid milling cutter in which the head portion 2 and the chucking portion 3 are integrally formed of the same material. The milling tool 1 can be formed insbeson¬dere of hard metal.
[0035] Der Einspannabschnitt 3 weist eine im Wesentlichen zylindrische Form um eine Rotati¬onsachse Z auf. Der einstückig mit dem Einspannabschnitt 3 ausgebildete Kopfabschnitt 2weist eine Mehrzahl von spiralförmig umlaufenden Schneiden S1, S2, S3, S4 auf, zwischendenen sich jeweils Spannuten N1, N2, N3, N4 erstrecken. Bei dem konkret dargestellten Aus¬führungsbeispiel weist der Kopfabschnitt 2 insgesamt vier spiralförmig umlaufende SchneidenS1,..., S4 auf, es ist jedoch zu beachten, dass auch eine andere Anzahl an solchen spiralförmigumlaufenden Schneiden möglich ist. Der Kopfabschnitt 2 kann insbesondere n solche spiral¬förmig umlaufenden Schneiden S1, ..., Sn aufweisen, wobei bevorzugt gilt: η ε {3; 4; 5; 6}. DieFormgebung der Schneiden S1, ..., Sn bestimmt die Rotationsrichtung R, in der das Fräswerk¬zeug 1 im Betrieb bei der Zerspanung um die Rotationsachse Z rotiert.The clamping section 3 has a substantially cylindrical shape about a rotation axis Z. The head portion 2 integrally formed with the chucking portion 3 has a plurality of spirally revolving cutting edges S1, S2, S3, S4 between which flutes N1, N2, N3, N4 extend, respectively. In the exemplary embodiment shown, the head section 2 has a total of four spirally rotating cutting blades S1,..., S4, but it should be noted that a different number of such spirally rotating cutting edges is also possible. In particular, the head section 2 can have n such spiral-cutting edges S1,..., Sn, wherein the following preferably applies: η ε {3; 4; 5; 6}. The shaping of the cutting edges S1,..., Sn determines the direction of rotation R, in which the milling tool 1 rotates about the axis of rotation Z during the machining operation.
[0036] Das Fräswerkzeug 1 gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist z.B. als einrechtsdrehendes Fräswerkzeug ausgebildet, es ist jedoch auch eine umgekehrte Ausbildung alslinksdrehendes Fräswerkzeug möglich, bei der sich die Spiralform der Schneiden in der umge¬kehrten Richtung erstreckt.The milling tool 1 according to the illustrated embodiment is e.g. formed as a right-turning milling tool, but it is also a reverse training as a left-rotating milling tool possible, in which the spiral shape of the cutting extends in the reverse direction.
[0037] Die spiralförmig umlaufenden Schneiden S1, S2, S3, S4 sind dazu ausgelegt, im Betriebdes Fräswerkzeugs 1 Material von dem zu bearbeitenden Werkstück abzuspanen. Die sichzwischen den jeweiligen Schneiden S1, S2, S3, S4 spiralförmig erstreckenden Spannuten N1,N2, N3, N4 sind dazu ausgelegt, die bei der zerspanenden Bearbeitung gebildeten Späneabzuleiten, wobei im Rahmen der vorliegenden Beschreibung die Nummerierung der Spannu¬ten jeweils im Hinblick auf die zugeordnete Schneide, deren Späne abgeleitet werden, gewähltist. Mit anderen Worten ist somit die erste Spannut N1 bzgl. der Rotationsrichtung R vor derersten Schneide S1 angeordnet, die zweite Spannut N2 ist vor der zweiten Schneide S2 ange¬ordnet, etc.The spirally rotating cutting edges S1, S2, S3, S4 are designed to remove material from the workpiece to be machined during operation of the milling tool 1. The flutes N1, N2, N3, N4 spirally extending between the respective cutting edges S1, S2, S3, S4 are designed to derive the chips formed during the machining operation, wherein in the context of the present description the numbering of the clamping screws is in each case with regard to the associated cutting edge whose chips are derived is selected. In other words, the first flute N1 is thus arranged with respect to the direction of rotation R in front of the first cutting edge S1, the second flute N2 is disposed in front of the second cutting edge S2, etc.
