NL8303153A - Ringgatfrees. - Google Patents

Description

, - 1 -

Ringgatfrees.

De uitvinding heeft betrekking qp een ringgatfrees.

De ondervinding heeft aangetoond, dat de levensduur en de doelmatigheid van een gatfrees, dat wil zeggen het gemak waarmee de frees door een metalen werkstuk kan worden gevoed en de door een 5 ringgatfrees geproduceerde afwerking in zeer grote mate afhankelijk zijn van het gemak waarmee de spanen worden gesneden, en het gemak waarmee de spanen, die worden gesneden, vanaf de snijkanten kunnen wegstromen tot in en naar boven door de groeven in de buitenomtrek van de frees. Wanneer de door een ringgatfrees gevormde spanen niet 10 vrij kunnen weg bewegen van de snijkanten en/of de groeven raken met spanen gevuld of verstopt, nemen het koppel en de kracht in lengterich- -ting, nodig voor het voeden van de frees, toe, slijt de frees sneller en verslechtert de afwerking van het gat, dat wordt gefreesd.

Bekende pogingen voor het vergroten van de doelmatig-15 heid van een ringggatfrees hebben enigermate succes gehad. In het

Amerikaanse octrooischrift 3.609.056 op naam van aanvrager bijvoorbeeld is een ringfrees beschreven, waarbij elke tand is ontworpen voor het snijden van één enkele spaan. De opeenvolgende tanden zijn verdeeld in groepen van drie, en elke tand in elke groep is gevormd voor het 20 snijden van een spaan met een breedte van ongeveer een-derde van de breedte van de tand. In het opnieuw uitgegeven Amerikaanse octrooischrift 28.416 op naam van aanvrager is een ringgatfrees geopenbaard, waarbij elke tand is uitgevoerd met een aantal radiaal zich uitstrekkende, volgens de omtrek verspringend aangebrachte snijkanten. Het 25 bodemvlak van elke tand is uitgevoerd met in tegengestelde richtingen radiaal schuin teruglopende stelvlakken, die snijden in een naar beneden zich uitstrekkende top, die weer de radiaal buitenste snijkant 6303153

__I

\ t - 2 - snijdt. Elke snijkant is ontworpen voor het snijden van een afzonderlijke spasm. Hoewel elke tand een aantal spanen snijdt, is de uitvoering van de frees zodanig, dat de breedste gesneden spaan een breedte heeft van niet meer dan de diepte van de groeven in de buitenomtrek 5 van de frees. Bij die bepaalde frees, is het lijfgedeelte van de zijwand van de frees uitgevoerd met één enkele binnenste snijkant.

Reeentelijker zijn frezen gemaakt, die van de in het opnieuw uitgegeven Amerikaanse octrooischrift 28.416 beschreven frees verschillen, doordat het lijfgedeelte bij de recentelijker frezen is uitgevoerd met 10 twee volgens de omtrek verspringend aangebrachte snijkanten in plaats van een enkele snijkant. Hoewel deze recentelijker frezen het gebruik mogelijk maken van een dikker lijf en een ondiepere groef, werken zij niettemin niet altijd bevredigend, in het bijzonder niet bij gebruik in een toepassing voor hoge produktie.

15 Vastgesteld is, dat de moeilijkheid, ondervonden bij het trachten te bereiken van een vrije, onbelemmerde spaanstroming naar buiten door de groeven van een ringfrees, in hoofdzaak het gevolg is van het feit, dat een spaan, zodra de2e is gesneden, in alle richtingen uitzet. Direct na te zijn gesneden heeft een spaan dus een breedte, 20 die groter is dan die van de snijkant, door middel waarvan de spaan werd gesneden. Indien in het geval van de frezen met volgens de omtrek verspringend aangebrachte snijkanten aan elke tand, de breedte van de spanen, gesneden door de binnenste snijkanten aan elke tand, kleiner is dan de diepte van de groeven in de buitenomtrek van de frees, en 25 indien deze spanen betrekkelijk stijf zijn, hebben zij althans theoretisch niet de neiging om de groeven te verstoppen. De vrije stroming van deze smalle spanen naar boven door de groeven wordt echter in vele gevallen feitelijk belemmerd door de spanen, gesneden door de buitenste snijkanten. In frezen met volgens de omtrek verspringend aange-30 brachte snijkanten, eindigen de buitenste snijranden bij radiaal binnenste einden tegen een volgens de omtrek zich uitstrekkende schouder aan de frees. Wanneer derhalve de door een dergelijke buitenste snijkant gesneden spaan uitzet, heeft deze de neiging vast te klemmen tussen de schouder en de wand van het gat, dat wordt gefreesd. Dit belem-35 mert een beweging van de spaan naar boven weg van de snijkant, welke V* » Λ 1 :*> i

Ü V -J rj i *./ 'J

ft .* - 3 - toestand een vergroot koppel en een veel grotere kracht in lengterichting vereist, en leidt tot een veel snellere gereedschapsslijtage en een slechtere oppervlakte-afwerking. In bepaalde omstandighen zijn bij het frezen van bepaalde materialen,verstopte groeven en gebroken 5 gereedschappen dikwijls het gevolg.

Het vraagstuk van het vastklemmen van de spaan, gesneden door de buitenste snijkant, is duidelijk aanwezig bij frezen van de soort, weergegeven in het opnieuw uitgegeven Amerikaanse octrooi-schrift 28.416.Wanneer de binnenste snijkant zich uitstrekt over de 10 gehele dikte van het lijf tussen opeenvolgende tanden, wordt bovendien de stroming van de betrekkelijk brede spaan, gesneden door deze binnenste kant, radiaal naar buiten tot in de naburige groef, dikwijls belemmerd.

