INDEXABLE INSERT MILLING TOOL

Abstract: 1. Turnover-plate-type milling cutter (1) for the swarf-removing machining of metallic materials, having a milling cutter body (2) into whose circumferentially arranged flutes (5, 6) turnover cutting plates (11, 12, 13, 14) which cut with overlap in the axial direction are inserted in spirally offset manner into corresponding sockets (7, 8, 9, 10), of which one turnover cutting plate (12) is arranged lying radially outwards on the milling cutter front, on which at least two main cutting edges connected by a secondary cutting edge are formed, of which the one forms a peripheral cutting edge and the other a front cutting edge (15), the rake angle (kappa) of which in relation to the milling cutter axis amounting to 90 degrees at maximum, and having at least one radially inwardly lying turnover cutting plate (17), one main cutting edge of which constitutes a further front cutting edge (16) which, intersecting the milling cutter axis, extends out beyond the milling cutter axis and possesses a rake angle (kappa) between 80 degrees and 45 degrees, while the at least two front cutting edges (15, 16) are arranged cutting with overlap.

Description: WendePlattenfräser Die Erfindung geht aus von einem Wendeplattenfräser zur spanenden Bearbeitung von metallischen Werkstoffen, mit einem Fräserkörper, in dessen am Umfang angeordneten Spannuten in Axialrichtung überlappend schneidende Wendeschneidplatten spiralförmig versetzt in entsprechende Taschen'eingesetzt sind und der stirnseitig eine radial innen und eine radial aussen liegende Stirnschneide trägt, die in Radialrichtung überlappend schneiden und von denen die radial aussenliegende Stirnschneide einen Einstellwinkel von höchstens 900 aufweist und an einer im Bereich der Fräserstirn angeordneten eine Umfangsschneide tragenden Wendeschneidplatte ausgebildet ist, wobei sich zwischen dieser Umfangsschneide und der aussenliegenden Stirnschneide eine Nebenschneide befindet und die radial innenliegende, einen Einstellwinkel kleiner als 800 aufweisende Stirnschneide sich über die Fräserachse hinaus erstreckt. Mit diesem aus dem DE-GM 7 935 032 bekannten Bohrnutenfräser kann in Radial oder in Axialrichtung oder kombiniert in beiden Richtungen gearbeitet werden. Hierbei ist die Anordnung der Wendeschneidplatten derart getroffen, dass die der Stirnseite benachbarte Umfangs schneide, die radial aussenliegende Stirnschneide und die radial innenliegende Stirn schneide an einer einzigen Wendeschneidplattt ausgebildet sind, wobei sich die radial innenliegende Stirnschneide über die Fräserachse hinaus erstreckt, so dass diese Wendeschneidplatte etwa die Gestalt eines länglichen Sechsecks bekommt. Da die Wendeschneidplatte mit positivem Axialwinkel eingesetzt ist, befindet sich die innenliegende Stirnschneide unterhalb der Mitte, so dass beim Bohren mit dem bekannten Wendeplattenfräser in der Mitte ein zylindrischer Zapfen stehen bleibt, dessen Radius dem Versatz der innen liegenden Schneide gegenüber der Fräserachse entspricht. Der verbleibende Materialzapfen wird bei fortgesetztem Bohren von dem darüber befindlichen Fräserkörper zur Seite gedrückt und gegebenenfalls abgerissen, was, wie sich herausgestellt hat, zu Beschädigungen der Hartmetallwendeschneidplatte führen kann, wenn der abgerissene Zapfen oder der noch bestehende Zapfenrest unter den rückwärts laufenden Teil