[0038] Die einzelnen spiralförmig umlaufenden Schneiden S1, S2, S3, S4 gehen jeweils aneinem freien Ende 2a des Kopfabschnitts 2 über Schneidecken in zugeordnete StirnschneidenSS1, SS2, SS3, SS4 über, die sich an der Stirnseite des Fräswerkzeugs 1 im Wesentlichensenkrecht zu der Rotationsachse Z erstrecken. Obwohl bei der dargestellten AusführungsformSchneidecken mit einem relativ kleinen Übergangsradius von der spiralförmig umlaufendenSchneide auf die jeweils zugeordnete Stirnschneide dargestellt sind, ist es je nach Anwen¬dungszweck z.B. auch möglich, stärker abgerundete Schneidecken vorzusehen. Obwohl sichdie Stirnschneiden SS1, ..., SS4 bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel jeweils im Wesent¬lichen senkrecht zu der Rotationsachse erstrecken, ist es z.B. je nach Anwendungszweck auchmöglich, anders geformte Stirnschneiden vorzusehen. Insbesondere können die Stirnschneidengegebenenfalls gekrümmt ausgeführt sein.The individual spirally rotating cutting edges S1, S2, S3, S4 each proceed at a free end 2a of the head section 2 via cutting corners into associated end cutting edges SS1, SS2, SS3, SS4, which are essentially perpendicular to the axis of rotation at the end face of the milling tool 1 Z extend. Although, in the illustrated embodiment, cutting corners are shown with a relatively small transition radius from the spirally-circulating cutting edge to the associated end cutting edge, depending on the application, e.g. also possible to provide more rounded cutting corners. Although the end cutting edges SS1, ..., SS4 in the illustrated embodiment each extend substantially perpendicular to the axis of rotation, it is e.g. Depending on the application also possible to provide differently shaped end cutting. In particular, the end cutting edges can optionally be curved.
[0039] Wie in Fig. 7 zu sehen ist, erstrecken sich die der ersten spiralförmig umlaufendenSchneide S1 zugeordnete erste Stirnschneide SS1 und die der dritten spiralförmig umlaufendenSchneide S3 zugeordnete dritte Stirnschneide SS3 parallel zu einer gemeinsamen Ebene, diedie Rotationsachse Z enthält. Die erste Stirnschneide SS1 und die dritte Stirnschneide SS3erstrecken sich dabei jeweils nicht bis in den Zentrumsbereich nach der Rotationsachse Z,sondern enden bereits radial weiter außen an einer Vertiefung.As can be seen in Fig. 7, the first end cutting edge SS1 associated with the first spiraling cutting edge S1 and the third cutting cutting edge SS3 associated with the third spiraling cutting edge S3 extend parallel to a common plane containing the rotation axis Z. In each case, the first end cutting edge SS1 and the third end cutting edge SS3 do not extend into the center region after the axis of rotation Z, but already end radially further outward at a depression.
[0040] Die der zweiten spiralförmig umlaufenden Schneide S2 zugeordnete zweite Stirnschnei-de SS2 und die der vierten spiralförmig umlaufenden Schneide S4 zugeordnete vierte Stirn¬ schneide SS4 erstrecken sich ebenfalls parallel zu einer gemeinsamen Ebene, die die Rotati¬onsachse Z enthält, wie in Fig. 7 zu sehen ist. Wie in der Stirnansicht von Fig. 7 gut zu erken¬nen ist, erstrecken sich die gemeinsame Ebene der ersten Stirnschneide SS1 und der drittenStirnschneide SS3 und die gemeinsame Ebene der zweiten Stirnschneide SS2 und der viertenStirnschneide SS4 aufgrund einer Ungleichteilung der Schneiden am freien Ende 2a des Kopf¬abschnitts 2 nicht senkrecht zueinander.The second Stirnschnei-de SS2 associated with the second spirally revolving cutting edge S2 and the fourth Stirn¬ cutting SS4 associated with the fourth spirally revolving cutting edge S4 also extend parallel to a common plane containing the rotation axis Z, as shown in FIG 7 can be seen. As can be clearly seen in the end view of FIG. 7, the common plane of the first end cutting SS1 and the third end cutting SS3 and the common plane of the second cutting edge SS2 and the fourth end cutting SS4 extend due to a misalignment of the cutting edges at the free end 2a of FIG Kopf¬abschnitts 2 not perpendicular to each other.
