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Dokumentenidentifikation DE3807119C2 11.07.1991
Titel Kugelstirnfräser
Anmelder Mitsubishi Kinzoku K.K., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Tsujimura, Osamu, Kawasaki, Kanagawa, JP;
Arai, Tatsuo, Kitamoto, Saitama, JP;
Nakayama, Masaaki, Tokio/Tokyo, JP;
Okawa, Masayuki, Kawasaki, Kanagawa, JP
Vertreter Eitle, W., Dipl.-Ing.; Hoffmann, K., Dipl.-Ing. Dr.rer.nat.; Lehn, W., Dipl.-Ing.; Füchsle, K., Dipl.-Ing.; Hansen, B., Dipl.-Chem. Dr.rer.nat.; Brauns, H., Dipl.-Chem. Dr.rer.nat.; Görg, K., Dipl.-Ing.; Kohlmann, K., Dipl.-Ing.; Kolb, H., Dipl.-Chem. Dr.rer.nat.; Ritter und Edler von Fischern, B., Dipl.-Ing., Pat.-Anwälte; Nette, A., Rechtsanw., 8000 München
DE-Anmeldedatum 04.03.1988
DE-Aktenzeichen 3807119
Offenlegungstag 15.09.1988
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 11.07.1991
Veröffentlichungstag im Patentblatt 11.07.1991
Free division/divided out on the grounds of lack of unity 3844787838447;
85138447886
IPC-Hauptklasse B23C 5/14
IPC-Nebenklasse B23C 5/20   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen Kugelstirnfräser gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

In Fig. 1 bis 3 ist ein üblicher Kugelstirnfräser dargestellt, wie er in der veröffentlichten, geprüften japanischen Patentanmeldung Nr. 59-21 725 beschrieben ist. Der Stirnfräser umfaßt einen im allgemeinen zylindrischen Stirnfräserkörper 100 und einen einstellbaren Schneideinsatz 102, der lösbar am vorderen Ende des Stirnfräserkörpers 100 angebracht ist. Der Einsatz 102 umfaßt eine Platte, die durch eine vordere Fläche 104, eine hintere Fläche 106 und eine Umfangsseite, die zwischen der vorderen und hinteren Fläche 104 und 106 liegt, begrenzt wird. Ein Paar gegenüberliegender, allgemein V-förmiger Kerben 108 ist in der Umfangsseite ausgebildet, um die Umfangsseite zu unterbrechen und ein Paar gegenüberliegender Seitenflächen 110 zu schaffen. Jede V-förmige Kerbe 108 erstreckt sich von der vorderen Fläche 104 zur hinteren Fläche 106 und wird durch ein Paar erster und zweiter gegenüberliegender Wände 112 und 114 begrenzt. Die erste Wand 112 ist flach und senkrecht zur vorderen Fläche 104, während die zweite Wand 114 konvex gekrümmt ist, gesehen in einer Richtung senkrecht zur ersten Wand 112. Jede der Seitenflächen 110 nimmt eine allgemein quadrantische Form ein, gesehen in einer Richtung senkrecht zur vorderen Fläche 104, und wirkt mit der vorderen Fläche 104 und der gekrümmten Seitenwand 114 der Kerbe 108 zusammen, um eine Schneidkante 116 auszubilden, die konvex bogenförmig ist, gesehen in der gleichen Richtung. Eine der Schneidkanten 116 des Einsatzes 102 ist in einer Arbeitsstellung eingestellt, wobei sie sich nach außen über das vordere Ende und den äußeren Umfang des Stirnfräserkörpers 100 erstreckt, und der vordere Endabschnitt 116a der eingestellten Schneidkante 116, der benachbart zu einer Achse O des Stirnfräserkörpers 100 liegt, ist konvex gekrümmt, gesehen in axialer Richtung des Stirnfräserkörpers 100.

Bei dem oben beschriebenen Kugelstirnfräser beginnt der Eingriff des vorderen Endabschnitts 116a der eingestellten Schneidkante 116 in das Werkstück zuerst, worauf dann die anderen Abschnitte der Schneidkante 116 in das Werkstück eingreifen, wenn sich der Stirnfräserkörper 100 dreht. Entsprechend nimmt die Schneidlast beim Fortschreiten des Schneidvorgangs allmählich zu, so daß eine große Belastung zu keinem Zeitpunkt auf die eingestellte Schneidkante 116 ausgeübt wird, so daß die Schneidkante 116 weniger zu einer Beschädigung neigt.