Het hoofddoel van de uitvinding is het verschaffen van 15 een frees, die doeltreffend freest en is ontworpen voor het bevorderen van een vrije onbelemmerde stroming van spanen door de groeven van de frees vanaf alle snijkanten van de tanden.

Een ander doel is het verschaffen van een frees van deze soort, waarbij de buitenste snijkanten zodanig zijn ontworpen, 20 dat zij een spaan snijden met een breedte die aanzienlijk minder is dan die van de buitenste snijkanten, en dus het hiervoor besproken vraagstuk van het vastklemmen voorkomen.

Een verder doel is het verschaffen van een ringfrees met verspringend aangebrachte snijkanten, zodanig ontworpen dat zowel 25 de binnenste als de buitenste snijkanten spanen snijden, die een kleinere breedte hebben dan de betreffende snijkanten.

Een meer bijzonder doel is het opheffen van het vraagstuk van het vastklemmen van spanen, geproduceerd door de buitenste snijkanten van een van lengtegroeven voorziene ringgatfrees met ver-30 springend aangebrachte binnenste en buitenste snijkanten door het vertikaal achter draaien van de buitenste terugloopvlakken van elke tweede tand, en het vertikaal achter draaien van de binnenste terug-loopvlakken van de tussenliggende tand, zodat het radiaal buitenste gedeelte van de buitenste snijkant van één tand een zware spaan 35 snijdt met een breedte die aanzienlijk minder is dan die van de buiten- Γ- Ί αλ- 7 A ~~ ; o · · ---^ - 4 - ste snijkant, en het radiaal binnenste gedeelte van de buitenste snijkant van de volgende tand eveneens een zware spaan snijdt met ongeveer dezelfde breedte, welke twee spanen beduidend smaller zijn dan de diepte van de groef.

5 In de voorkeursuitvoering komt de breedte van de bin nenste snijkant overeen met de lijfdikte, en is het radiaal binnenste gedeelte van de niet ach te rdraai de terugloop vlakken in grotere mate achterdraait dan de achterdraaide terugloop vlakken.

De uitvnding wordt nader toegelicht aan de hand van 10 de tekening, waarin: fig. 1 een ruimtelijk aanzicht is van één uitvoeringsvorm van de frees, fig. 2 een ruimtelijk aanzicht is van een gedeelte van de frees, 15 fig. 3 een aanzicht is van een gedeelte van de frees vanaf het voorvlak van een van de freestanden, fig. 4 een onderaanzicht is van de in fig. 3 weergegeven tand, fig. 5 een aanzicht is van een gedeelte van de tand, 20 volgende op die, weergegeven in fig. 3, fig. 6 een onderaanzicht is van de tand volgens fig.5, fig. 7 de voortschrijding toont van de opeenvolgende tanden van de frees in een werkstuk, fig. 8 een ruimtelijk aanzicht is van een andere uit-25 voeringsvorm van de frees, de fig. 9-13 met de fig. 2-6 overeenkomende aanzichten zijn van de frees volgens fig. 8, fig. 14 de voortschrijding toont van twee opeenvolgende tanden van de frees volgens fig. 8 in een werkstuk, en 30 de fig. 15 en 16 aanzichten zijn van een gedeelte van twee opeenvolgende tanden van nog een andere uitvoeringsvorm van de frees.

De in fig. 1 weergegeven ringgatfrees 10 is ontworpen voor het vormen van gaten in metaal. De frees bevat een lichaam 12 35 en een schacht 14. Het freeslichaam 12 heeft een omgekeerde beker- \· ;· λ V, «v - . - 1 , ♦ * - 5 - • gedaante, voorzien van een zijwand 16, waarvan de lengte groter is dan de dikte van het werkstuk, waarin het gat moet worden gesneden.

Het onderste einde van de zijwand 16 is langs de omtrek uitgevoerd met een aantal volgens de omtrek op afstand liggende snijtanden. Bij 5 de afgebeeld uitvoeringsvorm zijn de snij temden verdeeld in twee groepen, te weten een eerste groep 18 en een tweede groep 20. De tanden 18, 20 zijn afwisselend zodanig aangebracht, dat één tand 20 volgens de omtrek tussen opeenvolgende tanden 18 is geplaatst. Een spiraalvormige groef 22 strekt zich naar boven uit langs de buitenom-10 trek van de frees nabij elke tand. De opeenvolgende groeven 22 worden gescheiden door een veld 24 aan de buitenomtrek van de frees. De voorste rand van elk veld 24 is uitgevoerd met een smal randgebied 25. De gedeelten van de ringzijwand 16 van de frees tussen opeenvolgende tanden 18, 20, omvatten lijven 26. Het radiale buitenvlak 28 15 van elk lijf 26 bepaalt de radiale binnenwand van elke groef 22. De diepte van de groef 22 is ongeveer gelijk aan of kan iets groter zijn of kleiner dan de dikte van het lijf 26. Elke groef bevat een in om-treksrichting voorste zijwand 30 en achterste zijwand 32.

Bij de afgebeeld frees is elke tand 18, 20 uitgevoerd 20 met drie snijkanten 34, 36, 38. De snijkant 38 heeft twee gedeelten 38a, 38b, zoals hierna wordt uiteengezet. De snijkant 34 ligt naar voren in de draairichting op afstand vanaf de zijkant 36, die naar voren in de draairichting op afstand ligt van de snijkant 38. De snijkant 34 bevindt zich aan het onderste einde van het achterste 25 vlak 40 van een binnenste uitsparing 42, gevormd in het lijf 26.

