DE102016109130A1

DE102016109130A1 - End mills

Info

Publication number: DE102016109130A1
Application number: DE102016109130.8A
Authority: DE
Inventors: Heike Trautvetter; Kolja Trautvetter
Original assignee: Individual
Current assignee: Trautvetter Heike De; Trautvetter Kolja De
Priority date: 2016-05-18
Filing date: 2016-05-18
Publication date: 2017-11-23
Anticipated expiration: 2036-05-19
Also published as: DE102016109130C5; DE102016109130B4; DE202017102925U1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Schaftfräser (1) mit einem Kern (10), an welchen sich umfangsseitig mindestens zwei Umfangsschneiden anschließen, wobei durch jeweils eine Umfangsschneide eine Spanraumtiefe definiert wird und sich erfindungsgemäß die Spanraumtiefe wenigstens einer Umfangsscheide von der Stirnseite (1S) des Schaftfräsers (1) in Richtung zu einem Einspannbereich (1E) des Schaftfräsers (1) verändert und/oder dass wenigstens zwei Umfangsschneiden unterschiedliche Spanraumtiefen aufweisen. The invention relates to an end mill (1) with a core (10), to which circumferentially at least two peripheral cutting edges are connected, wherein a chip space is defined by one circumferential cutting edge and according to the invention the chip space depth of at least one peripheral cutting from the end face (1S) of the end mill (1S). 1) in the direction of a clamping region (1E) of the end mill (1) and / or that at least two peripheral cutting edges have different chip space depths.

Description

Die Erfindung betrifft einen Schaftfräser nach dem Oberbegriff des ersten Patentanspruchs. The invention relates to an end mill according to the preamble of the first claim.

Der Schaftfräser soll bevorzugt für die Hochleistungsbearbeitung von insbesondere Werkstücken aus metallischem Werkstoff, Keramikmaterial, Kunststoffen, Verbundwerkstoffen (wie beispielsweise Faserverbundmaterial) usw. Anwendung finden. The end mill is to be used preferably for high-performance machining of particular workpieces of metallic material, ceramic material, plastics, composite materials (such as fiber composite material), etc. application.

Bekannte Schaftfräser bestehen meist aus einem Basismaterial aus Schnellarbeitsstahl (High Speed Steel – abgeleitete HSS), Hartmetall, Cermet (zusammengesetzt aus engl. ceramic und metal = Verbundwerkstoffe aus keramischen Werkstoffen in einer metallischen Matrix (Bindemittel)), Keramikstoffen und weiteren meist hochfesten Werkstoffen oder Materialkombinationen. Known end mills usually consist of a base material of high-speed steel (high-speed steel - derived HSS), hard metal, cermet (composed of English ceramic and metal = composites of ceramic materials in a metallic matrix (binder)), ceramics and other mostly high-strength materials or material combinations.

Herkömmliche Schaftfräser weisen Schneiden in Form von Umfangsschneiden und Stirnschneiden auf. Die Schneiden können dabei im radialen Schnitt ungleiche Zahnteilungen zueinander und unterschiedliche Spiralwinkel aufweisen. Die Spanraumtiefen der Schneiden zueinander und im Verlauf der einzelnen Schneiden von der Stirn zum Schaft sind gleichmäßig und der Kern des Schaftfräsers weist eine gleichmäßig zylindrische Form auf. Hinter dem Freiwinkel der Umfangsschneide weist der Schaftfräser einen Einstich auf. Durch die ungleichen Zahnteilungen und die verschiedenen Spiralwinkel der Hauptschneiden entstehen unterschiedliche Zahnrückenbreiten. Um eine gleichmäßige Breite des Freiwinkels zu erreichen, wird im definierten Abstand zur Schneide ein Einstich geschliffen. Dies hat den Nachteil, dass die Kraftübertragung an die Schneide nicht optimal verläuft und die Stabilität der Schneide sich stark verringert bzw. der Schaftfräser schneller verschleißt. Der Schaftfräser weist bei jeder Schneide den gleichen Spanwinkel über die gesamte Spanraumlänge auf. Conventional end mills have cutting in the form of peripheral cutting and end cutting. The cutting edges can have unequal tooth pitches in relation to one another and different spiral angles in the radial section. The Spanraumtiefen the cutting edges to each other and in the course of the individual cutting from the end to the shaft are uniform and the core of the end mill has a uniform cylindrical shape. Behind the clearance angle of the peripheral cutting edge of the end mill has a puncture. Due to the unequal tooth pitches and the different spiral angles of the main cutting edges, different tooth widths are created. In order to achieve a uniform width of the clearance angle, a puncture is ground at a defined distance from the cutting edge. This has the disadvantage that the power transmission to the cutting edge is not optimal and the stability of the cutting edge is greatly reduced or the end mill wears faster. The end mill has the same rake angle over the entire Spanraumlänge at each cutting edge.

Aus der Druckschrift DE 10 2015 214 964 A1 ist ein asymmetrischer Schaftfräser bekannt, dessen Schneidenabschnitt eine Vielzahl von ungleich indexierten Klingen aufweist, die durch Spannuten voneinander getrennt sind, wobei mindestens eine der Spannuten von ungleicher Länge ist und wobei der Fräser ein Ungleichgewicht aufweist. Dies kann insbesondere bei sehr hohen Drehzahlen nachteilig sein. From the publication DE 10 2015 214 964 A1 For example, there is known an asymmetrical endmill whose cutting portion has a plurality of unequally indexed blades separated by flutes, at least one of the flutes being of unequal length and the cutter having an imbalance. This can be disadvantageous especially at very high speeds.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Schaftfräser zu entwickeln, mit dem das Zeitspanvolumen erhöht und die Standzeit / der Standweg signifikant gesteigert werden kann und welcher ein günstiges Verschleißverhalten aufweist. The invention is based on the object to develop an end mill, with which the Zeitspanvolumen increases and the life / the end of life can be significantly increased and which has a favorable wear behavior.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch die kennzeichnenden Merkmale des ersten Patentanspruchs gelöst. The object of the invention is achieved by the characterizing features of the first claim.

Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Advantageous embodiments emerge from the subclaims.

Der Schaftfräser weist einen Kern auf, an welchen sich umfangsseitig mindestens zwei Umfangsschneiden anschließen, wobei durch jeweils eine Umfangsschneide eine Spanraumtiefe definiert wird und wobei sich erfindungsgemäß die Spanraumtiefe wenigstens einer Umfangsscheide von der Stirnseite des Schaftfräsers in Richtung zu einem Einspannbereich des Schaftfräsers verändert und/oder wobei wenigstens zwei Umfangsschneiden unterschiedliche Spanraumtiefen aufweisen. The end mill has a core, to which at least two circumferential cutting edges adjoin, wherein a chip space is defined by one peripheral cutting edge and wherein, according to the invention, the chip space depth of at least one peripheral sheath changes from the end face of the end mill toward a clamping region of the end mill and / or wherein at least two peripheral cutting edges have different chip space depths.

Überraschender Weise wurde festgestellt und durch Versuche nachgewiesen, dass durch diese neuartige konstruktive Gestaltung die Standzeit bzw. der Standweg des erfindungsgemäßen Schaftfräsers im Vergleich zu herkömmlichen Schaftfräsern um mehr als das doppelte gesteigert werden konnte. Dies bedeutet, dass auch das Zeitspanvolumen erheblich erhöht werden konnte. Bevorzugt wird dabei die Spanraumtiefe mehrerer oder aller Umfangsschneiden von der Stirnseite des Fräsers in Richtung zum Einspannbereich des Fräsers verändert. Surprisingly, it was found and demonstrated by experiments that the service life or the tool life of the end mill according to the invention could be increased by more than twice compared to conventional end mills by this novel structural design. This means that also the time wastage volume could be increased considerably. Preferably, the chip space depth of several or all peripheral cutting edges is changed from the end face of the milling cutter in the direction of the clamping area of the milling cutter.

Vorteilhafter Weise wird die Spanraumtiefe wenigstens einer der Umfangsschneiden ausgehend von der Stirnseite in Richtung zum Einspannbereich hin verringert oder vergrößert. Alternativ ist es auch möglich, dass sich die Spanraumtiefe ausgehend von der Stirnseite des Schaftfräsers über einen Längenbereich des Schaftfräsers vergrößert und sich dann wieder verringert oder dass sich die Spanraumtiefe über einen Längenbereich verringert und sich dann wieder in Richtung zum Einspannbereich vergrößert. Dabei können die Umfangsschneiden in beliebiger Länge ausgeführt sein und die Umfangsschneiden auch untereinander unterschiedlichen Längen aufweisen. Advantageously, the chip space depth of at least one of the peripheral cutting edges is reduced or increased starting from the end face in the direction of the clamping area. Alternatively, it is also possible for the chip space depth, starting from the end face of the end mill, to increase over a length range of the end mill and then to decrease again, or for the chip space depth to decrease over a length range and then to increase again in the direction of the clamping area. The peripheral cutting can be made in any length and the peripheral cutting edges also have different lengths.

Vorteilhafter Weise verläuft mindestens eine Stirnschneide bis zum radialen Zentrum des Schaftfräsers um eine spanende Bearbeitung über den gesamten Stirnseitenbereich und den Abtransport der Späne zu gewährleisten. Advantageously, at least one end cutting edge extends up to the radial center of the end mill in order to ensure machining over the entire end face region and the removal of the chips.

Gemäß einer Variante der Erfindung können einige oder alle Umfangsschneiden im radialen Schnitt eine ungleiche Zahnteilung zueinander aufweisen. According to a variant of the invention, some or all of the peripheral cutting edges may have an unequal tooth pitch relative to each other in the radial section.

Weiterhin ist es möglich, dass wenigstens zwei oder alle Umfangsschneiden zueinander unterschiedliche Spiralwinkel aufweisen. Furthermore, it is possible that at least two or all peripheral cutting edges have mutually different spiral angles.

Gemäß einer weiteren Variante ist die Spanraumgröße und/oder ein Spanraumprofil zwischen zwei benachbarten Umfangsschneiden unterschiedlich groß zu einer Spanraumgröße und/oder ein Spanraumprofil zwischen wenigstens einer weiteren Umfangsschneide bzw. zur Spanraumgröße und/oder das Spanraumprofil zweier anderer benachbarter Umfangsschneiden. According to a further variant, the chip space size and / or a chip space profile between two adjacent peripheral cutting edges is different from a chip space size and / or a chip space profile between at least one further peripheral cutting edge or chip space size and / or the chip space profile of two other adjacent peripheral cutting edges.

Durch die unterschiedlichen Spanraumtiefen bzw. Spanraumprofile und damit die unterschiedlichen Spanraumgrößen weist der Kern des Schaftfräsers im Querschnitt zumindest bereichsweise von einer Kreisform ab und kann beispielsweise eine elliptische oder eine anderweitig unrunde Kernform aufweisen. Due to the different chip space depths or chip space profiles and thus the different chip space sizes, the core of the end mill has at least a section of a circular shape in cross-section and may for example have an elliptical or otherwise non-circular core shape.

Die radial außenliegenden Schneidkanten der Umfangsschneiden liegen dabei auf einem gemeinsamen Außendurchmesser. The radially outer cutting edges of the peripheral cutting edges lie on a common outer diameter.

Der Kern kann sich spiralförmig in Abhängigkeit der Spiralwinkel der Umfangsschneiden zum Einspannbereich hin erstrecken. The core may extend helically depending on the spiral angle of the peripheral cutting to the clamping area.