Bei einem derartigen bekannten Stirnfräser verhindert die flache Wand 112 der V-förmigen Kerbe 108 jedoch eine glatte Abführung der Späne während des Schneidvorgangs und bewirkt eine Verklemmung der Späne.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Kugelstirnfräser der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß eine bessere Spanabführung als auch eine größere Festigkeit der eingestellten Schneidkante gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Fräser durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Ansicht eines üblichen Kugelstirnfräsers von vorne;

Fig. 2 eine Seitenansicht eines Teils des Stirnfräsers von Fig. 1, gesehen in einer Richtung der Pfeile II-II in Fig. 1;

Fig. 3 eine Endansicht des Stirnfräsers von Fig. 1;

Fig. 4 eine Ansicht eines Kugelstirnfräsers gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung von vorne;

Fig. 5 eine Seitenansicht des Stirnfräsers von Fig. 4;

Fig. 6 eine Endansicht des Stirnfräsers von Fig. 4;

Fig. 7 eine vergrößerte Ansicht eines Teils des Stirnfräsers von Fig. 4, der mittels eines Kreises VII in Fig. 4 gekennzeichnet ist;

Fig. 8 eine vergrößerte Ansicht eines Teils des Stirnfräsers von Fig. 4, der mittels eines Kreises VIII in Fig. 6 gekennzeichnet ist;

Fig. 9 eine Aufsicht eines in dem Stirnfräser von Fig. 4 verwendeten Schneideinsatzes;

Fig. 10 eine Seitenansicht des Einsatzes von Fig. 9, gesehen in Richtung der Pfeile X-X in Fig. 9;

Fig. 11 eine weitere Seitenansicht des Einsatzes von Fig. 9, gesehen in Richtung der Pfeile XI-XI in Fig. 9;

Fig. 12 eine Aufsicht eines Schneideinsatzes;

Fig. 13 eine Seitenansicht des Einsatzes von Fig. 12, gesehen in Richtung der Pfeile XVIII-XVIII in Fig. 12;

Fig. 14 eine weitere Seitenansicht des Einsatzes von Fig. 12, gesehen in Richtung der Pfeile XIX-XIX in Fig. 12;

Fig. 15 eine Aufsicht einer weiteren Ausbildung eines Schneideinsatzes;

Fig. 16 eine Ansicht eines Kugelstirnfräsers gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung von vorne;

Fig. 17 eine Seitenansicht des Stirnfräsers von Fig. 16;

Fig. 18 eine Endansicht des Stirnfräsers von Fig. 16;

Fig. 19 eine vergrößerte Ansicht eines Teils des Stirnfräsers von Fig. 16, der mittels eines Kreises XXXV in Fig. 16 gekennzeichnet ist;

Fig. 20 eine vergrößerte Ansicht eines Teils des Stirnfräsers von Fig. 16, der mittels eines Kreises XXXVI in Fig. 16 gekennzeichnet ist;

Fig. 21 eine Ansicht eines Kugelstirnfräsers gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung von vorne;

Fig. 22 eine Endansicht des Stirnfräsers von Fig. 21; und

Fig. 23 eine Schnittansicht längs der Linie XLIX-XLIX in Fig. 21.

In den Fig. 4 bis 23 werden verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, wobei gleiche Bezugszeichen für ähnliche Teile oder Elemente in verschiedenen Ansichten verwendet werden.

In Fig. 4 bis 11 ist ein Kugelstirnfräser gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt, der einen im allgemeinen zylindrischen Stirnfräserkörper 10 mit einem allgemein halbkugeligen vorderen Endabschnitt und einem hinteren Endabschnitt aufweist, wobei der hintere Endabschnitt zum Anbringen an eine Maschinenspindel geeignet ist, so daß sich der Stirnfräserkörper 10 um eine durch ihn verlaufende Achse O drehen kann. Am vorderen Endabschnitt des Stirnfräserkörpers 10 ist eine Spantasche 12 ausgebildet, die eine in Drehrichtung des Körpers 10 gerichtete Wandfläche aufweist. Eine Aussparung 14 mit einer ebenen Bodenfläche ist in der Wandfläche ausgebildet, und ein einstellbarer Schneideinsatz 16 ist lösbar in der Aussparung 14 befestigt.

