Fräser mit lösbar eingespannten Schneidewerkzeugen, und Verfahren zum Herstellen des Fräsers. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Fräser, bestehend aus einem Fräserkörper mit einer Mehrzahl von über den Umkreis desselben verteilten Nuten sowie Sehneidwerk- zeugen, die in die genannten Nuten lösbar ein gesetzt sind, und Vorrichtungen zum Fest klemmen je eines der Schneidwerkzeuge gegen eine Seitenwand der Nut.
Bei dem erfindungsgemässen Fräser bildet der Boden jeder Nut eine feste Stützkante für die Anlage des in die Nut eingesetzten Schneidwerkzeuges mit der dem Boden der Nut zugewandten Seite.
Zur Bildung dieser festen Stützkante kann ein Teil des Bodens der Nut unter einem Winkel zum übrigen Teil stehen. Vorteilhaft sind die Schneidwerkzeuge, die Nuten und die Klemmvorrichtungen derart bemessen und angeordnet, dass die Schneidwerkzeuge in jeder gewünschten Winkellage ihrer Axe in bezug auf die Drehachse des Präsers inner halb des Bereiches eines wenigstens angenähert. 25 betragenden Winkels festklemmbar sind.
Gemäss dem erfindungsgemässen Verfah ren wird der Fräser derart hergestellt, dass der Fräserkörper drehbar, beispielsweise auf der Arbeitsspindel einer Fräsmaschine, ange ordnet wird, dass dann ein Schneidwerkzeug in eine der Nuten des Fräserkörpers so in die gewünschte Arbeitslage im Körper eingesetzt und in dieser Lage festgespannt wird, dass die dem Boden der Nut zugewandte Seite des Schneidwerkzeuges auf der festen Stützkante anliegt und die Spitze des Schneidwerkzeuges mit einer stumpfwinkligen Kerbe einer in entsprechender Stellung in bezug auf den drehbaren Fräserkörper fixierten Lehre über einstimmt,
wonach die übrigen Werkzeuge -unter sukzessivem Drehen des Fräserkörpers nacheinander in die richtige Lage in ihre Nuten mit Hilfe der Lehre eingesetzt und in dieser Lage festgespannt werden.
Das Verfahren nach der Erfindung wird nun beispielsweise mit Bezug auf die beilie gende Zeichnung beschrieben, die zwei Aus führungsbeispiele des erfindungsgemässen Frä- sers zeigt.
Fig. 1 ist eine Frontansicht eines Stirn- fräsers mit mit ihrer Längsaxe annähernd axialen Schneidstählen. Fig. 2 ist ein Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1.
Fig. 3 zeigt den Fräser gemäss Fig. 1 und 2, teilweise in der Rückansicht, teilweise ge schnitten entlang der Linie A-A in Fig. 2.
Fig. 4 bis 6 sind Teilschnitte entsprechend Fig. 2 und zeigen einen Schneidstahl, der in verschiedenen Stellungen seiner Längsaxe be züglich der Drehachse des Fräsers im Fräser- körper festgeklemmt ist.
Fig. 7 ist eine perspektivische Ansieht einer Einstellehre zum Einstellen der Stähle im Fräserkörper einreihiger Präser. Fig. 8 ist eine perspektivische Ansieht einer Einstellehre für Präser mit st-Lifenför- miger Anordnung der Stähle.
Fig. 9 ist eine Teilansicht eines Seiten fräsers mit mit ihrer Längsaxe annähernd radialen Schneidstählen.
Fig. 10 ist ein Schnitt entlang der Linie X-X in Fig. 9.
Fig. 11 ist in grösserem Massstab ein Schnitt nach der Linie XI-XI in Fig. 9. Der Stirnfräser, der in den Fig. 1 bis 3
gezeigt ist, weist einen zylindrischen Körper 1 auf und zwei wegnehmbare Schneidstähle 2, die stabförmig sind und rechteckigen Quer schnitt haben. Der Fräserkörper ist für zehn solche Schneidstähle bestimmt. Das schnei dende Ende, das heisst der Kopf der Stähle, hat einen eingesetzten Schneideteil 3 aus har tem Material, wie z.
