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Patent Searching and Data


Title:
WHIRLING RING WITH UNEQUAL PITCH
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/180008
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to a whirling ring (1) for external whirling about an axis of rotation (2), comprising a support ring (10) with a through-hole (11) having an internal circumference, in which a multiplicity of receptacles (14) are formed in a manner spaced apart from one another, into which cutting tools (12) with at least one cutter (20) having at least one cutting edge (21) are in each case insertable and fastenable, wherein the cutting tools (12) project radially beyond the internal circumference in the direction of the axis of rotation (2), such that the at least one cutting edge (21) is able to be brought into contact with a workpiece (31) to be machined that extends within the through-hole (11). In this case, a multiplicity of cutting tools (12) are arranged around the circumference of the whirling ring (1) at an unequal pitch.

Inventors:
LUSTI HANSPETER (CH)
FLURY DANIEL (CH)
Application Number:
EP2019/056819
Publication Date:
September 26, 2019
Filing Date:
March 19, 2019
Export Citation:
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Assignee:
FRIEDRICH GLOOR AG (2543, CH)
International Classes:
B23G5/18
Foreign References:
DE102014104512A12015-10-01
DE102007060554A12009-06-18
DE10020111A12001-10-25
DE102014104512A12015-10-01
DE102007060554A12009-06-18
Attorney, Agent or Firm:
BOVARD AG (3013, CH)
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Claims:
Patentansprüche

1. Wirbelring (1 ) zum Aussenwirbeln um eine Rotationsachse (2), umfassend

- einen Tragring (10) mit einem Durchgangsloch (1 1 ) mit einem In- nenumfang, an welchem auf einer Seite beabstandet zueinander eine Vielzahl von Aufnahmen (14) ausgebildet sind, in welche

- jeweils Schneidwerkzeuge (12) mit mindestens einer Schneide (20) mit mindestens einer Schneidkante (21 ) einsetzbar und befestigbar sind, wobei die Schneidwerkzeuge (12) radial über den Innenumfang in Richtung Rotations- achse (2) ragen, so dass die mindestens eine Schneidkante (21 ) in Kontakt mit einem innerhalb des Durchgangslochs (1 1 ) sich erstreckenden zu bearbeiten den Werkstücks (31 ) bringbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl der Schneidwerkzeuge (12) entlang eines Umfangs des Wirbelrings (1 ) auf ei ner Seite in einer unregelmässigen Teilung angeordnet ist. 2. Wirbelring (1 ) gemäss Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein Teilungswinkel (24) bei der unregelmässigen Teilung der Vielzahl der Schneidwerkzeuge (12) gegenüber einem Standardteilungswinkel (26) mit re gelmässiger Teilungsanordnung eine Abweichung im Bereich von +/- 0,5° bis 4° aufweist.

3. Wirbelring (1 ) gemäss einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, dass 3 bis 12 Schneidwerkzeuge (12) an dem Wirbelring (1 ) auf- nehmbar sind.

4. Wirbelring (1 ) gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf beiden Seiten des Wirbelrings (1 ) Schneid- Werkzeuge (12) in entsprechend ausgebildeten Aufnahmen (14) angeordnet sind.

5. Wirbelring (1 ) gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Wirbelring (1 ) Schneidwerkzeuge (12) unterschiedlichen Typs (28, 30) aufnehmbar sind.

6. Wirbelring (1 ) gemäss Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass Schneidwerkzeuge (12.1 , 12.3, 12.5) eines ersten Typs (28) zur Herstellung ei nes ersten Profils (32) und Schneidwerkzeuge (12.2, 12.4, 12.6) eines zweiten Typs (30) zur Herstellung eines zweiten Profils (34) an dem Wirbelring (1 ) anordenbar sind.

7. Wirbelring (1 ) gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidwerkzeuge (12) als Wendeschneid platten (18) ausgebildet sind.

8. Wirbelring (1 ) gemäss Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die als Wendeschneidplatte (18) ausgebildete Schneidwerkzeuge (12) mit ei nem Drallwinkel (40) ausgebildet ist. 9. Wirbelring (1 ) gemäss Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Drallwinkel (40) mit einer Senkrechten zur Längsachse (42) der Wende schneidplatte (18) einen Winkel von +/- 15°, bevorzugt von +/- 12°einschliesst.

