WO2009037094A1

WO2009037094A1 - Thread cutter

Info

Publication number: WO2009037094A1
Application number: PCT/EP2008/061442
Authority: WO
Inventors: Susanne Norgren; Daniel Kuderer
Original assignee: Sandvik Intellectual Property AB
Current assignee: Sandvik Intellectual Property AB
Priority date: 2007-09-14
Filing date: 2008-08-29
Publication date: 2009-03-26
Anticipated expiration: 2010-03-14
Also published as: DE102007044087A1

Abstract

The present invention relates to a thread cutter having a shaft (1) and a cutting part (2), wherein the cutting part (2) has a plurality of cutting studs (3, 3') each having at least one cutting tooth (4) and cutting teeth (4) of different cutting studs (3, 3') are each at the same axial height. To produce a thread cutter which is more wear-resistant and at the same time is less susceptible to fracture and is therefore particularly suitable for the machining of hard materials down to very small thread diameters, it is proposed according to the invention that at least the cutting part (2) consists of an all-cemented carbide substrate which comprises 90-94% by weight of WC in a binder phase composed of cobalt containing a proportion of chromium in a ratio to cobalt (Cr/Co) of from 0.05 to 0.18.

Description

Gewindefräser thread Mill

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Gewindefräser mit einem Schaft und einem Schneidteil, wobei das Schneidteil mehrere Schneidstollen mit jeweils mindestens einem Schneidzahn aufweist und wobei analoge Schneidzähne verschiedener Schneidstollen jeweils auf gleicher axia- ler Höhe liegen.The present invention relates to a thread milling cutter with a shank and a cutting part, wherein the cutting part has a plurality of cutting lugs each having at least one cutting tooth and wherein analogous cutting teeth of different cutting lugs are each at the same axial height.

"Analoge" Schneidzähne sind dabei Schneidzähne, die dieselbe Windung eines Gewindeganges herstellen und gegebenenfalls unmittelbar nacheinander in dieselbe Kerbe eines Gewindeganges eingreifen.In this case, "analog" cutting teeth are cutting teeth that produce the same turn of a thread and, if necessary, intervene immediately after one another in the same notch of a thread turn.

Derartige Gewindefräser sind bereits seit langem bekannt. Sie ermöglichen eine schnelle und ökonomische Herstellung unterschiedlicher Gewinde mit ein und demselben Gewindefräser, solange die Gewinde jeweils die gleiche Steigung aufweisen. Dabei hat der für ein konkretes Innengewinde verwendete Fräser immer einen kleineren Durchmesser als das herzustellende Gewinde, so dass er jeweils nur auf einer Seite über einen begrenzten Winkelbereich mit der Wand der entsprechenden Gewindebohrung in Eingriff steht und dabei entsprechend der Zahl der Zähne der Schneidstollen gleichzeitig einen Sektor mehrerer übereinanderliegender Windungen eines Gewindeganges aus der Wand einer zuvor hergestellten Bohrung herausfräst. Dabei wird der Fräser entlang einer schraubenförmigen Bahn entlang des inneren Umfangs der vorher hergestellten Bohrung bzw. um die Achse der Bohrung herum bewegt und während dieses Umlaufs axial soweit vorgeschoben, dass der Gewindefräser nach einem wendeiförmigen Umlauf (um 360°) axial um genau eine Gewindeganghöhe vorbewegt ist. Auf diese Weise wird durch Fräsen ein eingängiges Gewinde hergestellt, wobei entsprechend der Zahl der Zähne eines Schneidstollens gleichzeitig eine entsprechende Anzahl von Windungen des Gewinde- ganges hergestellt wird.Such thread milling cutters have been known for a long time. They allow a fast and economical production of different threads with one and the same thread milling cutter, as long as the threads each have the same pitch. In this case, the cutter used for a specific internal thread always has a smaller diameter than the thread to be produced, so that it is in each case only on one side over a limited angular range with the wall of the corresponding threaded hole engages and at the same time according to the number of teeth of the cutting lugs Milled out sector of several superimposed turns of thread from the wall of a previously prepared hole. In this case, the cutter along a helical path along the inner circumference of the previously prepared bore or around the axis of the bore is moved and advanced axially during this cycle so far that the thread mill after a helical rotation (360 °) axially by exactly one thread pitch is moved forward. In this way, a catchy thread is produced by milling, whereby according to the number of teeth of a cutting lug a corresponding number of turns of the thread is made simultaneously.