B. Karbid-Sinterlegie- rungen. Jeder Schneidstahl ist in eine der bezüglich ihrer Längsrichtung axialen Nuten 1 im Fräserkörper eingesetzt und mittels eines Paares Stellschrauben 6 lösbar gegen eine Seitenwand der Nut festgespannt.
Der Boden der Nuten ist, abgesehen von einem vorder sten achsparallelen Teil, von der Vorderseite des Fräserkörpers aus nach innen geneigt, so dass die Tiefe der Nuten gegen die Rückseite des Fräserkörpers hin zunimmt. Die dem Bo den 5 der Nut zugewandte, einwärtsliegende Seite 7 jedes Schneidstahls ist nahe an dessen Vorderende bzw. Kopf auf einer festen Kante im Fräserkörper abgestützt, während das hintere Ende des Werkzeuges vom Boden der Nut einen Abstand hat.
Die Stützkante wird durch die von den beiden erwähnten Boden teilen der Nut gebildete stiunpfe Ecke 8 am vordern Ende des Nutbodens 5 gebildet. Die beschriebene Art der Anordnung der Stähle im Fräserkörper ermöglicht einen festen Sitz der Stähle im Fräserkörper und gleichzeitig auf einfache Weise ein sicheres Einstellen der Stähle, wie unten mit Bezug auf Fig. 2 im einzelnen beschrieben wird.
Angenommen, einer der Stähle des Frä- sers werde, während der Fräser die Ober fläche 9 eines Werkstückes bearbeitet, be schädigt. Dann kann folgendes Verfahren an- gewendet werden, um den schadhaften Stahl zu ersetzen. Man lässt den Fr äser eine kurze Zeit am Werkstück weiterarbeiten, während das Werkstück bezüglich der Fräseraxe keine Bewegung erfährt (Vorschub abgestellt), so dass eine kreisförmige Schulter 10 gebildet wird, die mit der bereits bearbeiteten Ober fläche eine stumpfwinklige Kerbe bildet. Der beschädigte Schneidstahl wird dann entfernt.
(falls er nicht vor dem Schneiden der kreis förmigen Schulter entfernt worden ist) und durch einen andern Schneidstahl ersetzt, des sen Schneidkanten zuvor auf richtige Gestalt geschliffen worden sind. Nachdem der Stahl in annähernd richtiger Stellung mit seiner Innenseite auf der Stützkante aufliegend im Fräserkörper eingesetzt und leicht festge klemmt worden ist, wird er mit seiner Spitze in Eingriff mit der bearbeiteten Fläche 9 ge bracht, man erhält dann in einfacher Weise die richtige Arbeitsstellung des Stahls im Fräserkörper, indem man ungefähr in Rich tung des Pfeils 11 auf das hintere Ende des Stahls leicht drückt.
Dieser Druck bewirkt, dass sich der Stahl um die Stützkante, die durch die stumpfe Ecke 8 des Nutbodens ge bildet wird, dreht und so die seitliche Schneid kante des Stahls gegen die Schulter 10 und seine vordere Schneidkante gegen die gefräste Fläche 9 des Werkstückes treibt. Die Aus drücke seitliche Schneidkante Lind vordere Schneidkante sind hier verwendet, um die Schneidkanten zu bezeichnen, die sich im we sentlichen längs der Stähle erstrecken, Lind solche, die quer zu den ersteren stehen.