[0041] Wie in der Stirnansicht von Fig. 7 ebenfalls gut zu erkennen ist, weist das Fräswerkzeug1 gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine zweizählige Drehsymmetrie bezüglich derRotationsachse Z auf, sodass die erste Schneide S1 und die erste Stirnschneide SS1 durchRotation um 180° um die Rotationsachse in die dritte Schneide S3 und die dritte StirnschneideSS3 übergeführt werden können und gleichermaßen die zweite Schneide S2 und die zweiteStirnschneide SS2 in die vierte Schneide S4 und die vierte Stirnschneide SS4 übergeführtwerden können.As can also be clearly seen in the end view of FIG. 7, the milling tool 1 according to the illustrated embodiment has a twofold rotational symmetry with respect to the rotation axis Z, so that the first cutting edge S1 and the first cutting edge SS1 are rotated by 180 ° about the axis of rotation the third cutting edge S3 and the third cutting edge SS3 can be transferred and likewise the second cutting edge S2 and the second cutting edge SS2 can be transferred to the fourth cutting edge S4 and the fourth cutting blade SS4.
[0042] Im Gegensatz zu der ersten und der dritten Stirnschneide erstrecken sich die zweiteStirnschneide SS2 und die vierte Stirnschneide SS4 jedoch bis in einen Zentrumsbereich naheder Rotationsachse Z, an der sie durch eine kurze Querschneide miteinander verbunden sind.Anstelle einer solchen Verbindung über eine Querschneide ist es jedoch z.B. auch möglich, diezweite Stirnschneide SS2 und die vierte Stirnschneide SS4 in einer gemeinsamen, die Rotati¬onsachse Z enthaltenden Ebene anzuordnen, sodass diese im Zentrum an der RotationsachseZ unmittelbar zusammenlaufen.However, in contrast to the first and the third end cutting edge, the second end cutting edge SS2 and the fourth end cutting point SS4 extend into a center region near the rotation axis Z, where they are connected by a short transverse cutting edge. Instead of such a connection via a transverse cutting edge it however eg It is also possible to arrange the second end cutting edge SS2 and the fourth end cutting edge SS4 in a common plane containing the rotation axis Z, so that they converge directly in the center on the axis of rotation Z.
[0043] Der Verlauf der spiralförmig umlaufenden Schneiden S1, S2, S3 und S4 wird im Folgen¬den eingehender beschrieben, wobei zur Vermeidung von Wiederholungen lediglich dieSchneiden S1 und S2 genauer beschrieben werden, da bei der Ausführungsform die dritteSchneide S3 identisch zur ersten Schneide S1 ausgebildet ist und die vierte Schneide S4 iden¬tisch zur zweiten Schneide S2. Gleichermaßen ist die dritte Spannut N3 identisch zu der erstenSpannut N1 ausgebildet und die vierte Spannut N4 identisch zu der zweiten Spannut N2.The course of the spirally rotating cutting edges S1, S2, S3 and S4 will be described in more detail below, with only the cuts S1 and S2 being described in more detail in order to avoid repetition, since in the embodiment the third cutting edge S3 is identical to the first cutting edge S1 is formed and the fourth cutting edge S4 iden¬tisch to the second cutting S2. Likewise, the third flute N3 is identical to the first flute N1, and the fourth flute N4 is identical to the second flute N2.
