NL8202654A

NL8202654A - RING-SHAPED HOLE MILL.

Info

Publication number: NL8202654A
Application number: NL8202654A
Authority: NL
Original assignee: Hougen Everett D
Priority date: 1982-03-10
Filing date: 1982-07-01
Publication date: 1983-10-03
Also published as: AR228505A1; AU8541382A; ZA824595B; PL237494A2; GB2116461A; ES267517U; SE8203926L; GR76851B; BE894905R; NO822139L; IT1150387B; BR8204734A; SE8203926D0; FR2523011A2; DE3224197A1; ES267517Y; JPS58155112A; IT8248924A0

Description

, . ' * ψ / ' · , t,. '* ψ /' ·, t

Ringvormige gatfreesAnnular hole cutter

De uitvinding heeft betrekking op een ringvormige gatfrees·.The invention relates to an annular hole cutter.

Bij het frezen van een gat met een ringvormige frees snijden de freestanden een cirkelvormige groef in 5 het werkstuk, dat een centrale cilindrische klomp vormt binnen de frees. Teneinde het vastraken van de klomp binnen de frees te voorkomen en om een koelmiddeldoorgang binnen de frees te vormen, die zich naar beneden uitstrekt naar de freestanden, worden frezen er vaak op ontworpen om speel-10 ruimte tussen de binnencmtrek van de frees zijwand en de buitenomtrek van de centrale klomp te verschaffen.When milling a hole with an annular cutter, the cutter teeth cut a circular groove in the workpiece, which forms a central cylindrical lump within the cutter. In order to prevent clogging within the mill and to form a coolant passage within the mill which extends down to the milling positions, milling cutters are often designed to provide clearance between the inner circumference of the milling side wall and the provide the outer circumference of the central lump.

Bij frezen in de vorm van een dun cirkelvormig zaagblad kan deze speelruimte verkregen worden op de in het ten name van de onderhavige Aanvrager staande Amerikaanse octrooischrift 15 3.559.513 voorgestelde wijze, waarbij verkozen tanden rond minder dan de halve ontrek van de frees iets naar binnen gebogen worden. Maar frezen, die gebruikt worden voor het frezen van gaten in dikke metalen werkstukken, in tegenstelling tot ^ plaatmetaal, zijn niet in de vorm van een zaagblad, dat in 20 cirkelvorm gebogen is, maar worden door machinale bewerking uit staafmateriaal verkregen en hebben een betrekkelijk dikke zijwand. Bij frezen van het laatste type wordt speling tussen de binnen-cmtrek van de freeszijwand en de centrale klomp normaal verkregen door het slijpen van een axiale tapsheid op de binnencmtrek van 25 de freeszijwand. Normaal bedraagt deze tapsheid ongeveer 0,020 cm over de lengte van de zijwand.When milling in the form of a thin circular saw blade, this leeway can be obtained in the manner proposed in the present U.S. Pat. No. 3,559,513, wherein preferred teeth rotate slightly inwardly about less than half of the milling of the milling cutter. bent. However, cutters used for milling holes in thick metal workpieces, as opposed to sheet metal, are not in the form of a circular saw blade curved, but are machined from bar stock and have a relatively thick sidewall. In the latter type milling, clearance between the inner circumference of the milling sidewall and the central lump is normally obtained by grinding an axial taper on the inner circumference of the milling sidewall. Normally this taper is about 0.020 cm along the length of the side wall.

De sterkte van een ringvormige frees wordt normaal voornamelijk bepaald door de dikte van de gecanneleerde zijwand daarvan. Het rendement van de freeswerking neemt echter normaal 30 af als de zijwanddikte toeneemt daar de breedte van de gefreesde groef in overeenstemming met de zijwanddikte varieert. Wanneer een door machinale bewerking verkregen ringvormige frees voorzien is van een axiale tapsheid op de binnencmtrek daarvan wordt de sterkte daarvan bepaald door het dunste gedeelte van de zijwand.The strength of an annular cutter is normally mainly determined by the thickness of its fluted sidewall. However, the efficiency of the milling action normally decreases as the sidewall thickness increases since the width of the milled groove varies according to the sidewall thickness. When a machined annular cutter has axial taper on its inner circumference, its strength is determined by the thinnest portion of the sidewall.

8202654 -2- * ί ' »8202654 -2- * ί '»

Derhalve wordt bij een inwendig tapse frees, indien de frees- zijwand een bepaalde dikte heeft ter plaatse van de frees tanden, i de dikte van de zijwand geleidelijk minder naar het schacht-einde van de frees. Hieruit volgt dat voor een frees, die 5 ontworpen is cm door betrekkelijk dik materiaal te frezen, het onpractisch is cm de nodige speling tussen de frees en de klomp te verschaffen door het slijpen van een inwendige tapsheid op de frees.Therefore, in an internally tapered cutter, if the cutter sidewall has a certain thickness at the location of the cutter teeth, the thickness of the sidewall gradually decreases toward the shank end of the cutter. It follows that for a mill designed to mill through relatively thick material, it is impractical to provide the necessary clearance between the mill and the lump by grinding an internal taper on the mill.