Der Schneideinsatz 16, siehe Fig. 9 bis 11, umfaßt eine allgemein elliptisch geformte Platte, die durch eine vordere Fläche 18, eine parallel zur vorderen Fläche 18 angeordnete hintere Fläche 20 und durch zwei Paare erster und zweiter Seitenflächen 22 und 24, die abwechselnd zueinander angeordnet sind und zwischen der vorderen und hinteren Fläche 18 und 20 liegen, begrenzt wird, wobei jede Seitenfläche sich nach innen in die Platte in einer Richtung von der vorderen Fläche 18 weg neigt. Die zwei ersten Seitenflächen 22 als auch die zwei zweiten Seitenflächen 24 liegen einander gegenüber, so daß sie in bezug auf eine Achse der Platte oder des Einsatzes symmetrisch sind. Jede erste Seitenfläche 22 ist konvex gekrümmt, um eine quadrantische Form einzunehmen, gesehen in einer Richtung senkrecht zur vorderen Fläche 18, und umfaßt einen mittleren bogenförmigen Abschnitt 22a und vordere und hintere ebene Abschnitte 22b und 22c, die an gegenüberliegenden Enden des mittleren Abschnitts 22a angeordnet sind, so daß sie tangential zum mittleren Abschnitt 22a an gegenüberliegenden Enden verlaufen. Jede zweite Seitenfläche 24 ist eben und sehr kurz, verglichen mit der ersten Seitenfläche 22. Jede erste Seitenfläche und jede zweite Seitenfläche schneiden einander so, daß zwischen ihnen ein stumpfer Winkel gebildet wird. Der Einsatz hat ein Paar konvex gekrümmter Hauptschneidkanten 26, die jeweils durch den Schnitt einer entsprechenden ersten Seitenfläche 22 mit der vorderen Fläche 18 gebildet wird, und ein Paar kurzer Schneidkanten 28, die jeweils durch den Schnitt einer entsprechenden zweiten Seitenfläche 24 mit der vorderen Fläche 18 gebildet werden. Jede Hauptschneidkante 26 hat ein vorderes Ende, an dem sie eine der kurzen Schneidkanten 28 schneidet, und weist weiter ein hinteres Ende auf, an dem sie die andere kurze Schneidkante 28 schneidet, wobei weiter ein mittlerer Schneidkantenabschnitt 26a und vordere und hintere Endabschnitte 26b und 26c vorgesehen sind, die an gegenüberliegenden Enden des mittleren Schneidkantenabschnitts 26a angeordnet sind. Ein durch die kurze Schneidkante 28 und eine am vorderen Ende der Hauptschneidkante liegende Tangente schließt einen stumpfen Winkel ein.

Die vordere Fläche 18 dient als Spanfläche für die Schneidkanten und ein Randflächenabschnitt 30 derselben ist benachbart zu jeder kurzen Schneidkante 28 angeordnet, und die benachbarten vorderen und hinteren Endabschnitte 26b und 26c, die die kurze Schneidkante 28 schneiden, sind konvex bogenförmig so, daß sie zur hinteren Fläche 20 in Richtung der kurzen Schneidkante 28 geneigt sind, wodurch die vorderen und hinteren Endabschnitte 26b und 26c jeder Hauptschneidkante 26 konvex gekrümmt sind, gesehen in einer Seitenansicht. Da die ebenen vorderen und hinteren Abschnitte 22b und 22c der ersten Seitenfläche 22 sich nach innen zur Platte in einer Richtung von der vorderen Fläche 18 weg neigen, sind die vorderen und hinteren Endabschnitte 26b und 26c der Hauptschneidkante 26 ebenfalls gekrümmt, gesehen in einer Aufsicht. Die Einsatzplatte hat eine mittlere durchgehende Öffnung 32.