Insgesamt verändert sich somit der Kern in seiner Querschnittsform in Abhängigkeit der axialen Lage. Weiterhin kann sich der Kern in seinem Querschnitt über die Länge der Umfangsscheiden verändern bzw. eine statische Form (gleichbleibend über die gesamte Länge der Umfangsschneiden) oder eine variable Form (sich verändernd entsprechend des Verlaufs und der Form der Umfangsscheiden und der sich daraus ergebenden Spanraumtiefen) aufweisen. Dabei können die Spanwinkel zumindest zweier Umfangsschneiden oder auch mehrerer oder aller Umfangsschneiden unterschiedlich zueinander sein. Der/die Spanwinkel der Umfangsschneiden können sich vom Stirnbereich des Schaftfräsers zum Einspannbereich auch verändern, beispielsweise in Richtung zum Einspannbereich größer oder kleiner werden. Die Form des Kerns wird maßgeblich somit durch die Spanraumtiefen der Umfangsschneiden und/oder die Spanraumprofile definiert. Overall, the core thus changes in its cross-sectional shape as a function of the axial position. Furthermore, the core may vary in its cross-section over the length of the circumferential sheaths or a static shape (consistent over the entire length of the peripheral cutting edges) or a variable shape (changing according to the shape and shape of the circumferential sheath and the resulting Spanraumtiefen) exhibit. In this case, the rake angle of at least two peripheral cutting edges or even several or all peripheral cutting edges may be different from one another. The rake angle (s) of the peripheral cutters can also change from the front end of the end mill to the clamping area, for example, becoming larger or smaller in the direction of the clamping area. The shape of the core is thus significantly defined by the Spanraumtiefen the peripheral cutting and / or the chip space profiles.

Bevorzugt sind die Spanraumgrößen und der Spanraumverlauf und/oder die Zahnrückenkonturen wenigstens zweier Umfangsschneiden zueinander unterschiedlich und/oder in ihrer Größe über die Länge der Umfangsschneiden variabel ausgebildet. The chip space sizes and the chip space course and / or the tooth back contours of at least two circumferential cutting edges are preferably different from one another and / or have a variable size over the length of the peripheral cutting edges.

Dabei ist die Spanraumtiefe wenigstens zweier Umfangsscheiden unterschiedlich ausgeführt. The chip space depth of at least two circumferential sheaths is designed differently.

Weist ein Schaftfräser mehr als zwei Umfangsschneiden auf, ist zwischen zwei benachbarten Umfangsschneiden umfangsseitig jeweils ein Versatzwinkel vorhanden, wobei wenigstens eine Umfangsschneide eine Spanraumtiefe aufweist, die sich von den Spanraumtiefen der anderen Umfangsschneiden unterscheidet. If an end mill has more than two peripheral cutting edges, an offset angle is present on each side of the circumference between two adjacent peripheral cutting edges, wherein at least one circumferential cutting edge has a chip space depth that differs from the chip space depths of the other peripheral cutting edges.

Weist ein Schaftfräser beispielsweise vier Umfangsschneiden auf, besitzt eine erste Umfangsschneide eine erste Spanraumtiefe, eine in einem ersten Versatzwinkel umfangsseitig dazu versetzt angeordnete zweite Umfangsschneide eine zweite Spanraumtiefe, eine in einem zweiten Versatzwinkel umfangsseitig zur zweiten Umfangsschneide versetzt angeordnete dritte Umfangsschneide eine dritte Spanraumtiefe und eine in einem dritten Versatzwinkel umfangsseitig zur dritten Umfangsschneide versetzt angeordnete vierte Umfangsschneide weist eine vierte Spanraumtiefe auf, wobei zwischen der vierten Umfangsschneide und der ersten Umfangsschneide ein vierter Versatzwinkel vorhanden ist. If an end mill has, for example, four peripheral cutting edges, a first peripheral cutting edge has a first chip space depth, a second peripheral cutting edge arranged circumferentially offset therefrom has a second chip space depth, a third peripheral cutting edge arranged circumferentially offset from the second peripheral cutting edge at a second offset angle has a third chip space depth and a a third offset angle circumferentially offset from the third peripheral edge arranged fourth peripheral edge has a fourth chip space depth, wherein between the fourth peripheral edge and the first peripheral edge a fourth offset angle is present.

Bei der Ansicht auf die Stirnseite werden die Umfangsscheiden dabei fortlaufend in Uhrzeigerrichtung gezählt. Die Spanraumtiefen der sich im Wesentlichen gegenüberliegenden Umfangsschneiden sind bevorzugt gleich ausgebildet, d.h., bei vier Umfangsschneiden sind die Spanraumtiefen der ersten und der dritten Umfangsschneide und/oder die Spanraumtiefen der zweiten und der vierten Umfangsschneide jeweils paarweise gleich ausgeführt. When viewed on the front side, the circumferential sheaths are counted continuously in the clockwise direction. The chip space depths of the substantially opposite peripheral cutting edges are preferably of the same design, that is, with four peripheral cutting edges, the chip clearance depths of the first and third peripheral cutting edges and / or the chip clearance depths of the second and fourth peripheral cutting edges are each made equal in pairs.

Die Spanraumtiefe der ersten und dritten Umfangsschneide ist dabei im Stirnbereich des Schaftfräsers am größten und verringert sich in Richtung zum Einspannbereich auf eine kleinste Spanraumtiefe. The chip space depth of the first and third peripheral cutting edges is greatest in the end region of the end mill and decreases in the direction of the clamping region to a smallest chip space depth.

Die Spanraumtiefen der zweiten und der dritten Umfangsschneide sind im Stirnbereich des Schaftfräsers an kleinsten und vergrößern sich in Richtung zum Einspannbereich. Dabei entspricht die größte Spanraumtiefe der ersten und dritten Umfangsschneide am Stirnbereich der größten Spanraumtiefe der zweiten und vierten Umfangsschneide am Ende der Umfangsschneiden in Richtung Einspannbereich und die kleinste Spanraumtiefe der zweiten und vierten Umfangsschneide im Stirnbereich der kleinsten Spanraumtiefe der ersten und dritten Umfangsschneide am Ende der Umfangsschneiden in Richtung zum Einspannbereich. The chip space depths of the second and third peripheral cutting edges are smallest in the end region of the end mill and increase in the direction of the clamping region. In this case, the largest chip space depth of the first and third peripheral cutting edges corresponds to the largest chip space depth of the second and fourth peripheral cutting edges at the end of the peripheral cutting in the direction of the clamping region and the smallest chip space depth of the second and fourth peripheral cutting edges in the front region of the smallest chip space depth of the first and third peripheral cutting edges at the end of the peripheral cutting edges towards the clamping area.

In diesem Fall sind somit die erste und die dritte Umfangsschneide und/oder die zweite und vierte Umfangsschneide im Wesentlichen gleich ausgebildet. In this case, therefore, the first and third peripheral cutting edges and / or the second and fourth peripheral cutting edges are substantially identical.

Im gleichen Maß, wie sich vom Stirnbereich in Richtung zum Einspannbereich die Spanraumtiefe der ersten und dritten Umfangsscheide verringert, vergrößert sich die Spanraumtiefe der zweiten und vierten Umfangsschneide. To the same extent as the chip space depth of the first and third circumferential sheath decreases from the end region in the direction of the clamping area, the chip space depth of the second and fourth peripheral cutting edges increases.

Der Außendurchmesser des Schaftfräsers ist dabei über die Länge der Schneiden konstant (zylindrisch) oder von der Spitze aus in Richtung zum Schaft bzw. Einspannbereich kegelförmig ausgebildet. The outer diameter of the end mill is constant over the length of the cutting (cylindrical) or conical from the top in the direction of the shaft or clamping area.

Bei einem zylindrischen Schaftfräser mit einem über die gesamte Länge der Schneiden gleichen Außendurchmesser weist der Kern in jedem über die Länge der Schneiden gelegten Querschnitt eine größte und eine kleinste Querschnittsbreite auf, die im Wesentlichen in ihren Abmessungen über die Länge der Schneiden gleich bleiben und sich lediglich spiralförmig entsprechend des Verlaufes der Umfangsschneiden drehen. In a cylindrical end mill having an outer diameter equal over the entire length of the blades, in each cross section placed over the length of the blades, the core has a maximum and a minimum cross-sectional width substantially equal in size over the length of the blades and merely spiraling according to the course of the peripheral cutting.

Bei einem kegelförmigen Schaftfräser vergrößert sich der Außendurchmesser von der Spitze aus in Richtung zum Schaft kegelförmig und der Kern kann sich ebenfalls in seinem Querschnitt von einem kleinsten Querschnitt im Bereich der Spitze auf einen größeren Querschnitt am Ende der Umfangsschneiden in Richtung zum Einspannbereich erhöhen. In a tapered end mill, the outer diameter increases conically from the tip towards the shaft and the core can also increase in cross section from a smallest cross section in the tip region to a larger cross section at the end of the peripheral cutting edge towards the clamping region.

Bevorzugt erstrecken sich alle Umfangsschneiden von der Stirnseite in Richtung zum Einspannbereich in zueinander unterschiedlichen Spiralwinkeln. Preferably, all circumferential cutting edges extend from the end face in the direction of the clamping area in mutually different spiral angles.

Die Spiralwinkel benachbarter Umfangsschneiden können in Umfangsrichtung größer oder kleiner werden. The spiral angles of adjacent peripheral cutting edges can become larger or smaller in the circumferential direction.

Weiterhin können sich die Schneidenabstände benachbarter oder gegenüberliegender Umfangsschneiden von der Stirnseite zum Einspannbereich vergrößern oder verringern. Furthermore, the cutting edge distances of adjacent or opposite circumferential cutting edges can increase or decrease from the end face to the clamping region.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist jeweils zwischen einem radialen Freiwinkel wenigstens einer Umfangsschneide und einem Zahnrücken dieser Umfangsschneide ein im Wesentlichen tangentialer Übergang ausgebildet. According to a further embodiment of the invention, a substantially tangential transition is formed in each case between a radial clearance angle of at least one peripheral cutting edge and a tooth back of this circumferential cutting edge.

Der vorliegende Schaftfräser kann als Basismaterial aus HSS, Hartmetall, Cermet, Keramikstoffen und alle anderen möglichen geeigneten Werkstoffen bestehen. Untersuchungen zwischen einem herkömmlichen Fräser und dem erfindungsgemäßen Fräser konnten nachweisen, dass der Standweg des erfindungsgemäßen Schaftfräsers im Vergleich zu einem herkömmlichen Schaftfräser mehr als verdoppelt werden konnte. The present end mill may consist of HSS, hard metal, cermet, ceramics and all other suitable materials as base material. Investigations between a conventional milling cutter and the milling cutter according to the invention were able to demonstrate that the tool life of the end mill according to the invention could be more than doubled in comparison to a conventional end mill.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: The invention will be explained in more detail with reference to embodiments and accompanying drawings. Show it:

1 die Seitenansicht eines Schaftfräsers mit zylindrischem Außendurchmesser und Stirnschneiden nach dem Stand der Technik, 1 the side view of an end mill with cylindrical outer diameter and end cutting according to the prior art,

2 stirnseitige Ansicht gem. 1, 2 frontal view acc. 1 .

3 Schnitt A-A gemäß 1, 3 Section AA according to 1 .

4 vergrößerte stirnseitige Ansicht gem. 1, 4 enlarged frontal view acc. 1 .

5 die Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Schaftfräsers mit zylindrischem Außendurchmesser und Stirnschneiden, 5 the side view of an end mill according to the invention with cylindrical outer diameter and end cutting,

6 die Stirnseitige Ansicht gem. 5, 6 the frontal view acc. 5 .