[0044] Wie insbesondere in Fig. 1 und Fig. 4 zu sehen ist, verlaufen die Schneiden S1, S2, S3,S4 von dem freien Ende 2a des Kopfabschnitts 2 in Richtung des Einspannabschnitts 3 jeweilsspiralförmig nach hinten weg und bis in einen an den Einspannabschnitt 3 angrenzenden Be¬reich 2b des Kopfabschnitts 2. Zwischen den Schneiden sind jeweils die ebenfalls spiralförmignach hinten weglaufenden Spannuten N1, N2, N3, N4 ausgebildet. Die Schneiden erstreckensich dabei an jedem Punkt der Schneide unter einem bestimmten Spiralwinkel zu der Rotati¬onsachse R, wobei der Spiralwinkel durch den Winkel zwischen der Rotationsachse und einerTangenten an die Schneide in dem jeweiligen Punkt bei radialer Aufsicht auf den Punkt derSchneide bestimmt wird. Z.B. erstreckt sich die erste Schneide S1 unter einem Spiralwinkel a.Bei der konkreten Ausführungsform ist der Spiralwinkel α aber über die axiale Erstreckung desKopfabschnittes 2 nicht konstant, sondern er verändert sich von einem ersten Wert a1 an demfreien Ende 2a des Kopfabschnittes 2 auf einen zweiten Wert a2 in dem an den Einspannab¬schnitt 3 angrenzenden Bereich 2b. Die dritte Schneide S3 verläuft unter einem Spiralwinkel γ,der sich entsprechend dem Spiralwinkel α der ersten Schneide S1 von einem ersten Wert γ1 andem freien Ende 2a auf einem zweiten Wert y2 in dem an den Einspannabschnitt 3 angrenzen¬den Bereich 2b verändert. Bei dem Ausführungsbeispiel vergrößert sich der Spiralwinkel a(bzw.γ) kontinuierlich von dem freien Ende 2a in Richtung des Einspannabschnitts 3, insbesonderevergrößert sich der Spiralwinkel linear mit zunehmendem Abstand von dem freien Ende 2a, wiein Fig. 5 graphisch dargestellt ist. Aufgrund der Symmetrie des Fräswerkzeugs gilt bei demAusführungsbeispiel (α = γ und somit cd = γ1 und α2 = γ2).As can be seen in particular in Fig. 1 and Fig. 4, the cutting edges S1, S2, S3, S4 of the free end 2a of the head portion 2 in the direction of the chucking portion 3 each spiral backwards away and into one of the Clamping portion 3 adjacent Be¬reich 2b of the head portion 2. Between the cutting each of the spirally also running away behind spindles N1, N2, N3, N4 are formed. The blades extend at each point of the blade at a certain spiral angle to the rotation axis R, the helix angle being determined by the angle between the axis of rotation and a tangent to the blade in the respective point when viewed radially at the point of the blade. For example, However, in the concrete embodiment, the helix angle α is not constant over the axial extent of the head portion 2 but changes from a first value a1 at the free end 2a of the head portion 2 to a second value a2 in the area 2b adjacent to the clamping section 3. The third cutting edge S3 extends at a spiral angle γ, which varies in accordance with the spiral angle α of the first cutting edge S1 from a first value γ1 at the free end 2a to a second value y2 in the region 2b adjoining the clamping section 3. In the embodiment, the helix angle a (bzw.γ) increases continuously from the free end 2a in the direction of the chucking section 3, in particular, the spiral angle increases linearly with increasing distance from the free end 2a, as shown in Fig. 5 is shown graphically. Due to the symmetry of the milling tool, in the embodiment, (α = γ and thus cd = γ1 and α2 = γ2).
[0045] Die zweite Schneide S2 erstreckt sich unter einem Spiralwinkel ß, dessen Größe sichbei der konkreten Ausführungsform ebenfalls von dem freien Ende 2a in Richtung des Einspan¬nabschnitts von einem ersten Wert ß1 auf einen zweiten Wert ß2 verändert. Die vierte SchneideS4 erstreckt sich entsprechend unter einem Spiralwinkel δ, mit δ = ß und somit δ1 = ß1 und δ2 =ß2. Auch der Spiralwinkel ß der zweiten Schneide S2 vergrößert sich dabei von dem freienEnde 2a in Richtung des Einspannabschnittes 3, bei der konkreten Ausführungsform insbeson- dere linear. Obwohl bei der konkreten Ausführungsform eine lineare Zunahme der Spiralwinkelα, ß, γ, δ in Richtung des Einspannabschnittes 3 realisiert ist, was sich bei der Herstellung posi¬tiv auswirkt, sind auch andere Verläufe einer solchen Zunahme möglich.The second cutting edge S2 extends at a spiral angle β whose size in the specific embodiment also changes from the free end 2a in the direction of the clamping section from a first value β1 to a second value β2. The fourth cutting edge S4 accordingly extends at a spiral angle δ, with δ = β and thus δ1 = β1 and δ2 = β2. The spiral angle β of the second cutting edge S2 also increases in this case from the free end 2a in the direction of the clamping section 3, in particular linearly in the specific embodiment. Although in the concrete embodiment a linear increase of the spiral angles α, β, γ, δ in the direction of the clamping section 3 is realized, which has a positive effect on the production, other courses of such an increase are also possible.