Der Einsatz 16 wird in der Aussparung 14 aufgenommen und ist dort mittels einer Klemmschraube 34, die durch die mittlere Öffnung 32 verläuft, lösbar im Körper 10 befestigt, wobei die hintere Fläche 20 mit der flachen Bodenfläche der Aussparung 14 zusammenpaßt, und zwar so, daß eine der Hauptschneidkanten 26, die in einer Arbeitsstellung angeordnet ist, sich ein wenig über den vorderen Endabschnitt des Körpers 10 erstreckt, wobei ein axialer Spanwinkel R für die eingestellte Schneidkante 26 positiv ist. Wie man am besten in Fig. 7 sieht, ist der vordere Endabschnitt 26b der eingestellten Hauptschneidkante 26 benachbart zur Achse O des Körpers 10 angeordnet, und die kurze Schneidkante 28 schneidet die eingestellte Hauptschneidkante 26 an ihrem vorderen Ende und erstreckt sich über die Achse O des Körpers 10 in Richtung des hinteren Endabschnitts des Körpers 10 hinaus. Der Einsatz 16 ist weiter in seiner Stellung angeordnet, indem man ein Paar der ebenen vorderen und hinteren Abschnitte 22b und 22c mit den flachen Abschnitten 14a an der Wandfläche der Aussparung in Anlage bringt.

Bei dem oben beschriebenen Kugelstirnfräser nimmt, da der vordere Endabschnitt 26b der Hauptschneidkante 26 konvex gekrümmt ist, gesehen in axialer Richtung des Stirnfräserkörpers 10, die Schneidlast beim Fortschreiten des Schneidvorgangs allmählich zu, so daß keine große Schneidlast zu irgendeinem Zeitpunkt auf die Schneidkante 26 ausgeübt wird. Der Einsatz 16 umfaßt keine Wand, wie die ebene Wand 112 bei dem bekannten Einsatz 102, so daß der Kugelstirnfräser eine bessere Spanabführung, verglichen mit dem bekannten Kugelstirnfräser, aufweist. Da der zwischen der kurzen Schneidkante 28 und der Tangente an das vordere Ende der Hauptschneidkante 26 begrenzte Winkel stumpf ist, hat die eingestellte Schneidkante 26 eine größere Festigkeit, auch in ihrem vorderen Ende.

Wie in den Fig. 12 bis 14 dargestellt, weist der Schneideinsatz 48 grundsätzlich eine ähnliche Konstruktion wie der Einsatz 16 der ersten Ausführungsform auf, wobei zwei erste Seitenflächen 52 in bezug auf eine Medianebene der Platte oder des Einsatzes, die sich in Längsrichtung desselben erstreckt, symmetrisch sind, und zwei zweite Seitenflächen 54 in bezug auf eine Medianebene, die sich quer dazu erstreckt, symmetrisch sind. Jede erste Seitenfläche 52 ist konvex gekrümmt, so daß sie eine quadrantische Form einnimmt, gesehen in einer Aufsicht, und umfaßt einen mittleren bogenförmigen Abschnitt 52a und vordere und hintere ebene Oberflächenabschnitte 52b und 52c, die an gegenüberliegenden Enden des mittleren Abschnitts so angeordnet sind, daß sie tangential zu dem mittleren Abschnitt 52a an gegenüberliegenden Enden verlaufen. Ein Randflächenabschnitt 60 der vorderen Fläche 58 ist benachbart zu jeder zweiten Seitenfläche 54 angeordnet und ist länger als der des Einsatzes 16 der ersten Ausführungsform, und weiter konvex so gekrümmt, daß er sich in Richtung einer hinteren Fläche 62 zur zweiten Seitenfläche 54 hin neigt. Bei dieser Konstruktion ist jede Hauptschneidkante 56 allgemein bogenförmig konvex, gesehen in einer Richtung senkrecht zur vorderen Fläche 58, und umfaßt einen mittleren Schneidkantenabschnitt 56a und vordere und hintere Endabschnitte 56b und 56c, wobei jeder Endabschnitt nicht nur in einer Seitenansicht, sondern ebenfalls in einer Aufsicht konvex gekrümmt ist. Zwischen der kurzen Schneidkante 63 und einer Tangente an das vordere Ende der Hauptschneidkante wird ein Winkel α1 begrenzt, der stumpf ist.

