DE10316371A1

DE10316371A1 - Profile cutter, has cutting plates that are distributed along the periphery of a cutter body and are laid in an exchangeable manner using tightening screws fitted at fitting surfaces

Info

Publication number: DE10316371A1
Application number: DE2003116371
Authority: DE
Inventors: Matthias Oettle
Original assignee: Hartmetall Werkzeugfabrik Paul Horn GmbH
Current assignee: Hartmetall Werkzeugfabrik Paul Horn GmbH
Priority date: 2003-04-10
Filing date: 2003-04-10
Publication date: 2004-11-04
Anticipated expiration: 2023-04-11
Also published as: DE10316371B4

Abstract

Cutting plates (7) are distributed along the periphery of a cutter body (3) and are laid in an exchangeable manner using tightening screws (21) fitted at fitting surfaces (11,13).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Fräswerkzeug, insbesondere Profilfräser, mit einem mit einer Antriebsspindel verbindbaren Grundkörper als Träger für eine Mehrzahl von Schneidplatten, die entlang des Umfangs des Grundkörpers verteilt angeordnet und an diesem mittels einer Spannschrauben und Spannflächen aufweisenden Spanneinrichtung austauschbar festgelegt sind.The Invention relates to a milling tool, in particular profile milling cutter, with a base body that can be connected to a drive spindle as carrier for one A plurality of cutting plates distributed along the circumference of the base body arranged and on this by means of clamping screws and clamping surfaces Interchangeable clamping device are specified.

Bei Fräswerkzeugen dieser Art mit am Umfang des Grundkörpers festgespannten Schneidplatten handelt es sich üblicherweise um einstellbare Werkzeuge, beispielsweise Scheibenfräser, die mit Wendeschneidplatten bestückt sind. Andererseits werden nicht einstellbare Fräswerkzeuge, beispielsweise Profilfräser, in einstückiger Bauweise gefertigt, indem ein einteiliger Rohling durch Schleifen bearbeitet wird, um am Umfang des Grundkörpers die Schneidenanordnung mit gewünschter Profilierung auszubilden. Bei dieser Bauweise besteht nicht nur der Schneiden- oder Arbeitsbereich aus dem für die erforderliche Schneidleistung und Standzeit erforderlichen Werkstoff, d.h. aus Hartmetall, sondern auch der Grundkörper. Dadurch ergeben sich nicht nur äußerst hohe Materialkosten; sondern wegen der Schwierigkeiten bei der Bearbeitung von Hartmetall auch beträchtliche Herstellungskosten. Fräswerkzeuge dieser Art sind daher sehr kostspielig. Wenn im Betrieb auch nur eine einzige Schneide soweit beschädigt wird oder ausbricht, dass eine Instandsetzung durch Überschleifen des gesamten Fräswerkzeuges nicht mehr möglich ist, wird das Werkzeug unbrauchbar, was in Anbetracht der hohen Kosten einen hohen Kapitalverlust darstellt.at milling tools this type with inserts clamped to the circumference of the base body it is usually around adjustable tools, for example side milling cutters, the equipped with indexable inserts are. On the other hand, non-adjustable milling tools, for example Profile cutter, in one piece Construction manufactured by grinding a one-piece blank is processed to the cutting arrangement on the circumference of the base body with desired Train profiling. With this design, there is not only Cutting or working area from that for the required cutting performance and service life required material, i.e. made of hard metal, but also the basic body. This not only results in extremely high ones Material costs; but because of the difficulties in editing of carbide also considerable Production costs. milling tools of this type are therefore very expensive. If only in the company a single cutting edge is damaged or breaks out so far that a repair by rounding of the entire milling tool not possible anymore is, the tool becomes unusable, which in view of the high Cost represents a large loss of capital.

Ausgehend von diesem Stand der Technik stellt sich die Erfindung die Aufgabe, ein Fräswerkzeug zu schaffen, das sowohl hinsichtlich der Herstellungskosten günstig ist als auch einen wirtschaftlichen Einsatz gewährleistet.outgoing From this prior art, the invention has the task a milling tool to create that is both in terms of manufacturing costs as well as economic use.

Bei einem Fräswerkzeug der eingangs genannten Art ist diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Schneidplatten selbst als Bestandteil der Spanneinrichtung mit den Spannflächen versehen und mittels der Spannschrauben an Passflächen anlegbar sind, die in umfänglichen Vertiefungen des Grundkörpers ausgebildet sind, welche den Sitz für die betreffende Schneidplatte bilden.at a milling tool of the type mentioned at the outset, this is the object of the invention solved, that the cutting plates themselves as part of the clamping device provided with the clamping surfaces and can be applied to mating surfaces by means of the clamping screws, which are in peripheral Depressions of the basic body are formed, which is the seat for the relevant insert form.