der über die Fräserachse hinaus reichenden, innenliegenden Schneide gelangt. Je nach zV bearbeitendem Material ändert sich die Schnittgeschwindigkeit an den stirnseitigen Schneiden von der Fräserachse bis zum Umfang hin sehr stark, so dass eine für einen in der Nähe des Umfangs liegenden Abschnitts der Schneide günstige Geometrie in der Nähe der Fräserachse sehr ungünstig ist und umgekehrt. Da aber sowohl die innenliegende als auch die aussenliegende Stirn schneide an derselben Wendeschneidplatte ausgebildet sind, kann die Schneidengeometrie nicht den jeweils auftretenden Schnittgeschwindigkeiten angepasst werden, weil eine solche Wendeschneidplatte in einem wirtschaftlich vertretbaren Rahmen nicht herstellbar ist. Schliesslich treten bei dem bekannten Fräser ungünstige Kräftverhältnjsse beim Bohren auf, weil alle beim Bohren aktiven Stirnschneiden auf einer Seite der Fräserachse liegen. Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Wendeplattenfräser zu schaffen, bei dem bei wirtschaftlich vertretbarem Aufwand die einzelnen stirnseitigen Schneidenabschnitte an die jeweils auftretende Schnittgeschwindigkeit angepasst werden können und der so weiterzubilden ist, dass eine günstigere Schnittkraftverteilung zustandekommt. Zur Lösung dieser Aufgabe ist der erfindungsgemässe Wendeplattenfräser dadurch gekennzeichnet, dass die innenliegende Stirn schneide die Fräserachse schneidet und von wenigstens einer weiteren Wendeschneidplatte gebildet ist und dass der Einstellwinkel dieser Stirnschneide im Bereich zwischen 80 und 450 liegt. Dadurch, dass die beiden Stirnschneiden auf zwei Wendeschneidplatten aufgeteilt sind, ergibt sich zusätzlich zu der Möglichkeit, die Schneidengeometrie jeder Wendeschneidplatte getrennt festzulegen, der Vorteil,dass auch unterschiedliche Hartmetallsorten für die stirnseitigen Schneiden verwendet werden können. Ausserdem wird durch die besondere Anordnung der innenliegenden Stirnschneide verhindert, dass beim Bohren auf dem dabei entstehenden Kegel ein zylindrischer Materialzapfen stehen bleibt. Wenn gemäss der Weiterbildung der Erfindung die.die innenliegende Stirn schneide bildende Wendeschneidplatte der die aussenliegende Stirn schneide bildenden Wende schneidplatte, bezogen auf die Fräserachse, gegenüberliegt, ergeben sich günstigere Schnittkraftverteilungen, weil dann beim Bohren zu beiden Seiten der Fräserachse aktive Schneiden liegen. Falls mit dem Wendeplattenfräser breite Nuten gefräst werden sollen, ist es zweckmässig, die innenliegende Stirnschneide auf mehr als eine Wendeschneidplatte aufzuteilen, die sich, bezogen auf die Fräserachse, abwechselnd gegenüberliegen. Es ist dann unter Umständen zweckmässig, die den radial am weitesten innenliegenden Abschnitt der innenliegenden Stirn schneide bildende Wendeschneidplatte, bezogen auf die Fräserachse, auf derselben Seite anzuordnen wie die die aussenliegende Stirnschneide bildende Wendeschneidplatte Je nach dem zu bearbeitenden Material können dann die Einstellwinkel der Wendeschneidplatten unterschiedlich oder gleich gewählt sein. Mit dem Wendeplattenfräser kann eine Nut mit sehr glattem Nutengrund gefräst werden, wenn die aussenliegende Stirnschneide in Bohrrichtung tiefer liegt als der tiefste Punkt der innenliegenden Stirn schneide und eine etwa parallel zu der Fräserachse verlaufende und radial innenliegende Schneide der die aussenliegende Stirnschneide