Für Gewinde größerer Steigung kann derselbe Fräser verwendet werden, wenn die wendeiförmige Schraubenbewegung mit dem doppelten Axialvorschub durchgeführt wird, wodurch man ein zweigängiges Gewinde mit der doppelten Steigung erhält. Die wendeiförmige Bewegung kann rechts- oder linkshändig erfolgen, das heißt axial nach vorn bei Drehung im oder entgegen dem Uhrzeigersinn, so daß mit ein und demselben Gewindefräser wahlweise Rechts- oder Linksgewinde hergestellt werden können. Dadurch jedoch, dass immer mehrere Windungen eines Gewindeganges gleichzeitig hergestellt werden, ist die Gewindesteigung durch den Zahnabstand des Gewindefräsers festgelegt, d.h. sie entspricht entweder genau dem Zahnabstand oder einem ganzzahligen Vielfachen des axialen Zahnabstandes bzw. Wiederholabstan- des der Zähne, es sei denn, jeder Schneidstollen hat nur einen einzigen Schneidzahn. Nur in diesem Fall könnten mit einem solchen Gewindefräser beliebige Steigungen erzeugt werden.For larger pitch threads, the same cutter can be used if the helical screw movement is performed at twice the axial feed, thereby providing a double-threaded double-pitch thread. The helical movement can be right- or left-handed, that is axially forward when rotating clockwise or counterclockwise, so that with one and the same thread milling cutter either right or Links can be made. However, as a result of the fact that several turns of a thread are always produced simultaneously, the thread pitch is determined by the tooth spacing of the thread milling cutter, ie it corresponds either exactly to the tooth spacing or an integral multiple of the axial tooth spacing or repetition spacing of the teeth, unless each one Cutting lug has only a single cutting tooth. Only in this case could be generated with such a thread milling arbitrary gradients.

Derartige Gewindefräser haben generell den Vorteil, dass aufgrund der Tatsache, dass ihr Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser des Gewindes bzw. der Bohrung, in welcher das Gewinde hergestellt wird, und auch aufgrund der Tatsache, dass zu einem gegebenen Zeitpunkt immer nur ein kleiner Umfangssektor des Gewindes mit einem entsprechenden Umfangs- sektor des Fräsers in Eingriff steht, eine gute Spanabfuhr und eine gute Kühlung gewährleistest werden kann. Die Gewinde können dementsprechend mit einer hohen Zerspanungsrate hergestellt werden. Außerdem werden durch einen solchen Gewindefräser (wenn er mehrere Zähne pro Schneidstollen aufweist, immer mehrere Windungen eines Gewindeganges gleichzeitig hergestellt, was ebenfalls zu einer schnelleren und ökonomischeren Herstellung beiträgt. Schließlich ist jeder der Zähne auf einem Gewindestollen eines derartigen Gewindefräsers identisch ausgebildet, so dass ein damit hergestelltes Gewinde über seine gesamte axiale Länge hinweg dasselbe konstante Profil aufweist. Insbesondere können auf diese Weise auch Gewin- de in Sacklöchern bis zum Grund der Bohrung sauber hergestellt werden. Die wahlweise Herstellung von Rechts- und Linksgewinden mit demselben Fräser wurde oben bereits erwähnt.Such thread milling cutters generally have the advantage that due to the fact that their diameter is smaller than the diameter of the thread or bore in which the thread is made, and also due to the fact that at a given time there is always only a small peripheral sector the thread is engaged with a corresponding peripheral sector of the mill, good chip removal and good cooling can be ensured. The threads can be made accordingly with a high rate of chipping. In addition, such a thread milling cutter (if it has several teeth per cutting lug, always made several turns of a thread simultaneously, which also contributes to a faster and more economical production.Finally, each of the teeth on a threaded bolt of such a thread milling cutter is identical, so that In particular, threads in blind holes can thus be produced cleanly down to the bottom of the bore, and the optional production of right-hand and left-hand threads with the same milling cutter has already been mentioned above.