Dadurch, dass erfindungsgemäß die Schneidplatten selbst den Hauptteil der Spanneinrichtung bilden und mit an ihnen selbst ausgebildeten Spannflächen unmittelbar mit zugeordneten Passflächen in Vertiefungen des Grundkörpers verspannt ist, ist ein Fräswerkzeug geschaffen, das die bei einstellbaren Fräswerkzeugen an sich gegebenen Vorteile nützt, d.h. diese Vorteile auf nicht einstellbare Werkzeuge, wie Profilfräser, überträgt, ohne jedoch die bei einstellbaren Werkzeugen gegebenen Nachteile in Kauf nehmen zu müssen. Durch einfache Ausbildung der Spanneinrichtung ist der bei einstellbaren Werkzeugen gegebene Nachteil des komplizierten Aufbaus der verstellbaren Spanneinrichtung für die Schneidplatten vermieden, wie er bei einstellbaren Werkzeugen durch die erforderliche Anzahl von zueinander verstellbaren Einzelteilen der Spanneinrichtung gegeben ist. Andererseits wird der Vorteil genutzt, dass einzelne, gegebenenfalls beschädigte Schneidplatten ausgetauscht werden können, somit die Kapitalverluste durch Verlust des Gesamtwerkzeuges vermieden sind. Da der Grundkörper nicht aus dem für die Schneidplatten vorgesehenen Hartmetall gebildet sein muß, ergeben sich wesentliche Verringerungen der Material- und Fertigungskosten.Thereby, that according to the invention the cutting plates themselves form the main part of the clamping device and with them self-developed clamping surfaces clamped directly into the recesses of the base body with assigned mating surfaces is a milling tool created that the given given adjustable milling tools Benefits, i.e. transfers these advantages to non-adjustable tools, such as profile milling cutters, without however, the disadvantages of adjustable tools come into play to have to take. By simply designing the tensioning device, it is adjustable Tools given disadvantage of the complicated structure of the adjustable Clamping device for the cutting plates avoided, as is the case with adjustable tools through the required number of mutually adjustable individual parts the clamping device is given. On the other hand, the advantage used that individual, possibly damaged inserts replaced can be thus avoiding capital losses due to the loss of the entire tool are. Because the main body not out of for the carbide cutting plates provided must be formed significant reductions in material and manufacturing costs.

Eine besonders sichere Lagefixierung der Schneidplatten ergibt sich, wenn die Vertiefungen im Grundkörper einander gegenüberliegenden Passflächen aufweisen, zwischen denen die betreffende Schneidplatte aufnehmbar ist: Vorzugsweise bilden die Passflächen in der Vertiefung des Grundkörpers radial nach einwärts zueinander konvergierende Ebenen. In vorteilhafter Weise kann bei solcher Ausgestaltung die Achsrichtung der die Schneidplatten mit Spannkraft beaufschlagenden Spannschrauben so gewählt sein, dass durch die Spannkraft eine nach einwärts gerichtete Radialkraftkomponente entsteht, um die Schneidplatte gegen den Grund der Vertiefung hin vorzuspannen. Die Schneidplatte wird somit mit ihren Spannflächen in der sich nach einwärts verjüngenden Vertiefung an beide Passflächen angelegt.A there is a particularly secure positional fixation of the inserts, if the depressions in the base body opposite each other mating surfaces have between which the cutting insert in question can be accommodated is: Preferably, the mating surfaces form in the recess of the Base body radial inwards mutually converging levels. Advantageously, at such a configuration with the axial direction of the cutting plates Clamping screws acting on the clamping force must be selected that due to the clamping force an inward radial force component arises around the insert against the bottom of the recess pretension. The insert is thus in with its clamping surfaces who moves inward tapering Deepening on both mating surfaces created.

Hierbei ist die Tiefe der Vertiefungen vorzugsweise so gewählt, dass am Grund der Vertiefungen ein Freiraum zwischen dem Ende der in der Vertiefung sitzenden Schneidplatte gegeben ist.in this connection the depth of the depressions is preferably chosen so that at the bottom of the depressions there is a space between the end of the the recessed insert is given.

Die Spannflächen an den Schneidplatten können speziell bearbeitete, erhabene Teilflächen der Seitenflanken der Schneidplatten sein, an die zurückgesetzte Teilflächen der Seitenflanken angrenzen, bei denen keine entsprechend genaue Feinstbearbeitung erforderlich ist.The clamping surfaces on the inserts specially machined, raised partial areas of the side flanks of the Cutting inserts to the reset subareas of the side flanks, where no correspondingly accurate Fine machining is required.