Maar zelfs bij inwendig tapse frezen is het probleem 10 van het vastraken van de klomp binnen de frees niet geheel ondervangen. Dit vloeit voort uit het feit dat als de frees in het werk voortbeweegt de freedüonp vervormd wordt en uitzet. Aan het einde van een freesbewerking is de diameter van de klcmp derhalve normaal iets groter dan de binnendiameter van 15 de zijwand ter plaatse van het tandeinde daarvan. Dit resulteert in het vastraken van de klcmp binnen de frees en resulteert vaak ook in tandcreuk.However, even with internally tapered cutters, the problem of clogging the lump within the cutter is not entirely eliminated. This stems from the fact that as the cutter moves in the work the freedüonp is deformed and expands. Therefore, at the end of a milling operation, the diameter of the clamp is normally slightly greater than the inner diameter of the side wall at its tooth end. This results in the clamping of the klcmp within the milling cutter and often also results in dental crease.

Het voornaamste oogmerk van de onderhavige uitvinding is cm te voorzien in een door machinale bewerking verkregen 20 ringvormige frees, die de gewenste speling tussen de frees- __„ ' zijwand en de centrale klomp over hun gehele lengte verschaft zonder de zijwanddikte van de frees in hoofdzaak te verminderen.The main object of the present invention is to provide a machined annular cutter, which provides the desired clearance between the cutter sidewall and the central lump along their entire length without substantially increasing the sidewall thickness of the cutter. to decrease.

Een meer specifiek oogmerk van de uitvinding is gelegen in het verschaffen van een door machinale bewerking verkregen 25 ringvormige frees, waarbij de gewenste speling tussen de frees en de centrale klomp verkregen wordt door het zo vormen van de frees dat de buitenomtrek van de zijwand concentrisch is met de hartlijn waarom da fees roteert en de binnenontrek van de zijwand excentrisch is ten opzichte van deze hartlijn.A more specific object of the invention is to provide an annular cutter obtained by machining, wherein the desired clearance between the cutter and the central lump is obtained by shaping the cutter so that the outer circumference of the side wall is concentric with the centerline why da fees rotate and the inner draw of the sidewall is eccentric with respect to this centerline.

30 Daar de buitenomtrek van de frees concentrisch is met de hartlijn van de frees, wordt een glad nauwkeurig gat gefreesd. Daar de binnencmtrek excentrisch is ten opzichte van de hartlijn, waarcm de frees geroteerd wordt, is de diameter van de centrale vorm echter kleiner dan de binnendiameter van de freeszijwand 35 in een mate gelijk aan tweemaal de in het voorgaande genoemde excentriciteit.30 Since the outer circumference of the mill is concentric with the centerline of the mill, a smooth, precise hole is milled. However, since the inner circumference is eccentric with respect to the axis at which the mill is rotated, the diameter of the central shape is smaller than the inner diameter of the mill sidewall 35 to an extent equal to twice the eccentricity mentioned above.

8202654 ; . λ -3- ï8202654; . λ -3- ï

Een verder oogmerk van de uitvinding is cm te voorzien in een middel voor het bepalen van de mate van ' excentriciteit die in de freeszijwand vereist is om de frees de nodige speling tussen de binnenomtrek van de frees en de 5 buitenomtrek van de. centrale klomp te kunnen laten voortbrengen.A further object of the invention is to provide a means for determining the degree of eccentricity required in the milling sidewall to provide the mill with the necessary clearance between the inner circumference of the mill and the outer circumference of the mill. to produce a central clog.

De uitvinding wordt in het volgende nader toegelicht aan de hand van een in de tekening weergegeven uitvoeringsvoorbeeld daarvan.The invention is explained in more detail below with reference to an illustrative embodiment thereof shown in the drawing.

Fig. 1 is een afbeelding in perspectief van een ring-10 vormige frees van het type, waarop de uitvinding betrekking heeft; fig. 2 is een doorsnede over een frees volgens de uitvinding en toont de frees als deze door een werkstuk heen dringt;Fig. 1 is a perspective view of an annular cutter of the type to which the invention pertains; Fig. 2 is a sectional view of a mill according to the invention and shows the mill as it penetrates a workpiece;

fig. 3 is een doorsnede over de frees volgens III-IIIFig. 3 is a section through the milling cutter according to III-III

in fig. 2; 15 fig. 4 t/m 10 tenen schematisch de snijwerking van elke kant van de in fig. 3 weergegeven frees als deze in een werkstuk doordringt; fig. 11 toont schematisch de vergelijking in spaan-afmeting en-vorm tussen twee frezen die verschillende aantallen 20 tanden met dezelfde excentriciteit hebben; en fig. 12 is een gedeeltelijk eindaanzicht van een gewijzigde vorm van frees.in fig. 2; Figures 4 to 10 schematically show the cutting action of each side of the cutter shown in Figure 3 as it penetrates into a workpiece; Fig. 11 schematically shows the chip size and shape comparison between two cutters having different numbers of teeth with the same eccentricity; and FIG. 12 is a partial end view of a modified form of mill.