Wenn ein neuer Fräser zusammengebaut oder der ganze Satz Stähle eines Fräsers er setzt wird, kann folgenderweise verfahren werden
Der Fräserkörper wird an der Arbeits spindel der Fräsmaschine befestigt, und ein erster Schneidstahl wird in der erforderlichen Arbeitslage so in eine der Nuten eingespannt, dass die Seite des Stahls, die gegen den Boden der Nut gerichtet ist, auf der Ecke 8 des Fräsenkörpers aufliegt. Der Schneidstahl kann natürlich vor dem Befestigen des Frä- serkörpers auf der Fräsmasehine festgespannt werden.
Der genannte Stahl wird dann be nützt, um eine Schulter in das stillstehende Werkstück, das auf dem Arbeitstisch der Fräsmaschine eingespannt ist, einzufräsen. Danach werden die übrigen Werkzeuge unter sukzessivem Drehen des Präserkörpers nach einander in ihre Nuten mit Hilfe der ein gefrästen Schulter so eingesetzt, dass sie mit ihrer dem Nutboden zugekehrten Seite auf der Stützkante aufliegen und ihre Spitze mit der im Werkstück eingefrästen stumpfwink ligen Kerbe übereinstimmt, und festgespannt.
Anstatt das Werkstück zum Einstellen der Stähle zu benützen, kann eine speziell vor bereitete Einstellehre verwendet, werden. Fig.7 zeigt als Beispiel eine als Platte 15 ausgebildete Einstellehre, die eine Einker bung mit einem stumpfen Öffnungswinkel auf weist, deren Seiten 12 und 13 als entspre chende Anschläge für die vordere Schneid kante und die seitliche Schneidkante der Werkzeuge dienen.
Eine derartige Einstell- lehre kann benutzt werden in Verbindung mit einer Fräsmaschine, wobei der Präserkörper an der Arbeitsspindel der Maschine und die Einstellehre in entsprechender Lage in bezug auf den Körper am Werktisch der Maschine festgeklemmt wird, oder in Verbindung mit einer speziellen Vorrichtung mit einem Dreh zapfen oder dergleichen, um den Fräserkörper zu tragen, wobei die Einstellehre in der vor bestimmten Stellung hinsichtlich des erwähn ten Zapfens befestigt werden kann, die die gewünschte Lage der Schneidstähle ergibt.
Der in den Fig. 1 bis 3 gezeigte Fräser kann wahlweise auch in einen rechtwinkligen Fräser (das heisst einen Stirnfräser zuni. Fräsen ebener Flächen senkrecht zur Rota tionsachse des Fräsers und gleichzeitig einer andern ebenen Fläelie oder Schulter, die sei-lic- recht zur zuerst erwähnten Fläche steht) oder in einen Stufenfräser verwandelt werde;
, indem man die Stellung der Stähle gesamthaft entsprechend ändert bzw. die Stellung der Stähle in bezug aufeinander ändert. Fig. -1 veranschaulicht. die Stellung eines Schneid stahls 2, eingestellt auf rechtwinkliges Prü- sen. Fig. 5 und 6 zeigen die Stellungen zweier Stähle 2 für Zwei-Stufen-Fräsen, wobei die aufeinanderfolgenden Stähle abwechslungs weise gemäss Fig. 5 und gemäss Fig. 6 an geordnet werden können.
Die Kreise 14 in den Fig. 4 bis 6 geben die Stellung der Klemmschrauben 6 an. In ähnlicher Weise kann der Präser auch für Drei-Stufen-Frä- sen (in diesem Falle wird eine Nut leer ge lassen), Vier-Stufen-Fräsen (dann werden zwei gegenüberliegende Nuten leer gelassen), Fünf-Stufen-Fräsen oder Zehn-Stufen-Fräsen eingerichtet werden.
Die Einstellung des einzelnen Schneid stahls zur Bildung eines Stufenfräsers kann in entsprechender Weise mittels einer Ein stellehre durchgeführt werden, wie vorstehei!d in Verbindung mit einem. gewöhnlichen Stirn fräser beschrieben wurde. Die Einstellebre ist in diesem Falle mit, mehreren Einker bungen mit stumpfwinkliger Öffnung i er sehen, deren Zahl und stufenweise Anord nung sich nach der Zahl der gewünschten Stufen und ihrer gegenseitigen Lage richtet.