Nachstehend ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles im einzelnen erläutert.below the invention is based on an embodiment shown in the drawing explained in detail.

Es zeigen: It demonstrate:

1 und 2 je eine perspektivische Schrägansicht bzw. Draufsicht eines Ausführungsbeispieles des erfindungsgemäßen Fräswerkzeuges in Form eines Profilfräsers; 1 and 2 each a perspective oblique view or top view of an embodiment of the milling tool according to the invention in the form of a profile cutter;

3 eine Seitenansicht des Ausführungsbeispieles; 3 a side view of the embodiment;

4 eine perspektivisch und in größerem Maßstab gezeichnete Teilansicht des Umfangsbereiches des Ausführungsbeispieles mit einer aus ihrem Sitz herausgenommenen Schneidplatte; 4 a perspective and on a larger scale partial view of the peripheral region of the embodiment with a cutting plate removed from its seat;

5 eine der 4 ähnliche Darstellung mit Blickrichtung auf die, bezogen auf die Arbeitsdrehrichtung, nacheilende Seitenflanke der Schneidplatten, und 5 one of the 4 similar representation with a view of the trailing side flank of the cutting inserts, based on the working direction of rotation, and

6 und 7 gegenüber 2 stark vergrößerte Teillängsschnitte entsprechend der in 2 mit A-A bzw. B-B bezeichneten Schnittlinien. 6 and 7 across from 2 greatly enlarged partial longitudinal sections according to the in 2 cut lines labeled AA or BB.

In den Fig. ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Fräswerkzeuges in Form eines Profilfräsers dargestellt, der in 1 bis 3 als Ganzes mit 1 bezeichnet ist und einen mit einer Antriebsspindel kuppelbaren Grundkörper 3 aufweist. Der Grundkörper 3 ist aus einem für Fräser-Grundkörper geeigneten Stahlwerkstoff hergestellt und weist entlang seines Umfanges eine regelmäßige Folge von Vertiefungen 5 als Sitz für eine Reihe von jeweils gleich ausgebildeten Schneidplatten 7 aus Hartmetall auf. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind dreißig Schneidplatten 7 vorgesehen, die in den Fig. nicht sämtlich beziffert sind.In the figures, an embodiment of the milling tool according to the invention is shown in the form of a profile milling cutter, which in 1 to 3 as a whole with 1 is designated and a base body that can be coupled to a drive spindle 3 having. The basic body 3 is made of a steel material suitable for milling cutter bodies and has a regular sequence of depressions along its circumference 5 as a seat for a series of cutting plates of the same design 7 made of hard metal. In the illustrated embodiment, there are thirty inserts 7 provided, which are not all numbered in the figures.

Die Form der den Sitz für die Schneidplatten 7 bildenden Vertiefungen 5 ist aus 6 und 7 besonders deutlich ersichtlich. Bezogen auf die in 6 mit Bogenpfeil 9 angedeutete Arbeitsdrehrichtung bildet jede Vertiefung 5 als Anlageflächen für die Schneidplatten 7 eine nacheilende, erste Paßflä che 11 und eine gegenüberliegende, voreilende Passfläche 13. Wie ersichtlich, bilden die Passflächen 11 und 13 radial nach einwärts zueinander konvergierende Ebenen, so dass sich die lichte Weite der Vertiefungen 5 radial nach innen verjüngt.The shape of the seat for the inserts 7 forming recesses 5 is over 6 and 7 particularly clearly visible. Related to the in 6 with bow arrow 9 indicated direction of rotation forms each recess 5 as contact surfaces for the inserts 7 a lagging, first pass surface 11 and an opposite, leading mating surface 13 , As can be seen, the mating surfaces form 11 and 13 radially inwardly converging planes, so that the clear width of the depressions 5 tapers radially inwards.

