DE29912978U1

DE29912978U1 - Rotierendes Werkzeug für industrielle Zwecke

Info

Publication number: DE29912978U1
Application number: DE29912978U
Authority: DE
Original assignee: Busch & Co & Co GmbH
Current assignee: Busch & Co Kg De
Priority date: 1999-07-24
Filing date: 1999-07-24
Publication date: 1999-10-21
Anticipated expiration: 2009-07-25

Description

Bezeichnung Rotierendes Werkzeug für industrielle

Zwecke

Beschreibung
5

Im Handwerk und in der Industrie werden rotierende, spanabhebende Werkzeuge verwendet, die einen Spannschaft und ein Arbeitsteil aufweisen, das mit Schneiden versehen ist, die auf dem Arbeitsteil axial oder wendelartig verlaufend angeordnet sind.

Hier ist von Bedeutung, daß Materialien mit sehr unterschiedlichen Zerspanungseigenschaften zu bearbeiten sind, wie beispielsweise Leichtmetalle, Stahl, Grauguß, NE-Metalle, Nikkel-Chrom-Legierungen und Kunststoffe. Ein Problem bei der Herstellung derartiger Werkzeuge ist dadurch gegeben, daß das Arbeitsteil jeweils nur einen geringen Durchmesser zwischen 2,8 und 8,0 mm aufweist. Für den Spannschaft sind Durchmesser in Abstufungen 3,0, 6,0 und 12,0 mm üblich.

Derartige rotierende Werkzeuge werden in der Industrie maschinen- oder handgeführt eingesetzt, wobei im letzteren Falle in der Regel ohne Kühlung gearbeitet wird. Es sind Umdrehungszahlen von bis zu 80.000 min"¹ bei Werkzeugdurchmessern von 5,0 mm durchaus nicht unüblich, bei gleichzeitig erheblichen Vorschüben. Trotz hochwertiger Werkzeugmaterialien wie Hartmetall, teilweise auch mit Beschichtungen, sind die Standzeiten der rotierenden Werkzeuge bei härtesten Einsatzbedingungen recht kurz. Hierzu tragen schwer spanbare Mate-0 rialien entscheidend bei. So sind z. B. bei der Überholung von Triebwerksschaufeln von Düsentriebwerken Standzeiten von lediglich 3 Minuten üblich.

Es ist Aufgabe der Neuerung ein rotierendes Werkzeug für die 5 industrielle Anwendung zu schaffen, daß hohen Anforderungen an Laufruhe, Vibrationsfreiheit, Präzision, d. h. Rundlaufgenauigkeit und Genauigkeit der Schneidengeometrie, Schneidleistung und Lebensdauer, sowie in bezug auf das Arbeitsergeb-

• i i . ! ! ·* !Si!

nis, d. h. eine hohe Formgenauigkeit und Oberflächengüte genügt.

Gemäß der Neuerung wird für die industrielle Verwendung ein rotierend einzusetzendes Werkzeug mit einem Spannschaft und mit einem Arbeitsteil vorgeschlagen, das in seiner Projektion senkrecht zur Drehachse zumindest über einen Teil seiner Länge eine gekrümmt verlaufende Kontur aufweist und das mit Schneiden versehen ist, die jeweils mit einer unter einem Freiwinkel &agr; zur Schneidebene ausgerichteten Freifläche versehen sind, wobei die Schneiden jeweils durch nebeneinander angebrachte Kerben unterbrochen sind und dadurch jeweils entsprechend nebeneinander angeordnete Einzelschneiden gebildet werden.

Eine Schneidengestaltung mit Freiwinkeln und mit einer Unterbrechung der Schneiden durch eine Folge von Kerben ist für derartige Werkzeuge mit zumindest teilweise gekrümmter Kontur des Arbeitsteils, insbesondere aber für Werkzeuge mit einer 0 Kontur, die über die volle Arbeitsteillänge gekrümmt verläuft, bisher noch nicht bekannt geworden. Es hat sich hierbei herausgestellt, daß derartige rotierende Werkzeuge eine deutliche Verbesserung in Handhabung, Präzision, Effektivität, Lebensdauer und Oberflächengüte der bearbeiteten Fläche bieten.

Weitere Merkmale vorteilhafter Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

0 Die Neuerung wird anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 stark vergrößert einen Fräser in gekrümmter

Kontur des Arbeitsteils, 35

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung einer Schneide mit positivem Spanwinkel,

• · I)·

Fig. 3 eine vergrößerte Darstelluncf einer Schneide mit negativem Spanwinkel,

Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung einer Schneide nach dem Stand der Technik,

Fig. 5 unterschiedliche Konturen von Arbeitsteilen.

