DE202011001512U1

DE202011001512U1 - Fräswerkzeug

Info

Publication number: DE202011001512U1
Application number: DE202011001512U
Authority: DE
Original assignee: Hofmann & Vratny oHG
Current assignee: Hofmann & Vratny oHG
Priority date: 2011-01-14
Filing date: 2011-01-14
Publication date: 2011-03-24
Anticipated expiration: 2021-01-15

Abstract

Fräswerkzeug (1) mit einem zylindrischen Werkzeugschaft (2), der an einem, oberen Ende in eine Fräsmaschine einspannbar ist und im übrigen Bereich einen Fräsbereich (3) mit zumindest einer im Umfang des Fräswerkzeuges (1) gelegenen Fräsfläche mit einer Fräskante (6) aufweist, die sich von dem unteren Ende des Fräswerkzeuges (1) in Richtung auf das obere Ende des Fräsbereiches (3) erstreckt, wobei neben jeder Fräsfläche (5) eine Spanabführrille (7) zum Abführen der beim Fräsen erzeugten Späne gelegen ist und jede Fräsfläche (5) in axialer Richtung des Fräswerkzeugs zunächst in einem ersten Bereich (5a) mit einem ersten Richtungssinn (Steigungswinkel a1) über einen Teil des Fräsbereichs verläuft und anschliessend in einen zweiten Bereich des Fräsbereichs (3) mit einem dem ersten Richtungssinn entgegen gerichteten Richtungssinn (Steigungswinkel a2) verläuft, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Bereiche der Fräsfläche (5) mit unterschiedlichem Richtungssinn durch einen abgerundeten Knick im Steigungswinkel (a1, a2) voneinander getrennt sind.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Fräswerkzeug mit einem zylindrischen Werkzeugschaft, der an seinem einen, dem oberen Ende in eine Fräsmaschine einspannbar ist und der einen sich daran anschliessenden in axialer Richtung des Werkzeugs verlaufenden Fräsbereich aufweist.
An dem Unfang des Fräswerkzeugs ist in dem Frässbereich eine oder es sind mehrere Fräsflächen mit jeweils einer Fräskante vorgesehen.
Üblicherweise verlaufen die Fräsflächen solcher Fräswerkzeuge von der dem Einspannende gegenüber liegenden Seite, das heisst von der Spitze des Fräswerkzeuges, in einem Schraubengang mit in einem Schraubensinn in Richtung auf das obere Ende des Fräsbereichs.
Insbesondere beim Fräsen von Verbundmaterialien treten Probleme hinsichtlich der Spanabfuhr des gefrästen Werkstückes auf. Verbundmaterialien bestehen zum Beispiel aus zwei Deckschichten aus relativ hartem Material, zum Beispiel Aluminium oder dergleichen, zwischen denen ein relativ weiches Material, so zum Beispiel ein Schaumstoff oder dergleichen gelegen ist, wobei zusätzlich noch in dem weichen Material Verstärkungsschichten eingebaut sein können. Bei der Abfuhr der Späne des gefrästen Verbundmateriales können bei der Verwendung von herkömmlichen Fräswerkzeugen aufgrund der unterschiedlichen Materialeigenschaften Verstopfungen auftreten, die den Wirkungsgrad des Fräswerkzeuges deutlich mindern. Dadurch musste der Fräsvorgang häufig unterbrochen und das Fräswerkzeug gereinigt werden.
Dieses Problem konnte dadurch bereinigt werden, dass jede Fräsfläche beginnend von der Unter- bzw. Stirnseite des Fräswerkzeugs zunächst in Richtung auf das Einspannende bzw. die Oberseite des Fräswerkzeugs in einem ersten Richtungs- beziehungsweise Schraubensinn verläuft und dann anschliessend kontinuierlich in einen zweiten, dem ersten Richtungssinn entgegen gerichteten Richtungssinn übergeht; vgl. die DE 10 2005 020 513 oder die DE 20 2006 013 593 .
Die Fräsfläche verläuft somit in axialer Richtung des Fräswerkzeugs in einem Bogen, wodurch die Späne des gefrästen Materials aus dem dem Einspannende des Fräswerkzeuges zugewandten Fräsbereich in Richtung auf dieses Einspannende, das heisst nach oben, und die Späne in dem „unteren” Fräsbereich nach unten abgeführt werden. Die Abführwege für die Späne sind daher kurz. Hiermit wird ein ungestörter Spanabfluss gewährleistet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Effektivität des Fräsvorgangs und die Spanabfuhr weiter zu verbessern.