10. Wirbelring (1 ) gemäss einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge kennzeichnet, dass die Schneidwerkzeuge (12) als Zirkularmesser ausgebildet ist.

1 1. Wirbelring (1 ) gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmen (14) in Form und Gestalt dem aufzunehmenden Schneidwerkzeug (12) entsprechen und in einer Anordnung gemäss der unregelmässigen Teilung am Wirbelring (1 ) ausgebildet sind. 12. Wirbelring (1 ) gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidwerkzeuge (12) in den Aufnahmen (14) in einer Ebene senkrecht zur Rotationsachse (2) angeordnet und fixierbar sind.

13. Wirbelring (1 ) gemäss Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Schneidwerkzeug (12) auf einer Lagerfläche der entsprechenden Aufnahme (14) gelagert und jeweils mittels eines Befestigungselements fixier bar ist. 14. Wirbelring (1 ) gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieser ausgebildet ist, um in einer Bearbeitungs maschine eingesetzt zu werden, welche für eine Dreh-, Bohr- und/oder Fräsbe arbeitung eingerichtet ist.

15. Wirbelring (1 ) gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieser ausgebildet ist, um ein Werkstück mit ei nem Längen-zu-Durchmesser-Verhältnis von mindestens 5 zu bearbeiten.

Description:
Wirbelring mit ungleicher Teilung

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wirbelring zum Wirbeln um eine Rotationsachse, insbesondere einen solchen Wirbelring zum Aussenwir- beln von Gewinden, Schnecken, Profilen oder Ähnlichem.

Stand der Technik

Zur Herstellung von umlaufenden, insbesondere aussenliegenden Strukturen, beispielsweise Aussengewinde, Schneckengänge etc. an einem Werkstück, z.B. an einer Welle oder Ähnlichem, sind Wirbelringe bzw. Wirbel- köpfe bekannt. Ein herkömmlicher Wirbelring weist ein Durchgangsloch mit ei nem Innenumfang und eine Mehrzahl von radial in Richtung einer Rotations achse weisenden Schneidwerkzeugen auf, welche mindestens eine Schneid kante haben. Die Schneidwerkzeuge ragen radial über den Innenumfang in Richtung Rotationsachse, so dass mindestens eine der Schneidkanten spanab- hebend oder schneidend an dem Werkstück in einem weitgehenden tangentia len Eingriff steht. Das zu bearbeitende Werkstück ist im Allgemeinen auf einer Werkzeugspindel gelagert und kann innerhalb des Durchganglochs linear be wegt, sowie entlang der Schneidkanten drehbeweglich geführt werden.

Beim Wirbeln kann in Abhängigkeit vom Profil der Schneidwerk- zeuge, deren Ausrichtung relativ zum Werkstück und der Abstimmung der Be wegung des Werkstücks relativ zum Wirbelkopf unterschiedliche Profile herge stellt werden. Insbesondere bei langgestreckten Werkstücken mit einem im Ver hältnis zur Länge geringen Durchmesser und einer Neigung zur Unwucht stellt sich allerdings das Problem von Schwingungen beim Wirbeln, welche die Präzi- sion der erzeugten Strukturen und die Standzeiten der Schneidwerkzeuge ne gativ beeinflussen.

Beim Aussenwirbeln ist bekannt, dass der Wirbelring einen Tragring umfasst, an dem Schneidwerkzeuge, z.B. Wendeschneidplatten, plattenförmige Schneidmesser oder Zirkularmesser, entlang eines Innenumfangs des Wirbel rings in einer definierten Teilung in Umfangsrichtung angeordnet sind. Dabei sind an dem Tragring axial offene Aufnahmen bzw. Taschen vorgesehen, in welche Schneidwerkzeuge im Wesentlichen flächig eingesetzt werden, wobei die Schneidkanten der Schneidwerkzeuge in einer Schneidebene liegen und ei nen Schneidkreis bilden. Die Schneidwerkzeuge sind beispielsweise am Trag- ring in den Aufnahmen direkt in Position mittels Klemmmitteln oder Schraubver bindung lösbar fixiert, so dass sie auswechselbar und nachstellbar sind.

