DE102006037906A1 - Balanced milling tool i.e. cutting-milling tool, for computer-controlled machining system i.e. computer numerical control-machining system, has body formed so that mass center lies in each point of its longitudinal axis in rotation axis - Google Patents
Balanced milling tool i.e. cutting-milling tool, for computer-controlled machining system i.e. computer numerical control-machining system, has body formed so that mass center lies in each point of its longitudinal axis in rotation axis Download PDFInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Fräswerkzeug mit einem zylindrischen Körper, an dessen Ende eine Schneide angeordnet ist, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 6.The The invention relates to a milling tool with a cylindrical body, at the end of a cutting edge is arranged, according to the preamble of claim 1 and a method for its production according to the Preamble of claim 6.
Aus
der
Einschneiden-Fräswerkzeuge werden bei computergesteuerten Bearbeitungssystemen wie beispielsweise bei den von der Anmelderin vertriebenen CNC-Bearbeitungssystemen, die zum Fräsen, Bohren und Gravieren ver wendet werden, eingesetzt. Das Fräswerkzeug rotiert dabei mit 60.000 Umdrehungen pro Minute und teilweise noch größeren Drehzahlen.Cutting cutters are used in computer-controlled processing systems such as in the case of the CNC machining systems marketed by the applicant, for milling, drilling and engraving ver used used. The milling tool rotates at 60,000 revolutions per minute and sometimes still higher speeds.
Bei derart hohen Drehzahlen wirken sich selbst kleinste Unwuchten in erheblichem Maße aus. Dies äußert sich in einem erhöhten Geräuschpegel des Werkzeugs, in einem großen Lagerverschleiß der Werkzeugaufnahme und schließlich auch in einem Verschleiß des Werkzeugs selbst.at such high speeds, even the smallest imbalances affect considerable extent out. This manifests itself in an elevated Noise level of the Tool, in a big one Bearing wear the Tool holder and finally also in a wear of the Tool itself.
Vorteile der ErfindungAdvantages of invention
Das erfindungsgemäße ausgewuchtete Fräswerkzeug und das Verfahren zu seiner Herstellung haben den demgegenüber den Vorteil, dass bereits von vornherein der die Schneide tragende zylindrische Körper eines solchen unsymmetrischen und damit hinsichtlich der Unwuchten ungünstigen Werkzeugs so ausgebildet wird, dass der Massenschwerpunkt in jedem Punkt entlang seiner Längsachse in der Rotationsachse zu liegen kommt. Der zylindrische Körper wird damit unter Berücksichtigung der an ihm befestigten Schneide so ausgestaltet, dass die Unwucht praktisch auf Null reduziert wird.The Balanced milling tool according to the invention and the process for its preparation have the other hand the Advantage that already from the outset of the cutting cylindrical cylindrical body such unbalanced and thus in terms of imbalances unfavorable Tool is designed so that the center of mass in each Point along its longitudinal axis to lie in the axis of rotation. The cylindrical body becomes with that in mind the cutting edge attached to it is designed so that the imbalance practically reduced to zero.
Bevorzugt wird der zylindrische Körper dabei bereits in einem Urformverfahren so hergestellt, dass er die genannten Eigenschaften aufweist. Rein prinzipiell ist es aber auch möglich, nachträglich durch Materialwegnahme, beispielsweise durch Materialabtrag, den Körper so zu verändern, dass er die gewünschte, rotationsunsymmetrische ausgewuchtete Gestalt aufweist.Prefers becomes the cylindrical body already manufactured in a primary molding process so that he has mentioned properties. But in principle it is possible, later by material removal, for example by material removal, the body to change that way that he has the desired, having rotationally asymmetric balanced shape.
Die Bestimmung der Körpergestalt erfolgt bevorzugt durch Finite-Elemente-Berechnungen. Alternativ kann die Form des zylindrischen Körpers auch durch Modelle ermittelt werden, die fortwährend so verändert werden, bis die gewünschte ausgewuchtete Gestalt des Fräswerkzeugs entsteht. Im Falle der Urformung des Körpers, beispielsweise durch Gießen, Sintern oder Schmieden, wird beispielsweise ein durch Berechnungen erstellter Prototyp hergestellt, der die gewünschte – rotationsunsymmetrische – Ausbildung aufweist.The Determination of body shape is preferably done by finite element calculations. Alternatively, the shape the cylindrical body too be determined by models that are constantly being changed until the desired balanced shape of the milling tool arises. In the case of the original formation of the body, for example by To water, Sintering or forging, for example, is done through calculations created prototype, the desired - rotationally asymmetric - training having.