Bij het beschouwen van fig. 1 wordt gezien dat de frees, die algemeen aangegeven is met 10, een schacht 12 en een 25 freesronp 14 omvat. De freesramp 14 is van omgekeerde bekervorm zodat, zoals in fig. 2 voorgesteld is, deze begrensd wordt door een bovenwand 16 en een ringvormige zijwand 18. Het ondereinde van de zijwand 18 van de in fig. 1 t/m 3 weergegeven frees heeft zes in antieks zin uiteengelegen freestanden 20 daarop. De buiten-30 ontrek van de zijwand 18 is gevormd met een aantal schroeflijnvormige canneleringen 22, die zich omhoog uitstrekken tussen opeenvolgende tanden 20. De canneleringen 20 zijn gescheiden door cirkelvormige velden 25. Bij de voorgestelde frees is de vormgeving van elke tand 20 in hoofdzaak dezelfde als weergegeven in 35 het ten name van de onderhavige Aanvrager staande Amerikaanse 8202654When considering FIG. 1, it is seen that the mill, generally indicated by 10, includes a shank 12 and a milling hull 14. The milling ramp 14 is of inverted cup shape so that, as shown in FIG. 2, it is bounded by an upper wall 16 and an annular side wall 18. The lower end of the side wall 18 of the mill shown in FIGS. 1 to 3 has six in antiques sense, spaced apart 20 thereon. The outer 30 of the sidewall 18 is formed with a number of helical flutes 22 extending upwardly between successive teeth 20. The flutes 20 are separated by circular fields 25. In the proposed mill, the shape of each tooth 20 is substantially the same as shown in US 8202654 in the name of the present Applicant

Λ VΛ Q

-4--4-

Beissue octrooi 28.416. ïfeer in het bijzonder is elke tand 20 voorzien van een radiaal binnenste freesrand 24 en een radiaal buitenste freesrand 26. De binnenste freesrand 24 van elke tand is naar binnen verspringend in de rotatieriditing van de frees 5 ten opzichte van de buitenste freesrand 26. De freesrand 24 vormt het ondereinde van een binnenste keel 28 voor het naar buiten in de cannelering 22 richten van door de binnenste freesrand 24 gesneden spanen.Beissue patent 28,416. In particular, each tooth 20 is provided with a radially inner milling edge 24 and a radially outer milling edge 26. The inner milling edge 24 of each tooth is offset inwardly in the rotation direction of the mill 5 relative to the outer milling edge 26. The milling edge 24 forms the lower end of an inner throat 28 for directing chips cut through the inner milling edge 24 outwardly into the flute 22.

De buitenomtrek van de schacht 12 is zo gelegen dat 10 deze concentrisch is met de hartlijn A1 van de frees met een hoge mate van nauwkeurigheid. Bij· voorkeur is de schacht 12 gevormd met een oentrale doorgaande boring 30, door middel waarvan kcelmiddel, dat toegevoerd wordt aan de spil, waarin de schacht vastgehouden wordt, omlaag gericht kan worden binnen 15 de frees naar de tanden 20.The outer circumference of the shank 12 is located so that it is concentric with the axis A1 of the mill with a high degree of accuracy. Preferably, the shank 12 is formed with a central through-bore 30, by means of which cell means supplied to the spindle in which the shank is retained can be directed downwardly within the mill to the teeth 20.

Bij het nu beschouwen van fig. 3, waarin het meest belangrijke aspect van de onderhavige frees voorgesteld is, wordt gezien dat de buitenomtrek van de freeszijwand, die door de velden 25 gevormd wordt, concentrisch met de hartlijn 20 geslepen is met een hoge mate van nauwkeurigheid, bij voorkeur met een tolerantie van ± 0.005 cm. De binnenomtrek van de freeszijwand 18 is concentrisch met de hartlijn A^ geslepen met een hoge mate van nauwkeurigheid, dat wil zeggen, binnen dezelfde tolerantie als de buitenomtrek van de frees. De hartlijn A^ 25 is echter radiaal iets uit de hartlijn A1 verschoven. Proeven hebben, aangetoond dat een frees met ongeveer vijf tot acht tanden zich zeer goed gedraagt wanneer de hartlijn A^ tenminste ongeveer 0,0127 cm uit de hartlijn A^ verschoven is. In de tekening is deze radiale verschuiving van de hartlijn A^ uit de hartlijn A^ 30 aangegeven net e. Proeven hebben aangetoond dat met betrekking tot cppervlakafwefking, .mrondheid en nauwkeurigheid van de afmetingen van het gefreesde gat, vijf tot acht tanden de beste resultaten voortbrengen in vloeistaal wanneer de afmeting e niet minder is dan ongeveer 0,0127 cm.Referring now to Figure 3, which presents the most important aspect of the present milling cutter, it is seen that the outer periphery of the milling sidewall formed by the fields 25 is ground concentrically with the centerline 20 with a high degree of accuracy, preferably with a tolerance of ± 0.005 cm. The inner circumference of the milling sidewall 18 is ground concentrically with the axis A ^ with a high degree of precision, that is, within the same tolerance as the outer circumference of the milling cutter. However, the centerline A ^ 25 has shifted radially slightly from the centerline A1. Tests have shown that a cutter with about five to eight teeth behaves very well when the centerline A ^ is offset by at least about 0.0127 cm from centerline A ^. In the drawing, this radial shift of the centerline A ^ from the centerline A ^ 30 is indicated by e. Tests have shown that with regard to surface smoothing, roundness and accuracy of the milled hole dimensions, five to eight teeth produce the best results in mild steel when the dimension e is not less than about 0.0127 cm.