7 Schnitt B-B gem. 5, 7 Section BB gem. 5 .

8 die Prinzipskizze des Kerns mit den Umfangsschneiden an der Stirnseite und im Schaftbereich des Schaftfräsers 8th the schematic diagram of the core with the peripheral cutting at the front and in the shank area of the end mill

9 den Spanraumverlauf der Zähne 6 und 9 bzw. 7 und 8 in der Seitenansicht, mit sich in Richtung zum Einspannbereich verringernden Abstand, 9 the Spanraumverlauf the teeth 6 and 9 respectively. 7 and 8th in the side view, with decreasing distance in the direction of the clamping area,

10 den Spanraumverlauf der Zähne 6 und 7 bzw. 8 und 9 in der Seitenansicht, mit sich in Richtung zum Einspannbereich vergrößernden Abstand, 10 the Spanraumverlauf the teeth 6 and 7 respectively. 8th and 9 in the side view, with increasing distance in the direction of the clamping area,

11 die stirnseitige Ansicht eines Schaftfräsers mit drei Umfangsschneiden, 11 the frontal view of an end mill with three peripheral cutting edges,

12 die stirnseitige Ansicht eines Schaftfräsers mit sechs Umfangsschneiden, 12 the frontal view of an end mill with six peripheral cutting edges,

13 ein Diagramm des Standweges eines herkömmlichen Fräsers mit 6 Umfangsschneiden und des erfindungsgemäßen mit Fräsers mit 4 Umfangsschneiden. 13 a diagram of the life of a conventional router with 6 Circumferential cutting and the invention with a milling cutter with 4 Extensive cutting.

14 die Seitenansicht eines zylindrischen Schaftfräsers mit einem Radius in Richtung zur Stirnseite, 14 the side view of a cylindrical end mill with a radius in the direction of the front side,

15 die Seitenansicht eines kegelförmigen Schaftfräsers, 15 the side view of a conical end mill,

16 den Querschnitt C-C gemäß 15 16 the cross section CC according to 15

17 den Querschnitt D-D gemäß 15 17 the cross section DD according to 15

Ein Schaftfräser 1‘ nach dem Stand der Technik ist in 1 in der Seitenansicht, in 2 aus Richtung der Stirnseite 1S‘ und in 3 im Schnitt A-A gemäß 1 dargestellt. Der Schaftfräser 1‘ weist hier vier Stirnschneiden 1.1‘, 1.2‘, 1.3‘, 1.4‘ auf (siehe 2) an die sich jeweils eine Umfangsschneide 1.1‘‘, 1.2‘‘, 1.3‘‘, 1.4‘‘ anschließt. An dem der Stirnseite 1S‘ gegenüberliegenden Ende ist ein Einspannbereich 1E ausgebildet, mit welchem der Schaftfräser 1‘ in ein Spannfutter einer Hauptspindel einer Fräsmaschine bzw. eines Fräsbearbeitungszentrums eingespannt wird. Nach diesem Stand der Technik sind hier vier Stirnschneiden 1.1‘ bis 1.4‘ und vier Umfangsschneiden 1.1‘‘ bis 1.4‘‘ vorgesehen. Alle 4 Umfangsschneiden 1.1‘‘ bis 1.4‘‘ winden sich in einem gleichen Spiralwinkel 1W‘ um den kreisförmigen Kern 10‘. Aus der 2 ist ersichtlich, dass die zwei sich gegenüberliegenden Stirnschneiden 1.1‘ und 1.3‘ bis in das Zentrum des Schaftfräsers reichen, wodurch gewährleistet ist, dass ein Spanabtrag über die gesamte Stirnseite 1S‘ erfolgt. Die Form der Umfangsschneiden 1.1‘‘ bis 1.4‘‘ ist gleich, was insbesondere aus 3 ersichtlich ist und woraus sich für alle Umfangsschneiden 1.1‘‘ bis 1.4‘‘ die gleiche Spanraumtiefe t‘ ergibt. Eine vergrößerte Darstellung des Schaftfräsers 1‘ nach dem Stand der Technik aus Richtung der Stirnseite 1S‘ wird in 4 gezeigt. Es ist ersichtlich, dass der Kern 10‘ einen kreisförmigen Querschnitt mit einem Durchmesser 10D‘ aufweist. Der Außendurchmesser 1D‘ des Schaftfräsers ist von der Stirnseite 1S bis zum Schaft im Wesentlichen gleich ausgebildet, wodurch sich eine im Wesentlichen zylindrische Form des Schaftfräsers 1 ergibt. An end mill 1' in the prior art is in 1 in the side view, in 2 from the direction of the front side 1S ' and in 3 in section AA according to 1 shown. The end mill 1' here has four face cutting 1.1 ' . 1.2 ' . 1.3 ' . 1.4 ' on (see 2 ) to each a peripheral cutting edge 1.1 '' . 1.2 '' . 1.3 '' . 1.4 '' followed. At the front 1S ' opposite end is a clamping area 1E formed, with which the end mill 1' is clamped in a chuck of a main spindle of a milling machine or a Fräsbearbeitungszentrums. According to this state of the art here are four end cutting 1.1 ' to 1.4 ' and four peripheral cutting edges 1.1 '' to 1.4 '' intended. All 4 peripheral cutting edges 1.1 '' to 1.4 '' wind in a same spiral angle 1W ' around the circular core 10 ' , From the 2 it can be seen that the two opposite end cutting 1.1 ' and 1.3 ' extend into the center of the end mill, which ensures that a chip removal over the entire end face 1S ' he follows. The shape of the peripheral cutting 1.1 '' to 1.4 '' is the same thing, especially from 3 can be seen and what is true for all peripheral cutting 1.1 '' to 1.4 '' gives the same chip space depth t '. An enlarged view of the end mill 1' according to the prior art from the direction of the front side 1S ' is in 4 shown. It can be seen that the core 10 ' a circular cross-section with a diameter 10D ' having. The outer diameter 1D ' of the end mill is from the front side 1S formed substantially equal to the shaft, resulting in a substantially cylindrical shape of the end mill 1 results.

Weiterhin ist der Spanwinkel α’ beispielhaft an der Umfangsschneide 1.1‘‘ angetragen. Der Spanwinkel α’ ist bei allen Umfangsschneiden 1.1‘‘ bis 1.4‘‘ und über deren gesamte Schneidenlänge gleich. Die Stirnschneiden 1.1‘ bis 1.4‘ und die Umfangsschneiden 1.1‘‘ bis 1.4‘‘ weisen eine Ungleichteilung Tu‘ auf. Zwischen einem radialen Freiwinkel Wr’ jeder Umfangsschneide 1.1‘‘ bis 1.4‘‘ (hier nur angetragen an der Umfangsschneide 1.3‘‘) und einem Zahnrücken dieser R1‘‘ bis R4‘‘ der Umfangsschneiden 1.1‘‘ bis 1.4‘‘ ist ein Freistich S‘ vorhanden. Furthermore, the rake angle α 'is exemplary on the peripheral edge 1.1 '' plotted. The rake angle α 'is at all peripheral cutting 1.1 '' to 1.4 '' and the same over their entire cutting length. The frontal cutting 1.1 ' to 1.4 ' and the peripheral cutting edges 1.1 '' to 1.4 '' have an imbalance Tu 'on. Between a radial clearance angle Wr 'of each peripheral cutting edge 1.1 '' to 1.4 '' (here only on the peripheral edge 1.3 '' ) and a tooth back of these R1 "to R4" of the peripheral cutting edges 1.1 '' to 1.4 '' there is an undercut S '.

Die Kraftübertragung der Spankraft F‘ (fetter Pfeil) wird durch den Freistich hinter den Umfangsscheiden 1.1‘‘ bis 1.4‘‘ nicht optimal auf die nicht bezeichnete Schneidkante geleitet. Die Kraftübertragung erfolgt bedingt durch den Freistich in radialer Richtung deutlich unterhalb der Schneidkante auf die Spanfläche. Damit ist die Schneidkante bei der Spanbildung geschwächt, woraus ein Aufschwingen der Schneidkante beim Zerspanungsprozess resultiert, was die Verschleißfestigkeit des Schaftfräsers enorm verringert und die Bearbeitungsqualität beeinträchtigt. The force transmission of the chip force F '(bold arrow) is the undercut behind the peripheral sheaths 1.1 '' to 1.4 '' not optimally directed to the unspecified cutting edge. The power transmission is due to the undercut in the radial direction well below the cutting edge on the rake face. Thus, the cutting edge is weakened during chip formation, resulting in a swinging of the cutting edge during the cutting process, which greatly reduces the wear resistance of the end mill and affects the quality of machining.

In den 5 bis 7 wird ein erfindungsgemäßer zylindrischer Schaftfräser 1 in 5 in der Seitenansicht, in 6 in der Ansicht aus Richtung der Stirnseite 1S und in 7 im Querschnitt B-B gemäß 5 dargestellt. An dem der Stirnseite 1S gegenüberliegenden Ende ist gemäß 5 ein Einspannbereich 1E ausgebildet. In the 5 to 7 is a cylindrical end mill according to the invention 1 in 5 in the side view, in 6 in the view from the direction of the front side 1S and in 7 in cross-section BB according to 5 shown. At the front 1S opposite end is according to 5 a clamping area 1E educated.

Der erfindungsgemäße Schaftfräser 1 weist an seiner Stirnseite 1S hier vier Stirnschneiden 2, 3, 4, 5 (s. 6) auf. An die vier Stirnschneiden 2 bis 5 schließen vier Umfangsschneiden 6, 7, 8, 9 mit Spanwinkeln Wα (nur an der ersten Umfangsschneide 6 angetragen) an. Aus Richtung der Stirnseite 1S werden die Stirnschneiden 2 bis 5 und die Umfangsschneiden 2 bis 9 in Uhrzeigerrichtung fortlaufend nummeriert. Die Umfangsschneiden 6 bis 9 können in beliebiger Länge ausgeführt werden. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel erstrecken sie sich über eine Schneidenlänge LS, welche ca. die Hälfte der Gesamtlänge L des Schaftfräsers 1 beträgt (Siehe 5) und weisen einen Spiralwinkel 1W auf. Die an der Stirnseite 1S vorhandenen Stirnschneiden 2 bis 5, die aus 6 ersichtlich sind, sind für die axialen Bearbeitungen notwendig. Um dies zu gewährleisten, muss mindestens eine Stirnschneide bis zum radialen Zentrum des Schaftfräsers 1, d.h. bis zur Längsachse A, verlaufen. In dem dargestellten Beispiel (6) sind dies die sich gegenüberliegenden Stirnschneiden 2 und 4. The end mill according to the invention 1 points to its front 1S here four frontal cutting 2 . 3 . 4 . 5 (S. 6 ) on. To the four frontal cutting edges 2 to 5 close four peripheral cutting edges 6 . 7 . 8th . 9 with rake angles Wα (only at the first peripheral edge 6 submitted). From the direction of the front side 1S become the frontal cutting 2 to 5 and the peripheral cutting edges 2 to 9 numbered consecutively in the clockwise direction. The peripheral cutting 6 to 9 can be executed in any length. In the illustrated embodiment, they extend over a cutting length LS, which is about half the total length L of the end mill 1 is (See 5 ) and have a spiral angle 1W on. The at the front 1S existing end cutting 2 to 5 , from 6 are apparent, are necessary for the axial machining. To ensure this, at least one end cutting edge must reach the radial center of the end mill 1 , ie to the longitudinal axis A, run. In the example shown ( 6 ) These are the opposite end cutting 2 and 4 ,

Die Stirnschneiden 3 und 5 und die Umfangsschneiden 7 und 9 weisen im radialen Schnitt eine ungleiche Zahnteilung Tu (6) zueinander auf. The frontal cutting 3 and 5 and the peripheral cutting edges 7 and 9 have an uneven tooth pitch Tu in the radial section 6 ) to each other.