Der in Fig. 1 stark vergrößert dargestellte Fräser weist einen Spannschaft 1 und ein Arbeitsteil 2 auf, mit einem Durchmesser von beispielsweise weniger als 8 mm. Das Arbeitsteil 2 weist in seiner Projektion senkrecht zur Drehachse 3 über seine gesamte Länge L eine gekrümmt verlaufende Kontur auf, die ausgehend von einem großen Durchmesserbereich am Schaft 1 in einer abgerundeten Spitze - wie hier dargestellt - oder auch in einer scharfen Spitze ausläuft. Das Arbeitsteil 2 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel mit einer Vielzahl rechtsdrehend wendelartig verlaufender Schneiden 0 4 versehen, die jeweils durch nebeneinander angeordnete Kerben 5 unterbrochen sind, so daß jeweils entsprechend nebeneinander angeordnete Einzelschneiden 4.1 gebildet werden. Die Schneiden 4 können aber auch geradlinig oder linksdrehend wendelartig verlaufen und je nach vorgesehener Drehrichtung rechtsschneidend, wie dargestellt, oder linksschneidend ausgebildet sein. Die jeweils eine Schneide 4 in Einzelschneiden 4.1 unterbrechenden Kerben 5 sind nun in bezug auf die benachbarten Schneiden 4 so angeordnet, daß sie in ihrer Ausrichtung (Linienzug 5.1) wendel-artig verlaufend die Schnei-0 den 4 kreuzen und bei dem dargestellten Beispiel Zusatzschneiden 5.2 bilden.

Wie aus dem Teilquerschnitt in Fig. 2 ersichtlich, weisen die Schneiden 4.1 bei der durch den Pfeil 8 angedeuteten Drehrichtung jeweils eine unter einem Freiwinkel &agr; zur Schneidebene 4.2 ausgerichtete Freifläche 6 auf. Der Freiwinkel &agr; liegt bei etwa 3° bis 10°. Der zugehörige Spanwinkel &ggr; beträgt - 2° bis + 10°, vorzugsweise 0° bis 4°. Fig. 3 zeigt

einen Fräserzahn mit negativem Spanwinkel &ggr;. Damit ergibt sich im Eingriffsbereich des Fräsers im zu bearbeitenden Material ein deutlich stärkerer Zahnquerschnitt mit entsprechend größerer Festigkeit. Dies ist im Vergleich zu Fig. 4, die eine herkömmliche Zahnform zeigt, deutlich zu erkennen.

Die Kerben 5 dienen als Spanbrecher oder bilden bei einer Kreuzverzahnung Zusatzschneiden 5.2, die entsprechend gegenläufig dem Linienzug 5.1 folgen.

Die vorstehend beschriebene und anhand eines Ausführungsbeispiels in Fig. 2 und 3 dargestellte Schneidengeometrie führt in Verbindung mit Nuten oder den Kerben 5, die auch die Zusatzschneiden 5.2 in Form einer Kreuzverzahnung bilden können überraschend zu eindeutig besseren Ergebnissen in bezug auf Handhabung und Lebensdauer des Werkzeugs sowie Effektivität der Zerspanungsleistung und einer hervorragenden Oberflächengüte der bearbeiteten Oberfläche.

0 In Fig. 5 sind unterschiedliche Konturen für das Arbeitsteil 2 dargestellt, wie sie vorteilhaft in Verbindung mit der neuerungsgemäßen Schneidengeometrie eingesetzt werden. Bei allen Konturen ist zumindest der Bereich am freien Ende des Arbeitsteiles abgerundet, d. h. gekrümmt ausgebildet.

Die wendelartigen Verläufe der Einzelschneiden 4 können nun im Bereich des freien Endes des Arbeitsteils 2 zentral oder in Gruppen auslaufen.

Claims

1. Rotierend einzusetzendes Werkzeug für industrielle Zwecke mit einem Spannschaft (1) und mit einem Arbeitsteil (2), das in seiner Projektion senkrecht zur Drehachse (3) zumindest über einen Teil seiner Länge (L) eine gekrümmt verlaufende Kontur aufweist und das mit Schneiden (4) versehen ist, die jeweils mit einer unter einem Freiwinkel α zur Schneidebene (4.1) ausgerichteten Freifläche (6) versehen sind, wobei die Schneiden (4) jeweils durch nebeneinander angebrachte Kerben (5) unterbrochen sind und dadurch jeweils entsprechend nebeneinander angeordnete Einzelschneiden (4.1) gebildet werden.

2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneiden (4) bezogen auf die Drehachse (3), wendelartig auf dem Arbeitsteil (2) verlaufen.

3. Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kerben (5) einem die Schneiden (4) kreuzenden Linienzug (5.1) folgend angebracht sind.

4. Werkzeug nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontur des Arbeitsteils (2) über die gesamte Länge (L) gekrümmt ist.

5. Werkzeug nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontur des Arbeitsteils (2) über die gesamte Länge (L) gekrümmt ist, wobei die Krümmung unterschiedliche Krümmungsradien aufweist.

6. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Freiwinkel α etwa 3° bis 10° beträgt.

7. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Spanwinkel γ -2 bis +10° beträgt.