Fig. 15 zeigt einen Schneideinsatz gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Einsatz 80 weist im allgemeinen eine ähnliche Konstruktion wie der Einsatz 48 auf, wobei jedoch der Einsatz 80 einen Winkel α3 aufweist, der durch eine kurze Schneidkante 88 und den vorderen Abschnitt der Hauptschneidkante 92 begrenzt wird, und der größer ist als der Winkel α1 des Einsatzes 48. Entsprechend ist die Festigkeit der eingestellten Schneidkante des Einsatzes 80 an dem vorderen Ende weiter verbessert.

Fig. 16 bis 20 zeigen einen Kugelstirnfräser gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, der einen Schneideinsatz 160, wie im Fall der ersten Ausführungsform, umfaßt. Der Schneideinsatz 160 umfaßt jedoch eine Platte von einer allgemeinen Sektorform, die durch eine vordere Fläche 162, eine hintere Fläche 164, eine bogenförmige Seitenfläche 166 von einer quadrantischen Form und ersten und zweiten ebenen Seitenflächen 168 und 170, die sich unter einem Winkel von ein wenig weniger als 90° schneiden, begrenzt wird. Eine Ecke, an der sich die bogenförmige Seitenfläche 166 und die erste Seitenfläche 168 miteinander schneiden, wird entfernt, um eine kurze Seitenfläche zu schaffen. Der Einsatz 160 umfaßt eine bogenförmige Schneidkante 172, die durch die vordere Fläche 162 und die bogenförmige Seitenfläche 166 gebildet wird, und eine kurze Schneidkante 174, die durch den Schnitt der vorderen Fläche 162 mit der kurzen Seitenfläche gebildet wird, und die die bogenförmige Schneidkante 172 an ihrem vorderen Ende schneidet, so daß zwischen ihnen ein stumpfer Winkel ausgebildet wird. Ein Randflächenabschnitt 176 der vorderen Fläche 162, der benachbart zur kurzen Schneidkante 174 angeordnet ist, ist konvex so gekrümmt, daß er sich zur kurzen Schneidkante 174 in Richtung der hinteren Fläche 166 hin neigt. Der Einsatz 160 wird weiter in einer Aussparung 178 aufgenommen und darin lösbar mittels einer Klemmschraube 180 festgelegt, so, daß die bogenförmige Schneidkante 172 in einer Arbeitsstellung eingestellt wird, so daß ein vorderer Endabschnitt 172a der eingestellten Hauptschneidkante 172 benachbart zur Achse O des Körpers 10 angeordnet ist. Wie im Fall der anderen Ausführungsformen erstreckt sich die kurze Schneidkante 174 über die Achse O des Körpers 10 in Richtung des hinteren Endabschnitts des Körpers 10 hinaus. Die Aussparung 178 umfaßt weiter erste und zweite Wandflächen 182 und 184, die sich senkrecht zueinander erstrecken, wobei die erste Wandfläche 182 sich axial zum Körper 10 erstreckt, während sich die zweite Wandfläche 184 radial zum Körper 10 erstreckt. Der Einsatz 160 wird in seiner Stellung angeordnet, indem man die erste und zweite ebene Seitenfläche 168 und 170 in Anlage an die erste und zweite Wandfläche 182 bzw. 184 bringt. Mit einer derartigen Konstruktion wird der Einsatz 160 zwischen den zwei Wandflächen 182 und 184, die sich senkrecht zueinander schneiden, gehalten, wobei sicher verhindert wird, daß sich der Einsatz 160 während des Schneidvorgangs verschiebt, so daß die Genauigkeit des Schneidens bzw. Fräsens weiter verbessert werden kann.

Fig. 21 bis 23 zeigen einen Kugelstirnfräser gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, der allgemein der ersten Ausführungsform ähnlich ist. Bei dieser Ausführungsform wird der konvex gekrümmte Randflächenabschnitt 30 jedoch durch eine zylindrische Fläche gebildet, und die Anordnung des Einsatzes 16 ist abgeändert. Insbesondere ist der Einsatz 16 so angeordnet, daß eine Achse P des Zylinders, der die oben genannte zylindrische Fläche bildet, unter einem Neigungswinkel β zwischen 15° und 50° in bezug auf die Achse O des Stirnfräsers 10 geneigt ist, gesehen in einer Richtung senkrecht zu einer Bezugsebene (japanischer Industriestandard B0170; Nr. 204) für die eingestellte Schneidkante 26. Die Bezugsebene wird als eine Ebene definiert, die zur Richtung der ersten Bewegung der eingestellten Schneidkante 26 senkrecht liegt. Wenn der Neigungswinkel weniger als 15° beträgt, wird der eingeschlossene Winkel δ am konvexen vorderen Endabschnitt 26b der Hauptschneidkante 26 nachteilig vermindert, so daß die Schneidkante beschädigt werden kann. Wenn andererseits der Winkel 50° übersteigt, wird die Genauigkeit des Fräsvorgangs verschlechtert, wobei daneben die Schneidlast plötzlich ansteigt.