35 In fig. 2 en 3 is de hartlijn verplaatst weergegeven 8202654 -5- if * naar rechts ten. qpzidite van de hartlijn A^. De canneleringen : 22 zijn alle tot dezelfde diepte geslepen en bijgevolg is de tand 20a aan de linkerzijde van fig. 3 de breedste tand en is de diametraal tegenovergestelde tand 2Qü de smalste tand. De 5 tanden 20b en 20c worden geleidelijk smaller dan de tand 20a en de tanden 20e en 20f worden geleidelijk breder dan de tand.35 In Figs. 2 and 3 the centerline is shown displaced 8202654 -5- if * to the right. qpzidite of the centerline A ^. The flutes: 22 are all ground to the same depth, and thus the tooth 20a on the left side of Fig. 3 is the widest tooth and the diametrically opposite tooth 2Qu is the narrowest tooth. The 5 teeth 20b and 20c gradually become narrower than the tooth 20a and the teeth 20e and 20f gradually become wider than the tooth.

20d. Hieruit volgt derhalve dat met betrekking tot de centrale klamp 32, die gevormd als de frees door het werkstuk heen dringt, het afgewerkte buitenoppervlak daarvan alleen beschreven wordt 10 door de tand 20a die de radiaal binnenste snij rand heeft. De binneneinden van de overige freesranden liggen alle radiaal buiten het afgewerkte buitenoppervlak van de klomp 32 zoals in fig, 3 weergegeven is. De boogvormige speelruimte 33, die uit de verschuiving van de hartlijn A^ uit de hartlijn A^ voortvloeit, 15 vormt een uitstekende axiale doorlaat van de boring 30 in de schacht 12 naar beneden naar de freestanden van de frees.20d. It follows, therefore, that with respect to the central cleat 32, which is formed as the cutter penetrates the workpiece, its finished outer surface is described only by the tooth 20a having the radially inner cutting edge. The inner ends of the remaining milling edges are all radially outside the finished outer surface of the lump 32 as shown in Figure 3. The arcuate play space 33, which results from the offset of the centerline A ^ from the centerline A ^, forms a protruding axial passage of the bore 30 in the shank 12 down to the milling positions of the milling cutter.

Daarbij' valt, zodra de tanden door het onderoppervlak van het werkstuk W heen dringen, de mddenklomp 32 vrij van binnen de frees daar de buitendiameter daarvan kleiner is dan de 20 binnendiameter van de wand 18 in een mate gelijk aan tweemaal, da ..afmeting e.Thereby, as soon as the teeth penetrate through the bottom surface of the workpiece W, the disc lump 32 falls free from within the mill since its outer diameter is less than the inner diameter of the wall 18 to an extent equal to twice the size. e.

Bij de tot~dusver beschreven frees zal het binnen-oppervlak van de freeswand 18 theoretisch alleen met de klamp 32 in contact koten langs een lijn in axiaal uitgericht verband 25 net het radiaal binnenste einde van de tand 20a. Teneinde het wrijvingscontact tussen de frees en de klomp 32 tot een absoluut minimam terug te brengen, is het wenselijk gebleken cm het binnenoppervlak van de wand 18 met een geringe tapsheid te slijpen. Deze tapsheid is echter betrekkelijk kort in 30 vergelijking tot de lengte van de wand 18. De tapsheid, die met 34 in fig. 2 aangegeven is, eindigt bijvoorbeeld ter plaatse van het met 36 aangegeven gedeelte en heeft een axiale uitgestrektheid van slechts ongeveer 5/8 tot 5/4 on. De uitgestrektheid van deze tapsheid is zodanig dat ter plaatse van het gedeelte 35 36 de diameter van de binnencmtrek van de wand 18 ongeveer 0,010 8202654In the mill described thus far, the inner surface of the mill wall 18 will theoretically only contact the cleat 32 along an axially aligned line 25 just along the radially innermost end of the tooth 20a. In order to reduce the frictional contact between the milling cutter and the clog 32 to an absolute minimum, it has been found desirable to grind the inner surface of the wall 18 with little taper. However, this taper is relatively short compared to the length of the wall 18. The taper, denoted at 34 in FIG. 2, ends, for example, at the portion indicated at 36 and has an axial extent of only about 5 / 8 to 5/4 on. The extent of this taper is such that at the location of the portion 35 36 the diameter of the inner circumference of the wall 18 is approximately 0.010 8202654

« V«V

-6- tot 0,015 cm groter is dan aan het ondereinde van de frees.-6- to 0.015 cm larger than at the bottom end of the router.

.&fet andere woorden is de totale tapsheid in de orde van ongeveer 0,005 tot 0,0075 cm.In other words, the total taper is on the order of about 0.005 to 0.0075 cm.

Wanneer de met zes tanden uitgevoerde frees, die 5 in. fig. 3 weergegeven is, een excentriciteit van ongeveer 0,0127 cm en een toevoersnelheid van ongeveer 0,030 cm per hco ft omwenteling (0,005 cm per tand)7, wordt de snijwerking die gedurende elke omwenteling van de frees als deze in het werk doordringt optreedt schematisch in fig. 4 t/m 10 voorgesteld.When the six-tooth cutter, which is 5 in. Fig. 3, an eccentricity of about 0.0127 cm and a feed rate of about 0.030 cm per hco ft revolution (0.005 cm per tooth) 7, the cutting action occurs during each revolution of the cutter as it penetrates the work shown diagrammatically in FIGS. 4 to 10.