[0046] Die Zunahme der Spiralwinkel in Richtung des Einspannabschnittes 3 hat den Vorteil,dass bei dem Fräsen von z.B. tieferen Nuten die Späne besser abgeführt werden können, ohnedabei einen relativ weichen Schnitt zu verhindern. Bei einer möglichen Realisierung gilt z.B. a1= γ1 = 22°; α2 = γ2 = 42°; ß1 = δ1 = 17° und ß2 = δ2 = 40°, obwohl auch andere geeigneteWinkel möglich sind. Wie insbesondere in Fig. 5 zu sehen ist, ist der Spiralwinkel α der erstenSchneide S1 über die gesamte axiale Erstreckung jeweils größer als der Spiralwinkel ß derzweiten Schneide S2, wie im Folgenden noch eingehender erläutert wird.The increase of the spiral angles in the direction of the clamping section 3 has the advantage that in the milling of e.g. deeper grooves the chips can be dissipated better, without preventing a relatively soft cut. In one possible implementation, for example, a1 = γ1 = 22 °; α2 = γ2 = 42 °; β1 = δ1 = 17 ° and β2 = δ2 = 40 °, although other suitable angles are possible. As can be seen in particular in FIG. 5, the spiral angle α of the first cutting edge S1 over the entire axial extent is greater than the spiral angle β of the second cutting edge S2, as will be explained in more detail below.
[0047] Obwohl es als bevorzugte Ausführungsform beschrieben ist, dass sich die Spiralwinkelüber die axiale Erstreckung des Kopfabschnittes 2 jeweils verändern, was in Bezug auf dieAbführung von Spänen vorteilhaft ist, ist es in einer Abwandlung z.B. aber auch möglich, diejeweiligen Spiralwinkel über die axiale Länge des Kopfabschnittes 2 konstant zu halten. Auch indiesem Fall ist der Spiralwinkel α der ersten Schneide S1 aber größer als der Spiralwinkel ß derzweiten Schneide S2, d.h. es gilt α > ß.Although it is described as a preferred embodiment that the spiral angles change over the axial extent of the head portion 2 respectively, which is advantageous in terms of the removal of chips, it is in a modification of e.g. but also possible to keep constant the respective spiral angle over the axial length of the head portion 2. In this case too, however, the spiral angle α of the first blade S1 is greater than the spiral angle β of the second blade S2, i. it holds that α > ß.
[0048] Da der Spiralwinkel α der ersten Schneide S1 größer als der Spiralwinkel ß der zweitenSchneide S2 ist, die der ersten Schneide S1 in der Rotationsrichtung R nachfolgt, verläuft dieerste Schneide S1 mit zunehmendem Abstand von dem freien Ende 2a schneller nach hintenals die zweite Schneide S2. Somit nähert sich die erste Schneide S1 in der Umfangsrichtungder zweiten Schneide S2 an und die Breite der dazwischen befindlichen zweiten Spannut N2 inder Umfangsrichtung wird in Richtung des Einspannabschnittes 3 zunehmend kleiner. Mit ande¬ren Worten wird der Teilungswinkel zwischen der ersten Schneide S1 und der zweiten SchneideS2 mit zunehmendem Abstand von dem freien Ende 2a kleiner.Since the spiral angle α of the first blade S1 is greater than the spiral angle β of the second blade S2 following the first blade S1 in the direction of rotation R, the first blade S1 extends rearwardly more rapidly than the second blade with increasing distance from the free end 2a S2. Thus, the first blade S1 approaches in the circumferential direction of the second blade S2, and the width of the second flute N2 therebetween in the circumferential direction becomes progressively smaller toward the chucking portion 3. In other words, the pitch angle between the first blade S1 and the second blade S2 becomes smaller as the distance from the free end 2a increases.