Im folgenden sollen die Vorteile der vorliegenden Ausführungsform unter Bezugnahme auf das folgende Beispiel im einzelnen dargestellt werden.

Es wurden insbesondere zwei Kugelstirnfräser hergestellt, die jeweils einen Außendurchmesser von 25 mm und einen Schneideinsatz mit einer Dicke von 4 mm hatten, wobei die Neigungswinkel β der konvex gekrümmten Oberflächenabschnitte und die Freiwinkel γ für den Einsatz verändert wurden, um den Einfluß dieser Winkel auf die Genauigkeit des Schneidvorgangs festzustellen, d. h. die Sphärizität des Bodenabschnitts der durch den Stirnfräser erzeugten Aussparung. In einem der Stirnfräser, der im folgenden als Beispiel Nr. 1 bezeichnet wird, betrug der axiale Spanwinkel des Einsatzes 5°, während bei dem anderen Stirnfräser, der im folgenden als Beispiel Nr. 2 bezeichnet wird, der axiale Spanwinkel 10° betrug. Dann wurden bei den Kugelstirnfräsern die Abweichungen der halbkugeligen Kontur, die durch den konvex gekrümmten vorderen Endabschnitt der Schneidkante erzeugt wurde, von einer halbkugeligen Kontur, die von dem bogenförmigen Schneidkantenabschnitt erzeugt wurde, durch Berechnung bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt, in denen die positiven Werte bedeuten, daß die durch den vorderen Endabschnitt der Schneidkante erzeugte Kontur von der durch den bogenförmigen Schneidkantenabschnitt erzeugten Kontur ausgeschlossen ist, während die negativen Werte bedeuten, daß die durch den vorderen Endabschnitt erzeugte Kontur in der durch den bogenförmigen Schneidkantenabschnitt erzeugten Kontur enthalten ist. Bei diesem Beispiel war der Einsatz so, daß die Achse des konvexen Oberflächenabschnitts durch die Ecke verlief, in der sich der bogenförmige Oberflächenabschnitt und der ebene Oberflächenabschnitt trafen.

Tabelle 1


Wie aus Tabelle 1 ersichtlich, wird, wenn der Neigungswinkel 60° beträgt, die Abweichung plötzlich übermäßig, so daß die Genauigkeit vermindert wird. Dabei sind die für die Kugelstirnfräser dieser Art annehmbaren Abweichungen üblicherweise in einem Bereich von ±20 µm. Bei den Stirnfräsern gemäß der vorliegenden Erfindung werden jedoch, da der Neigungswinkel innerhalb des Bereiches zwischen 15° und 50° liegt, die Festigkeit der Schneidkante und die Spanabführung weiter verbessert, und man erhält eine hohe Genauigkeit. Wenn der Neigungswinkel 60° überschreitet, können die Abweichungen nicht im Bereich von ±20 µm vermindert werden, unabhängig davon, wie man die Kompensation hinsichtlich der Krümmung des am Rand angeordneten konvexen Oberflächenabschnitts macht.

Offensichtlich sind viele Änderungen und Abänderungen der vorliegenden Erfindung aufgrund der obigen Ausführungen möglich. Es wird daher unterstellt, daß die Erfindung auch abweichend von der Beschreibung durchgeführt werden kann und dennoch in den Umfang der Ansprüche fällt.