bildenden Wendeschneidplatte, beginnend bei der aussenliegenden Stirnschneide bis wenigstens zur Höhe des tiefsten Punktes der innenliegenden Stirnschneide freigestellt ist, Hierdurch wird verhindert, dass die am weitesten vorstehende Schneidecke der die innenliegende Schneide bildenden Wendeschneidplatte Riefen im Nutengrund erzeugt. EntsPrechend dem material des zu bearbeitenden Werkstückes kann die die innenliegende Stirnschneide bildende Wendeschneidplatte mit positivem oder negativem Axialwinkel eingesetzt sein. Gute Standzeiten der die aussenliegende Stirnschneide und die vorderste Umfangsschneide bildenden Wendeschneidplatte werden erhalten, wenn die genannten Schneiden durch eine gerundete oder schräg verlaufende Nebenschneide miteinander verbunden sind. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel beträgt der Einstellwinkel der aussenliegenden Stirnschneide 0 900. Ein sehr wirtschaftlicher WendePlattenfräser für kleine Nutenbreiten ergibt sich, wenn die Wendeschneidplatten für die innenliegende Stirnschneide und für die aussenliegende Stirnschneide untereinander gleiche Standardrechteckplatten sind. In jeder Ausführungsform des Wendeplattenfräsers können runde, dreieckige, viereckige, sechseckige oder achteckige handelsübliche Wendeschneidplatten verwendet werden, und zwar gegebenenfalls miteinander kombiniert. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen Figur 1 einen Wendeplattenfräser gemäss der Erfindung in einer Seitenansicht, in der die die aussenliegende Stirnschneide bilden de Wendeschneidplatte sichtbar ist, Figur 2 den Wendeplattenfräser nach Figur 1 in ei ner gegenüber Figur 1 um 900 gedrehten Sei tenansicht, Figur 3 den Wendeplattenfräser nach Figur 1 in einer um 1800 ge drehten Seitenansicht, Figur 4 den Wen deplattenfräser nach Figur 1 in einer Stirnansicht, Figur 5 einen tJendeplat- tenfräser gemäss der Erfindung, bei dem die radial innenliegende Schneide auf zwei Wendeschneidplatten aufgeteilt ist, in einer Seitenansicht, Figur 6 einen Wendeplattenfräser gemäss der Er findung mit einer Sechseckplatte für die radial aussenliegende Stirnschnei de für relativ schmale tiefe Nuten, in einer Seitenansicht und Figur 7 einen Wendeplattenfräser gemäss der Erfindung für verhältnismässig flache Bohrnuten geringer Breite, in einer Seitenansicht. In den Fig. 1 bis 4 ist ein Wdeplattenfräss 1 veranschaulicht, dessen Fräserkörper 2 einen Einspannschaft 3 mit einem Aussenanzugsgewinde 4 und zwei etwa spiralförmig verlaufende Spannuten 5 und 6 aufweist. In den in Drehrichtung weisenden Flächen der Spannuten 5 und 6 sitzen in entsprechenden Taschen 7, 8, 9 und 10 Hartmetallwendeschneidplatten 11, 12, 13 und 14,die mit bekannten Befestigungsmitteln, beispielsweise mittels Schrauben, in dem Fräserkörper befestigt sind, wobei die radial aussenliegenden Schneidkanten der Wendeschneidplatten 11, 12, 13, 14 die Umfangsschneiden des Wendeplattenfräsers 1 bilden und nach Art einer Schruppverzahnung überlappend schneiden. Zum Einbohren des Wendeplattenfräsers 1 in ein zu bearbeitendes Werkstück trägt dieser stirnseitig zwei in axialer Richtung schneidende Stirnschneiden 15 und 16 die gemeinsam beim Bohren das vor der Fräserstirn befindliche Material abtragen, wobei die Stirnschneide 15 bezogen auf die Fräserachse, radial aussen und die Stirnschneide 16, bezogen auf die Fräserachset radial innen liegt. Die Stirnschneide 