Dabei entspricht die Aufnahme in Geometrie und Grösse dem aufzu nehmenden Schneidwerkzeug. Ferner ist bekannt, dass in schlitzförmigen Ta schen Schneidmesser einsetzbar sind, welche im Wesentlichen senkrecht zur Schneidebene ausgerichtet sind. Im Allgemeinen ist die Anzahl der Aufnahmen vorgegeben und nicht veränderlich, wobei aber eine variierende Anzahl von Schneidwerkzeugen unter Berücksichtigung einer gleichmässigen Anordnung derselben aufnehmbar ist. Allerdings neigen entsprechende Tragringe zur Un wucht.

Bedingt durch eine flächige Anordnung eines Schneidwerkzeugs in einer der Rechteckform der Wendeschneidplatte angepasste Aufnahme, weist in Umfangsrichtung des Tragrings die Aufnahme eine entsprechende Breite auf, wodurch die Anzahl der aufnehmbaren Schneidwerkzeuge begrenzt ist. Dem nach sind im Allgemeinen am Tragring 3 bis 12 Aufnahmen oder Plattensitze für Schneidwerkzeuge vorgesehen. Plattensitze sind vorzugsweise äquidistant an geordnet, können aber auch in einer gewissen Ungleichverteilung zur Modula tion einer Zahneingriffsfrequenz vorgesehen sein.

Aus DE 10 2014 104 512 ist ein Wirbelring bekannt mit einem T rag- ring mit einer grossen Anzahl daran lösbar angeordneter Schneidmesser. An dem Tragring sind demnach an beiden Seiten schlitzartige Taschen ausgebil det, in welche die Schneidmesser eingesetzt und jeweils mittels entsprechend ausgebildeter Klemmelemente in drei orthogonal zueinander stehenden Rich tungen verspannt werden, so dass die Schneidkanten senkrecht bzw. leicht ver dreht zur Wirbelebene orientiert sind. Die Verteilung der Schneidmesser entlang eines Umfangs ist äquidistant, wobei sich die Verteilung auf einer Seite des Wir belrings von derjenigen der anderen Seite unterscheiden kann. Der beschrie ben Wirbelring umfasst viele Komponenten, welche erforderlich sind, um die Schneidwerkzeuge entsprechend in den schlitzförmigen Aufnahmen zu ver spannen.

Aus DE 10 2007 060 554 ist ein Werkzeug zur Erzeugung eines Aus sengewindes bekannt, wobei Gewindeformzähne zur spanlosen Formgebung und eventuell Schneidzähne zur spanabhebenden Bearbeitung in einem Ar beitsbereich axial hintereinander vorgesehen sind. In dem materialverformen den Bereich können die Gewindeformzähne bzw. Gewindeformzähne und Schneidzähne gleichmässig oder ungleichmässig axial hintereinander und/oder in Umfangsrichtung aufeinanderfolgend angeordnet sein. Das Verfahren des Gewindewirbelns wird zunehmend zur Herstel lung von sogenannten Knochenschrauben in der Medizin eingesetzt. Knochen schrauben, welche zum direkten Einschrauben in einen Knochen vorgesehen sind, unterliegen sehr hohen Qualitätsanforderungen. Beispielsweise sollte zur Fixierung eines Implantats das hergestellte Gewinde keine Schneidecken auf- weisen und gratfrei mit hoher Oberflächenqualität sein. Insbesondere für einen medizinischen Einsatz werden Materialien wie Edelstahl, Titan oder Titanlegie rungen verwendet, für welche das Gewindewirbeln geeignet ist.

Bei Wirbelverfahren im Allgemeinen erweist sich das Auftreten von Schwingungen als problematisch, welche die Laufruhe des Wirbelprozesses und so die zu erzeugende Profilqualität negativ beeinflussen. Dies hat auch Auswirkungen auf die Standzeiten der Schneidwerkzeuge und damit auf die Produktivität des Wirbelns generell.

Zusammenfassung der Erfindung

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen bekannten Wirbelring weiterzuentwickeln, welcher sich bei hohen Schnittwerten durch eine hohe Laufruhe und reduzierte Schwingungen beim Wirbeln sowie verbesserte Standzeiten auszeichnet.