Het bovenste einde van de uitsparing 42 loopt schuin radiaal naar buiten in een opwaartse richting, aangegeven bij 44. De snijkant 36 bevindt zich aan het onderste einde van het achterste vlak 46 van een tweede uitsparing 48, die onmiddellijk grenzende aan de binnenste 30 uitsparing 42 eveneens is gevormd in het lijf 26. Het bovenste einde van de tweede uitsparing 48 is naar boven gekromd in een radiaal buitenwaartse richting, aangegeven bij 50, boven de binnenste uitsparing 42. De snijkanten 34, 36 zijn gescheiden door een volgens de omtrek zich uitstrekkende schouder 51 aan het onderste einde van het 35 radiale binnenvlak 52 van de uitsparing 48. De snijkant 38 bevindt — a ï» «y ï

tl* * t ' J

I ♦ - 6 - zich aan het onderste einde van het achterste vlak 32 van de groef 22 en ligt naar achteren qp afstand vanaf de snijkant 36 door een schouder 54 aan het onderste einde van de groef 22.

Het bodemvlak van elke tand is uitgevoerd met twee 5 teruglopende stelvlakken 56, 58. In de bedrijfstoestand van de frees (fig. 1) loopt het radiale binnenste terugloopvlak 56 axiaal schuin naar boven en radiaal naar binnen, waarbij het radiaal buitenste terugloopvlak 58 schuin axiaal naar boven loopt en radiaal naar buiten. Bovendien loopt elk deze terugloopvlakken eniger mate, bij-10 voorbeeld 8-10° in de omtreksridating schuin naar boven vanaf de bijbehorende snijkanten voor het verschaffen van de noodzakelijke stel hoek voor de snijkanten wanneer het gereedschap wordt gedraaid. De twee terugloopvlakken 56, 58 snijden in een naar beneden zich uitstrekkende top 60, die weer de radiaal buitenste snijkant 38 snijdt 15 voor het verdelen daarvan in een radiaal buitenste kantgedeelte 38a en een radiaal binnenste kantgedeelte 38b. De radiale helling van het terugloopvlak 58 is in het bereik van 5-35° ten opzichte van de horizontaal, en is bij voorkeur ongeveer 10°. Het binnenste terugloopvlak 56 loopt schuin radiaal ten opzichte van de horizontaal 20 onder een hoek van -3 tot +25°, en bij voorkeur ongeveer 15°. Als gevolg van de helling van de terugloopvlakken 56, 58 in zowel de radiale als de omtreksrichting, zij- de snijkanten 34, 36, 38 niet alleen verspringend aangebracht in de omtreksrichting, zoals weergegeven in de fig. 4 en 6, maar er ook vertikaal, gezien vanaf het 25 voorvlak van de tand, zoals weergegeven in de fig. 3 en 5.

Met de tot hier beschreven frees zijn de door de snijkanten 34, 36 gesneden spanen smaller dan de diepte van de groeven 22, en zij kunnen derhalve gemakkelijk worden opgenomen door de groeven. Wanneer de snijkant 38 echter over de gehele breedte een 30 spaan snijdt, zet deze onmiddellijk na het snijden uit en heeft de neiging vast te klemmen tussen de schouder 54 en de wand van het gat, dat wordt gesneden. Het doel van de uitvinding is deze klemwerking te voorkomen door het door elke buitenste snijkant 38 laten snijden van een spaan met een breedte, die kleiner is dan die van de kant 38. 35 Te zien is, dat de top 60 aan de tand 18, radiaal naar : 7 w v ·. .· *. ·.; * „* - 7 - binnen ligt ten opzichte van de top 60 aan de tand 20. De radiaal verspringende toppen 60 aan de opeenvolgende tanden van de frees zijn het gevolg van het feit, dat het terugloopvlak 58 aan elke tand 18 over de gehele radiale afmeting naar boven ten opzichte van het terug-5 loopvlak 58 van elke tand 20 vertikaal is achterdraaid. Dit heeft op zichzelf tot gevolg, dat de tcp 60 van elke tand 18 radiaal naar binnen ligt ten opzichte van de top 60 van elke tand 20. Overeenkomstig de uitvinding is het terugloopvlak 56 van elke tand 20 op dezelfde wijze over de gehele radiale afmeting naar boven ten opzichte van 10 het terugloopvlak 56 van elke tand 18 achterdraaid. Het ach te rdraaien van de terugloopvlakken 56 van de tand 20 verplaatst de toppen 60 in aanvullende mate radiaal naar buiten ten opzichte van de toppen 60 aan de tanden 18.

De mate waarin deze terugloopvlakken vertikaal zijn 15 achterdraaid is niet kritisch, maar moet in elk geval groter zijn dan de gewenste theoretische spaanbelasting op elke tand. Indien bijvoorbeeld een frees met zes tanden over 0,3 mm per omwenteling vooruit wordt bewogen, is de theoretische spaanbelasting qp elke tand gelijk aan 0,05 mm. Indien dus de theoretische spaanbelasting qp elke tand 20 gelijk is aan 0,05 mm, moeten de terugloopvlakken 56, 58 op de bovenbeschreven wijze vertikaal zijn achterdraaid over een afstand van meer dan 0,05 mm. Aannemende dat een spaanbelasting van 0,05 mm een normale minimale spaanbelasting is, waarbij een gereedschap kan worden bedreven, en dat een spaanbelasting van ongeveer 0,13 mm een normale 25 maximale spaanbelasting is, waarbij een ringfrees van deze soort wordt bedreven, moet de vertikale achterdraaiing van de terugloopvlakken 56, 58 als praktische maatregel in het bereik liggen van 0,08-0,03 mm.