10 In deze figuren vertegenwoordigt f de toevoersnelheid per tand en vertegenwoordigt t de radiale dikte van de spaan die uit het buitenomtreksoppervlak van de centrale klamp 32 gedraaid wordt. De werkelijke spaan, die door elke tand gefreesd wordt, is schematisch weergegeven als een verdikte volle lijn aan de 15 onderkant van elke figuur en de spanen, die door de voorafgaande tanden gefreesd worden, zijn met lichte stippellijnen boven de volle lijnen in elke figuur weergegeven.In these figures, f represents the feed rate per tooth and t represents the radial thickness of the chip turned from the outer peripheral surface of the central cleat 32. The actual chip milled through each tooth is shown schematically as a thickened solid line at the bottom of each figure and the chips milled through the preceding teeth are shown with light dotted lines above the solid lines in each figure .

Als de frees de snede inleidt (fig. 4), zal de tand 20a de breedtste groef frezen en zal de diametraal tegen-20 overgestelde tand 20d de snede met een groef van dezelfde diepte, maar van minimum breedte inleiden. Vervolgens zal de tand 20b de diepte van de groef bij dezelfde toevoersnelheid f vergroten, maar met een smallere breedte dan de tand 20a. Tegelijkertijd freest de tand 20e diametraal tegenover de tand 20b een groef 25 van dezelfde diepte, maar iets breder dan de door de tand 20d ingeleide groef. Als de frees verder roteert terwijl deze in het werk toegevoerd wordt, wordt een punt bereikt waar de binnenranden van de tanden 20e, 20f en 20a metaal beginnen te verwijderen van de binnencmtrek van de middenklarp, die door 30 de voorafgaande smallere tanden gedraaid werd, en zodoende de speelruimte 33 vóórtbrengen. Derhalve zijn, zoals aan de linkerzijde van fig. 8, 9 en 10 weergegeven is, de radiaal binnenste opstaande delen van de spanen, die van de buitenomtrek van de middenklarp gesneden worden door de opeenvolgende tanden 35 20e, 20f en 20a, geleidelijk groter in hoogte. Ben dergelijke 8202654 ' -7- werking treedt qp wanneer deze tanden een diametraal tegenovergestelde positie innemen zoals aan de rechterzijde in fig. 5, 6 en 7 voorgesteld is. Zoals in het voorgaande uiteengezet is, wordt het afgewerkte oppervlak van de centrale klomp 32 door 5 de breedste tand 20a voortgebracht.When the cutter initiates the cut (Fig. 4), the tooth 20a will mill the widest groove and the diametrically opposed tooth 20d will introduce the cut with a groove of the same depth, but of minimum width. Then, the tooth 20b will increase the depth of the groove at the same feed rate f, but with a narrower width than the tooth 20a. At the same time, the tooth 20e diametrically opposite the tooth 20b mills a groove 25 of the same depth, but slightly wider than the groove introduced by the tooth 20d. As the miller continues to rotate while being fed into the work, a point is reached where the inner edges of teeth 20e, 20f and 20a begin to remove metal from the inner circumference of the center cleat turned through the previous narrower teeth, and thus creating the latitude 33. Therefore, as shown on the left side of Figs. 8, 9 and 10, the radially inner upright portions of the chips cut from the outer circumference of the center cleat by the successive teeth 35 20e, 20f and 20a are progressively larger in height. Such an 8202654 '-7 action occurs when these teeth occupy a diametrically opposite position as shown on the right in Figures 5, 6 and 7. As explained above, the finished surface of the central lump 32 is produced by the widest tooth 20a.

Gebaseerd op de voorgaande uiteenzetting, is het duidelijk dat de volgende betrekkingen optreden: t = ^ 10 n waarin n het aantal tanden is, en h = nf waarin h de hoogte van het ópstaande gedeelte van de van het cmtrekscppervlak van de centrale klomp gedraaide spaan is.Based on the foregoing explanation, it is clear that the following relations occur: t = ^ 10 n where n is the number of teeth, and h = nf where h is the height of the upright portion of the chip of the central lump area. is.

15 In het geval van een frees die zoals In fig. 3 weergegeven is zes tanden, een excentriciteit van ongeveer 0,0127 cm en een toevoersnelheid van ongeveer 0,005 cm per tand heeft, bedraagt de axiale dikte van elke spaan ongeveer 0,005 cm en bedraagt de radiale dikte van de ópstaande spanen, die door 20 elk van de tanden 20e, 20f en 20a gefreesd worden, ongeveer 0,0043 cm, waarbij de laatste spanen achtereenvolgens in hoogte van ongeveer 0,010 cm tot ongeveer 0,030 cm toenemen. Deze dimensionale betrekkingen zijn aan de op grotere schaal aan de linkerzijde van fig. 11 voorgestelde spaan weergegeven. Een 25 redelijk scherpe frees van spanen in dit afmetingbereik met weinig moeite frezen wanneer het werkstuk uit een gemiddeld koolstofstaal bestaat.In the case of a cutter having six teeth as shown in Fig. 3, having an eccentricity of about 0.0127 cm and a feeding speed of about 0.005 cm per tooth, the axial thickness of each chip is about 0.005 cm and the radial thickness of the upright chips, which are milled through each of the teeth 20e, 20f and 20a, about 0.0043 cm, the last chips increasing successively from about 0.010 cm to about 0.030 cm. These dimensional relationships are shown on a larger scale on the left-hand side of FIG. 11. A fairly sharp milling cutter in this size range can be milled with little effort when the workpiece consists of medium carbon steel.