Diese Aufgabe ist gemäss der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Demgemäss sind die Bereiche der Fräsflächen mit unterschiedlichem Richtungssinn durch einen abgerundeten, aber dennoch relativ scharfen Knick voneinander getrennt, wobei die beiden Bereiche in einem stumpfen Winkel aneinander stossen.
Die Fräsflächen verlaufen in diesem Bereich bevorzugt entlang eines Kreisbogens mit einem geringen Radius. Bei einem Durchmesser des Fräswerkzeugs von etwa einem Zentimeter liegt der Radius des Kreisbogens beispielhaft zwischen etwa einem und vier Millimetern.
Jede Fräsfläche ist in axialer Richtung des Fräswerkzeugs bevorzugt in lediglich zwei Bereiche mit unterschiedlichem Richtungssinn unterteilt, wobei der abgerundete Knick etwa in der axialen. Mitte des Fräsbereichs und bevorzugt etwas in Richtung der Stirnseite des Fräswerkzeugs verschoben ist, da üblicherweise ein Werkstück etwa mit dem mittleren Fräsbereich bearbeitet wird.
Es ist jedoch auch möglich, mehrere Abschnitte mit jeweils zwei Bereichen mit unterschiedlichem Richtungssinn in axialer. Richtung des Fräsbereichs vorzusehen.
Je nach dem zu bearbeitenden Material kann der Steigungswinkel der Fräsfläche gegenüber der Mittellängsachse auch innerhalb eines Bereichs der Fräsfläche variiert werden; Für viele Fälle liegt der Steigungswinkel im Bereich von +/–25°, wobei dieser Wert natürlich von dem zu bearbeitenden Werkstück abhängig ist.
Die Erfindung ist in einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser stellen dar:
1 eine Seitenansicht auf ein Fräswerkzeug mit einem Fräsbereich gemäss der Erfindung; und
2 eine Abwicklung des Fräsbereichs des Fräswerkzeugs gemäss 1.
Ein Fräswerkzeug 1 weist einen zylindrischen Werkzeugschaft 2 auf, der mit seinem oberen Ende in eine nicht dargestellte Fräsmaschine eingespannt wird. Der Werkzeugschaft 2 ist in der unteren Hälfte maschinell bearbeitet, sodass hier ein Fräsbereich 3 erzeugt wird. Der Fräsbereich 3 weist sechs regelmässig um den Umfang des Fräswerkzeugs 1 verteilte bandförmige Fräsflächen 5 auf, die jeweils eine Fräskante 6 aufweisen und zwischen denen Spanabführrillen 7 gelegen sind.
Jede Fräsfläche 5 weist zwei Bereiche 5a und 5b auf, wobei der Bereich 5a an dem unteren Ende des Fräswerkzeuges 1 beginnt und in einem im Uhrzeigersinn positiven Richtungssinn mit einem Steigungswinkel a1 von z. B. 15° bis 20° gegenüber einer Parallelen zu der Mittelachse A des Fräswerkzeugs verläuft.
Der sich daran anschliessende obere Fräsflächenbereich 5b hat einen entgegen gerichteten negativen Richtungssinn mit einem negativen Steigungswinkel a2 von z. B. wiederum etwa +15° bis +20°.
Die Fräsflächen 5a und 5b treffen in einem stumpfen Winkel aneinander, wobei die Fräskanten 6 dort in einem abgerundeten ziemlich scharfen Knick 11 mit einem geringen Radius r verlaufen. Bei Fräswerkzeugen mit einem Durchmesser von zehn Millimetern liegt dieser Radius z. B. in einem Bereich zwischen einem und vier Millimetern.
Die Lage des Knicks 11 in axialer Richtung des Fräswerkzeugs liegt etwa in der Mitte des Fräsbereichs 3, vorzugsweise, wie in 2 gezeigt ein wenig darunter.
Die Steigungswinkel a1 und a2 müssen im übrigen nicht gleich sein und können sich innerhalb der Bereiche 5a und 5b auch ändern. Dies ist im Wesentlichen abhängig von dem zu fräsenden Material.
Wenn ein Material gefräst wird, werden die im unteren Bereich 5a der jeweiligen Fräsfläche 5 erzeugten Späne durch eine Spanabführrille 7 in Richtung auf die Stirnseite des Fräswerkzeuges, das heisst nach unten abgeführt, wohingegen die in dem oberen Bereich 5d erzeugten Späne durch die Abführrillen 7 nach oben abgeführt werden. Die Ströme der abfliessenden Späne aus dem oberen und unteren Bereich stören sich damit nicht gegenseitig, sodass ein Verstopfen der Abführrillen 7 verhindert wird. Zudem sind die Abführwege für die Späne nach unten und oben relativ kurz, sodass ein sicherer Betrieb des Fräswerkzeuges 1 gewährleistet ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102005020513 [0005]
DE 202006013593 [0005]