Bij grote zware frezen kan echter de voedingssnelheid zodanig zijn, ( dat een spaanbelasting wordt geproduceerd van aanzienlijk meer dan 30 0,13 mm, zodat de achterdraaiing dan kan oplopen tot 0,51 mm. Als praktische maatregele verdient het de voorkeur deze oppervlakken te achterdraaien in de mate van 0,18-0,25 mm, en bij voorkeur ongeveer 0,23 mm. Duidelijk moet zijn, dat de maximale mate van achterdraaiing samenhangt met de radiale hellingshoeken van de terugloopvlakken, 35 en de breedte van de buitenste snijkant, zodat de top 60 na het achterin ** - — ·- * 2 ·' . . <, ) * ¥ - 8 - * draaien wel de buitenste snijkant 38 snijdt maar niet de tussenlig gende snijkant 36.

Het is bijzonder wenselijk de binnenste en buitenste terugloopvlakken zodanig te achterdraaien, dat de toppen van opeen vol-5 gende tanden radiaal pp ongeveer gelijke afstanden liggen vanaf de radiale hartlijn van de groef. Wanneer de toppen op deze wijze zijn geplaatst, snijden de buitenste snijkanten van opeenvolgende tanden spanen met een ongeveer gelijke breedte, welke spanen elk slechts iets breder zijn dan de helft van de groefdiepte. Dit heeftt tot 10 gevolg, dat alle spanen een maximale speling hebben in de groeven 22.

De snijwerking, geproduceerd door het tot nu toe beschreven gereedschap, is het best verduidelijkt in de opeenvolgende aanzichten van fig. 7. Deze aanzichten tonen een ringfrees van de beschreven soort met zes tanden. De tanden, aangeduid met 1, 3 en 5 15 (aangeduid links in fig. 7) komen overeen met de tanden 18, waaraan het terugloopvlak 58 vertikaal is achterdraaid, en de tanden, aangeduid met 2, 4 en 6 in fig. 7 komen overeen met de tanden 20, waaraan het radiaal binnenste terugloopvlak 56 vertikaal is achterdraaid.

De opeenvolgende aanzichten van fig. 7, die voortschrijden in een 20 neerwaartse richting, tonen de werking van de opeenvolgende tanden van de frees voor opeenvolgende draai voortbewegingen, gelijk aan de spoed tussen opeenvolgende tanden.

In het aanzicht a van fig. 7, is de frees afgebeeld ' in een stand, waa'bij de snijkant 36 net is begonnen door te dringen 25 in het bovenste oppervlak van het werkstuk, en dus een smalle spaan 62 te snijden van het bovenvlak van het werkstuk. In deze stand, heeft de naar boven achterdraaide snijkant 38 van de tand 1 nog niet het werkstuk aangegrepen, en staat het onderste punt van de snijkant 34 op het punt het werkstuk aan te grijpen. Wanneer de frees over 30 één tandspoed is gedraaid en axiaal voortuit is bewogen vanuit de in het aanzicht a van fig. 7 weergegeven stand, snijdt de snijkant 38 van de tand 2 in het werkstuk voor het produceren van een spaan 64. De snijkanten 34, 36 van de tand 2 zijn vertikaal achterdraaid over een afstand, die groter is dan de theoretische spaanbelasting, gepro-35 duceerd door de axiale voedingssnelheid, en de snijkant 36 ligt dus ··* *-* .« ·** «f U r *·.

* * - 9 - feitelijk op afstand boven de groef, eerder gevormd door de betreffende kant 36 van de tand 1.

Bij de volgende draai stap en axiale voortbewegingsstap van de frees, (aanzicht c), is de door de snijkant 36 van de tand 3 5 geproduceerde spaan 62 betrekke lijk dik, aangezien deze snijkant niet vertikaal is achterdraaid, en de snijkant 34 van de tand 3 de spaan 66. Het radiaal binnenste gedeelte van de snijkant 38 aan de tand 3 zet een snede aan en begint een spaan 68 te produceren. Wanneer het gereedschap nog een stap draait (aanzicht d) snijdt het radiale 10 buitenste gedeelte van de snijkant 38 een bredere en diepere groef dan eerder gesneden door de kant 38 van de tand 2, zodat de spaan 64 breder en dikker is dan de spaan, geproduceerd door het binnenste gedeelte van de snijkant 38 van de voorgaande tand. Aangezien de kanten 34, 36 van de tand 4 vertikaal zijn achterdraaid over een afstand, 15 die groter is dan de spaanbelasting, liggen zij op afstand boven de bodems van de groef, gevormd door de betreffende snijkanten van de tand 3. Aanzicht e verduidelijkt de snijwerking van de tand 5 na een aanvullende draaistap en voedingsstap. De snijkanten 34, 36 snijden dan een spaan 62,66 met volledige breedte, waarbij echter alleen het 20 radiaal binnenste gedeelte van de snijkant 38 werkzaam is, zodat de daardoor gesneden spaan 68 breder is dan de spaan, gesneden door het binnenste gedeelte van de snijkant 38 van de tand 3.