Zur Erzeugung einer ausgewuchteten Gestalt des zylindrischen Körpers mit daran befestigter Schneide können beispielsweise gekrümmte Flächen, gekrümmte und sich daran anschließende ebene Flächen, im Grunde Flächen beliebiger Gestalt an dem zylindrischen Körper vorgesehen sein, abhängig von der Gestalt und dem Gewicht der an ihm befestigten Schneide.to Generation of a balanced shape of the cylindrical body with attached cutting edge can for example, curved surfaces, curved and adjoining flat surfaces, basically surfaces be provided on the cylindrical body of any shape, depending on the shape and weight of the blade attached to it.
Bei einer sehr vorteilhaften, da einfach zu realisierenden Ausführungsform ist eine im Winkel zur Drehachse angeordnete Abschrägung vorgesehen, die auf der der Schneide abgewandten Seite angeordnet ist. Statt einer Abschrägung kann auch eine zylindrische Ausnehmung, ein Einstich oder dergleichen vorgesehen sein.at a very advantageous, because easy to implement embodiment a bevel is arranged at an angle to the axis of rotation, which is arranged on the side facing away from the cutting edge. Instead of a bevel may also be a cylindrical recess, a puncture or the like be provided.
Vorzugsweise ist die Abschrägung eine ebene Fläche, die insbesondere auch nachträglich besonders einfach, beispielsweise durch Abschleifen herstellbar ist.Preferably is the bevel a flat surface, in particular also subsequently particularly easy to produce, for example by grinding is.
Dabei hat sich ein Winkel zur Drehachse als vorteilhaft erwiesen, der zwischen 0° und 8° liegt, die ebene Fläche also parallel zur Drehachse liegt oder im spitzen Winkel zur Drehachse derart angeordnet ist, dass sich das Fräswerkzeug zur Schneide hin verjüngt.there An angle to the axis of rotation has proved to be advantageous, the between 0 ° and 8 °, the flat surface that is parallel to the axis of rotation or at an acute angle to the axis of rotation is arranged such that the milling tool tapers towards the cutting edge.
Zeichnungdrawing
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung sowie der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen der Erfindung.Further Advantages and features of the invention are the subject of the following Description and the drawings of exemplary embodiments the invention.
In der Zeichnung zeigen:In show the drawing:
Beschreibung der Ausführungsbeispieledescription the embodiments
Ein
Fräswerkzeug,
dargestellt in
Ein solches Fräswerkzeug kommt beispielsweise in von der Anmelderin vertriebenen CNC-Bearbeitungsmaschinen zum Einsatz. Das Fräswerkzeug dreht sich dabei mit einer sehr hohen Drehzahl von mehr als 60.000 Umdrehungen pro Minute. Bei diesen hohen Drehzahlen wirken sich selbst kleinste Unwuchten nachteilig aus. Neben einem erhöhten Geräuschpegel wird durch Unwuchten ein erhöhter Verschleiß von Lagern, welche die Bearbeitungsspindel drehbeweglich lagern, hervorgerufen. Außerdem verschleißt auch das Fräswerkzeug selbst sehr schnell. Empirische Untersuchungen haben gezeigt, dass sich das Fräswerkzeug bei derartigen hohen Drehzahlen verformt. Aufgrund dieser Verformung wird der Verschleiß hervorgerufen.One such milling tool For example, comes in by the applicant distributed CNC processing machines for use. The milling tool rotates doing so at a very high speed of more than 60,000 revolutions per minute. At these high speeds, even the smallest ones work Imbalance disadvantageous. In addition to an increased noise level is caused by imbalances an elevated one Wear of Bearings which store the machining spindle rotatably caused. Furthermore wear also the milling tool even very fast. Empirical studies have shown that the milling tool deformed at such high speeds. Because of this deformation the wear is caused.
Grundidee
der Erfindung ist es nun, ein Fräswerkzeug
herzustellen, dessen zylindrischer Körper unter Berücksichtigung
der an ihm befestigten Schneide
Statt einer Abschrägung kann beispielsweise auch eine zylindrische Ausnehmung, ein Einstich oder dergleichen vorgesehen sein.Instead of a bevel For example, a cylindrical recess, a puncture or may be provided.
Durch
die so hergestellte Ausnehmung in Form der schräg verlaufenden Ebene
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