15 weist, bezogen auf die Bohrfunktion des Wendeplattenfräsers 1, einen Ein 0 stellwinkel 9e15 von 90 auf und ist an der im Bereich der Fräserstirn befindlichen Wendeschneidplatte 12 ausgebildet. Die radial innenliegende Stirnschneide 16 ist von der Schneidkante einer eigenen Wendeschneidplatte 17 gebildet, die in einer entsprechenden Tasche der Spannut 6 sitzt. Der Einsteliwin- kel Rl6 t bezogen auf die Bohrfunktion, ist deutlich kleiner als 900 und liegt im Bereich zwischen 800 und 450, vorzugsweise im Bereich zwischen 700und 500, so dass die innenliegende Stirnschneide 16 beim Bohren einen auf den Wendeplattenfräser 1 zu gerichteten Kegel erzeugt. Die Wendeschneidplatte 17 ist derart in den Fräserkörper 2 eingesetzt, dass die Stirnschneide 16 die Fräserachse schneidet und ein kurzes Stück darüber hinausragt, wie dies insbesondere aus der Fig. 3 in Verbindung mit Fig. 4 ersichtlich ist. Damit der beim Bohren entstehende Materialkegel nicht an der Fräserstirn anstösst, weist diese eine etwa kegelförmige, durch die Spannut 6 angeschnittene Ausnehmung 18 auf. Bei dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel des Wendeplattenfräsers 1 sind sämtliche Wendeschneidplatten 9, 10, 11, 12 und 17 mit positivem Axialwinkel i eingesetzt, wie dies für die Wendeschneidplatte 12 in Fig 2 dargestellt ist. Gleichwohl ist es auch möglich, beispielsweise die Wendeschneidplatte 17 mit negativem Axialwinkel 2 in dem Fräserkörper 2 zu befestigen. Beim Arbeiten mit dem Wendeplattenfräser 1 wird dieser zunächst in axialer Richtung in das Werkstück vorge schoben, wobei die stirnseitigen Schneiden 15 und 16 das vor der Fräserstirn befindliche Material abtragen. Hierbei wird durch die innenliegende und die Fräserachse schneidende Stirnschneide 16 ein Spitzkegel ausgeschnitten. Sobald die richtige Tiefe erreicht ist, wird der Wendeplattenfräser in die gewunsch- te Richtung seitlich verfahren, wobei nunmehr die durch die Wendeschneidplatten 11, 12, 13, 14 gebildeten Umfangsschneiden das Material aus dem Werkstück abtragen. Zu Beginn der radialen Vorschubbewegung des Wendeplattenfräsers 1 wird durch die radial innenliegende Stirnschneide 16 der durch das Bohren in dem Werkstück entstandene Kegel abgetragen, wobei die Stirnschneide 16, bezogen auf die Fräsrichtung, mit einem Einstellwinkel au16' arbeitet, der gleich dem Komplement des Einstellwinkels ist. Sobald der verbliebene Materialkegel abgetragen ist, ist die Stirnschneide 16 inaktiv. Anstatt, wie bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel des Wendeplattenfräsers 1, die bezogen auf die Bohrrichtung tiefste Stelle 19. der innenliegenden Stirnschneide 16 auf dieselbe Höhe zu legen wie die aussenliegende Stirnschneide 15, ist es auch möglich, die Stelle 19 gegenüber der aussenliegenden Stirnschneide 15 zurückzuversetzen und eine im wesentlichen parallel zu der Fräserachse verlaufende Schneidkante 19 der Wendeschneidplatte.12, die deren Umfangsschneide gegenüberliegt, beginnend bei der Stirnschneide 15 über eine entsprechende Länge freizustellen, so dass beim radialen Vorschub des Wendeplattenfräsers 1 der beim Bohren entstandene Zylinder mit aufgesetztem Kegel durch die innenliegende Stirnschneide 16 und die Schneidkante 19 abgetragen wird, Bei dieser Anordnung ergibt sich ein sehr glatter Nutengrund. Anstatt die Nebenschneide 20, die sich im Ubergangsbe- reich zwischen der Stirnschneide i5 und der Umfangsschneide der Wendeschneidplatte 12 befindet, wie dar-. gestellt, abgerundet auszuführen, kann die Nebenschneide 20 auch schräg ausgebildet sein. Bei entsprechend bearbeiteten Werkstoffen können die Nebenschneiden 12 und 17 entweder gleich oder unterschiedlich, und zwar.sowohl bezüglich der Schneidengeometrie als auch des Werkstoffes sein. In Fig. 