Im Allgemeinen umfasst die Bearbeitung eines Werkstücks mehrere unterschiedliche Operationen, um aus einem Rohling, bzw. Halbfabrikat, das fertige Bauteil herzustellen. So kann eine Rundstange mittels Drehen, Fräsen, Bohren und Wirbeln bearbeitet werden, wobei das Wirbeln häufig auf einer se paraten Bearbeitungsmaschine durchgeführtes abschliessendes Bearbeitungs verfahren ist. Um auch den maschinellen Aufwand gering zu halten, sind kombi- nierte Bearbeitungszentren bekannt, welche mittels eines einfach handzuha benden Werkzeugwechsels die unterschiedlichen Bearbeitungsoperationen be reitstellt. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist auch einen Wirbelring vorzusehen, welcher in einem kombinierten Bearbeitungszentrum eingesetzt werden kann, beispielsweise in einer Drehmaschine. Diese Aufgaben werden erfindungsgemäss durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen des erfin- dungsgemässen Wirbelrings sind in den abhängigen Ansprüchen beansprucht.

Aus dem Stand der Technik sind Wirbelringe zum Aussenwirbeln um eine Rotationsachse bekannt, welche einen Tragring mit einem Durchgangsloch mit einem Innenumfang umfassen, an welchem Tragring beabstandet zueinan der eine Vielzahl von Aufnahmen auf mindestens einer Seite ausgebildet sind, in welche jeweils Schneidwerkzeuge mit mindestens einer Schneide mit min destens einer Schneidkante einsetzbar und befestigbar sind. Dabei ragen die Schneidwerkzeuge radial über den Innenumfang in Richtung Rotationsachsen, so dass die mindestens eine Schneidkante in Kontakt mit einem zu bearbeiten den Werkstück bringbar ist. Das Durchgangsloch am Tragring ist zur Durchfüh rung des zu bearbeitenden Werkstücks ausgebildet. Bekannt ist auch, dass die Schneidwerkzeuge in einer regelmässigen Anordnung an dem Wirbelring ange ordnet sind, d.h. in einer Anordnung mit einer regelmässigen Teilung. Ein Ab- stand der Schneidwerkzeuge zueinander wird dabei angegeben über einen Winkel, den zwei benachbarte Schneidwerkzeuge bezogen auf die Rotations achse bilden. Bei einer Anordnung der Schneidwerkzeuge in einem äquidistan ten Abstand sind benachbarte Schneidwerkzeuge in einem definierten gleichen Teilungswinkel, bzw. Standardteilungswinkel, entlang eines Umfangs des Trag- rings zueinander angeordnet.

Im Gegensatz zum Stand der Technik sieht die vorliegende Erfin dung einen Wirbelring vor, an welchem eine Vielzahl von Schneidwerkzeugen entlang eines Umfangs des Wirbelrings auf einer Seite in einer unregelmässi gen Teilung angeordnet ist. Dabei ist vorgesehen, dass die Vielzahl der

Schneidwerkzeuge einen Teilungswinkel zwischen benachbarten Schneidwerk zeugen bilden, welcher gegenüber dem Standardteilungswinkel bei regelmässi- ger Teilungsanordnung im Bereich von +/- 0,5° bis +/- 4° variiert. Demnach kön nen Winkelabstände benachbarter Schneidwerkzeuge voneinander variieren.

Bei einer Bestückung eines Wirbelrings beispielsweise mit neun Schneidwerkzeugen und einer gleichmässigen Teilung entspricht der Standard teilungswinkel 40°. Erfindungsgemäss ist dagegen vorgesehen, dass der Tei- lungswinkel in einem Bereich von +/- 0,5° bis +/- 4° variiert, d.h. in dem genann ten Beispiel variiert der Teilungswinkel benachbarter Schneidwerkzeuge zwi schen 36° und 44°, vorzugsweise zwischen 38,5° und 41 ,5°.