Dit de in het voorgaande vermelde betrekkingen volgt dat, wanneer alle andere, parameters dezelfde blijven, als het 30 aantal tanden toeneemt, de radiale dikte van de spaan) >.afneemt terwijl de hoogte daarvan toeneemt. Indien de frees bijvoorbeeld twintig tanden in plaats van zes heeft, wordt de radiale dikte van de spaan tot 0,00127 cm verminderd en wordt de maximum hoogte van de spaan tot 0,1.02 cm vergroot. Voor vergelijkings-35 doeleinden is een dergelijke spaan op grotere schaal aan de rechterzijde van fig. 11 weergegeven.This follows the aforementioned relationships that when all other parameters remain the same, as the number of teeth increases, the radial thickness of the chip decreases as its height increases. For example, if the cutter has twenty teeth instead of six, the radial thickness of the chip is reduced to 0.00127 cm and the maximum height of the chip is increased to 0.1.02 cm. For comparative purposes, such a chip is shown on a larger scale on the right side of Figure 11.

8202654 —8“8202654 —8 “

De ondervinding heeft aangetocnd dat als het aantal tanden toeneemt, terwijl andere parameters constant blijven, een punt bereikt wordt waarbij de toegenanen radiale druk op de frees, die uit een spaan van betrekkelijk grote hoogte 5 voortvloeit, en het grotere aantal freestanden cp de cmtrek van de centrale klcmp op tegenstrijdige wijze gecombineerd gaan met de moeilijkheid van het frezen van een spaan die uiterst dun is in een radiale richting waardoor de frees in zijn geheel radiaal uitgebogen wordt. Dit verschijnsel geldt in het bijzonder 10 bij kleinere . gersedschapmachines (zoals magnetische basis- en andere draagbare booraggregaten) en is minder duidelijk bij steviger en niet-meegevende gereedschapmachines (zoals boor-persen, draaibanken, freesmachines, enz.). Wanneer de frees echter radiaal uitbuigt, stuurt de boring van de frees de frees 15 cp de centrale klomp in plaats van de klomp af te draaien tot zijn gewenste'kleine afwerkdiameters en wordt de buitenomtrek van de frees hierdoor gedwongen on rond de excentrische hartlijn A2 rond te wentelen in plaats van cm de centrale hartlijn A^. Dit resulteert in een overmaats gat in het werkstuk en 20 binding van de centrale klomp binnen de freesboring. Ben toevoer-snelheid van minder dan 0,005 cm per tand is cnpractisch en ondoelmatig. Tegelijkertijd vereist het een bijzonder scherpe snijrand cm een spaan van de onttrek van de centrale klctrp te frezen die een radiale dikte van minder dan angbveer 0,0025 cm 25 heeft bij het frezen door metaal, zoals vloeistaal. De snijranden van zelfs een bijzonder scherpe frees zullen voldoende afgestampt worden in zelfs vloeistaal na het frezen door 5 tot 7,5 cm cm zodoende niet in staat te zijn cm een spaan te frezen die een aanzienlijke hoogte en radiale dikte van minder dan ongeveer 30 0,0025 cm heeft. Bij het frezen van metalen, die bij de werking verharden, zoals sommige roestvrije stalen, is een zelfs nog hogere aan de binnenzijde optredende spaanbelasting op de bredere tanden vereist. Mat het voorgaande voor ogen is vastgesteld dat uit een practisch oogpunt de frees zo ontworpen moet worden dat 35 de radiale dikte van de uit de omtrek van de centrale klamp 8202654 'r -Λ -9- ’ ------------------- "' ........... " " ----» gefreesde spaan niet minder moet zijn dan ongeveer 0,0025 cm.The experience has shown that as the number of teeth increases, while other parameters remain constant, a point is reached at which the radial pressure on the mill resulting from a chip of relatively high height and the greater number of milling cp. the central klcmp contradictively combine with the difficulty of milling a chip which is extremely thin in a radial direction, thereby radially deflecting the milling cutter as a whole. This phenomenon is especially true with smaller ones. machine tools (such as magnetic base and other portable drilling units) and is less evident with sturdier and non-yielding machine tools (such as drill presses, lathes, milling machines, etc.). However, when the cutter bends radially, the bore of the cutter directs the cutter 15 to the central lump instead of turning the lump to its desired small finish diameters and forces the outside circumference of the cutter around the eccentric axis A2 to rotate instead of the central axis A ^. This results in an oversized hole in the workpiece and binding of the central lump within the milling bore. A feed rate of less than 0.005 cm per tooth is practical and ineffective. At the same time, it requires a particularly sharp cutting edge to mill a chip from the central core extraction which has a radial thickness of less than 0.0025 cm when milling through metal, such as mild steel. The cutting edges of even a particularly sharp mill will be sufficiently stamped in even mild steel after milling by 5 to 7.5 cm thus not being able to mill a chip having a significant height and radial thickness of less than about 30 0 .0025 cm. Milling metals that harden during operation, such as some stainless steels, require an even higher internal chip load on the wider teeth. In view of the foregoing, it has been established that from a practical point of view the milling cutter must be designed such that the radial thickness of the circumference of the central cleat 8202654 'r-' -9- '--------- ---------- "'..........." "----» milled chip should be no less than about 0.0025 cm.