Die Formgebung der (bezogen auf die Arbeitsdrehrichtung) nacheilenden Seitenflanken (siehe 5) und voreilenden Seitenflanken (siehe 4) der Schneidplatten 7 ist aus 5 bzw. 4 ersichtlich. Wie gezeigt, weist die nacheilende Seitenflanke, siehe 5, eine zur Anlage an der Passfläche 11 der Vertiefung 5 vorgesehene ebene Spannfläche 15 auf, die eine erhabene Teilfläche der Seitenflanke bildet, innerhalb deren sich eine zurückgesetzte Teilfläche 17 befindet, d.h. die betreffende Seitenflanke der Schneidplatte 7 liegt lediglich mit der die Spannfläche 15 bildenden Teilfläche an der zugeordneten Passfläche 11 der Vertiefung 5 an. Innerhalb der im Zentralbereich der Seitenflanke befindlichen, zurückgesetzten Teilfläche 17 münden Durchgangsbohrungen 19 für Spannschrauben 21, deren Köpfe sich an der gegenüberliegenden Seitenflanke, d.h. der voreilenden Seitenflanke der Schneidplatten 7, abstützen und die in Gewindebohrungen 18 (4) im Grundkörper 3 eingreifen.The shape of the trailing side flanks (based on the direction of rotation) (see 5 ) and leading side flanks (see 4 ) of the inserts 7 is over 5 respectively. 4 seen. As shown, the trailing side flank points, see 5 , one for attachment to the mating surface 11 the deepening 5 provided flat clamping surface 15 which forms a raised partial surface of the side flank, within which there is a recessed partial surface 17 is located, ie the relevant side flank of the insert 7 lies only with the clamping surface 15 forming partial area on the assigned mating surface 11 the deepening 5 on. Within the recessed partial area located in the central area of the side flank 17 open through holes 19 for clamping screws 21 , whose heads are on the opposite side flank, ie the leading side flank of the cutting inserts 7 , support and in threaded holes 18 ( 4 ) in the basic body 3 intervention.

An dieser voreilenden Seitenflanke der Schneidplatte 7 befindet sich wiederum eine erhabene Teilfläche, die die Spannfläche 23 für die Anlage an der Passfläche 13 der Vertiefungen 5 bildet. Wie aus 4, 6 und 7 erkennbar, ist auch die voreilende Seitenflanke der Schneidplatte 7 in Teilflächen unterteilt, nämlich Teilflächen 25 und 27, die gegenüber der erhabenen Spannfläche 23 zurückgesetzt sind, so dass die Schneidplatte 7 lediglich mit der feinstbearbeiteten Spannfläche 23 an der zugeordneten Passfläche 13 der Vertiefungen 5 anliegt.On this leading side flank of the insert 7 there is again a raised partial surface, which is the clamping surface 23 for the system on the mating surface 13 of the wells 5 forms. How out 4 . 6 and 7 the leading side flank of the insert is also recognizable 7 divided into sub-areas, namely sub-areas 25 and 27 that face the raised rake face 23 are reset so that the insert 7 only with the finely machined clamping surface 23 on the assigned mating surface 13 of the wells 5 is applied.

Wie insbesondere 6 und 7 zeigen, verlaufen die Achsen 29 der Bohrungen der Spannschrauben 21 zur Radialrichtung des Grundkörpers 3 schräg, so dass durch die an den Schneidplatten 7 wirkenden Schrauben-Spannkräfte eine Radialkraftkomponente erzeugt wird, die die Schneidplatte 7 gegen den Grund der Vertiefungen hin vorspannt, d.h. die Spannflächen 15 und 23 beider Seitenflanken der Schneidplatten 7 in satte Anlage an die zugehörigen Passflächen 11 bzw. 13 der Vertiefungen 5 preßt. Durch diesen sicheren Sitz der Schneidplatten 7 ergibt sich nicht nur eine einwandfreie Bearbeitungsgüte beim Betrieb des Fräswerkzeuges, sondern der im Umfangsbereich durch die Vertiefungen 5 unterbrochene Grundkörper 3 wird durch die in den Vertiefungen 5 sitzenden Schneidplatten 7 gewissermaßen zum umfänglich geschlossenen Vollkörper komplettiert, d.h. versteift.How in particular 6 and 7 show, the axes run 29 the holes of the tensioning screws 21 to the radial direction of the base body 3 at an angle so that through the on the inserts 7 acting screw clamping forces a radial force component is generated which the cutting insert 7 prestressed against the bottom of the depressions, ie the clamping surfaces 15 and 23 both sides of the inserts 7 in full contact with the associated fitting surfaces 11 respectively. 13 of the wells 5 presses. Through this secure seat of the cutting inserts 7 This not only results in a perfect machining quality when operating the milling tool, but also in the circumferential area through the depressions 5 interrupted body 3 is through the in the recesses 5 seated inserts 7 to a certain extent completed, ie stiffened to a full body.

Wie 6 und 7 zeigen, ist die radiale Abmessung der Vertiefungen 5 so gewählt, dass zwischen dem Grund jeder Vertiefung ein Freiraum zwischen dem zugewandten Ende der betreffenden Schneidplatte 7 gebildet wird.How 6 and 7 show is the radial dimension of the recesses 5 chosen so that between the bottom of each recess there is a space between the facing end of the relevant insert 7 is formed.