Das beim Wirbelprozess auftretende Schwingungsverhalten ist im Allgemeinen nicht oder nur schwer vorhersehbar und steht in Zusammenhang zum Werkstückgewicht und Werkstückmaterial sowie weiteren Prozessparame tern. Ferner ist das Schwingungsverhalten beeinflusst durch das Länge-zu- Durchmesser-Verhältnis (L/D-Verhältnis) des zu bearbeitenden Werkstücks. Demnach ergeben sich mit grösser werdendem L/D-Verhältnis verstärkte Vibra tionen, welche insbesondere bei der Herstellung von Knochenschrauben zu er- heblichen Problemen führen, die dagegen bei anderen Anwendungen weniger ausgeprägt sind. In der Medizintechnik sind L/D-Verhältnisse von mindestens grösser als 5, aber auch bis 10 oder sogar bis 30 bekannt. Um den beim Wir belprozess auftretenden Schwingungen entgegenzuwirken, wird ein von dem Standardteilungswinkel abweichender Teilungswinkel gemäss einer Ungleich- Verteilung gewählt. Bedingt durch sich wiederholende unregelmässige Eingriffe der Schneidwerkzeuge in die zu bearbeitende Struktur am Werkstück werden Schwingungen erzeugt, welche den auftretenden Schwingungen bzw. deren Frequenz des Wirbelprozesses entgegenwirken und sie damit verringern. Dabei ist zu berücksichtigen, dass die bei einer Ungleichverteilung auftretenden Be- lastungen der Schneidwerkzeuge nicht zu gross werden. Insbesondere bei ei nem grösseren Teilungswinkel als der Standardteilungswinkel sind die Belas tung des Schneidwerkzeugs und das abzuarbeitende Schneidvolumen grösser und somit steigt der Verschleiss des Schneidwerkzeugs. Die Grösse der Diffe renz der Teilungswinkel bei ungleichmässiger Teilung gegenüber dem gleich- massigen Standardteilungswinkel richtet sich nach dem Einsatz des Wirbel rings, dem zu bearbeitenden Material, der Grösse des Wirbelkreises und der Anzahl der an dem Wirbelring angeordneten Schneidwerkzeuge. Unter Berück sichtigung des Wirbelkreises, d.h. dem Durchmesser der Schneidwerkzeuge, die um das zu bearbeitende Werkstück wirbeln und dem Platzbedarf der Schneidwerkzeuge wird danach gestrebt, möglichst viele Schneidwerkzeuge auf einem möglichst kleinen Wirbelkreis anzuordnen. Mit der ungleichmässigen Anordnung bzw. einer Ungleichverteilung der Schneidwerkzeuge am Umfang des Wirbelrings gemäss der Erfindung wer den während des Bearbeitungsverfahrens auftretende Schwingungen reduziert, so dass sich der Wirbelprozess durch eine hohe Laufruhe auszeichnet. Dies wiederum wirkt sich positiv auf die Qualität des hergestellten Profils und die Standzeiten der Schneidwerkzeuge aus, welche einen deutlich reduzierten Ver schleiss zeigen. Ferner kann durch die hohe Laufruhe die Vorschubgeschwin digkeit, die Schnittgeschwindigkeit und die Schnitttiefe erhöht werden, so dass der Wirbelprozess effizienter wird.

Am Wirbelring können 3 bis 12 Schneidwerkzeuge aufgenommen werden, wobei Schneidwerkzeuge in einer Ebene oder auch in mehreren Ebe nen angeordnet sein können. Dabei ist es für einen universellen Einsatz von Vorteil, beispielsweise auch auf umrüstbaren Drehmaschinen, dass der Wirbel ring trotz der Anzahl der daran anzuordnenden Schneidwerkzeuge eine be stimmte Grösse nicht überschreitet. In einer vorteilhaften Ausführungsform ist demnach vorgesehen, dass der Abstand benachbarter Schneidkanten in einem Bereich zwischen 2.6 mm bis maximal 6.3 mm liegt. Die Aufnahmen am Trag ring weisen jeweils eine Lagerfläche für das aufzunehmende Schneidwerkzeug auf, welche beispielsweise in einer Ebene senkrecht zur Rotationsachse ausge bildet ist. Jede der Lageflächen wird von Seitenwänden begrenzt, so dass das eingesetzte Schneidwerkzeug an den Seitenwänden anliegt und so lateral fest gelegt ist. Ein Schneidwerkzeug kann beispielsweise eine Wendeschneidplatte sein, welche mit einer Plattenfläche auf der Lagerfläche der Aufnahme des Tragrings liegt, die im Wesentlichen in einer Ebene senkrecht zur Rotations achse liegt. Denkbar sind aber auch Schneidwerkzeuge, welche in schlitzförmi gen Taschenaufnahmen im Tragring eingesetzt und demnach parallel zu Rotati onsachse gerichtet sind oder auch Schneidwerkzeuge ausgebildet als Zirkular- messer.