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des Wendeplattenfräsers 1 veranschaulicht, bei dem Teile, die Teilen des Wendeplattenfräsers 1 nach den Fig. 1 bis 4 entsprechen, mit denselben Bezugszeichen versehen sind. Zum Unterschied zum vorhergehenden Ausführungsbeispiel ist die innenliegende Stirnschneide 16 auf zwei Wendeschneidplatten 21 22 aufgeteilt, die sich, bezogen auf die Fräserachse, gegenüberliegen und beim Schneiden überlappend arbeiten. Während bei dem ersten Ausführungsbeispiel die innenliegende Stirnschneide 16, bezogen auf die Fräserachse, der aussenliegenden Stirnschneide 15 gegenüber liegt, liegt bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 der am weitesten innen liegende Abschnitt der inneren Stirnschneide 16, bezogen auf die Fräserachse, auf derselben Seite wie die aussen liegende Stirn schneide 15, während der aussenliegende Teil der inneren Stirnschneide 16 der äusseren Stirnschneide 15, bezogen auf die Fräserachse, gegenüberliegt. Jedoch durchsetzt auch hier die an der Wendeschneidplatte 22 ausgebildete innenliegende Stirnschneide 16 die Fräserachse. Wenn die innenliegende Stirnschneide 16 auf mehrere Wendeschneidplatten 21, 22 aufgeteilt ist, können diese wahlweise so eingesetzt werden1 dass sich, bezogen auf die Bohrfunktion des Wendeplattenfräsers 1, für beide Abschnitte der innenliegenden Stirnschneide 16 gleiche oder unterschiedliche Einstellwinkel 16 ergeben. Bei dem in Fig. 6 gezeigten Ausführungsbeispiel des Wendeplattenfräsers 1 sind ebenso wie bei dem Rrdeplatten- fräser 1 nach Fig. 7 wiederum gleiche Teile mit denselben Bezugszeichen wie in den Fig. 1 bis 4 bezeichnet. Bei dem Wendeplattenfräser 1 nach Fig. 6 sind für die Umfangs schneiden lediglich zwei Wendeschneidplatten 12 und 13 vorgesehen, die untereinander gleiche, etwa rechteckförmige Gestalt aufweisen, wobei jedoch angrenzend an die die Stirnschneide 15 bildende Schneidkante eine Nebenschneide 23 in Form einer Fase angeformt oder angeschliffen ist. Die Nebenschneide 23 schliesst mit der Fräserachse wiederum einen Einstellwinkel 28 im Bereich zwischen 80 und 450 ein. Die innenliegende Stirnschneide 16 wird durch die Schneidkante einer quadratischen Wendeschneidplatte gebildet. In Fig. 7 ist ein Wendeplattenfräser 1 für geringe Nutentiefen gezeigt, der deshalb zum Umfangschneiden lediglich mit der Wendeschneidplatte 12 auskommt. Die der Nebenschneide 23 entsprechende Nebenschneide 24 ist eine abgerundete Schneid ecke der rechteckigen Wendeschneidplatte 12, Bei allen dargestellten Ausführungsbeispielen können normale handelsbliche Wendeschneidplatten verwendet werden, die in ihrer Geometrie und Ilaterialbeschaf- fenheit der jeweiligen Aufgabe angepasst werden können, da auch im Bereich der Stirnschneiden, an denen beim Bohren stark unterschiedliche Schnittgeschwindigkeiten auftreten, die Schneidarbeit auf mehrere überlappend arbeitende Wendeschneidplatten aufgeteilt ist, wobei bei allen Ausführungsbeispielen die innenlie gende .Stirnschneide die Fräserachse durchsetzt.