[0049] Da der Spiralwinkel γ der dritten Schneide S3 größer als der Spiralwinkel ß der zweitenSchneide S2 ist, läuft die der zweiten Schneide S2 in Rotationsrichtung R nachfolgende dritteSchneide S3 schneller nach hinten als die zweite Schneide S2. Somit wird die Breite der dazwi¬schen befindlichen dritten Spannut N3 in der Umfangsrichtung mit zunehmendem Abstand vondem freien Ende 2a größer. Mit anderen Worten wird der Teilungswinkel zwischen der zweitenSchneide S2 und der dritten Schneide S3 mit zunehmendem Abstand von dem freien Ende 2agrößer.Since the spiral angle γ of the third blade S3 is larger than the spiral angle β of the second blade S2, the third blade S3 following the second blade S2 in the rotational direction R runs rearward faster than the second blade S2. Thus, the width of the third flute N3 located therebetween becomes larger in the circumferential direction as the distance from the free end 2a increases. In other words, the pitch angle between the second cutting edge S2 and the third cutting edge S3 becomes larger as the distance from the free end 2a increases.
[0050] Somit nähert sich die erste Schneide S1 in Richtung des Einspannabschnittes 3 zuneh¬mend der zweiten Schneide S2 an. Aufgrund der Symmetrie bei der Ausführungsform nähertsich gleichermaßen die dritte Schneide S3 in Richtung des an den Einspannabschnitt 3 angren¬zenden Bereichs 2b der vierten Schneide S4 an. Diese umfangsmäßige Annäherung ist in dergraphischen Darstellung von Fig. 6 zu erkennen, bei der der Abstand zwischen den Schneidenentlang der horizontalen Achse jeweils dem umfangsmäßigen Abstand zwischen den Schnei¬den entspricht und die vertikale Achse der Richtung der Rotationsachse Z entspricht. Anderer¬seits nimmt die umfangsmäßige Breite der ersten Spannut N1 ebenso wie die umfangsmäßigeBreite der dritten Spannut N3 mit zunehmendem Abstand von dem freien Ende 2a zu. DieUngleichteilung der Schneiden S1, S2, S3, S4 verändert sich somit über die axiale Erstreckungdes Kopfbereichs 2.Thus, the first cutting edge S1 approaches towards the second cutting edge S2 in the direction of the clamping section 3. Due to the symmetry in the embodiment, the third cutting edge S3 similarly approaches in the direction of the region 2b of the fourth cutting edge S4 which adjoins the clamping section 3. This circumferential approach can be seen in the graph of FIG. 6, in which the distance between the blades along the horizontal axis corresponds to the circumferential distance between the blades and the vertical axis corresponds to the direction of the rotation axis Z. On the other hand, the circumferential width of the first flute N1 as well as the circumferential width of the third flute N3 increase with increasing distance from the free end 2a. The unbalance of the cutting edges S1, S2, S3, S4 thus changes over the axial extent of the head region 2.
[0051] Die Verringerung der Breite der zweiten Spannut N2 (und der vierten Spannut N4) mitzunehmendem Abstand von dem freien Ende 2a würde ohne Gegenmaßnahme eine Verringe¬rung des für die Spanabfuhr zur Verfügung stehenden Querschnitts bewirken, sodass dieSpanabfuhr verschlechtert würde. Bei der Ausführungsform ist die zweite Spannut N2 (und dievierte Spannut N4) allerdings derart ausgebildet, dass der Kernradius K2 der zweiten SpannutN2 mit zunehmendem Abstand von dem freien Ende 2a abnimmt, wie insbesondere in denSchnittdarstellungen in Fig. 2 und Fig. 3 zu sehen ist. Der Kernradius ist dabei jeweils (an jederaxialen Position der Spannut) durch den radialen Abstand des tiefsten Punktes der Spannut vonder Rotationsachse Z bestimmt. Die Abnahme des Kernradius K2 der zweiten Spannut N2 kanndabei bevorzug derart gewählt werden, dass die Querschnittsfläche der zweiten Spannut N2 in einer Ebene senkrecht zur Rotationsachse Z über die axiale Erstreckung des Kopfabschnitts 2in etwa konstant bleibt.The reduction of the width of the second flute N2 (and the fourth flute N4) with increasing distance from the free end 2a would cause without countermeasure a reduction of the available cross-section for the chip removal, so that the chip removal would be worsened. However, in the embodiment, the second flute N2 (and the fourth flute N4) is formed such that the core radius K2 of the second flute N2 decreases with increasing distance from the free end 2a, as shown in particular in the sectional views in Figs. 2 and 3 , The core radius is determined in each case (at each axial position of the flute) by the radial distance of the lowest point of the flute from the axis of rotation Z. The decrease in the core radius K2 of the second flute N2 can thus be chosen such that the cross-sectional area of the second flute N2 remains approximately constant in a plane perpendicular to the axis of rotation Z over the axial extent of the head section 2.