Aus 6 ist ersichtlich, dass im Bereich der Stirnseite 1S die erste Umfangsschneide 6 eine erste Spanraumtiefe t6, die zweite Umfangsschneide 7 eine zweite Spanraumtiefe t7, die dritte Umfangsschneide 8 eine dritte Spanraumtiefe t8 und die vierte Umfangsschneide 9 eine vierte Spanraumtiefe t9 aufweist. Dabei sind t6 und t8 im Wesentlichen gleich und t7 und t9 ebenfalls im Wesentlichen gleich, wobei die Spanraumtiefen t6 und t8 größer sind als die Spanraumtiefen t7 und t9. In der dargestellten Variante sind die Spanraumtiefen t6 und t8 der sich gegenüberliegenden Umfangsschneiden 6 und 8 im Bereich der Stirnseite 1S in etwa doppelt so tief wie die Spanraumtiefen t7 und t9. Durch die unterschiedlichen Spanraumtiefen der Umfangsschneiden 6 bis 9 ergibt sich eine elliptische Form des Kerns 10 des Schaftfräsers 1. Out 6 it can be seen that in the area of the front side 1S the first peripheral cutting edge 6 a first chip space depth t6, the second peripheral edge 7 a second chip space depth t7, the third peripheral edge 8th a third chip space depth t8 and the fourth peripheral edge 9 has a fourth chip space depth t9. Here, t6 and t8 are substantially the same and t7 and t9 are also substantially equal, with the chip space depths t6 and t8 being greater than the chip space depths t7 and t9. In the illustrated variant, the chip space depths t6 and t8 of the opposite circumferential cutting edges 6 and 8th in the area of the front side 1S about twice as deep as the chip depths t7 and t9. Due to the different Spanraumtiefen the peripheral cutting 6 to 9 results in an elliptical shape of the core 10 of the end mill 1 ,

Die zweite Umfangsschneide 7 ist radial zur ersten Umfangsschneide 6 in einem ersten Versatzwinkel α1 angeordnet, zwischen der zweiten Umfangsschneide 7 und der dritten Umfangsschneide 8 ist ein zweiter Versatzwinkel α2 vorhanden, zwischen der dritten Umfangsschneide 8 und der vierten Umfangsschneide 9 ist ein dritter Versatzwinkel α3 vorhanden und zwischen der vierten Umfangsschneide 9 und der ersten Umfangsschneide 6 ein vierter Versatzwinkel α4. Dabei sind der erste und der dritte Versatzwinkel α1 und α3 kleiner als der zweite und der vierte Versatzwinkel α2 und α4, wodurch der Abstand zwischen der ersten und der zweiten Umfangsschneide 6 und 7 und der dritten und der vierten Umfangsschneide kleiner ist als der Abstand zwischen der zweiten und der dritten Umfangsschneide 7, 8 und der vierten und der ersten Umfangsschneide 9, 6. The second peripheral cutting edge 7 is radial to the first peripheral edge 6 arranged at a first offset angle α1, between the second peripheral edge 7 and the third peripheral cutting edge 8th there is a second offset angle α2 between the third peripheral cutting edge 8th and the fourth peripheral cutting edge 9 There is a third offset angle α3 and between the fourth peripheral edge 9 and the first peripheral cutting edge 6 a fourth offset angle α4. The first and the third offset angle α1 and α3 are smaller than the second and the fourth offset angle α2 and α4, whereby the Distance between the first and the second peripheral edge 6 and 7 and the third and fourth peripheral blades are smaller than the distance between the second and third peripheral blades 7 . 8th and the fourth and the first peripheral cutting edges 9 . 6 ,

Weiterhin sind die Zahnrückenkonturen 6K bis 9K der Umfangsschneide 6 bis 9 unterschiedlich zueinander, wobei hier die Zahnrückenkonturen 6K und 8K der ersten Umfangsscheide 6 und der dritten Umfangsschneide 8 im Wesentlichen gleich sind und die Zahnrückenkonturen 7K und 9K der zweiten Umfangsscheide 7 und der vierten Umfangsschneide 9 ebenfalls im Wesentlichen gleich ausgeführt sind. Furthermore, the tooth back contours 6K to 9K the peripheral cutting edge 6 to 9 different from each other, here the tooth back contours 6K and 8K the first circumferential sheath 6 and the third peripheral cutting edge 8th are substantially the same and the Zahnrückenkonturen 7K and 9K the second circumferential sheath 7 and the fourth peripheral cutting edge 9 are also executed essentially the same.

Die Spanraumtiefen t6 bis t8 und die Zahnrückenkonturen 6K bis 9K können auch in Abweichung vom dargestellten Ausführungsbeispiel anders und in ihrer Größe variabel gestaltet werden. The chip space depths t6 to t8 and the tooth back contours 6K to 9K can be designed differently and in size variable in deviation from the illustrated embodiment.

Der Kern 10 kann sich spiralisiert in Abhängigkeit des Spiralwinkels Ws zum Einspannbereich 1E hinbewegen, was auch aus den 6 und 7 hervorgeht. The core 10 can be spiraled depending on the spiral angle Ws to the clamping area 1E move, which also from the 6 and 7 evident.

Durch die Spanraumtiefen t1 bis t6 und die Zahnrückenkonturen 6K bis 9K in Verbindung mit den Versatzwinkeln α1 bis α4 ergeben sich unterschiedliche Spanraumprofile P1 bis P4, die in den 6 und 7 unterschiedlich schraffiert angedeutet sind. Zwischen der ersten und zweiten Umfangsschneiden 6 und 7 ist das erste Spanraumprofil P2 (Punktschraffierung), zwischen der zweiten und der dritten Umfangsschneide das Spanraumprofil P2 (Strichschraffierung), zwischen der dritten und der vierten Umfangsschneide 8, 9 das Spanraumprofil P3 (Punktschraffierung), und zwischen der vierten und der ersten Umfangsschneide das Spanraumprofil P4 (Strichschraffierung) ausgebildet. Die Spanraumprofile P1 und P3 sind im Wesentlichen gleich und auch die Spanraumprofile P2 und P4 weisen im Wesentlichen die gleiche Form und Größe auf. Aus dem Vergleich von 6 und 7 ist ersichtlich, dass das in 6 im Querschnitt flächenmäßig im Vergleich zu P2 und P4 kleinere Spanraumprofil P1 und P3 durch die sich verändernden Spanraumtiefen im Bereich des Schnitts B-B, der in 7 dargestellt ist, nun größer sind, als die Spanraumprofile P2 und P4 und sich die Spanraumprofile P2 und P4 reduziert haben. Due to the chip space depths t1 to t6 and the tooth back contours 6K to 9K in conjunction with the offset angles α1 to α4, different chip space profiles P1 to P4, which result in the 6 and 7 are indicated hatched differently. Between the first and second peripheral cutting edges 6 and 7 is the first chip space profile P2 (point hatching), between the second and the third peripheral cutting edge the chip space profile P2 (dashed line), between the third and the fourth peripheral cutting edge 8th . 9 the chip space profile P3 (dot shading), and formed between the fourth and the first peripheral cutting the chip space profile P4 (dash hatching). The chip space profiles P1 and P3 are substantially the same and also the chip space profiles P2 and P4 have substantially the same shape and size. From the comparison of 6 and 7 it can be seen that the in 6 in cross-section compared to P2 and P4 in area smaller chip space profile P1 and P3 by the changing Spanraumtiefen in the region of the section BB, the in 7 are now larger than the chip space profiles P2 and P4 and the chip space profiles P2 and P4 have been reduced.

Im Vergleich zu der in 6 dargestellten Stirnseite 1S, bei welcher sich die größte Breite b1 der Ellipse des Kerns 10 zwischen den Scheitelpunkten S1 und S2 zwischen den hier kürzeren zweiten und vierten Umfangsschneiden 7 und 9 mit den hier kleinen Spanraumtiefen t7 und t9 und die kleinste Breite b2 zwischen den Scheitelpunkten S3 und S4 zwischen den hier langen ersten und dritten Umfangsschneiden 6 und 8 mit den Spanraumtiefen t6 und t8 erstreckt – ist aus dem Schnitt B-B in 7 ersichtlich, dass durch die sich über die Länge der Umfangsschneiden 6 bis 9 verändernden Spanraumtiefen der ersten bis vierten Umfangsschneiden 6 bis 9, die sich spiralförmig um den Kern 10 erstrecken, der elliptische Kern 10 nun eine andere Lage bzw. Orientierung – hier radial ca. um 90° versetzt im Vergleich zur Stirnseite – aufweist. Die dadurch im Bereich des Schnitts B-B dargestellte Ansicht verdeutlicht, dass die hier längeren zweiten und vierten Umfangsschneiden 7 und 9 eine größere Spanraumtiefe t7‘ und t9‘ aufweisen und die hier kürzeren ersten und zweiten Umfangsschneiden 6 und 8 eine im Vergleich zu den Spanraumtiefen t6 und t8 an der Stirnseite (6) kleinere Spanraumtiefe t6‘ und t8‘ besitzen. Dadurch weist der Kern 10 im Bereich des Schnittes B-B gem. 7 eine Orientierung auf, bei welcher sich die größte Breite b1 der Ellipse des Kerns 10 zwischen den Scheitelpunkten S1 und S2 zwischen den hier nun kürzeren ersten und dritten Umfangsschneiden 6 und 8 mit den hier kleinen Spanraumtiefen t6‘ und t8‘ und die kleinste Breite b2 zwischen den Scheitelpunkten S3 und S4 zwischen den hier nun längen zweiten und vierten Umfangsschneiden 7 und 9 mit den hier größeren Spanraumtiefen t7‘ und t9‘ erstreckt. Compared to the in 6 illustrated end face 1S in which the largest width b1 of the ellipse of the core 10 between the vertices S1 and S2 between the shorter second and fourth peripheral cutting edges 7 and 9 with the here small chip space depths t7 and t9 and the smallest width b2 between the vertex points S3 and S4 between the here long first and third peripheral cutting edges 6 and 8th with the chip space depths t6 and t8 extends - is from the section BB in 7 it can be seen that by extending over the length of the peripheral cutting edges 6 to 9 changing Spanraumtiefen the first to fourth peripheral cutting edges 6 to 9 that spiral around the core 10 extend, the elliptical core 10 now another position or orientation - here radially offset by about 90 ° compared to the front side - has. The view thus represented in the section BB illustrates that the here longer second and fourth peripheral cutting edges 7 and 9 have a larger chip space depth t7 'and t9' and the shorter here first and second peripheral cutting edges 6 and 8th one compared to the chip space depths t6 and t8 on the front side ( 6 ) have smaller chip space depth t6 'and t8'. This shows the core 10 in the area of the section BB acc. 7 an orientation in which the largest width b1 of the ellipse of the core 10 between the vertices S1 and S2 between the now shorter first and third peripheral cutting edges 6 and 8th with the here small chip space depths t6 'and t8' and the smallest width b2 between the vertices S3 and S4 between the second lengths now fourth and fourth 7 and 9 extends with the here larger chip space depths t7 'and t9'.