Claims: Patentansprüche: 1. Wendeplattenfräser zur spanenden Bearbeitung von me tallische Werkstoffen,mit einem Fräserkörper, in dessen am Umfang angeordneten Spannuten in Axialrichtung überlappend schneidende Wende schneidplatten spiralförmig versetzt in entspre chende Taschen eingesetzt sind und der stirnsei- tig eine radial innen und eine radial aussenliegen de Stirnschneide trägt, die in Radialrichtung über lappend schneiden und von denen die radial aussen liegende Stirnschneide einen Einstellwinkel von 0 höchstens 90 aufweist und an einer im Bereich der Fräserstirn angeordneten, eine Umfangsschneide tragenden Wendeschneidplatte ausgebildet ist, wo bei sich zwischen dieser Umfangsschneide und der aussenliegenden Stirnschneide eine Nebenschneide befindet und die radial innenliegende, einen Ein 0 stellwinkel kleiner als 80 aufweisende Stirn- schneide sich über die Fräserachse hinaus erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass die innenliegende Stirn schneide (16) die Fräserachse schneidet und von wenigstens einer eigenen Wendeschneidplatte (17, 21, 22) gebildet ist und dass der Einstellwinkel dieser Stirnschneide (16) im Bereich zwischen 800 0 und 45 liegt 2. Wendeplattenfräser nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass die die innenliegende Stirnschnei de (16) bildende Wendeschneidplatte(17) der die aussen liegende Stirnschneide (15) bildenden Wendeschneid platte (12), bezogen auf die Fräserachse, gegenüber liegend angeordnet ist. 3. Wendeplattenfräser nach Anspruch 1 dadurch gekennzeich net, dass die innenliegende Stirnschneide (16) auf mehrere liendeschneidplatten (21, 22) aufgeteilt ist, die sich, bezogen auf die Fräserachse, abwechselnd gegenüberliegen. 4. Wendeplattenfräser nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich net, dass die den radial im weitesten innenliegenden Abschnitt der innenliegenden Stirnschneide (16) bil dende Wendeschneidplatte (22), bezogen auf die Frä serachse, auf derselben Seite liegt wie die die aussenliegende Stirnschneide (15) bildende Wende schneidplatte (12). 5. Wendeplattenfräser nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich net, dass die Einstellwinkel(16)der die innenliegende Stirnschneide (16) bildenden Wendeschneidplatten (21, 22) unterschiedlich sind. 6. Wendeplattenfräser nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich net,.dass die Einstellwinkel(R,6)der die innenliegende Stirnschneide (16) bildenden Wendeschneidplatten (21, 22) gleich sind. 7. Wendeplattenfräser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass die aussenliegende Stirnschneide (15) in Bohrrichtung tiefer liegt als der tiefste Punkt (19) der innenliegenden Stirnschneide (16) und eine etwa parallel zu der Fräserachse verlaufende und radial innenliegende Schneide (1.9) der die aussen liegende Stirnschneide (15) tragenden Wendeschneid platte, beginnend bei der aussenliegenden Stirnschnei de (15) bis wenigstens zur Höhe des tiefsten Punktes (19) der innenliegenden Stirnschneide (16) freige stellt ist. 8. Wendeplattenfräser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass die die innenliegende Stirnschneide (16) bildende Wendeschneidplatte (17) mit positivem Axial winkell) eingesetzt ist. g Wendeplattenfräser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass die Nebenschneide (20) zwischen der aussen liegenden Stirnschneide (15) und der benachbarten Umfangsschneide schräg ausgebildet ist. 10. Wendeplattenfräser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass der Einstellwinkel der aussenliegenden 0 Stirnschneide (15) 90 beträgt, 11. Wendeplattenfräser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass die Wendeschneidplatten (11, 12, 13, 14, 17, 21, 22) für die innenliegenden Stirnschneiden (16) und für die aussenliegende Stirnschneide (15) untereinander gleich sind.

Inventors: GRAFE, WERNER, ING. GRAD., Gräfe, Werner, Ing. grad.
Applicants: MONTANWERKE WALTER GMBH
Application year: 1983
Main classification: B23C5
IPC codes: B23B51, B23C5