Fig. 8 zeigt als Beispiel eine Einstellehre für die Stähle eines Fünf-Stufen-Fräsers.Wie aus Fig. 5 und 6 ersichtlich ist, wird der Anstell- winkel, das heisst der Winkel zwischen der seitlichen Sehneidkante der Stähle und der Drehachse des Fräserkörpers, bei den ein zelnen Stäblen verschieden, wenn die Stähle auf verschiedene Stuten eingestellt Sind.
Iii den meisten Fällen bringt der genannte Un terschied keine Nachteile mit sieh. Dennoch ist es möglieb, die Konstruktion des ',tufen- fräsers so abzuändern, class der Anstellwinkel für alle Stähle gleich sein wird.
Zu diesem Zweck werden die Nuten im Fräserkörper für die Stähle ungleich tief gemacht., wobei die Unterschiede der Tiefe so gewählt werden, class sie jene zwischen den Bahnradien der Werkzeugspitzen der in die Nuten eingesetz ten Stähle ausgleichen. Die erwähnten An stellwinkel werden dann für alle Stähle gleich sein. Diese Ausführungsform ist offensicht lich nur für Fräser für eine vorbestimmte Anzahl Stufen geeignet..
Es muss beaelitet werden, da ss das vor teilhafte Verfahren 7111- Einstellung der Stähle, wie es in Verbindung mit Fig. 2 beschrieben wurde, nur durchführbar ist, wenn die Stähle, Nuten und Klemmschrauben so geformt, be messen und in bezug aufeinander angeordnet sind,
dass die Neigung der Axe der Schneid stähle in bezug auf die Drehachse des Fräser- körpers beliebig gewählt werden kann inner halb eines bestimmten Winkels. Beim in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Fräser beträgt der er wähnte Winkel ungefähr 25 .
Die in den Fig. 9 bis 11 gezeigte Ausfüh rungsform umfasst einen Fräserkörper 16, des sen Vorderseite, das heisst die dem Werkstück zugekehrte Stirnseite, zehn mit ihrer Längs richtung in bezug auf die Fräserachse radiale Nuten 17 hat zur Aufnahme der Schneid stähle, z. B. Flachstähle, von denen aber nur zwei in den Fräserkörper eingesetzt gezeigt sind.
Der Boden 19 der Nuten ist vom Um fang des Fräserkörpers gegen die Mitte zu nach hinten geneigt, abgesehen von einer kur zen Bodenpartie am Umfang des Fräserkör- pers, die zur Fräserachse senkrecht steht. Die Stähle sind in solchen Stellungen eingesetzt, dass ihre einwärts liegende Seite, das heisst die dem Boden der Nut zugewendete Seite auf der von den beiden in einem stumpfen Winkel zueinander stehenden Bodenteilen gebildeten Kante 20 auf dem Fräserkörper aufliegt, die sich am äussern Ende des geneigten Teils des Bodens der Nuten befindet.
Jeder Stahl wird von zwei ganz gleichen Klemmvorrichtungen in Stellung gehalten, die je zwei Keile 21 und 22 und eine Schraube 23 aufweisen, welche den Keil 21 so anzuziehen ermöglicht, dass der Keil 22 gegen den Stahl und dieser an eine Seitenwand der Nut gepresst wird. Das Ver fahren, wie die Stähle in die richtige Stel lung eingestellt werden, braucht nicht näher beschrieben zu werden, da es ganz analog ist dem Einstellverfahren, das im Zusammenhang mit den Fig. 1 bis 3 beschrieben wurde.
Der Fräser nach der Erfindung kam selbstverständlich auch so ausgebildet sein, dass die Schneidstähle mit ihrer Axe nicht mindestens angenähert axial bzw. radial, son dern z. B. ungefähr 45 zur Fräserachse ge neigt sind.