Entsprechende Werkzeugmaschinen garantieren dabei einen präzisen axialen Vorschub im Verhältnis zu der wendeiförmigen Bewegung des Fräsers um die Gewindeachse herum, wobei alternativ auch das Werkstück schraubenförmig um die Fräserachse herum bewegt werden könnte.Corresponding machine tools thereby guarantee a precise axial feed in relation to the helical movement of the milling cutter around the thread axis, whereby alternatively the workpiece could also be moved helically around the milling cutter axis.

Schließlich können mit entsprechenden Gewindefräsern auch Gewinde unterschiedlichen Durchmessers hergestellt werden, allerdings setzt dies voraus, dass die Gewinde trotz ihres unterschiedlichen Durchmessers jeweils die gleiche Steigung haben, da, wie bereits erwähnt, jedes mit einem (mehr als einzahnigen) Gewindefräser hergestellte Gewinde immer nur eine Steigung haben kann, die dem Wiederholabstand der Zähne auf einem Schneidstollen oder einem ganzzahligen Vielfachen hiervon entspricht.Finally, threads of different diameters can be produced with corresponding thread cutters, but this requires that the threads each have the same pitch despite their different diameter, since, as already mentioned, each thread produced with a (more than one-toothed) thread milling only one Slope may correspond to the pitch of the teeth on a cutting lug or an integer multiple thereof.

Aufgrund der vorgenannten Vorteile haben Gewindefräser eine weite Verbreitung gefunden. Problematisch ist allerdings die Verwendung derartiger Gewindefräser bei kleinen Gewindedurchmessern und/oder für Werkstoffe großer Härte, beispielsweise in einem Rockwell- Härtebereich von HRC 46 bis HRC 56 und sogar darüber hinaus bis zum Beispiel HRC 63 oder noch mehr. Für die Bearbeitung derart harter Werkstoffe kommen in der Praxis nur Hartmetall- Werkzeuge in Frage, wobei insbesondere Vollhartmetallwerkzeuge als Gewindefräser bereits eingesetzt wurden.Due to the aforementioned advantages, thread milling cutters have become widely used. However, the problem is the use of such thread milling cutters for small thread diameters and / or for materials of high hardness, for example in a Rockwell hardness range from HRC 46 to HRC 56 and even beyond, for example, HRC 63 or even more. For the processing of such hard materials only carbide tools are in practice in question, in particular solid carbide tools have already been used as thread milling.

Hartmetall hat allerdings den Nachteil, dass es im Vergleich zu hochfesten Werkzeugstählen relativ spröde und brüchig ist. Dies macht sich insbesondere bemerkbar bei Werkzeugen mit relativ kleinem Durchmesser. Da der Querschnitt eines rotierenden Werkzeuges, wie eines solchen Gewindefräsers, mit dem Durchmesser des Werkzeuges quadratisch zunimmt, nimmt auch die Bruchfestigkeit mit zunehmendem Durchmesser überproportional zu oder umgekehrt mit abnehmendem Durchmesser überproportional bzw. quadratisch ab, wobei moderne Hartmetallwerkstoffe in ihrer Bruchfestigkeit bereits soweit verbessert wurden, dass Gewindefräser insbesondere im Durchmesserbereich oberhalb von 6 mm ohne Weiteres aus Vollhartmetall hergestellt und zur Bearbeitung harter Werkstoffe verwendet werden können. Selbstverständlich ist die Verwendung von Gewindefräsern aus Vollhartmetall nicht auf die Anwendung auf Werkstoffe großer Härte beschränkt.However, carbide has the disadvantage that it is relatively brittle and brittle compared to high-strength tool steels. This is particularly noticeable in tools with a relatively small diameter. Since the cross section of a rotating tool, such as such a thread mill, increases quadratically with the diameter of the tool, the breaking strength decreases disproportionately with increasing diameter or conversely disproportionately or quadratically with decreasing diameter, whereby modern hard metal materials have already been improved in their breaking strength in that thread milling cutters, in particular in the diameter range above 6 mm, can be readily manufactured from solid carbide and used for processing hard materials. Of course, the use of solid carbide thread milling cutters is not limited to application to high hardness materials.