Eine im Betrieb gegebenenfalls auftretende Beschädigung einer oder auch mehrerer Schneidplatten 7, die nicht durch Überschleifen behoben werden kann, führt wegen der erfindungsgemäßen Austauschbarkeit nicht zum Gesamtverlust des betreffenden Fräswerkzeuges. Beschädigte Schneidplatten können durch neue Schneidplatten ersetzt werden, die vorzugsweise in ihrem Schneidbereich ein, geringes Übermaß besitzen, so dass sie durch ein Überschleifen des Werkzeuges an den Arbeitsdurchmesser und das Arbeitsprofil der übrigen Schneidplatten anpaßbar sind.Damage to one or more cutting plates that may occur during operation 7 , which cannot be remedied by grinding, does not lead to a total loss of the milling tool in question because of the interchangeability according to the invention. Damaged inserts can be replaced by new inserts, which preferably have a slight oversize in their cutting area, so that they can be adapted to the working diameter and the working profile of the other inserts by grinding the tool.

Claims

Milling tool, in particular profile milling cutter ( 1 ), with a base body that can be connected to a drive spindle ( 3 ) as a carrier for a plurality of cutting inserts ( 7 ) along the circumference of the base body ( 3 ) distributed and on this by means of a clamping screw ( 21 ) and clamping surfaces ( 15 . 23 ) having interchangeable clamping device, characterized in that the cutting plates ( 7 ) itself as part of the clamping device with the clamping surfaces ( 15 . 23 ) and by means of the clamping screws ( 21 ) on mating surfaces ( 11 . 13 ) that can be created in extensive recesses ( 5 ) of the basic body ( 3 ) are formed, which are the seat for the relevant insert ( 7 ) form.

Milling tool according to claim 1, characterized in that the depressions ( 5 ) opposite ( 11 . 13 ) between which the relevant insert ( 7 ) is recordable and of which a first mating surface ( 11 ) for interaction with, based on the direction of rotation ( 9 ), on the trailing side flank of the insert ( 7 ) existing clamping surfaces ( 15 ) and the other mating surface ( 13 ) for interaction with the clamping surfaces on the leading side flank ( 23 ) of the relevant insert ( 7 ) is provided.

Milling tool according to claim 2, characterized in that the first and second mating surface ( 11 . 13 ) in the specialization ( 5 ) of the basic body ( 3 ) form planes converging radially inwards to one another.

Milling tool according to claim 3 , characterized in that the cutting plates ( 7 ) in each case by at least one clamping screw that applies clamping force ( 21 ) are penetrated into a threaded hole ( 18 ) which engages in the recess ( 5 ) in the basic body ( 3 ) in the area of the first mating surface ( 11 ) and is aligned with the axial direction oblique to the radial direction ( 29 ) extends so that the clamping force generated on the cutting insert ( 7 ) acting radial force component to the cutting insert ( 7 ) against the bottom of the deepening ( 5 ) to tension.

Milling tool according to claim 4, characterized in that the seat of the cutting plates ( 7 ) specializations ( 5 ) have a radial extension which is selected such that at the radially inner end of the depression ( 5 ) a space between the end of the in the recess ( 5 ) seated insert ( 7 ) given is.

Milling tool according to one of claims 2 to 5, characterized in that the clamping surfaces ( 15 . 23 ) on both sides of the inserts ( 7 ) are formed by raised partial surfaces of the side flanks which are connected to recessed partial surfaces ( 17 . 25 . 27 ) border the side flanks.

Milling tool according to claim 6, characterized in that the cutting plates ( 7 ) each with two for the clamping screws ( 21 ) provided parallel holes ( 19 ) that are on the first mating surface ( 11 ) of the wells ( 5 ) assigned side flank of the insert ( 7 ) open into their central area, and that the area of the mouths from a recessed partial area ( 17 ) is surrounded by a clamping surface ( 15 ) forming, raised partial area of the side flank is surrounded.

Milling tool according to claim 7, characterized in that that of the second mating surface ( 13 ) assigned side flank of the inserts ( 7 ) the mouth of the holes ( 19 ) containing the clamping surface ( 23 ) forming partial area, to which two recessed partial areas ( 25 . 27 ) border the side flank.

Milling tool according to claim 8, characterized in that the one ( 25 ) of the recessed partial areas within the central area of the clamping surface ( 23 ) is located and that this is the. Clamping surface ( 23 ) forming partial area through the second to the edge of the cutting plate ( 7 ) extending, recessed partial surface ( 27 ) the side flank is surrounded.