Hoewel de spanen 62, 66 in breedte overeenkomen met de snijkanten 36, 34,en deze spanen direct na het vormen enigszins 25 uitzetten, hebben zij niet de neiging tot vastklemming in de frees indien zij betrekkelijk smal zijn, omdat zodra de spaan 66 is gevormd, deze radiaal naar buiten wordt geleid in de naburige groef 22 door het bovenvlak 44 van de uitsparing 42. Zodra de spaan 62 is gevormd, wordt deze eveneens radiaal naar buiten geleid in de naburige groef 30 22 door het bovenste oppervlak 50 vein de tweede uitsparing 46. De smalle spanen, gevormd door de snijkanten 34, 36, worden dus geleid in de naburige groef 22 direct na te zijn gevormd, en zij stromen, aangezien de radiale diepte van de groef 22 aanzienlijk groter is dan de breedte van de spanen 62, 66, gewoonlijk vrij naar boven in 35 de groef op een onbelemmerde wijze.

Z Z 3 « ♦ - 10 -

Uit de voorstelling in de aanzichten e-j van fig. 7 is te zien/ dat nadat alle snijkanten in het werkstuk zijn doorgedrongen, elk der snijkanten 38a en 38b een spaan produceert met een kleinere breedte dan de totale breedte van de snijkant 38. Het radiaal buiten-5 ste gedeelte van de kant 38 aan elke tweede tand snijdt dus een spaan 64, en het radiaal binnenste gedeelte van elke snijkant aan de tussenliggende tand snijdt een spaan 68. Aangezien elk der spanen 64, 68 smaller is dan de radiale diepte van de groef 22, bewegen deze spanen derhalve vrij door de groeven.

10 Aangezien de terugloopvlakken 56, 58 afwisselend ver tikaal zijn achterdraaid, zoals beschreven in een mate, die groter is dan de theoretische spaanbelasting, is het duidelijk, dat nadat alle tanden in het werkstuk zijn doorgedrongen, alle spanen betrekkelijk dik zijn en een feite maximale dikte hebben, die groter is dein de 15 theoretische spaanbelasting. Wanneer spanen betrekkelijkdik zijn, hebben zij de neiging in het algemeen recht te blijven in plaats van strak te zijn qpgekruld, zodat zij dus niet de neiging hebben dooreen te strengelen met andere spanen, en dus gemakkelijker naar boven stromen door de groeven van de frees. Aangezien alle terugloopvlakken 58 20 hellen ten opzichte van de horizontaal onder een betrekkelijk kleine hoek, bij voorkeur ongeveer 10°, worden de in eerste instantie door het kantgedeelte 38a gesneden spanen bovendien in het algemeen recht naar boven geleid in de groef in plaats van radiaal naar binnen tegen het radiale binnenvlak van de groef. Dit verbetert de onbelemmerde 25 vrije stroming van alle spanen, gevormd door de snijkanten, naar boven door de groeven.

Zoals eerder opgemerkt, worden het koppel en de kracht in lengterichting, vereist voor het drijven van de frees, drastisch verminderd wanneer de stroming van de spanen weg van de snijkanten en 30 naar boven door de groeven, onbelemmerd is. Ook worden de snijkanten veel minder snel bot, en wordt de levensduur van de frees verlengd. Aangezien de snijkanten scherp blijven en de spanen niet vastklemmen tegen de wand van het gat, dat wordt gesneden, is bovendien de verkregen oppervlakte-afwerking veel beter dan die, verkregen met bekende 35 frezen.

Τ’ " '* '1 1 « .» - 11 - * Volgens de uitvinding verschaffen alleen de snijkanten 34, 36 van afwisselende tanden, een snijwerking. Aangezien de snijkanten 34, 36 van de tanden 20 (te weten 2, 4 en 6 van de in de fig.

1-7 afgebeelde uitvoeringsvorm) geen snijwerking uitvoeren, kunnen de 5 snijkanten 34, 36 aan deze tanden volledig worden weggelatem. Dit kan gemakkelijk tot stand worden gebracht voor het volledig langs de breedte daarvan afslijpten van elke tand 20, zoals met de radiale streeplijn 70 in de fig. 2 en 4 is aangegeven. In dit geval zijn alleen de tanden 18 voorzien van binnenste snijkanten 34, 36. Wanneer 10 de tanden 20 zijn uitgevoerd met slechts één enkele buitenste snijkant 38, is de omtreksafmeting van elke tand 20 betrekkelijk kort, en kan de naburige groef 22, aangezien elke tand 20 slechts één enkele smalle spaan snijdt, aanzienlijk smalleer in omtreksrichting zijn dan de groeven, grenzende aan de tanden 18, welke groeven drie smalle spa-15 nen moeten opnemen. Wanneer tanden 20 zijn uitgevoerd met slechts één enkele snijkant, kan dus een groter aantal tanden zijn gevormd aan een frees met een voorafbepaalde diameter. Het grotere aantal tanden heeft niet alleen een sterkere frees tot gevolg, maar ook een sneller snijden met dezelfde oppervlaktesneIheid. Aangezien slechts een gedeelte 20 van de snijkanten aan elke tand feitelijk snijdt, worden de overige gedeelten bovendien gemakkelijk overspoeld met een koelmiddel, dat naar beneden stroomt door de doorgang in de schacht van de frees, zodat de opgewekte warmte snel kan worden verspreid.