[0052] Wie in den Fig. 2 und Fig. 3 ferner zu erkennen ist, bleibt der Kernradius K3 der drittenSpannut N3 bei der Ausführungsform über die axiale Erstreckung des Kopfabschnitts 2 zumin¬dest im Wesentlichen konstant, sodass insgesamt ein stabiler Kern des Fräswerkzeugs 1 auf¬rechterhalten bleibt. Gemäß einer Abwandlung der Ausführungsform kann der Kernradius K3der dritten Spannut N3 (und analog der Kernradius K1 der ersten Spannut N1) auch derartausgebildet sein, dass er mit zunehmendem Abstand von dem freien Ende zunimmt. In diesemFall sollte der Kernradius aber höchstens in einem Maß zunehmen, dass sich der für die Span¬abfuhr zur Verfügung stehende Querschnitt der Spannut zumindest über einen großen Teil deraxialen Länge des Kopfabschnitts 2 nicht mit zunehmendem Abstand von dem freien Ende 2averringert.As can also be seen in FIGS. 2 and 3, the core radius K3 of the third clamping groove N3 in the embodiment remains substantially constant over the axial extent of the head section 2, so that overall a stable core of the milling tool 1 maintained. According to a modification of the embodiment, the core radius K3 of the third flute N3 (and analogously the core radius K1 of the first flute N1) may also be formed to increase with increasing distance from the free end. In this case, however, the core radius should at most increase to such an extent that the cross section of the chip flute available for chip removal does not decrease with increasing distance from the free end 2a, at least over a large part of the axial length of the head section 2.
[0053] Es wurde beschrieben, dass sich die erste Schneide S1 mit zunehmendem Abstand vondem freien Ende 2a der zweiten Schneide S2 nähert und die dritte Schneide S3 in gleicherWeise der vierten Schneide S4 nähert, was dadurch bedingt ist, dass die Spiralwinkel α, γ derersten und dritten Schneide größer als die Spiralwinkel ß, δ der zweiten und vierten Schneidesind. Um einer zu starken Verringerung der Breite der zweiten Spannut N2 und der viertenSpannut N4 entgegenzuwirken, ist die Zunahme des Spiralwinkels mit zunehmendem Abstandvon dem freien Ende 2a bei der zweiten Schneide S2 (und der vierten Schneide S4) größer alsbei der ersten Schneide S1 (und der dritten Schneide S3), wie in Fig. 5 und Fig. 6 zu sehen ist,sodass gilt: (ß2 - ß1) > (α2 - a1) und aufgrund der Symmetrie (82 - 81) > (γ2 - γ1). In dieserWeise ist erreicht, dass der Unterschied in dem Spiralwinkel in Richtung zu dem Einspannab¬schnitt 3 zunehmend kleiner wird, sich die Breite der zweiten Spannut N2 und der vierten Span¬nut N4 somit zunehmend langsamer verringert.It has been described that the first cutting edge S1 approaches the second cutting edge S2 with increasing distance from the free end 2a and the third cutting edge S3 approaches the fourth cutting edge S4 in the same way, due to the spiral angles α, γ being the first and third edge greater than the helix angles β, δ of the second and fourth edges. To counteract excessive reduction of the width of the second flute N2 and the fourth swivel N4, the increase of the spiral angle is greater with increasing distance from the free end 2a at the second blade S2 (and the fourth blade S4) than at the first blade S1 (and the first blade S1) third cutting edge S3) as seen in Figs. 5 and 6, so that: (β2 - β1) > (α2 - a1) and due to the symmetry (82 - 81) > (γ2-γ1). In this way, it is achieved that the difference in the spiral angle in the direction of the clamping section 3 becomes progressively smaller, and the width of the second flute N2 and the fourth flute N4 thus decreases progressively more slowly.