Für die Herstellung von Gewinden kleinen Durchmessers, insbesondere in den vorgenannten, gehärteten Werkstoffen, hat man bisher jedoch nur mit mäßigem Erfolg Gewindefräser aus Vollhartmetall verwenden können, da entsprechende Gewindefräser bei den auftretenden Belastungen allzu leicht brechen, oder, wenn sie aus entsprechend zäheren und damit relativ "weicheren" Hartmetallen hergestellt werden, allzu schnell verschleißen. Dies zwingt dazu, den Radius des Fräsers im NC-Programm häufig nachzustellen, was zeitaufwendig ist und den Produktionsablauf stört, wobei auch das Nachstellen nur begrenzt möglich ist. Zudem erhöht sich durch den Schneidkantenverschleiß der Schneiddruck, was wiederum die Bruchgefahr des Werkzeugs erhöht. Es versteht sich, dass zumindest ein Teil dieser Probleme mehr oder weniger ausgeprägt auch bei Gewindefräsern größeren Durchmessers und bei Verwendung in rela- tiv "weichen" Materialien, wie zum Beispiel Edelstahl, auftreten, und daß auch in diesen Fällen eine Reduzierung des Werkzeugverschleißes, eine damit verknüpfte Verbesserung der Standzeit, sowie eine weniger häufige Nachstellen des Fräsradius wünschenswert und vorteilhaft ist.For the production of threads of small diameter, especially in the above-mentioned, hardened materials, but you have been able to use thread milling cutter made of solid carbide only with moderate success, as appropriate thread milling break all too easily in the occurring loads, or if they are from corresponding tougher and thus relatively "softer" hard metals are produced, wear too quickly. This forces to adjust the radius of the milling cutter in the NC program frequently, which is time-consuming and disturbs the production process, with the adjustment is only possible to a limited extent. In addition, the cutting edge wear increases the cutting pressure, which in turn increases the risk of breakage of the tool. It is understood that at least some of these problems more or less pronounced even with larger diameter thread cutters and when used in relatively "soft" materials, such as stainless steel, occur, and that even in these cases a reduction in tool wear, a associated improvement in service life, as well as a less frequent readjustment of the cutting radius is desirable and advantageous.

Gegenüber diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Gewindefräser zu schaffen, der verschleißfester und gleichzeitig weniger bruchanfällig ist und der damit insbesondere auch zur Bearbeitung von harten Werkstoffen bis herab zu sehr - -Compared to this prior art, the present invention has the object to provide a thread milling cutter, which is more wear-resistant and at the same time less prone to breakage and thus especially for machining hard materials down to very much - -

kleinen Gewindedurchmessern geeignet ist. Kleine Durchmesser im Sinne der vorliegenden Erfindung sind vor allem Durchmesser von weniger als 5 mm und bis herab zu 1 mm.small thread diameters is suitable. Small diameters in the sense of the present invention are above all diameters of less than 5 mm and down to 1 mm.

Dies schließt selbstverständlich die Anwendung der erfindungsgemäßen Merkmale auf Gewin- defräser mit größerem Durchmesser nicht aus.Of course, this does not exclude the application of the features according to the invention to larger diameter threading cutters.

Die vorstehende Aufgabe wird für einen Gewindefräser mit den eingangs genannten Merkmalen erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass mindestens das Schneidteil aus einem Vollhartmetall besteht, welches 90 - 94 Gewichtsprozent WC in einer Binderphase aus Kobalt mit einem opti- onalen Anteil von Chrom im Verhältnis zu Kobalt (Cr/Co) von 0,05 bis 0,18 aufweist.The above object is achieved according to the invention for a thread mill with the features mentioned above, that at least the cutting part consists of a solid carbide, which 90 - 94 weight percent WC in a binder phase of cobalt with an optional proportion of chromium in relation to cobalt (Cr / Co) from 0.05 to 0.18.

Zweckmäßigerweise bestehen auch mindestens der an das Schneidteil angrenzende Schaftabschnitt und bevorzugt der gesamte Gewindefräser aus dem vorstehend definierten Material.Expediently, at least the shank portion adjoining the cutting part and preferably the entire thread milling cutter are also made of the material defined above.

Dabei kann insbesondere der an das Schneidteil angrenzende Schaftabschnitt gegenüber dem übrigen (zum Einspannen vorgesehenen) Schaftteil verjüngt ausgebildet sein, insbesondere bei Gewindefräsern für Gewinde mit Nenndurchmessern unter 10 mm.In this case, in particular, the shank portion adjoining the cutting part can be tapered in relation to the remaining shank part (provided for clamping), in particular for thread milling cutters for threads with nominal diameters of less than 10 mm.