De in de fig. 8-14 afgebeelde frees is in het algemeen 25 van de soort, beschreven in het opnieuw uitgegeven Amerikaanse octrooi-schrift 28.416. De afgebeelde uitvoeringsvorm verschilt van de eerder beschreven frees in hoofdzaak, doordat elke tand slechts is uitgevoerd met twee snijkanten in plaats van drie, waarbij de binnenste snijkant 35 zich uitstrekt over de gehele dikte van het lijf 26. Om hierna uit-30 eengezette redenen kan het lijf 26, hoewel de binnenste snijkant 35 in breedte overeenkomt met de dikte van het lijf 26, een dikte hebben, die gelijk is aan ongeveer de helft van of iets groter is dan de wanddikte van de frees. Aangezien de binnenste snijkant 35 zich over de gehele breedte van de frees uitstrekt, is het slechts nodig één enkele 35 uitsparing 42 tussen opeenvolgende tanden te voorzien.

* * · ί v ü - 12 -

Evenals bij de eerder beschreven uitvoeringsvorm, zijn de buitenste terugloopvlakken 58 van de tanden 18 vertikaal achter-draaid, en zijn de binnenste terugloopvlakken 56 van de tanden 22 op soortgelijke wijze achterdraaid. De toppen 60 van de opeenvolgende 5 tanden zijn dus radiaal verspringend aangebracht op dezelfde wijze als bij de eerder beschreven uitvoeringsvorm. Bij de in de fig. 8-14 afgebeelde uitvoeringsvorm echter, waarbij de binnenste snijkant 35 zich uitstrekt over de gehele dikte van het lijf 26, zijn de binnenste terugloopvlakken 56 van de tanden 18 achterdraaid op de in de 10 fig. 9, 12 en 13 weergegeven wijze. Deze terugloopvlakken zijn naar boven achterdraaid over slechts een gedeelte van de breedte, te weten het radiaal binnenste gedeelte. Dit verdeelt de binnenste snijkanten 35 van de tanden 18 in een radiaal binnenste gedeelte 35a en een radiaal buitenste gedeelte 35b. Zoals weergegeven in de fig. 9 en 13 zijn 15 de terugloopvlakken 56 van de tanden 18 op deze wijze achterdraaid over de gehele omtreksafmeting, zodat de terugloopvlakken 56 zijn verdeeld in twee gedeelten 56a en 56b, waarvan de snijlijn is aangeduid met 61.

Bij de snijkant 35 ligt de snijlijn 61 bij voorkeur 20 radiaal naar binnen vanaf de schouder 54 op een afstand van één-kwart tot één-helft van de dikte van het lijf 26. Zoals hierna uiteengezet, produceert dit spanen met de gewenste afmeting door de binnenste snijkanten. Aangezien de binnenste terugloopvlakken 56 van de tanden 20 zijn achterdraaid is het voor het verkrijgen van de gewenste snijwer-25 king essentieel, dat de oppervlakken 56b van de tanden 18 in grotere mate zijn achterdraaid, bij voorkeur tussen 2 en 3 maal de achter-draaiing van de terugloopvlakken 56 van de tanden 20. Indien de terugloopvlakken 56 van de tanden 20 bij voorkeur ongeveer 0,25 mm zijn achterdraait, moet de mate van achterdraaiing van de terugloopvlakken 30 56b van de tanden 18 bij de binnenomtrek van de frees ongeveer 0,51 - 0,76 mm zijn.

De snijwerking, geproduceerd door het in de fig. 8-13 weergegeven gereedschap, is het duidelijkst afgebeeld in de opeenvolgende aanzichten van fig. 14. Aangezien de terugloopvlakken 56, 58 35 van de opeenvolgende tanden op dezelfde wijze zijn achterdraaid als 8 o 0 ; o o - 13 - ’ bij de eerder beschreven uitvoeringsvorm, is het duidelijk, dat de buitenste snijkanten 38 van de opeenvolgende tanden de in fig. 14 met 64 en 68 aangeduide spanen produceren, die gelijk zijn aan de overeenkomstige spanen, afgebeeld in fig. 7. De binnenste snijkanten 5 echter vein de opeenvolgende tanden snijden elk een spaan met een breedte, die kleiner is dan die van de snijkant 35. Aangezien de terugloop-vlakken 56b van elke tand 18 zijn ach te rdr aai d, zoals weergegeven in de fig. 12 en 13, is het duidelijk, dat het radiaal buitenste gedeelte van de snijkant 35 aan elke tand 18 een spaan, in fig. 14 aangeduid 10 met 63b, snijdt, en het radiaal binnenste gedeelte van de snijkanten 35 aan elke tand 20 een spaan 63a produceert. De breedten van de spanen 63a en 63b is afhankelijk van de radiale plaats van de snijlijn 61. Aangezien de radiaal binnenste spaan 63a radiaal over een grotere afstand moet lopen voor het bereiken van een groef 22 van de frees, 15 verdient het de voorkeur, dat de spanen 63a een kleinere breedte hébben dan de spanen 63b. Zoals weergegeven in fig. 14, waarin de snijlijn 61 op een afstand van de schouder 54 ligt van ongeveer êén-derde van de dikte van het lijf 26, is de spaan 63a dus aanzienlijk smaller dan de spaan 63b.