Claims

Fräswerkzeug (1) mit einem zylindrischen Werkzeugschaft (2), der an einem, oberen Ende in eine Fräsmaschine einspannbar ist und im übrigen Bereich einen Fräsbereich (3) mit zumindest einer im Umfang des Fräswerkzeuges (1) gelegenen Fräsfläche mit einer Fräskante (6) aufweist, die sich von dem unteren Ende des Fräswerkzeuges (1) in Richtung auf das obere Ende des Fräsbereiches (3) erstreckt, wobei neben jeder Fräsfläche (5) eine Spanabführrille (7) zum Abführen der beim Fräsen erzeugten Späne gelegen ist und jede Fräsfläche (5) in axialer Richtung des Fräswerkzeugs zunächst in einem ersten Bereich (5a) mit einem ersten Richtungssinn (Steigungswinkel a1) über einen Teil des Fräsbereichs verläuft und anschliessend in einen zweiten Bereich des Fräsbereichs (3) mit einem dem ersten Richtungssinn entgegen gerichteten Richtungssinn (Steigungswinkel a2) verläuft, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Bereiche der Fräsfläche (5) mit unterschiedlichem Richtungssinn durch einen abgerundeten Knick im Steigungswinkel (a1, a2) voneinander getrennt sind.
Fräswerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Bereiche der Fräsfläche (5) mit unterschiedlichem Richtungssinn in dem Bereich des abgerundeten Knicks in einem stumpfen Winkel aneinander stossen.
Fräswerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der abgerundete Knick zwischen den beiden Bereichen (5a, 5b) der Fräsfläche (5) mit unterschiedlichem Richtungssinn entlang eines Kreisbogens mit einem geringen Radius verläuft.
Fräswerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steigungswinkel (a1, a2) in den beiden Bereichen der Fräsfläche mit unterschiedlichem Richtungssinn konstant ist.
Fräswerkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steigungswinkel der beiden Bereiche betragsmässig den gleichen Wert aufweisen.
Fräswerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Steigungswinkel (a1, a2) in den beiden Bereichen der Fräsfläche mit unterschiedlichem Richtungssinn in axialer Richtung des Fräswerkzeugs variiert.
Fräswerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steigungswinkel (a1, a2) zu Beginn des jeweiligen Bereichs (5a, 5b) der Fräsfläche +/–50° bis +/–30° beträgt.
Fräswerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Fräswerkzeug (1) in Umfangsrichtung bis zu sechs Fräsflächen (5) aufweist.