Die Spanraumtiefen der ersten und dritten Umfangsschneiden 6 und 8 können sich in Richtung zum Einspannbereich weiter verringern und die Spanraumtiefen der zweiten und vierten Umfangsschneiden 7 und 9 können sich in Richtung zum Einspannbereich weiter erhöhen. Die ersten und zweiten Zahnraumtiefen t6 und t8 der ersten und dritten Umfangsschneiden 6 und 8 haben somit bevorzugt an der Stirnseite 1S eine definierte Größe, die sich zum Einspannbereich 1E hin verringert und die zweiten und vierten Zahnraumtiefen t7 und t9 der zweiten und vierten Umfangsschneiden 7 und 9 (die zwischen den Umfangsschneiden 6 und 7 angeordnet sind) haben an der Stirnseite 1S eine definierte Größe, die sich zum Einspannbereich 1E hin vergrößert. The Spanraumtiefen the first and third peripheral cutting 6 and 8th may further decrease toward the chucking area and the chip clearance depths of the second and fourth peripheral chisels 7 and 9 can increase further towards the clamping area. The first and second tooth depths t6 and t8 of the first and third peripheral cutting edges 6 and 8th have thus preferred on the front page 1S a defined size that extends to the clamping area 1E down and the second and fourth tooth depths t7 and t9 of the second and fourth peripheral cutting edges 7 and 9 (between the peripheral cutting edges 6 and 7 are arranged) have on the front side 1S a defined size that extends to the clamping area 1E enlarged.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel weisen die sich gegenüberliegende erste und dritte Umfangsschneiden 6 und 8 an der Stirnseite 1S im Wesentlichen die gleiche Spanraumtiefe t6 und t8 auf, die sich in Richtung zum Einspannbereich 1E auf die im Wesentlichen gleiche Spanraumtiefe t6‘ und t8‘ verringert. Dazu entgegengesetzt weisen die zweite und vierte Umfangsschneiden 7 und 9 an der Stirnseite 1S im Wesentlichen die gleiche (geringere) Spanraumtiefe t7 und t9 auf, die sich in Richtung zum Einspannbereich auf die im Wesentlichen gleiche Spanraumtiefe t7‘ und t9‘ erhöht. In the illustrated embodiment, the opposing first and third peripheral cutting edges 6 and 8th at the front 1S essentially the same chip space depth t6 and t8, extending towards the clamping area 1E reduced to the substantially same Spanraumtiefe t6 'and t8'. Opposite wise have the second and fourth peripheral cutting 7 and 9 at the front 1S essentially the same (smaller) chip space depth t7 and t9, which increases towards the clamping area to the substantially equal chip space depth t7 'and t9'.

Die erste und dritte Spanraumtiefe t6 und t8 der sich gegenüberliegenden ersten und dritten Umfangsschneiden 6 und 8 an der Stirnseite 1S entspricht dabei in etwa der Spanraumtiefe t7‘ und t9‘ der dazwischen liegenden dritten und vierten Schneiden 7 und 9 in Richtung zum Einspannbereich. The first and third chip space depths t6 and t8 of the opposing first and third peripheral cutting edges 6 and 8th at the front 1S corresponds approximately to the chip space depth t7 'and t9' of intervening third and fourth cutting 7 and 9 towards the clamping area.

Der in 7 angetragene Außendurchmesser D des Schaftfräsers1 im Bereich der Umfangsschneiden 7 bis 9 ist dabei von der Stirnseite 1S in Richtung zum Einspannbereich 1E (hier nicht ersichtlich) gleich. The in 7 Specified outer diameter D of the end mill 1 in the region of the peripheral cutting 7 to 9 is from the front side 1S towards the clamping area 1E (not visible here) the same.

Die Prinzipskizze der Veränderung des Kerns 10 bei sich in der Spanraumtiefe aus Richtung der Stirnseite 1S in Richtung zum Einspannbereich 1E verändernden Umfangsscheiden 6 bis 9 eines Schaftfräsers 1 ist in 8 dargestellt. Es ist ersichtlich, dass sich der elliptische Kern 10 aus Richtung der Stirnseite 1S im seiner Lage in Richtung zum Einspannbereich 1E dreht und dass sich die Größe der Umfangsschneiden 6 bis 9 durch die sich verändernden Spanraumtiefen (hier nicht angetragen) ebenfalls verändert. An der Stirnseite 1D sind die sich gegenüberliegende erste und die dritte Umfangsschneide 6 und 8 größer (tiefer) als die dazwischen liegende zweite und vierte Umfangsschneide 7 und 9. In Richtung zum Einspannbereich 1E sind die sich gegenüberliegende erste und die dritte Umfangsschneide 6 und 8 kleiner (flacher) als die dazwischen liegende zweite und vierte Umfangsschneide 7 und 9. The schematic diagram of the change of the core 10 in the Spanraumtiefe from the direction of the front side 1S towards the clamping area 1E changing circumference shifts 6 to 9 an end mill 1 is in 8th shown. It can be seen that the elliptical core 10 from the direction of the front side 1S in its location towards the chuck area 1E turns and that the size of the peripheral cutting 6 to 9 changed by the changing Spanraumtiefen (not shown here) also. At the front 1D are the opposing first and third peripheral cutting edge 6 and 8th larger (deeper) than the intermediate second and fourth peripheral cutting edge 7 and 9 , Towards the chuck area 1E are the opposing first and third peripheral cutting edge 6 and 8th smaller (flatter) than the intermediate second and fourth peripheral cutting edge 7 and 9 ,

Es ist weiterhin möglich, dass sich der Abstand der Umfangsschneiden über die Länge der Umfangsschneiden verändert. It is also possible that changes the distance of the peripheral cutting over the length of the peripheral cutting.

9 zeigt den Spanraumverlauf der Umfangsschneiden 6 und 9 bzw. 7 und 8 in der Seitenansicht, mit sich in Richtung zum Einspannbereich 1E verringernden Abstand. Durch die unterschiedlichen Spiralwinkel wechseln die radialen Schneidenabstände der ersten und dritten Umfangsschneiden 6 und 9 sowie der zweiten und vierten Umfangsschneiden 7 und 8 von der Stirn 1S zum Einspannbereich 1E des Schaftfräsers 1 asymmetrisch von groß a1 auf klein a2. 9 shows the Spanraumverlauf the peripheral cutting 6 and 9 respectively. 7 and 8th in the side view, with towards the clamping area 1E decreasing distance. Due to the different spiral angle change the radial cutting distances of the first and third peripheral cutting edges 6 and 9 and the second and fourth peripheral cutting edges 7 and 8th from the forehead 1S to the clamping area 1E of the end mill 1 asymmetric from big a1 to small a2.

Damit werden die Spanraumtiefen im Schaftbereich der jeweiligen Umfangsschneiden zum Einspannbereich 1E hin konstruktiv verkleinert. Der Kernabstand der beiden gegenüber verlaufenden Spanräume im Schaftbereich vergrößert sich. Es entsteht ein sich konisch verlaufend vergrößernder Kernabstand (8). Thus, the chip space depths in the shank region of the respective peripheral cutting edges become the clamping region 1E reduced constructively. The core distance of the two opposite chip spaces in the shaft area increases. The result is a conically widening core distance ( 8th ).

10 zeigt den Spanraumverlauf der ersten und zweiten Umfangsschneide 6 und 7 bzw. der dritten und vierten Umfangsschneide 8 und 9 in der Seitenansicht, mit sich von der Stirnseite 1S in Richtung zum Einspannbereich 1E vergrößernden Abstand. 10 shows the Spanraumverlauf the first and second peripheral edge 6 and 7 or the third and fourth peripheral cutting edge 8th and 9 in the side view, with itself from the front side 1S towards the clamping area 1E increasing distance.

Durch die unterschiedlichen Spiralwinkel wechseln die radialen Schneidenabstände der Umfangsschneiden von der Stirnseite 1S zum Einspannbereich 1E asymmetrisch von klein a2 auf groß a1. Damit werden die Spanraumtiefen im Schaftbereich der jeweiligen Umfangsschneiden zum Einspannbereich 1E hin konstruktiv vergrößert. Der Kernabstand der beiden gegenüber verlaufenden Spanräume im Schaftbereich verkleinert sich. Due to the different spiral angle, the radial cutting distances of the peripheral cutting edges change from the front side 1S to the clamping area 1E asymmetric from small a2 to big a1. Thus, the chip space depths in the shank region of the respective peripheral cutting edges become the clamping region 1E structurally enlarged. The core distance of the two opposite chip spaces in the shaft area decreases.

Es entsteht ein sich konisch zum Schaft hin verjüngender Kernabstand. The result is a conically tapering to the shaft core distance.

Dies hat den Vorteil, dass die zweite und vierte Umfangsschneide 7 und 9 in Richtung zum Einspannbereich 1E konstruktiv stabiler gestaltet werden können. This has the advantage that the second and fourth peripheral cutting edge 7 and 9 towards the clamping area 1E structurally stable can be designed.

Die Übertragung der Spankraft bzw. des Drehmoments wird dadurch ebenfalls in einem für das Zerspanungsverhalten günstigeren Winkel auf die Umfangsschneide geleitet. The transmission of the chip force or the torque is thus also conducted in a more favorable for the cutting behavior angle to the peripheral edge.

Dadurch entsteht ein variabler Kern, der jede mögliche bzw. beliebige Form annehmen kann, in Abhängigkeit der sich in Bezug auf die Länge der Umfangsschneiden verändernden Spanraumtiefe der Umfangsschneiden. This results in a variable core, which can take any or any shape, depending on the changing with respect to the length of the peripheral cutting chip space depth of the peripheral cutting edges.

Gemäß eines nicht dargestellten Ausführungsbeispiels kann der Kern auch eine statische Form annehmen, wenn die Spanraumtiefe über die Länge der Umfangsschneiden gleich bleibt. According to an embodiment, not shown, the core may also assume a static shape when the chip space depth remains the same over the length of the peripheral cutting.

Weiterhin kann die Spanraumtiefe der ersten und dritten Umfangsschneide 6 und 8 und/oder die Spanraumtiefe der zweiten und vierten Umfangsschneide 7 und 9 auch untereinander komplett unterschiedlich sein. Dadurch entsteht ein elliptischer oder andersförmiger Kern. Dieser verändert sich in seiner Form zum Schaft hin und zwar in Abhängigkeit von der Spanraumtiefe der Umfangsschneiden. Furthermore, the chip space depth of the first and third peripheral cutting edge 6 and 8th and / or the chip space depth of the second and fourth peripheral cutting edges 7 and 9 also completely different among each other. This creates an elliptical or other shaped core. This changes in shape to the shaft, depending on the Spanraumtiefe the peripheral cutting.

Der Kern kann sich somit in seiner radialen Position in Abhängigkeit der axialen Lage verändern und dabei alle beliebigen geometrischen Formen annehmen. Der Kern wird dabei definiert durch die Spanraumtiefen und die zwischen den Umfangsschneiden ausgebildeten Spanraumprofile. Die Aufteilung / Aufgliederung sowie Form der unterschiedlichen Spanraumtiefen und Spanraumprofile der einzelnen Umfangsschneiden können je nach Anzahl der Umfangsschneiden auch jede beliebige Variante aufweisen. The core can thus change in its radial position as a function of the axial position and thereby assume any desired geometric shapes. The core is defined by the chip space depths and the chip space profiles formed between the peripheral cutting edges. The division / breakdown and shape of the different chip space depths and chip space profiles of the individual peripheral cutting edges can also have any desired variant, depending on the number of peripheral cutting edges.