Die Schneidwerkzeuge sind für das Aussenwirbeln derart angeord net, dass eine ausgebildete Schneide radial nach innen in Richtung einer Rota tionsachse des Wirbelrings und über den Innenumfang des T ragrings vorsteht. Zur Bearbeitung von Stahl, Titan und anderen Materialien, welche beispiels- weise für Knochenschrauben geeignet sind, werden Schneidwerkzeuge bei spielsweise aus Vollhartmetall (VHM) oder zumindest teilweise aus polykristalli nem Diamant (PKD), kubisch kristallinem Bornitrid (CBN) oder Ähnlichem ver wendet.

Ein als Wendeschneidplatte ausgebildetes Schneidwerkzeug kann quaderförmig oder in Form eines gleichseitigen Dreiecks sein, wobei die Form der Aufnahme entsprechend angepasst ist. Die Wendeschneidplatte weist min destens zwei Schneiden an unterschiedlichen Seiten der Wendeschneidplatte auf, wobei die Schneiden jeweils mindestens eine Schneidkante umfasst. Die Schneiden sind auf das zu erzeugende Profil abgestimmt. Ferner kann eine Schneide mit mehreren Schneidkanten und geformten Bereichen ausgebildet sein, welche eingerichtet sind, um z.B. die Länge eines Spans zu begrenzen und diesen leicht abführen zu können.

Ein als Wendeschneidplatte ausgebildetes Schneidwerkzeug kann mittels eines Befestigungselementes am Tragring fixiert oder in der ausgebilde- ten Aufnahme klemmend befestigt werden. Insbesondere kann jede einzelne Wendeschneidplatte mittels einer Schraube fixiert werden, welche durch ein zentral in der Wendeschneidplatte ausgebildetes Durchgangsloch in eine an je der Lagerfläche der Aufnahmen ausgebildete Gewindebohrung einschraubbar und versenkbar ist. Demnach sind die einzelnen Wendeschneidplatten form- und kraftschlüssig mit der jeweiligen Aufnahme verbunden und an dem T ragring fixiert. Dabei ist es vorteilhaft, dass die Anzahl der Komponenten zur Komple mentierung eines Wirbelrings mit den daran angeordneten Schneidwerkzeugen möglichst niedrig gehalten ist.

Zur Erzeugung der ungleichen Teilung am Wirbelring sind die Auf- nahmen entsprechend versetzt zueinander ausgebildet. Dies gilt insbesondere bei der Herstellung von Schrauben durch einen Wirbelprozess. Auch andere Massnahmen sind je nach Einsatzgebiet des Wirbelprozesses möglich, um eine Ungleichverteilung der Schneidwerkzeuge zu erreichen, beispielsweise ver schiebliche Seitenflächen der Aufnahmen. Letztlich handelt es sich bei dem Vorgang des Wirbelns um eine

Fräsbearbeitung, welche beeinträchtigt ist durch einen Instabilität des zu bear beitenden stangenartigen Werkstücks und/oder einem Spiel in Führungsbuch sen. Zur verbesserten Gewindequalität des erzeugten Profils können neben der erfindungsgemässen ungleichmässigen Anordnung der Schneidwerkzeuge wei- tere Massnahmen vorgesehen werden, um während des Wirbelprozesses auf tretende Schwingungen und Vibrationen weiter zu reduzieren.