1 Derhalve moet, wanneer de helft van het aantal tanden spanen f uit het buitencmtreksoppervlak van de centrale klomp frezen (tanden 20e, 20f en 20a in fig. 3) en de excentriciteit ongeveer 5 0,0127 cm bedraagt,, het aantal tanden cp de frees niet groter zijn dan ongeveer acht. Aan de andere kant moet, indien de frees tot zelfs twintig tanden heeft en excentrisch geslepen is zodat de helft van de tanden een snede cp de omtrek van de centrale klamp voortbrengt, de excentriciteit dan niet minder zijn dan 10 ongeveer 0,025 cm.1 Therefore, when half the number of teeth chips mill f from the outer peripheral surface of the central lump (teeth 20e, 20f and 20a in Fig. 3) and the eccentricity is about 0.0127 cm, the number of teeth cp the cutter should not be larger than about eight. On the other hand, if the cutter has up to twenty teeth and is eccentrically ground so that half of the teeth produce a cut at the circumference of the central cleat, then the eccentricity should not be less than about 0.025 cm.

De vereiste excentriciteit kan op een minimum gehouden worden terwijl de nodige radiale aan de binnenzijde optredende spaanbelasting qp ongeveer 0,0025 cm per tand gehandhaafd wordt door het radiaal uitdraaien van de aan de binnenzijde optredende 15 snij rand van een aantal bredere tanden. Bij de in fig. 3 weerge geven frees bijvoorbeeld zullen, indien de excentriciteit ongeveer 0,0127 cm bedraagt en het binneneinde van de tand 2Of radiaal uitgedraaid is zodat alleen de tanden 20e en 20a op de ontrek van de centrale klamp snijden, de door elk van deze twee tanden 20 gefreesde spanen dan een radiale dikte van ongeveer 0,0063 cm tanden.The required eccentricity can be kept to a minimum while the necessary radial interior chip load qp about 0.0025 cm per tooth is maintained by radially turning out the interior cutting edge of a number of wider teeth. For example, in the milling cutter shown in Figure 3, if the eccentricity is about 0.0127 cm and the inner end of the tooth 2or is turned out radially so that only the teeth 20e and 20a intersect on the central cleat extraction, the of these two teeth, milled chips then have a radial thickness of about 0.0063 cm teeth.

hebben. Evenzo zouden, indien een met twintigAaitgevoerde frees de binnenrand van cm de andere tand radiaal uitgedraaid heeft zodat slechts vijf van da twintig tanden cp het omtreksoppervlak van de centrale klamp snijden, dan elk van deze vijf tanden een 25 spaan voortbrengen die een radiale dikte van ongeveer 0,0025 cm heeft indien de excentriciteit ongeveer 0,0127 cm was. Bij dezelfde excentriciteit zouden bij het radiaal uitdraaien van elke tweede tand de radiale aan de binnenzijde optredende spaanbelasting verdubbelen en zou bij het uitdraaien van elke derde 30 tand de radiale aan de binnenzijde- optredende spaanbelasting verdrievoudigd worden. Uit een practisch oogpunt is het bij het slijpen van een frees op een productiemachine gemakkelijker cm de binneneinden van regelmatig uiteengelegen tanden rond de gehele onttrek van de gehele frees radiaal uit te draaien in 35 plaats van te bepalen welke helft van de tanden breder worden 8202654 ♦to have. Likewise, if one 20-bit milling cutter had the inner edge of the other tooth radially turned out so that only five of the twenty teeth cut the circumferential surface of the central cleat, then each of these five teeth would produce a chip having a radial thickness of approximately 0.0025 cm has if the eccentricity was about 0.0127 cm. At the same eccentricity, radially turning out every second tooth would double the radial interior chip load, and turning out every third tooth would triple the radial interior chip load. From a practical point of view, when grinding a milling cutter on a production machine, it is easier to radially rotate the inner ends of regularly spaced teeth around the entire extraction of the entire milling cutter rather than determining which half of the teeth become wider. 8202654 ♦

«V«V

-10- en dan verkozen exemplaren van deze bredere tanden uit te draaien.-10- and then preferred to print out copies of these wider teeth.