20 Een andere uitvoeringsvorm is afgebeeld in de fig.

15 en 16. De frees volgens deze uitvoeringsvorm is in het algemeen gelijk aan die, afgebeeld in de fig. 8-14, doordat één enkele snijkant 37 aanwezig is aan het lijfgedeelte van de frees, maar dat twee snijkanten aanwezig kunnen zijn, zoals afgebeeld in de fig. 1-7. De 25 terugloop vlakken van de opeenvolgende tanden zijn afwisselend achter- draaid, zoals bij de hiervoor beschreven uitvoeringsvormen, maar op een iets andere wijze. De tanden, zoals oorspronkelijk gevormd, hebben dus binnenste terugloopvlakken 56 en buitenste te rugloopvlakken 58, die snijden in een naar beneden zich uitstrekkende top 63. Aan 30 elke tand 18 (fig. 16) is het buitenste terugloopvlak 58 vertikaal achterdraaid vanaf de top 63 naar de buitenomtrek van de frees, zoals aangeduid bij 58c. De mate van achterdraaiing van het terugloopvlak 58c bij de buitenomtrek van de frees is in het eerder aangeduide bereik, te weten 0,08-0,51 mm in afhankelijkheid van de beoogde 35 spaanbelasting, en bij voorkeur in het bereik van 0,18-0,25 mm.

»» ’ 'a *7 SC,.;-: · ) - 14 -

Op gelijke wijze zijn de binnenste terugloopvlakken 56 van de tanden 20 (fig. 15) vertikaal naar boven achterdraaid in de gewenste mate vanaf de top 63 in een radiaal binnenwaartse richting, zoals aangeduid bij 56d. Wanneer de opeenvolgende tanden op deze wijze zijn 5 achterdraaid, blijven de toppen 63 van alle tanden in dezelfde axiale en radiale stand. Dit is voor frezen met een kleine diameter, die een klein aantal tanden hebben gewenst. Wanneer de frees bijvoorbeeld slechts vier tanden heeft, grijpen alle vier toppen 63 gelijktijdig het werkstuk aan en zetten een snede aan en snijden, en produceren 10 dus minder trilling en een grotere nauwkeurigheid dan indien slechts twee van de toppen in eerste instantie het werkstuk aangrijpen.

Fig. 16 toont ook een andere manier voor het achter-draaien van het radiaal binnenste gedeelte van de binnenste snijkant 37. Hierbij is de binnenste snijkant van elke tand 18 verdeeld in 15 radiaal binnenste en buitenste gedeelten 37a en 37b door het slijpen van een vertikale schouder aan het binnenste terugloopvlak 56, zoals aangeduid bij 37c. Evenals bij de in de fig. 8-14 afgebeelöfe uitvoeringsvorm, moet de aan het snijkantgedeelte 37a gegeven vertikale achterdraaiing groter zijn, bij voorkeur tussen twee en drie maal de 20 achterdraaiing, voorzien aan de binnenste kant 37 van de tand 20. De plaats van de schouder 37c in radiale richting wordt bepaald door dezelfde factoren, die de plaats van de snijlijn 61 van in de fig.

12 en 13 af geheelde frees beheersen, te weten de gewenste onderlinge afmetingen van de spanen, geproduceerd door de opeenvolgende binnen-25 ste snijkanten.

Het is duidelijk, dat veranderingen en verbeteringen kunnen worden aangebracht zonder buiten het kader van de uitvinding te treden.

-v =»7 λ — .** «7 O Λ

v ^ J

Claims (18)

1. Ringgatfrees, gekenmerkt door een freeslichaam met een in het algemeen cirkelvormige cilindrische zijwand, voorzien vein een aantal langs de omtrek aan het onderste einde op afstand liggende 5 snijtanden, en van een aantal in de zijwand vanaf het onderste einde naar boven zich uitstrekkende groeven, waarbij elke tand met de volgende is verbonden door een volgens de omtrek zich uitstrekkend lijf grenzende aan de binnenomtrek van de zijwand, welke lijven radiaal naast de groeven liggen, waarbij elke groef is voorzien van in de om-10 treksrichting qp afstand liggende voorste en achterste zijwanden, en van een volgens de omtrek zich uitstrekkende binnenwand, die het radiale buitenvlak van het lijf bepaalt, en de afwisselende tanden een radiaal binnenste snijkant hebben, gevormd aan het lijf, door uitsparingen in het lijf, die zich vanaf elk der binnenste snijkanten 15 naar boven uitstrekken en radiaal naar buiten uitmonden in de naburige groef, waarbij alle tanden een radiaal buitenste snijkant hebben, bepaald door het onderste einde van de achterste zijwand van de naburige groef, de radiaal buitenste snijranden van de afwisselende tanden volgens de onttrek naar achter verspringend zijn aangebracht ten op-20 zichte van de binnenste snijkant van de tand met betrekking tot de draairichting van de frees, elke tand een radiaal binnenste terugloop-vlak heeft, dat naar teneden en radiaal naar buiten helt, en een radiaal buitenste teruglocpvlak, dat naar beneden en radiaal naar binnen helt, waarbij de terugloopvlakken snijden in een in het al-25 gemeen volgens de onttrek zich rits trekkende top, die bij het voorste einde de radiaal buitenste snijkant snijdt, de radiaal buitenste terugloopvlakken van de afwisselende tanden naar boven zijn achterdraaid ten opzichte van de radiaal buitenste terugloopvlakken van de tanden tussen de afwisselende tanden, het radiale binnenste terugloop vlak 30 van de tussenliggende tanden naar boven zijn achterdraaid ten opzichte van de buitenste terugloopvlakken van de afwisselende temden, de mate van de achterdraaiing zodanig is, dat de buitenste snijkant van elk der afwisselende tanden alleen een spaan snijdt langs een radiaal binnenste gedeelte daarvan, en de buitenste snijkant van elk der tus-35 senliggende tanden alleen een spaan snijdt langs het radiale buitenste — ^ — « "*

0 J ____ >- « - 16 - * v * gedeelte daarvan, waardoor de spanen, gesneden door alle buitenste snijkanten een breedte hebben, die kleiner is dan de radiale diepte van de groeven.