In einer Ausführungsform wird zur Leistungssteigerung des Wirbel prozesses vorgeschlagen, ein an dem Schneidwerkzeug ausgebildeter Drall winkel, auch als Seitenspanwinkel bezeichnet, gegenüber dem Drallwinkel her- kömmlicher Wendeschneidplatten zu variieren. Herkömmlicherweise ist der Drallwinkel einer beim Wirbeln eingesetzten WendeschneidplatteO 0 , d.h. er be trägt 90° gegenüber der Längsachse der Wendeschneidplatte. Erfindungsge mäss kann an der Wendeschneidplatte ein Drallwinkel erzeugt werden, welcher bis zu +/-15°, bevorzugt +/- 12°, beträgt und in eine oder in beide Richtungen ausgebildet ist. Dabei kann an einer Wendeschneidplatte seitlich schräg zur Achse des Schneidwerkzeuges mindestens ein Schrägungswinkel angeschlif fen sein, welcher einer Spirale nachempfunden ist. Die Leistungsaufnahme ei ner einzelnen Wendeschneidplatte wird durch diese Massnahme reduziert, so dass eine höhere Schnitttiefe, eine höhere Vorschubgeschwindigkeit und/oder eine gesteigerte Schnittgeschwindigkeit realisiert werden kann. In einer Ausführungsform des erfindungsgemässen Wirbelrings, wel cher in einem Wirbelprozess eingesetzt ist, in dem ein grosses Spanvolumen anfällt, können an dem Wirbelring unterschiedlich ausgebildete Schneidwerk zeuge in einer definierten Anordnung angeordnet sein. Demnach sind Schneid- Werkzeuge eines ersten Typs und Schneidwerkzeuge eines zweiten Typs in ei ner bestimmten Anordnung an dem Wirbelring aufgenommen. Schneidwerk zeuge des ersten Typs weisen eine Schneide zur Herstellung eines ersten Pro fils auf, beispielsweise werden damit ein Grund und eine erste Flanke eines zu erzeugenden Profils geschält. Schneidwerkzeuge des zweiten Typs dagegen weisen eine Schneide auf, welche ein zweites Profil erzeugen, d.h. beispiels weise den Grund vervollständigen und eine zweite Flanke erzeugen. Erste und zweite Profile überlagern sich derart, dass das vorgegebene Profil erzeugt wird, wobei dieser Prozess eine günstigere und leichtere Spanbildung und -abfüh- rung zeigt und zu einem exakteren Profil beiträgt. Kurzbeschreibunq der Zeichnungen

Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in den Figuren darge stellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine Aufsicht eines erfindungsgemässen Wirbelrings mit Wendeschneidplatten gemäss einer ersten Ausführungsform; Figur 2 eine Aufsicht eines erfindungsgemässen Wirbelrings mit

Wendeschneidplatten gemäss einer zweiten Ausführungsform;

Figur 3 eine Aufsicht eines erfindungsgemässen Wirbelrings mit Wendeschneidplatten gemäss einer dritten Ausführungsform;

Figur 4 eine schematische Darstellung einer zu erzeugenden Profil- form mit dem erfindungsgemässen Wirbelring der Figur 3;

Figur 5a eine Aufsicht einer Wendeschneidplatte; und Figur 5b eine Seitenansicht der Wendeschneidplatte gemäss Figur

5a;

Figur 5c eine perspektivische Ansicht der Wendeschneidplatte ge mäss Fig. 5a.

Detaillierte Beschreibung der Ausführunqsformen der Erfindung

In Figur 1 ist schematisch eine Aufsicht auf einen Wirbelring 1 ge mäss einer ersten Ausführungsform der Erfindung dargestellt, umfassend einen Tragring 10 mit eingesetzten Schneidwerkzeugen 12, welche um ein Durch- gangsloch 1 1 mit einem Innenumfang radial um eine Rotationsachse 2 ange ordnet sind. In der dargestellten Ausführungsform weist der T ragring 10 meh rere, insgesamt neun, im Wesentlichen radial ausgerichtete Aufnahmen 14 auf, in welche jeweils ein plattenförmiges Schneidwerkzeug 12 aufnehmbar ist. Da bei sind die Form der Schneidwerkzeuge 12 und diejenige der Aufnahme 14 hinsichtlich Gestalt und Grösse aufeinander abgestimmt, so dass Seitenflächen der plattenförmigen Schneidwerkzeuge 12 senkrecht zur Drehebene des Wir belrings 1 verlaufen. Dabei liegen die Seitenflächen der Schneidwerkzeuge 12 an Seitenflächen der Aufnahmen 14 an, so dass sie in radialer Richtung fixiert sind. Die in Fig. 1 dargestellten Schneidwerkzeuge 12 sind als quaderförmige Wendeschneidplatten 18 ausgebildet. Die Wendeschneidplatten 18 weisen min destens an gegenüberliegenden Seiten Schneiden 20 auf, welche mindestens eine Schneidkante 21 umfassen. Ferner können Spanleitstufen ausgebildet sein, welche ein Ableiten des sich bildenden Spans aus der Bearbeitungszone erleichtert und die Spanlänge begrenzt. Die Aufnahme 14 ist jeweils axial begrenzt, so dass sie eine Lager fläche 16 (nicht dargestellt) aufweist, auf welche die Schneidwerkzeuge 12 mit einer Plattenfläche jeweils gelagert sind. Um das Schneidwerkzeug 12 in jeweiligen Aufnahme 14 form- und kraftschlüssig zu befestigen, ist eine zentrale Durchgangsbohrung 22 vorgese hen, in welche ein Schraubelement eingesetzt und in ein an dem Tragring 10 in der jeweiligen Aufnahme 14 vorgesehene Gewindebohrung eingeschraubt wird. Gemäss der Erfindung ist die Anordnung der Aufnahmen 14 und da mit die Anordnung der Schneidwerkzeuge 12 nicht äquidistant. Benachbarte Aufnahmen 14 schliessen zwischen sich einen Winkel 24, 26 ein, welcher ei nen Standardteilungswinkel 26 einer gleichmässigen Teilung und/oder einen Teilungswinkel 24 umfasst, welcher um +/- 0,5° bis +/- 4° gegenüber dem Stan- dardteilungswinkel 26 variiert. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel mit neun Schneidwerkzeugen 12 beträgt ein regelmässiger Teilungswinkel 40°, d.h. der Standardteilungswinkel 26 zwischen ersten Seitenflächen benachbarter Schneidwerkzeuge 12 beträgt 40°. Erfindungsgemäss betragen Teilungswinkel 24 zwischen ersten Seitenflächen benachbarter Schneidwerkzeuge 12 von 36° bis 44°, hier dargestellt 38,5° bzw. 41 ,5°.