Het is gebleken dat, indien de frees zonder vloeibaar koelmiddel gebruikt wordt, de radiale binnenste einden van tenminste die bredere tanden, welke op het buitencmtrekscppervlak 5 van de centrale klamp snijden, radiaal vlak achter de binneneinden van de snij randen van deze tanden radiaal uitgedraaid moeten worden zoals geopenbaard is in de tevens aanhangige Amerikaanse octrooiaanvrage van de onderhavige Aanvrager, die ander serienummer 303.917 op 30 september 1981 ingediend is. Meer in het 10 bijzonder moeten, zoals in fig. 12 weergegeven is, deze tanden radiaal naar buiten uitgedraaid worden zoals bij 38 aangegeven is cm zodoende een smal randgedeelte 40 over te laten, dat zich in amtrekszin naar achter uitstrekt vanaf het binneneinde van de binnenste snij rand 24. De cmtréksuitgestrektheid van de 15 randgedeelten 40 bedraagt tussen 0,025 tot 0,152 cm, en bij voorkeur ongeveer 0,038 on. Hat uitgedraaide gedeelte 38 moet zich naar achter in de daarop volgende keel 28 uitstrekken en moet een hoogte gelijk aan tenminste de hoogte van de kelen 28 hebben.It has been found that if the milling cutter is used without liquid coolant, the radial inner ends of at least those wider teeth which intersect on the outer circumferential surface 5 of the central cleat must radially extend radially just behind the inner ends of the cutting edges of these teeth as disclosed in the co-pending U.S. Patent Application of the present Applicant, which other Serial No. 303,917 was filed September 30, 1981. More specifically, as shown in FIG. 12, these teeth must be turned radially outward as indicated at 38 in order to leave a narrow rim portion 40 which extends in the opposite direction from the inner end of the inner cutting edge 24. The width stretch of the edge portions 40 is between 0.025 to 0.152 cm, and preferably about 0.038 µm. The turned-out portion 38 should extend rearwardly into the subsequent throat 28 and should have a height equal to at least the height of the throats 28.

20 Het is ook gebleken dat elke neiging van de frees cm een overmaats gat voort te brengen minimaal gesteld kan worden door het slijpen van de binnenste snij randen 24 onder een hoek met positieve zij schuinte ten opzichte van de buitenomtrek van de centrale klamp en de buitenste snijranden 26 onder een hoek • 25 met een nul bedragende of negatieve zij schuinte ten opzichte van de zijwand van het gat dat gefreesd wordt. Wanneer deze randen zo geslepen worden, wordt het vermogen van de bredere binnenste snijranden om een dunne spaan uit de ontrek van de klomp te frezen verhoogd en wordt tegelijkertijd de neiging dat de buiten-30 einden van de buitenste snijranden 26 radiaal naar buiten in de zijwand van het gat frezen minimaal gesteld. In fig. 12 zijn de buitenste snijranden 26 weergegeven onder een hoek met een negatieve zij schuinte en zijn de binnenste snijranden 24 weergegeven onder een hoek met een positieve zij schuinte.It has also been found that any tendency of the mill to produce an oversize hole can be minimized by grinding the inner cutting edges 24 at an angle with positive side bevel to the outer circumference of the central cleat and the outer cutting edges 26 at an angle • 25 with a zero or negative side bevel to the side wall of the hole being milled. When these edges are ground, the ability of the wider inner cutting edges to mill a thin chip out of the lug of the lump is increased, while at the same time the outer ends of the outer cutting edges 26 tend to radially outwardly into the side wall of the hole milling minimum. In Fig. 12, the outer cutting edges 26 are shown at an angle with a negative side bevel and the inner cutting edges 24 are shown at an angle with a positive side bevel.

35 Kort samengevat is in het voorgaande een ringvormige frees beschreven, waarbij de buitenomtrek van de freeszijwand 8202654 -11- » ' ! t nauwkeurig coioentrisch is met de rotatiehartli jn van de frees en de binnencmtrefc van de freeszijwand in een bepaalde mate excentrisch is ten opzichte van de buitenomtrek, van de zijwand.Briefly summarized, an annular cutter has been described above, in which the outer circumference of the cutter side wall is 8202654 -11-! t is precisely co-centric with the axis of rotation of the milling cutter and the inner center of the milling side wall is to a certain extent eccentric with respect to the outer circumference of the side wall.

82026548202654

Claims

1. Annular hole cutter, provided with a shank, which is adapted to be able to engage with a holder for rotation about the axis of the shank, the shank being provided. of an inverted cup-shaped hull portion at the bottom end thereof, the ramp portion includes a top wall and an annular side wall, which is formed with a plurality of circularly mounted milling teeth which are spaced apart around the bottom end so that when the milling cutter is rotated and advanced into a workpiece, the teeth cut an annular groove, which extends around a central clump within the bore of the milling side wall, and the outer circumference of the shank and the circle described by the outer circumference of the teeth are concentric with a high degree of accuracy with a centerline parallel to and radially offset slightly from said central centerline, with the teeth around half of the sidewall draw being progressively wider than the other teeth around the other half of the sidewall draw characterized in that said second axis is offset radially from the center axis 20 in a z Such an extent that the radial thickness of the chips milled from the peripheral surface of the central clamp by the radially innermost edges of the wider teeth is at least about 0.0025 cm.

2. Cutter as claimed in claim 1, characterized in that the said center lines are radially apart so that the radial thickness of the chips milled by the wider teeth is defined 2e by the following equation: t = where t is the radial thickness of the chip, n number of teeth on the cutter and e is the degree of said shift.

Cutter according to claim 1, characterized in that the radially innermost ends of at least the wider teeth, which mill chips from the amplifying surface of the central clamp, are radially turned to form a narrow edge portion which extends backwardly from the inner ends 8202654 13 _ -13- of the cutting edges thereof. ';

4. Cutter according to claim 1, characterized in that the radially innermost ends of the cutting edges of some of the wider teeth are turned out radially enough to prevent these chips from milling from the outer circumference of the central lump.

Cutter according to claim 1, characterized in that the radially inner end portions of the cutting edges of. the wider teeth are formed at an angle with positive side skew and the radially outer end portions of the cutting edges of the teeth are formed at an angle with a zero or negative side skew.

6. Device substantially as suggested in the description and / or drawings. 8202654