Anspruch[de]
  1. 1. Kugelstirnfräser mit einem Stirnfräserkörper (10), der eine durch ihn verlaufende Drehachse und vordere und hintere Endabschnitte aufweist,
    1. - mit mindestens einem lösbar am vorderen Endabschnitt des Körpers (10) angebrachten Schneideinsatz (16, 48, 80, 160), der eine Platte mit vorderen und hinteren Flächen sowie ersten Seitenflächen umfaßt,
    2. - wobei die vordere Fläche (18, 58, 98, 162) mindestens eine allgemein bogenförmige erste Randkante aufweist, die als eine entsprechende allgemein bogenförmige Hauptschneidkante (26, 56, 92, 172) dient, und die einen vorderen, an einem Ende derselben angeordneten Endabschnitt (26b, 56b, 172a) aufweist, der durch den vorderen Abschnitt (22b, 52b) einer ersten Seitenfläche (22, 52, 168) gebildet wird,
    3. - welcher vordere Endabschnitt (26b, 56b, 172a) so gekrümmt ist, daß er zur hinteren Fläche (20, 62, 164) hin geneigt ist, wobei
    4. - die Anordnung des Einsatzes (16, 48, 80, 160) in bezug auf den Körper (10) so ist, daß der vordere Endabschnitt (26b, 56b, 172a) der Hauptschneidkante (26, 56, 92, 172) benachbart zur Achse des Körpers (10) angeordnet ist, und
    5. - die vordere Fläche (18, 58, 98, 162) als eine Spanfläche für die Schneidkante dient, dadurch gekennzeichnet, daß
    6. - die vordere Fläche (18, 58, 98, 162) mindestens eine kurze zweite Randkante aufweist, die durch eine zweite Seitenfläche (24, 54, 170) und einen konvexen Randflächenabschnitt (30, 60, 96, 176) der vorderen Fläche (18, 58, 98, 162) gebildet wird und als entsprechende kurze Schneidkante (28, 63, 88, 174) dient,
    7. - der konvexe Randflächenabschnitt (30, 60, 96, 176) der vorderen Fläche (18, 58, 98, 162) die kurze Schneidkante (28, 63, 88, 174) so schneidet, daß ein durch den vorderen Endabschnitt (26b, 56b, 172a) und die kurze Schneidkante (28, 63, 88, 174) begrenzter Winkel stumpf ist;
    8. - die kurze Schneidkante (28, 63, 88, 174) sich vom vorderen Endabschnitt (26b, 56b, 172a) über die Achse des Körpers (10) hinaus in Richtung des hinteren Endabschnitts des Körpers (10) erstreckt, gesehen in einer Richtung im allgemeinen senkrecht zur vorderen Fläche (18, 58, 98, 162).
  2. 2. Kugelstirnfräser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte des Einsatzes (16, 48, 80, 160) eine im allgemeinen elliptische Form aufweist und durch vordere und hintere Flächen (18, 20, 58, 62, 98, 162, 164) und zwei Paare erster und zweiter Seitenflächen (22, 24, 52, 54, 168, 170), die abwechselnd angeordnet sind und zwischen den vorderen und hinteren Flächen liegen, begrenzt wird, wobei jede der ersten Seitenflächen (22, 52, 168) mit der vorderen Fläche (18, 58, 98, 162) zusammenwirkt, um eine Hauptschneidkante (26, 56, 92, 172) zu bilden, während jede zweite Seitenfläche (24, 54, 170) mit dem konvex gekrümmten Randflächenabschnitt (30, 60, 96, 176) der vorderen Fläche (18, 58, 98, 162) zusammenwirkt, um die kurze Schneidkante (28, 63, 88, 174) zu bilden.
  3. 3. Kugelstirnfräser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte des Schneideinsatzes (160) im wesentlichen sektorförmig ausgebildet ist, so daß die bogenförmige Randkante (172) der vorderen Fläche (162) als Hauptschneidkante dient, wobei ein Eckbereich der vorderen Fläche (162) den konvexen Randflächenabschnitt (176) bildet.
  4. 4. Kugelstirnfräser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Randflächenabschnitt (30) des Einsatzes (16) durch einen Teil einer Zylinderfläche gebildet wird.
  5. 5. Kugelstirnfräser nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder, der die Zylinderfläche bildet, eine Achse aufweist, die mit einem Neigungswinkel β von etwa 15° bis 50° in bezug auf die Achse O des Körpers (10) geneigt ist, gesehen in einer Richtung senkrecht zu einer Bezugsebene für die Hauptschneidkante (26), die als eine Ebene definiert wird, die zur Richtung der Hauptbewegung der eingestellten Hauptschneidkante senkrecht liegt.






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