[0054] Aufgrund der Annäherung der ersten Schneide S1 an die zweite Schneide S2 mit zu¬nehmendem Abstand von dem freien Ende 2a des Kopfabschnitts 2 verringert sich der Winkel¬abstand in Umfangsrichtung TW2 zwischen der ersten Schneide S1 und der zweiten SchneideS2 mit zunehmendem Abstand von dem freien Ende 2a. Wie in den Fig. 2 und Fig. 3 zu sehenist, ist der Winkelabstand in Umfangsrichtung TW2 zwischen der ersten Schneide S1 und derzweiten Schneide S2 an dem freien Ende derart gewählt, dass er größer als 3607η ist, wobei ndie Anzahl der spiralförmig umlaufenden Schneiden ist. Für den konkret dargestellten Fall einerAusführungsform mit vier spiralförmig umlaufenden Schneiden S1, S2, S3, S4 (d.h. n = 4) be¬trägt der Winkelabstand in Umfangsrichtung TW2 zwischen der ersten Schneide S1 und derzweiten Schneide S2 an dem freien Ende somit mehr als 90°. Bei der Ausführungsform ist dieUngleichteilung der Schneiden derart realisiert, dass der Winkelabstand in UmfangsrichtungTW2 zwischen der ersten Schneide S1 und der zweiten Schneide S2 in dem an den Einspann¬abschnitt 3 angrenzenden Bereich 2b kleiner als 360 7n ist, d.h. in dem Fall von n = 4 kleiner als90°. Aufgrund der realisierten Geometrie gilt dasselbe für den Winkelabstand in Umfangsrich¬tung TW4 zwischen der dritten Schneide S3 und der vierten Schneide S4. In dieser Weise istdie Ungleichteilung der Schneiden sehr ausgewogen über die axiale Länge des Kopfabschnitts2 verteilt und eine zu starke Verringerung der Breite der zweiten Spannut N2 mit zunehmendemAbstand von dem freien Ende 2a ist verhindert.Due to the approach of the first cutting edge S1 to the second cutting edge S2 with an increasing distance from the free end 2a of the head section 2, the angular distance in the circumferential direction TW2 between the first cutting edge S1 and the second cutting edge S2 decreases with increasing distance from the free end 2a. As can be seen in Figs. 2 and 3, the angular distance in the circumferential direction TW2 between the first blade S1 and the second blade S2 at the free end is set to be greater than 3607η, where n is the number of spirally-rotating blades , For the concretely illustrated case of an embodiment with four spirally rotating cutting edges S1, S2, S3, S4 (ie n = 4), the angular distance in the circumferential direction TW2 between the first cutting edge S1 and the second cutting edge S2 at the free end thus amounts to more than 90 ° , In the embodiment, the misalignment of the blades is realized such that the angular distance in the circumferential direction TW2 between the first blade S1 and the second blade S2 in the region 2b adjacent to the chucking portion 3 is smaller than 360 7n, i. in the case of n = 4 less than 90 °. Due to the realized geometry, the same applies to the angular distance in the circumferential direction TW4 between the third cutting edge S3 and the fourth cutting edge S4. In this way, the misalignment of the blades is distributed very well over the axial length of the head portion 2, and too large a reduction in the width of the second flute N2 with increasing distance from the free end 2a is prevented.
[0055] Andererseits beträgt der Winkelabstand in Umfangsrichtung TW3 zwischen der zweitenSchneide S2 und der dritten Schneide S3 an dem freien Ende 2a weniger als 3607n, in demkonkreten Fall von n = 4 also weniger als 90°, und der Winkelabstand in Umfangsrichtung TW3zwischen der zweiten Schneide S2 und der dritten Schneide S3 in dem an den Einspannab¬schnitt 3 angrenzenden Bereich 2b beträgt mehr als 360 7n, in dem konkreten Fall von n = 4also mehr als 90°. Aufgrund der realisierten Symmetrie gilt dasselbe für den Winkelabstand inUmfangsrichtung TW1 zwischen der vierten Schneide S4 und der ersten Schneide S1, wieebenfalls in den Fig. 2 und Fig. 3 zu sehen ist.On the other hand, the angular distance in the circumferential direction TW3 between the second cutting edge S2 and the third cutting edge S3 at the free end 2a is less than 3607n, that is, less than 90 ° in the concrete case of n = 4, and the circumferential angular distance TW3 between the second cutting edge S2 and the third cutting edge S3 in the region 2b adjoining the clamping section 3 is more than 360 7n, in the specific case of n = 4, therefore more than 90 °. Due to the realized symmetry, the same applies to the angular distance in the circumferential direction TW1 between the fourth cutting edge S4 and the first cutting edge S1, as can also be seen in FIGS. 2 and 3.
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