Figur 2 zeigt einen Wirbelring 1 mit einem T ragring 10 und daran in Aufnahmen 14 aufgenommenen Schneidwerkzeugen 12, wobei die Schneid werkzeuge 12 als Wendeschneidplatten 18 mit gleichseitiger Dreiecksform aus gebildet sind. Bestückt ist der Wirbelring 1 mit sechs Schneidwerkzeugen 12, wobei der Standardteilungswinkel 26 60° beträgt. Dargestellt sind erfindungsge- mäss variierende Teilungswinkel 24, welche in einem Bereich zwischen 58° bis 62° liegen.

Figur 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Wirbelrings 1 gemäss der Erfindung, wobei in den vorgesehenen Aufnahmen 14 Schneid- Werkzeuge 12 aufgenommen sind. Ein Teil der aufgenommenen Schneidwerk zeuge 12, in der dargestellten Ausführungsform die Schneidwerkzeuge 12.1 , 12.3, 12.5, sind entsprechend eines ersten Typs 28 ausgebildet und die

Schneidwerkzeuge 12.2, 12.4 und 12.6 entsprechend gemäss eines zweiten Typs 30. Details der Schneidwerkzeuge 12 werden in Bezug auf die Figur 4 er- läutert. Aus Figur 4 wird ersichtlich, wie sich die zwei Typen 28, 30 der Schneidwerkzeuge 12 ergänzen. Die Schneidwerkzeuge 1 2.1 , 12.3, 12.5 des ersten Typs 28 sind derart ausgebildet, dass sie an einem Werkstück 31 ein erstes Profil 32 erzeugen, insbesondere einen Grund und eine erste Flanke. Die Schneidwerkzeuge 1 2.2, 12.4, 12.6 des zweiten Typs 30 erzeugen ein zweites Profil 34, insbesondere den Grund und eine zweite Flanke. Beide Profile 32, 34 überlagern sich derart, dass ein Vollprofil 36 erzeugt wird, welches dem defi nierten zu erzeugenden Profil entspricht.

In Figur 5a wird eine Wendeschneidplatte 18 als ein Schneidwerk- zeug 12 im Detail dargestellt, welches die Form eines gleichseitigen Dreiecks aufweist und demnach Schneiden 20 und Schneidkanten 21 aufweist. Ausge hend von dieser Wendeschneidplatte 18 ist in Figur 5b eine Seitenansicht dar gestellt, aus welcher ein Drallwinkel 40 ersichtlich ist. Der Drallwinkel 40, den eine Spannut mit einer Senkrechten zur Längsachse 42 der Wendeschneid- platte 18 einschliesst, kann bis zu 12° betragen. Ferner kann, wie dargestellt, der Drallwinkel 40 von zwei Richtungen angeschliffen sein. In Figur 5c ist eine perspektivische Ansicht der Wendeschneidplatte 18 gezeigt und wobei eben falls der Drallwinkel 40 aus einer anderen Perspektive ersichtlich ist.