2. Frees volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de 5 binnenste en buitenste terugloopvlakken over de gehele radiale afmeting zijn achterdraaid, zodat de toppen van de afwisselende tanden radiaal naar binnen zijn geplaatst ten opzichte van de toppen van de tussenliggende tanden.

3. Frees volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de 10 radiaal buitenste terugloopvlakken van de afwisselende tanden geleidelijk meer zijn achterdraaid vanaf de toppen in een radiaal buitenwaartse richting, waarbij de binnenste terugloopvlakken van de tussenliggende tanden geleidelijk meer zijn achterdraaid vanaf de toppen in een radiaal binnenwaartse richting.

4. Frees volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de binnenste en buitenste terugloopvlakken vertikaal ongeveer 0,08 -0,051 mm zijn achterdraaid.

5. Frees volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de binnenste en buitenste terugloopvlakken vertikaal ongeveer 0,18 - 20 0,25 mm zijn achterdraaid.

6. Frees volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de tussenliggende tanden zijn uitgevoerd met binnenste snijkanten, die in hoofdzaak gelijk zijn aan de binnenste snijkanten van de afwisselende tanden.

7. Frees volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de radiaal binnenste gedeelten van de binnenste terugloopvlakken van de afwisselende tanden, vertikaal naar boven zijn achterdraaid in een grotere mate dan de achterdraaiing aan de terugloopvlakken van de tussenliggende tanden, zodat het radiaal buitenste gedeelte van de 30 binnenste snijkant van elke afwisselende tand, en het radiale binnenste gedeelte van de binnenste snijkant van elke tussenliggende tand, elk een spaan snijden met een kleinere breedte dan de binnenste snijkant.

8. Frees volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de 35 mate van achterdraaiing van de radiaal binnenste gedeelten van de . a» * *·. .1 "* *rr J : ‘J % ' Μ - 17 - * binnenste terugloop vlakken van de afwisselende tanden aan de binnen omtrek van de frees, tussen ongeveer twee en drie maal de achterdraai-ing is van de binnenste terugloopvlakken van de tussenliggende tanden bij de binnenomtrek van de frees.

9. Prees volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de breedte van het radiale binnenste gedeelte van de binnenste snijkant tussen ongeveer de helft en drïe-kwart is van de breedte van de binnenste snijkant.

10. Frees volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat 10 het radiale binnenste gedeelte van de binnenste snijkanten in een radiaal binnenwaartse richting geleidelijk meer is achterdraaid.

11. Frees volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de radiale binnenste gedeelten van de binnenste terugloopvlakken vertikaal op afstand liggen boven de radiale buitenste gedeelten van 15 de binnenste terugloopvlakken en daarmee zijn verbonden door een in omtreksridating zich uitstrekkende schouder.

12. Frees volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de binnenste en buitenste terugloopvlakken zodanig zijn achterdraaid, dat de toppen van de afwisselende en tussenliggende tanden radiaal 20 een ongeveer gelijke afstand hebben vanaf de radiale hartlijn van de groeven.

13. Frees volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de radiale buitenste terugloopvlakken onder een hoek van ongeveer 10° radiaal hellen ten opzichte van de horizontaal.

14. Frees volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de radiaal binnenste terugloopvlakken ander een hoek van ongeveer 15° radiaal hellen ten opzichte van de horizontaal.

15. Frees volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat elke afwisselende tand aan het lijf daarvan is uitgevoerd met twee 30 radiaal aangrenzende snijkanten, te weten een radiale binnenste snijkant en een snijkant, radiaal tussen de binnenste snijkant en de buitenste snijkant, welke tussenliggende snijkant volgens de omtrek naar achter verspringend is aangebracht ten opzichte van de binnenste snijkant naar voren ten opzichte van de buitenste snijkant met betrek- 35 king tot de draairichting van de frees, waarbij het lijf is uitgevoerd > ·' — 1 -* *r : .’· · * * - 4 * - ----— » _ te - 18 - »> met een tweede uitsparing, die zich naar boven uitstrekt vanaf de tussenliggende snijkant en radiaal naar buiten uitmondt in de nabu-• rige groef.

16. Frees volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de 5 tussenliggende tanden zijn uitgevoerd met slechts één enkele snijkant, die zich in het algemeen radiaal uitstrekt vanaf de buiten- naar de binnenomtrek van de frees, waarbij het radiaal binnenste gedeelte van de enkelvoudige snijkanten zich bevindt boven de binnenste snijkanten van de afwisselende tanden, zodat alleen het radiaal buitenste 10 gedeelte van de enkelvoudige snijkanten een snijwerking verschaft wanneer de frees wordt gedraaid en gevoed in een werkstuk.

17. Frees volgens conclusie 16, met het kenmerk, dat het gedeelte van de enkelvoudige snijkant, dat een snijwerking verschaft, zich radiaal naar binnen uitstrekt vanaf de top naar het 15 buitenoppervlak van het lijf.

18. Frees in hoofdzaak zoals in de beschrijving beschreven en in de tekening weergegeven. ••"v ·** ,v '' et ' J i “-ai)