Durch den größeren Abstand im Stirnbereich der Spanraumgröße zwischen der zweiten Umfangsschneide 7 zur dritten Umfangsschneide 8 sowie zwischen der vierten Umfangsschneide 9 und der ersten Umfangsschneide 6 ist der Spanraum und somit das Spanraumprofil P2 und P4 größer gestaltet als das Spanraumprofil P1 und P3 (siehe 6), da der Abtragbetrag (Spanvolumen) des zu zerspanenden Materials zwischen jeweils diesen beiden Zahnpaaren in Form der Umfangsschneiden 7 und 8 sowie 9 und 6 größer ist. Im Stirnbereich 1S ist zwischen der ersten Umfangsschneide 6 und der zweiten Umfangsschneide 7 sowie zwischen der dritten Umfangsschneide 8 und der vierten Umfangsschneide 9 der Abstand kleiner und der Abtragbetrag des zu zerspanenden Materials geringer. Somit kann der Spanraum und daher auch das Spanraumprofil P1 und P3 kleiner gestaltet werden. Dies hat den Vorteil, dass die Umfangsschneiden 6 und 8 im Stirnbereich konstruktiv stabiler gestaltet werden können. Die Übertragung der Spankraft F (Siehe 6) bzw. des Drehmoments wird dadurch in einem spanungstechnisch günstigen Winkel auf die Umfangsschneiden 6 bis 9 geleitet. Die unterschiedlichen Schneidenabstände werden durch die unterschiedlichen Versatzwinkel der Umfangsschneiden realisiert, wobei im Stirnbereich α1 = α3 kleiner α2 = α4 gilt (siehe 6) und in Richtung zum Einspannbereich α1 = α3 größer α2 = α4 (in 7 nicht angetragen). Durch den inhomogenen, sich unförmig und vom Stirnbereich 1S zum Einspannbereich 1E hin verändernden Kern 10, der in 8 dargestellt ist, wird überraschender Weise die Biegebruchfestigkeit sowie die Torsionssteifigkeit des Schaftfräsers 1 deutlich erhöht. Dies hat eine wirkungsvolle Standwegerhöhung und eine deutliche Laufruhe sowie schwingungshemmende Wirkung des Schaftfräsers 1 gegenüber Schaftfräsern des Stands der Technik um das Vielfache zur Folge. Durch den elliptischen oder andersförmigen Kern wird die seitliche Ablenkung bei lateralen Bearbeitungen deutlich verringert. Due to the greater distance in the front region of the chip space size between the second peripheral cutting edge 7 to the third peripheral cutting edge 8th and between the fourth peripheral cutting edge 9 and the first peripheral cutting edge 6 is the chip space and thus the chip space profile P2 and P4 designed larger than the chip space profile P1 and P3 (see 6 ), since the removal amount (chip volume) of the chipping material between each of these two pairs of teeth in the form of peripheral cutting 7 and 8th such as 9 and 6 is larger. In the forehead area 1S is between the first peripheral cutting edge 6 and the second peripheral cutting edge 7 and between the third peripheral cutting edge 8th and the fourth peripheral cutting edge 9 the distance is smaller and the removal amount of the material to be cut smaller. Thus, the chip space and therefore also the chip space profile P1 and P3 can be made smaller. This has the advantage that the peripheral cutting 6 and 8th can be made structurally more stable in the forehead area. The transmission of the chip force F (See 6 ) or the torque is characterized in a technically favorable angle on the peripheral cutting 6 to 9 directed. The different cutting distances are realized by the different offset angles of the peripheral cutting edges, whereby in the face region α1 = α3 smaller α2 = α4 applies (see 6 ) and towards the clamping area α1 = α3 larger α2 = α4 (in 7 not offered). By the inhomogeneous, shapeless and from the forehead area 1S to the clamping area 1E changing core 10 who in 8th is shown, surprisingly, the bending strength and the torsional stiffness of the end mill 1 clearly increased. This has an effective Standwegerhöhung and a significant smoothness and anti-vibration effect of the end mill 1 compared to end mills of the prior art by a multiple result. The elliptical or other shaped core significantly reduces the lateral deflection during lateral processing.

Es ist möglich, den erfindungsgemäßen Schaftfräser 1 auch mit drei Umfangsschneiden 6, 7, 8 (11) zu versehen. In der dargestellten Stirnansicht erstreckt sich die erste Stirnschneide 1 bis ins Zentrum des Schaftfräsers 1. Radial schließt sich an diese die erste Umfangsschneide 6 mit einer Spanraumtiefe t6 an. In Uhrzeigerrichtung ist dann eine zweite Umfangsschneide 7 mit einer Spanraumtiefe t2 und dann die dritte Umfangsscheide 8 mit einer Spanraumtiefe t3 vorgesehen. Dabei ist im Stirnbereich t1 größer t2 größer t3. In Richtung zu dem hier nicht dargestellten Einspannbereich verringert sich die Spanraumtiefe der ersten Umfangsschneide 6 und die Zahnraumtiefe der zweiten und dritten Umfangsscheiden 7, 8 wird größer, wobei der Außendurchmesser über die Länge der Umfangsschneiden 7 bis 9 konstant ist. It is possible to use the end mill according to the invention 1 also with three peripheral cutting edges 6 . 7 . 8th ( 11 ) to provide. In the illustrated front view, the first end cutting edge extends 1 to the center of the end mill 1 , Radial joins this the first peripheral cutting edge 6 with a chip space depth t6. In the clockwise direction is then a second peripheral cutting edge 7 with a chip space depth t2 and then the third circumferential sheath 8th provided with a chip space depth t3. In the front area t1, larger t2 is greater than t3. In the direction of the clamping area, not shown here, the chip space depth of the first peripheral edge is reduced 6 and the tooth space depth of the second and third circumferential sheaths 7 . 8th becomes larger, with the outer diameter over the length of the peripheral cutting 7 to 9 is constant.

12 zeigt einen Schaftfräser 1 aus Richtung der Stirnseite 1S mit 3 Paaren von sich jeweils diametral gegenüberliegenden Stirnschneiden 1, 1a, 2, 2a, 3, 3a und Umfangsschneiden 6, 6a, 7, 7a, 8, 8a. Die sich diametral gegenüberliegenden Stirnschneiden 1, 1d reichen bis ins Zentrum des Schaftfräsers 1. Die Spanraumtiefen t6, t6a der sich diametral gegenüberliegenden Umfangsschneiden 6, 6a, die Spanraumtiefen t7, t7a der sich diametral gegenüberliegenden Umfangsschneiden 7, 7a und die Spanraumtiefen der sich diametral gegenüberliegenden Umfangsschneiden 8, 8a sind paarweise im Wesentlichen gleich. Auch die hier nicht bezeichneten Zahnrückenkonturen der sich paarweise gegenüberliegenden Umfangsschneiden 6, 6a, 7, 7a, 8, 8a sind im Wesentlichen gleich gestaltet. Wie bei den vorgenannten Ausführungsbeispielen ändern sich die Spanraumtiefen in Richtung zum hier nicht dargestellten Einspannbereich von groß auf klein bzw. von klein auf groß, wobei immer über die gesamte Länge der Umfangsschneiden der gleiche Außendurchmesser D vorhanden ist. 12 shows an end mill 1 from the direction of the front side 1S With 3 Pairs of each diametrically opposite end cutting 1 . 1a . 2 . 2a . 3 . 3a and peripheral cutting 6 . 6a . 7 . 7a . 8th . 8a , The diametrically opposite end cutting 1 . 1d reach into the center of the end mill 1 , The chip space depths t6, t6a of the diametrically opposite peripheral cutting edges 6 . 6a , the chip space depths t7, t7a of the diametrically opposite circumferential cutting edges 7 . 7a and the Spanraumtiefen the diametrically opposite peripheral cutting 8th . 8a are essentially the same in pairs. Also not designated here Zahnrückenkonturen the pairwise opposite peripheral cutting edges 6 . 6a . 7 . 7a . 8th . 8a are essentially the same. As in the aforementioned embodiments, the Spanraumtiefen change in the direction of the clamping area, not shown here from large to small or from small to large, with always over the entire length of the peripheral cutting the same outer diameter D is present.

Die Spanwinkel der einzelnen Umfangsschneiden können bei allen Varianten zueinander unterschiedlich sein. The rake angles of the individual peripheral cutting edges can be different from each other in all variants.

Weiterhin können sich die Spanwinkel der einzelnen Umfangsschneiden variabel gestalten (nicht dargestellt). Das heißt z.B. dass der Spanwinkel an der Stirn mit 10° beginnt und in Richtung zum Einspannbereich mit 6° endet bzw. mit 6° beginnt und mit 10° endet. Furthermore, the rake angle of the individual peripheral cutting edges can be variable (not shown). This means e.g. the rake angle at the forehead starts at 10 ° and ends at 6 ° in the direction of the clamping area or starts at 6 ° and ends at 10 °.

Die Spanwinkel untereinander können bei dem Schaftfräser variabel gestaltet sein. Die Spanwinkel können mit allen möglichen Winkelgrößen definiert werden. The rake angles with one another can be made variable in the end mill. The rake angles can be defined with all possible angular sizes.

Durch den variablen Spanwinkel wird der Spanprozess im Schneidenbereich der jeweiligen Schneide in Abhängigkeit der Spanraumgeometrie, des Zahnprofilsverbessert. Durch die besonderen Spanräume zwischen den Umfangsschneiden 6 und 9 (beispielsweise bei 5 bis 7) sowie zwischen den Umfangsschneiden 7 und 8 im Stirnbereich ist das Ausspanen des zu zerspanenden Materials bei stirnseitigen Bearbeitungen optimiert. Due to the variable rake angle, the cutting process in the cutting area of the respective cutting edge is improved as a function of the chip space geometry of the tooth profile. Due to the special chip spaces between the peripheral cutting edges 6 and 9 (for example, at 5 to 7 ) and between the peripheral cutting edges 7 and 8th In the forehead area, the cutting out of the material to be machined is optimized for frontal machining.

Die radialen Freiwinkel Wr der Umfangsschneiden und die Zahnrückenkonturen 6K bis 8K (6 und 7) sind durch tangentiale Übergänge gekennzeichnet – im Gegensatz zum Stand der Technik ohne Freistich. Es hat den Vorteil, dass das Drehmoment bzw. die Kraftübertragung der Spankraft F (siehe fetter Pfeil in 6) besser auf die Schneidkante der Umfangsschneiden übergeleitet wird (hier angetragen an die Schneidkante 8.S der dritten Umfangsschneide 8). Dies stabilisiert den Schneidenbereich und erhöht signifikant den Standweg. Die Schneiden des Hochleistungsschaftfräsers können in Abhängigkeit der Einsatzbereiche mit Hartstoffbeschichtungen versehen werden (z.B. Titan-Aluminium-Nitrit, Titan-Silizium-Nitrid), um dessen Leistungsfähigkeit weiterhin zu verbessern. The radial clearance angle Wr of the peripheral cutting edges and the tooth back contours 6K to 8K ( 6 and 7 ) are characterized by tangential transitions - in contrast to the prior art without undercut. It has the advantage that the torque or the power transmission of the chip force F (see bold arrow in 6 ) is better transferred to the cutting edge of the peripheral cutting (here applied to the cutting edge 8.S the third peripheral cutting edge 8th ). This stabilizes the cutting area and significantly increases the tool life. Depending on the application, the cutting edges of the high-performance end mill can be provided with hard coatings (eg titanium-aluminum-nitrite, titanium-silicon-nitride) to further improve its performance.

Durch die vorliegende Erfindung des Hochleistungsschaftfräsers wird das Zeitspanvolumen durch Erhöhung der Schnittgeschwindigkeit und Vorschubgeschwindigkeit bei der mechanischen Fertigung signifikant verbessert. Durch die geometrischen Besonderheiten wie sich über die Länge der Umfangsschneiden verändernde Spanraumtiefen, ggf. in Verbindung mit unterschiedlichen Spiralwinkeln, unterschiedlichen Zahnteilungen in Zusammenhang mit dem elliptischen oder andersförmigen und zum Schaft hin verändernden Kern, unterschiedlichen und variablen Spanraumtiefen, unterschiedlichen und variablen Zahnprofilen, unterschiedlichen und variablen Spanwinkel, asymmetrischen Verlauf der Umfangsschneiden zueinander, ist eine Standwegerhöhung um das Vielfache gegeben. Die optimale Spanraumstruktur begünstigt des Weiteren das Ausspanen des zu zerspanenden Materials drastisch. Durch den variablen elliptischen oder andersförmigen Kern wird die seitliche Ablenkung bei lateralen Bearbeitungen deutlich verringert. Die zueinander abgestimmten Gestaltungsaspekte und das perfekte Zusammenwirken der besonders hochfesten Materialien (Substrate) des Schaftfräsers, der besonderen Schneidengeometrie und bedarfsweise der Beschichtung ist die beschriebene Erfindung ein Hochleistungsschaftfräser mit herausragenden Leistungsfähigkeiten. The present invention of the heavy-duty end mill changes the time-wasting volume significantly improved by increasing the cutting speed and feed rate in mechanical manufacturing. Due to the geometric peculiarities such as over the length of the peripheral cutting edge changing chip depths, possibly in conjunction with different spiral angles, different pitches in connection with the elliptical or other and the shaft changing core, different and variable Spanraumtiefen, different and variable tooth profiles, different and variable rake angle, asymmetrical course of the peripheral cutting to each other, a Standwegerhöhung is given by a multiple. The optimum chip space structure further favors the cutting out of the material to be machined drastically. The variable elliptical or other shaped core significantly reduces the lateral deflection during lateral processing. The coordinated design aspects and the perfect interaction of the particularly high-strength materials (substrates) of the end mill, the special cutting geometry and, if necessary, the coating, the described invention is a Hochleistungsschaftfräser with outstanding performance.

Im Diagramm gemäß 13 wird ein Leistungsvergleichstest des Standweges zwischen einem Schaftfräser 1‘ des Stands der Technik mit 6 Umfangsschneiden (im Diagramm der obere Balken) und eines erfindungsgemäßen Hochleistungs-Schaftfräsers 1 mit 4 Umfangsschneiden (im Diagramm unterer Balken) gezeigt. In the diagram according to 13 is a performance comparison test of the endurance between an end mill 1' of the prior art 6 Circumferential cutting (in the diagram of the upper beam) and a high-performance end mill according to the invention 1 With 4 Circumferential cutting (in the diagram lower bar) shown.

Die Fräser wiesen im Wesentlichen die gleichen Außendurchmesser und Längen auf und bestanden beide aus Hartmetall. Es wurde das gleiche Material (Kaltarbeitsstahl – Werkzeugstahl) mit diesen Fräsern bearbeitet und die gleichen Bearbeitungsparameter (Drehzahl, Vorschub, Schnitttiefe, Zustellung) eingestellt. The cutters had essentially the same outside diameter and lengths and were both made of cemented carbide. The same material (cold work tool steel) was machined with these cutters and the same machining parameters (speed, feed, cutting depth, infeed) were set.

Es ist ersichtlich, dass der Schaftfräser 1‘ nach dem Stand der Technik bereits nach einem Standweg von 7m versagt hat, während der erfindungsgemäße Schaftfräser 1 einen Standweg von 15 m zurücklegte. It can be seen that the end mill 1' according to the prior art has already failed after a standstill of 7m, while the end mill according to the invention 1 a footpath of 15 m covered.

Damit ist nachgewiesen, dass durch den erfindungsgemäßen Schaftfräser 1 eine überragende Erhöhung des Standweges s im Vergleich zu herkömmlichen Schaftfräsern 1‘ möglich ist. This is proven that by the end mill according to the invention 1 a superior increase in the endurance s compared to conventional end mills 1' is possible.

Aus 14 ist ein erfindungsgemäßer zylindrischer Schaftfräser 1 mit vier Umfangsschneiden 6 bis 9 in der Seitenansicht ersichtlich, bei welchem in der oberen Hälfte der Seitenansicht die Schneidecke an dem Übergang zwischen den Umfangsschneiden 6 bis 9 und den Stirnschneiden (hier nicht bezeichnet) an der Stirnseite S1 als Radius ER ausgebildet ist. Gemäß der gestrichelten Kontur in der unteren Schnitthälfte kann der Übergang auch als Fase EF ausgebildet sein. Out 14 is a cylindrical end mill according to the invention 1 with four peripheral cutting edges 6 to 9 seen in the side view, in which in the upper half of the side view, the cutting edge at the transition between the peripheral cutting edges 6 to 9 and the end cutting (not designated here) is formed on the end face S1 as a radius ER. According to the dashed contour in the lower half of the section, the transition may also be formed as a chamfer EF.

Die 15 bis 17 sollen verdeutlichen, dass die erfindungsgemäße Lösung auch bei einem kegelförmigem Schaftfräser 1 angewendet werden kann. Bei diesem vergrößert sich der Außendurchmesser von einem Durchmesser D.1 nach der Spitze bzw. der Stirnseite 1S in Richtung zum Einspannbereich 1E auf einen Durchmesser D.2 kegelförmig in einem Kegelwinkel γ und der Kern kann sich ebenfalls in seinem Querschnitt von einem kleinsten Querschnitt im Bereich der Stirnseite 1S auf einen größeren Querschnitt am Ende der Umfangsschneiden 6, 7, 8, 9 in Richtung zum Einspannbereich 1E erhöhen. Auch hier sind die nicht bezeichneten Spanraumtiefen zweier sich im Wesentlichen gegenüberliegenden Umgangsschneiden 6 und 8 im Wesentlichen gleich – aber unterschiedlich zu den hier ebenfalls nicht bezeichneten Spanraumtiefen der beiden anderen dazu versetzt angeordneten Umfangsschneiden 7 und 9, wie es zum zylindrischen Schaftfräser in den 6 und 7 verdeutlicht wurde, nur dass hier keine Stirnschneiden vorhanden sind, da sich die Umfangsschneiden 6 bis 9 bis ins radiale Zentrum im Bereich der Stirnseite 1S erstrecken. Aus dem Querschnitt C-C, der in Richtung der Stirnseite 1S liegt und dem Querschnitt D-D, der in Richtung zum Einspannbereich 1E liegt, wird verdeutlicht, dass sich der Außendurchmesser D.1 auf einen Durchmesser D.2 vergrößert. Aus 16 ist ersichtlich, dass im Bereich des Schnitts C-C die erste Umfangsschneide 6 eine Querschnittsfläche 6.1a, die zweite Umfangsschneide 7 eine kleinere Querschnittsfläche 7.1, die dritte Umfangsschneide 8 eine Querschnittsfläche 8.1, die im Wesentlichen der Querschnittsfläche 6.1 entspricht und die vierte Umfangsschneide 9 eine Querschnittsfläche 9.1, die im Wesentlichen der Querschnittsfläche 7.1 entspricht, aufweisen. Der Kern 10 weist durch die unterschiedlichen Tiefen der Umfangsschneide eine elliptische Querschnittsfläche 10.1 auf. Das Spanraumprofil P1.1 zwischen den Umfangsschneiden 6 und 7 und P3.1 zwischen den Umfangsschneiden 8 und 9 ist in etwa gleich und geringer als das Spanraumprofil P2.1 zwischen den Umfangsschneiden 7 und 8 und P4.1 zwischen den Umfangsschneiden 9 und 6, wobei P2.1 und P4.1 ebenfalls im Wesentlichen gleich sind. The 15 to 17 should clarify that the solution according to the invention also in a conical end mill 1 can be applied. In this case, the outer diameter of a diameter D.1 after the tip or the front side increases 1S towards the clamping area 1E to a diameter D.2 conical in a cone angle γ and the core can also be in its cross section of a smallest cross section in the region of the front side 1S to a larger cross section at the end of the peripheral cutting 6 . 7 . 8th . 9 towards the clamping area 1E increase. Again, the unspecified Spanraumtiefen two substantially opposite handling trimmers 6 and 8th essentially the same - but different from the here also not designated chip space depths of the other two offset to arranged peripheral cutting 7 and 9 as it is the cylindrical end mill in the 6 and 7 was clarified, except that there are no front cutting, since the peripheral cutting 6 to 9 to the radial center in the area of the front side 1S extend. From the cross section CC, in the direction of the front side 1S lies and the cross section DD, which towards the clamping area 1E is, it is illustrated that the outer diameter D.1 increases to a diameter D.2. Out 16 it can be seen that in the region of the section CC, the first peripheral cutting edge 6 a cross-sectional area 6.1a , the second peripheral cutting edge 7 a smaller cross-sectional area 7.1 , the third peripheral cutting edge 8th a cross-sectional area 8.1 , which is essentially the cross-sectional area 6.1 corresponds and the fourth peripheral edge 9 a cross-sectional area 9.1 , which is essentially the cross-sectional area 7.1 corresponds to. The core 10 has an elliptical cross-sectional area due to the different depths of the peripheral cutting edge 10.1 on. The chip space profile P1.1 between the peripheral cutting edges 6 and 7 and P3.1 between the peripheral cutting edges 8th and 9 is approximately equal to and less than the chip space profile P2.1 between the peripheral cutting edges 7 and 8th and P4.1 between the peripheral cutting edges 9 and 6 where P2.1 and P4.1 are also substantially the same.

Aus dem Querschnitt D-D gemäß 17, der in Richtung zum Einspannbereich 1E liegt geht hervor, dass die erste Umfangsschneide 6 eine nun kleinere Querschnittsfläche 6.2, die zweite Umfangsschneide 7 eine nun größere Querschnittsfläche 7.2, die dritte Umfangsschneide 8 eine kleinere Querschnittsfläche 8.2, die im Wesentlichen der Querschnittsfläche 6.2 entspricht und die vierte Umfangsschneide 9 eine hier größere Querschnittsfläche 9.2, die im Wesentlichen der Querschnittsfläche 7.2 entspricht, aufweisen. Der elliptische Kern 10 ist in seiner Orientierung um ca. 90° gedreht und weist eine im Vergleich zur Querschnittsfläche 10.1 größere Querschnittsfläche 10.2 auf. Das Spanraumprofil P1.2 zwischen den Umfangsschneiden 6 und 7 und P3.2 zwischen den Umfangsschneiden 8 und 9 ist nun größer als das Spanraumprofil P2.2 zwischen den Umfangsschneiden 7 und 8 und P4.2 zwischen den Umfangsschneiden 9 und 6. Durch die keglige Form ist jedoch insgesamt das Spanraumprofil in Richtung zum Einspannbereich 1E in der Summe von P1.2 + P2.2 + P3.2 + P4.2 größer als das Spanraumprofil in der Summe P1.1 + P2.1 + P3.1 + P4.1 in Richtung zum Stirnbereich. From the cross section DD according to 17 pointing in the direction of the clamping area 1E it is apparent that the first peripheral cutting edge 6 a now smaller cross-sectional area 6.2 , the second peripheral cutting edge 7 a larger cross-sectional area 7.2 , the third peripheral cutting edge 8th a smaller cross-sectional area 8.2 , which is essentially the cross-sectional area 6.2 corresponds and the fourth peripheral edge 9 a larger cross-sectional area here 9.2 , which is essentially the cross-sectional area 7.2 corresponds to. The elliptical core 10 is rotated in its orientation by approximately 90 ° and has one in comparison to the cross-sectional area 10.1 larger cross-sectional area 10.2 on. The chip space profile P1.2 between the peripheral cutting edges 6 and 7 and P3.2 between the peripheral cutting edges 8th and 9 is now larger than the chip space profile P2.2 between the peripheral cutting edges 7 and 8th and P4.2 between the peripheral cutting edges 9 and 6 , Due to the conical shape, however, the overall chip space profile is in the direction of the clamping area 1E in the sum of P1.2 + P2.2 + P3.2 + P4.2 greater than the chip space profile in the sum P1.1 + P2.1 + P3.1 + P4.1 towards the frontal area.

Gemäß einer nicht dargestellten Ausführungsform kann ein erfindungsgemäßer kegelförmiger Schaftfräser auch mit Stirnschneiden versehen sein und vom Außendurchmesser zur Stirnseite einen Radius oder eine Fase aufweisen. According to an embodiment, not shown, a conical end mill according to the invention may also be provided with end cutting and have a radius or bevel from the outer diameter to the end face.

Anstelle des in 15 bis 17 dargestellten Beispiels kann ein kegelförmiger Schaftfräser auch eine andere Anzahl an Umfangsschneiden z.B. 2, 3, 5, 6 und mehr als 6 aufweisen. Instead of in 15 to 17 example shown, a conical end mill also a different number of peripheral cutting, for example 2 . 3 . 5 . 6 and more than 6 exhibit.

Ein kegelförmiger Schaftfräser, dessen Umfangsschneiden eine sich von der Spitze/Stirnseite in Richtung zum Einspannbereich verändernde Spanraumtiefe aufweist, verwirklicht die gleichen Vorteile wie ein Schaftfräser mit im Wesentlichen zylindrischem Außendurchmesser gemäß der 5 bis 13. A tapered end mill whose peripheral cutting edges have a chip space depth varying from the tip / end side toward the clamping region realizes the same advantages as a substantially cylindrical outer diameter end mill according to FIG 5 to 13 ,

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

Stand der Technik Fig. 1 bis Fig. 4:

1‘: Schaftfräser
1D‘: Außendurchmesser im Bereich der Umfangsschneiden
1S‘: Stirnseite
1.1‘, 1.2‘, 1.3‘, 1.4‘: Stirnschneiden
1.1‘‘, 1.2‘‘, 1.3‘‘, 1.4‘‘: Umfangsschneide anschließt.
10‘: Kern
10D‘: Durchmesser des Kerns
1E‘: Einspannbereich
t‘: Spanraumtiefe
α’: Spanwinkel
Tu‘: Ungleichteilung
Wr’: radialen Freiwinkel
R1‘‘ bis R4‘‘: Zahnrücken
S‘: Freistich
F‘: Spankraft
KS‘‘: Schneidkante

Erfindungsgemäße Lösung Fig. 5 bis Fig. 13:

1: Schaftfräser
1S: Stirnseite
1E: Einspannbereich
1W: Spiralwinkel
2, 3, 4, 5: Stirnschneiden
2–2a, 3–3a, 4–4a: paarweise sich gegenüberliegende Stirnschneiden
6–6a, 7–7a, 8–8a: paarweise sich gegenüberliegende Umfangsschneiden
6: erste Umfangsschneide
7: zweite Umfangsschneide
8: dritte Umfangsschneide
8S: Schneidkante
9: vierte Umfangsschneide
6K bis 9K: Zahnrückenkonturen der Umfangsschneiden 6 bis 9
10: Kern
a1: großer Abstand zwischen den Umfangsschneiden
a2: kleiner Abstand zwischen den Umfangsschneiden
b1: Breite der Ellipse des Kerns zwischen den Scheitelpunkten S1 und S2
b2: Breite der Ellipse des Kerns zwischen den Scheitelpunkten S3 und S4
A: Längsachse
D: Außendurchmesser
D1: Außendurchmesser
D2: Außendurchmesser
EF: Fase
ER: Radius
F: Spankraft
L: Gesamtlänge des Schaftfräsers 1
LS: Schneidenlänge
S: Standweg
t6: erste Spanraumtiefe
t7: zweite Spanraumtiefe
t8: dritte Spanraumtiefe
t9: vierte Spanraumtiefe
t7‘ und t9‘: größere Spanraumtiefe
t6‘ und t8‘: kleinere Spanraumtiefe
Tu: ungleiche Zahnteilung
P1, P2, P3, P4: Spanraumprofil
P1.1, P2.1, P3.1, P4.1: Spanraumprofil in Richtung zur Stirnseite 1S eines kegelförmigen Schaftfräsers 1
P1.2, P2.2, P3.2, P4.2: Spanraumprofil in Richtung zur zum Einspannbereich 1E eines kegelförmigen Schaftfräsers 1
Wr: radialer Freiwinkel
Wα: Spanwinkel
α1: erster Versatzwinkel
α2: zweiter Versatzwinkel
α3: dritter Versatzwinkel
α4: vierter Versatzwinkel
γ: Kegelwinkel
6.1, 7.1, 8.1, 9.1,: Querschnittsflächen der Umfangsschneiden 6, 7, 8, 9 in Richtung zur Stirnseite 1S eines kegelförmigen Schaftfräsers 1
6.2, 7.2, 8.2, 9.2: Querschnittsflächen der Umfangsschneiden 6, 7, 8, 9 in Richtung zum Einspannbereich 1E eines kegelförmigen Schaftfräsers 1
10.1: Querschnittsfläche des Kerns 10 in Richtung zur Stirnseite 1S eines kegelförmigen Schaftfräsers 1
10.2: Querschnittsfläche des Kerns 10 in Richtung zum Einspannbereich
1E: eines kegelförmigen Schaftfräsers 1

Prior art Fig. 1 to Fig. 4:

1': End mills
1D ': Outside diameter in the area of the peripheral cutting
1S ': front
1.1 ', 1.2', 1.3 ', 1.4': face cutting
1.1 '', 1.2 '', 1.3 '', 1.4 '': Circumferential cutting adjoins.
10 ': core
10D ': Diameter of the core
1E ': clamping
t ': Chip space depth
α ': rake angle
Tu ': unequal division
Wr ': radial clearance angle
R1 '' to R4 '': tooth back
S ': Freeway
F ': tension
KS '': cutting edge

Inventive Solution FIG. 5 to FIG. 13:

1: End mills
1S: front
1E: clamping
1W: helix angle
2, 3, 4, 5: face cutting
2-2a, 3-3a, 4-4a: pairs of opposite frontal cutting
6-6a, 7-7a, 8-8a: in pairs opposite circumferential cutting
6: first peripheral cutting edge
7: second peripheral cutting edge
8th: third peripheral cutting edge
8S: cutting edge
9: fourth peripheral cutting edge
6K to 9K: Tooth back contours of the peripheral cutting edges 6 to 9
10: core
a1: large distance between the peripheral cutting edges
a2: small distance between the peripheral cutting edges
b1: Width of the ellipse of the core between the vertices S1 and S2
b2: Width of the ellipse of the core between the vertices S3 and S4
A: longitudinal axis
D: outer diameter
D1: outer diameter
D2: outer diameter
EF: chamfer
HE: radius
F: tension
L: Overall length of the end mill 1
LS: cutting length
S: Tool life
t6: first chip space depth
t7: second chip space depth
t8: third chip space depth
t9: fourth chip space depth
t7 'and t9': greater chip space depth
t6 'and t8': smaller chip space depth
Tu: unequal tooth pitch
P1, P2, P3, P4: Chip space profile
P1.1, P2.1, P3.1, P4.1: Chip space profile towards the front 1S a conical end mill 1
P1.2, P2.2, P3.2, P4.2: Chip space profile towards the clamping area 1E a conical end mill 1
Wr: radial clearance angle
Wα: rake angle
α1: first offset angle
α2: second offset angle
α3: third offset angle
α4: fourth offset angle
γ: cone angle
6.1, 7.1, 8.1, 9.1,: Cross-sectional areas of the peripheral cutting edges 6 . 7 . 8th . 9 towards the front side 1S a conical end mill 1
6.2, 7.2, 8.2, 9.2: Cross-sectional areas of the peripheral cutting edges 6 . 7 . 8th . 9 towards the clamping area 1E a conical end mill 1
10.1: Cross-sectional area of the core 10 towards the front side 1S a conical end mill 1
10.2: Cross-sectional area of the core 10 towards the clamping area
1E: a conical end mill 1

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102015214964 A1 [0005]

Claims

End mill ( 1 ) with a core ( 10 ), to which at least two peripheral cutting edges adjoin, wherein a chip space depth is defined by one peripheral cutting edge, characterized in that the chip space depth of at least one circumferential cutting edge is defined by an end face ( 1S ) of the end mill ( 1 ) towards a clamping area ( 1E ) of the end mill ( 1 ) and / or that at least two peripheral cutting edges have different chip space depths.

End mill according to claim 1, characterized in that the chip space depth of several or all peripheral cutting edges from the end face ( 1S ) of the end mill ( 1 ) towards the clamping area ( 1E ) of the end mill ( 1 ) changed.

End mill according to claim 1 or 2, characterized in that the chip space depth of at least one of the peripheral cutting edges starting from the end face ( 1S ) towards the clamping area ( 1E ) decreases or increases.

End mill according to one of claims 1 to 3, characterized in that the peripheral cutting edges are made in any length.

End mill according to one of claims 1 to 4, characterized in that a chip space size and / or a chip space profile between two adjacent peripheral cutting edges is different in size to a chip space size and / or a chip space profile between two other adjacent peripheral cutting edges.

End mill according to one of claims 1 to 5, characterized in that the core ( 10 ) of the end mill ( 1 ) differs in cross-section at least partially from a circular shape.

End mill according to claim 6, characterized in that the end mill ( 1 ) has an elliptical or otherwise non-circular core shape.

End mill according to one of claims 1 to 7, characterized in that the core ( 10 ) starting from the end face ( 1S ) towards the clamping area ( 1E ) spirally as a function of the spiral angle ( 1W ) of the peripheral cutting is formed.

End mill according to one of claims 1 to 8, characterized in that the core ( 10 ) in its cross-sectional shape depending on the axial position changed.

End mill according to claim 9, characterized in that the rake angles of at least two circumferential sheaths are different from one another and that the rake angle of at least one circumferential cutting edge changes from the end region towards the clamping region.

End mill according to one of claims 1 to 10, characterized in that the shape of the core ( 10 ) is defined by the chip space depths of the peripheral cutting edges and / or the chip space profiles.

End mill according to one of claims 1 to 11, characterized in that the Spanraumgrößen and the Spanraumverlauf and / or Zahnrückenkonturen least two peripheral cutting edges are different from each other and / or are variable in size over the length of the peripheral cutting.

End mill according to one of claims 1 to 12, characterized in that the chip space depth of at least two circumferential sheaths is different.

End mill according to one of claims 1 to 13, characterized in that it has more than two peripheral cutting edges, each between the peripheral cutting circumferentially an offset angle is present and at least one peripheral cutting edge has a chip space, which differs from the Spanraumtiefen the other peripheral cutting.

End mill according to claim 14, characterized in that these four peripheral cutting edges ( 6 . 7 . 8th . 9 ), wherein a first peripheral cutting edge ( 6 ) has a first chip space depth (t6), a second peripheral cutting edge arranged offset in a first offset angle (α1) ( 7 ) has a second chip space depth (t7), one at a second offset angle (α2) circumferentially to the second peripheral edge ( 7 ) staggered third circumferential cutting edge ( 8th ) is present, which has a third chip space depth (t8) and that one in a third offset angle (α3) circumferentially to the third peripheral edge ( 8th ) staggered fourth peripheral cutting edge ( 9 ) having a fourth chip space depth (t9) and that between the fourth peripheral cutting edge (t9) 9 ) and the first peripheral cutting edge ( 6 ) a fourth offset angle (α4) is present.

End mill according to claim 15, characterized in that in each case the first and the third peripheral cutting edge ( 6 . 8th ) are substantially the same design and / or that the second and fourth peripheral cutting edge ( 7 . 9 ) are formed substantially the same and that the first and third chip space depth (t6, t8) of the substantially opposite first and third peripheral cutting edge ( 6 . 8th ) from the front side ( 1S ) towards the clamping area ( 1E ) and / or that the second and third chip space depths (t7, t9) of the substantially opposite second and third peripheral cutting edges ( 7 . 9 ) from the front side ( 1S ) towards the clamping area ( 1E ) elevated.

End mill according to one of claims 1 to 16, characterized in that all peripheral cutting edges from the end face ( 1S ) towards the clamping area ( 1E ) extend in mutually different spiral angles.

End mill according to claim 17, characterized in that the spiral angles of adjacent peripheral cutting edges become larger or smaller in the circumferential direction.

End mill according to one of claims 1 to 18, characterized in that the cutting edge distances of adjacent or opposite peripheral cutting edges from the end face ( 1S ) to the clamping area ( 1E ) increased or decreased.

End mill according to one of claims 1 to 19, characterized in that in each case between a radial clearance angle (Wr) of at least one peripheral cutting edge and a tooth back of this circumferential cutting a substantially tangential transition is formed.