Das erfindungsgemäße Substratmaterial ist im Vergleich zu anderen bekannten Vollhartmetall- Substraten besonders hart, so dass es an sich überraschend ist, dass gerade dieses harte Material die Eigenschaften von Gewindefräsern derart verbessert, dass diese insbesondere auch für die Herstellung von Gewinden mit sehr kleinen Durchmessern und in Harten Werkstoffen verwendet werden können.The substrate material according to the invention is particularly hard in comparison to other known solid carbide substrates, so that it is surprising that this very hard material improves the properties of thread milling cutters in such a way that they are particularly suitable for the production of very small diameter threads and threads Hard materials can be used.

Es hat sich jedoch gezeigt, dass das oben erwähnte Material im Vergleich zu anderen Hartmetallsubstraten trotz seiner größeren Härte nicht in gleichem Maße spröder geworden ist, wobei bei der Bearbeitung harter Werkstoffe der Nachteil der immer noch verbleibenden Sprödigkeit durch die größere Verschleißfestigkeit und damit eine geringere Belastung der Schneidzähne überkompensiert wird.However, it has been found that the above-mentioned material, in spite of its greater hardness not become the same degree brittle compared to other carbide substrates, wherein the processing of hard materials, the disadvantage of the remaining brittleness due to the greater wear resistance and thus a lower load the cutting teeth is overcompensated.

Für kleine Gewinde trägt im übrigen auch eine bevorzugte Reduzierung der Zahl der Schneidzähne pro Schneidstollen zu der entsprechend verringerten Belastung bei.For small threads, moreover, a preferred reduction in the number of cutting teeth per cutting lug contributes to the correspondingly reduced load.

Wie bereits erwähnt hat sich das oben definierte Hartmetall für Gewindefräser kleiner Durch- messer und in besonders harten Werstoffen als besonders verschleißfest und wenig bruchge- - -As already mentioned, the above-defined cemented carbide has proven particularly wear-resistant and has a low fracture resistance for small diameter thread milling cutters and in particularly hard materials. - -

fährdet erwiesen, obwohl diese Hartmetallvariante als besonders hart bekannt ist, so daß man eher eine besonders hohe Bruchgefährdung erwarten würde anstatt einer vorteilhaften Eignung.endangered, although this hard metal variant is known to be particularly hard, so that one would rather expect a particularly high risk of breakage rather than an advantageous suitability.

In besonderen Ausführungsformen ist der Bereich der Zusammensetzung noch etwas weiter eingeengt auf beispielsweise 91 - 93 Gew. % WC (Wolframcarbid) und unabhängig davon kann die (Co,Cr)-Binderphase ein Cr/Co-Verhältnis von 0,06 bis 0,16 oder 0,07 bis 0,14 aufweisen. Als besonders geeignet hat sich ein Cr/Co-Verhältnis von 0,075 bis 0,13 erwiesen.In particular embodiments, the range of composition is further limited to, for example, 91-93% by weight of WC (tungsten carbide) and, independently, the (Co, Cr) binder phase may have a Cr / Co ratio of 0.06 to 0.16 or 0.07 to 0.14. A Cr / Co ratio of 0.075 to 0.13 has proven particularly suitable.

Je nach dem zu bearbeitenden Werkstoff können mindestens die Schneidzähne mit einer ver- schleißresistenten und/oder reibungsminimierenden Beschichtung versehen sein.Depending on the material to be machined, at least the cutting teeth can be provided with a wear-resistant and / or friction-minimizing coating.

Für manche Anwendungsfälle kommen auch mehrlagige Beschichtungen z. B. der Zusammensetzung AI, ME-Nitrid oder -Carbonitrid in Frage, wobei ME für eines oder mehrere der Elemente Zr, V, Nb, Cr, Si und Ti steht, wobei die verschiedenen Schichten einen gegenüber der ME- Komponente unterschiedlichen höheren Aluminiumanteil aufweisen können.For some applications, also multi-layer coatings z. As the composition AI, ME nitride or carbonitride in question, where ME is one or more of the elements Zr, V, Nb, Cr, Si and Ti, wherein the different layers have a relation to the ME component different higher aluminum content can.

Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass bei der Bearbeitung besonders harter Werkstoffe in Verbindung mit der Verwendung entsprechender Schichten die auf die Schneidzähne wirkende Belastung soweit reduziert werden kann, dass man die Gewindefräser aus dem oben definierten Vollhartmetall herstellen kann, ohne eine übermäßig große Bruchgefahr in Kauf nehmen zu müssen. Zum anderen hat sich auch gezeigt, dass entsprechende Gewindefräser eine längere Standzeit haben als Gewindefräser, die nicht mit einer entsprechenden Beschichtung versehen sind.Surprisingly, it has been shown that when working with particularly hard materials in conjunction with the use of appropriate layers, the load acting on the cutting teeth can be reduced so far that you can produce the thread milling of the solid carbide defined above, without taking an excessively high risk of breakage in purchasing to have to. On the other hand, it has also been shown that corresponding thread milling cutters have a longer service life than thread milling cutters which are not provided with a corresponding coating.

Gemäß einer Ausführungsform wird die Erfindung eingesetzt für sogenannte Minigewindefräser, d.h. Gewindefräser, die für kleine Gewindedurchmesser vorgesehen sind und die außerdem pro Schneidstollen jeweils weniger als zehn, und in manchen Varianten weniger als fünf und insbesondere höchstens drei Schneidzähne aufweisen. Derartige Gewindefräser sind axial entsprechend kurz, so dass wegen des gleichzeitigen Eingriffs einer kleineren Zahl von Zähnen auch eine geringere Belastung auf den Schaft des Fräsers wirkt, was ebenfalls zur Verminderung der Bruchgefahr beiträgt. Gleichwohl können auch mit einem solchen Gewindefräser Gewinde mit einer großen Zahl von Windungen hergestellt werden, indem der Fräser unter axialem Vorschub entsprechend häufig wendeiförmig umlaufend bewegt wird.According to one embodiment, the invention is used for so-called mini-thread milling cutters, i. Thread milling cutters intended for small thread diameters and also each having less than ten, and in some variants less than five and in particular more than three cutting teeth per cutting lugs. Such thread milling cutters are axially correspondingly short, so that, because of the simultaneous engagement of a smaller number of teeth, a smaller load also acts on the shank of the milling cutter, which likewise contributes to the reduction of the risk of breakage. Nevertheless, it is also possible to produce threads with a large number of turns by means of such a thread milling cutter in that the milling cutter is correspondingly frequently moved in a helical manner with axial feed in the form of a helix.

Auch wenn dabei der jeweils führende Zahn eines Schneidstollen stärker belastet wird als die nachfolgenden Zähne, kann diese Belastung zum einen dadurch ausgeglichen werden, daß man die axiale Vorschubbewegung und den Drehsinn der wendeiförmigen Bewegung umkehrt, also das Gewinde vom entfernten zum naheliegenden Ende hin fräst, und zum anderen erhöht das Nachschneiden derselben Windung durch nachfolgende Zähne die Genauigkeit und Oberflächenqualität des Gewindes, so daß hierin kein Nachteil liegt.Even if the respective leading tooth of a cutting lug is more heavily loaded than the following teeth, this load can be compensated for by the fact that reversing the axial advancing movement and the sense of rotation of the helical motion, ie milling the thread from the distal to the proximal end, and secondly, re-cutting the same turn by subsequent teeth increases the accuracy and surface quality of the thread, so that there is no disadvantage.

Für den gesamten Vorgang der Gewindeherstellung macht es keinen allzu großen Unterschied, ob die Wendelbewegung des Fräsers bezüglich der Gewindeachse um nur 360° oder um beispielsweise 5 mal 360° erfolgt, da die Zeiten für einen Werkzeugwechsel sowie für die Werkstück- bzw. Werkzeugzustellung und -Positionierung die gleichen bleiben. Zudem kann die Vor- Schubgeschwindigkeit bei reduzierten axialen Schnitttiefen deutlich erhöht werden. Zwar werden die Schneidzähne entsprechend stärker belastet, was aber durch die Verwendung eines besonders harten Vollhartmetallsubstrates zumindest teilweise wieder ausgeglichen wird.For the entire process of threading, it does not make much difference whether the helical movement of the milling cutter with respect to the thread axis by only 360 ° or, for example, 5 times 360 °, since the times for a tool change and for the workpiece or tool delivery and - Positioning remain the same. In addition, the forward shear rate can be significantly increased with reduced axial cutting depths. Although the cutting teeth are correspondingly more heavily loaded, but this is at least partially compensated by the use of a particularly hard solid carbide substrate.

Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung weist jeder Schneidstollen nur einen einzigen Schneidzahn auf, wobei ein solcher Gewindefräser die besondere Eigenschaft hat, dass mit ihm im Gegensatz zu allen anderen, vorstehend beschriebenen Gewindefräsern Gewinde mit beliebiger Steigung hergestellt werden können. Dies ist allerdings eine Sonderform eines Gewindefräsers mit etwas höherem Verschleiß, die jedoch dann sinnvoll eingesetzt werden kann, wenn an ein- und demselben Werkstück viele verschiedene Gewinde in jeweils nur kleiner Zahl hergestellt werden müssen, wobei die Werkzeugwechselzeiten durch Verwendung ein und desselben Fräsers für alle oder einen Großteil der verschiedenen Gewinde entfallen.According to a particular embodiment of the invention, each cutting lug has only a single cutting tooth, wherein such a thread milling cutter has the special property that it can be made with any pitch with it, in contrast to all other thread milling cutters described above. However, this is a special form of a thread cutter with slightly higher wear, which, however, can be used meaningfully when many different threads must be made in only a small number on one and the same workpiece, the tool change times by using one and the same cutter for all or a large part of the various threads omitted.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der axiale Wiederholabstand der Schneidzähne höchstens 1 mm beträgt. Dies bedeutet, dass man mit derartigen Fräsern Normgewinde im Durchmesserbereich von 6 mm und darunter oder Feingewinde mit größerem Durchmesser herstellen kann. Es versteht sich, dass man einen gegebenen Gewindefräser im Regelfall nur für einen begrenzten Durchmesserbereich einsetzt und dass die Gewindesteigung und damit auch der Wiederholabstand der Zähne jeweils für einen bestimmten Durchmesserbereich speziell angepasst und ausgewählt wird.According to one embodiment of the invention, it is provided that the axial repeat distance of the cutting teeth is at most 1 mm. This means that you can produce such threads standard threads in the diameter range of 6 mm and below or fine thread with a larger diameter. It is understood that one uses a given thread milling usually only for a limited diameter range and that the thread pitch and thus the pitch of the teeth are each specially adapted and selected for a particular diameter range.

Wie bereits erwähnt, ist die Verwendung eines entsprechenden Fräsers insbesondere zur Herstellung kleinerer Gewindedurchmesser von besonderem Vorteil, wobei der Außendurchmesser des Fräsers maximal 6 mm, vorzugsweise maximal 3 mm betragen sollte. Die Vorteile des erfindungsgemäßen Gewindefräsers treten umso deutlicher hervor, je kleiner die Gewindedurch- messer und damit auch die Fräserdurchmesser werden. Besonders überlegen wird der erfindungsgemäße Gewindefräser bei (Fräser-) Durchmessern ab 3 mm abwärts Insbesondere kön- nen die erfindungsgemäßen Gewindefräser für Gewinde im Durchmesserbereich bis 2 mm und darunter eingesetzt werden, was bedeutet, dass der Fräserdurchmesser nur wenig mehr als 1 mm betragen kann und muss, wenn beispielsweise ein 2 mm-lnnengewinde hergestellt werden soll.As already mentioned, the use of a corresponding milling cutter, in particular for producing smaller thread diameters, is of particular advantage, wherein the outer diameter of the milling cutter should be at most 6 mm, preferably at most 3 mm. The advantages of the thread milling cutter according to the invention are all the clearer the smaller the thread diameter and thus also the cutter diameter become. The thread milling cutter according to the invention is particularly superior for (cutter) diameters from 3 mm downwards. The thread milling cutters according to the invention are used for threads in the diameter range up to 2 mm and below, which means that the milling cutter diameter can and must be only slightly more than 1 mm if, for example, a 2 mm internal thread is to be produced.

Das oben erwähnte Vollhartmetallsubstrat hat gemäß einer Ausführungsform einen Anteil von 91 bis 93 Gew.-% WC in einer Binderphase aus Kobalt mit einem Chromanteil, wobei das Gewichtsverhältnis zwischen Chrom und Kobalt (Cr/Co) im Bereich von 0,05 bis 0,18, vorzugsweise im Bereich zwischen 0,06 und 0,16 und insbesondere zwischen 0,07 und 0,14 liegt, wobei die Koerzitivkraft größer als 22 kA/m ist und vorzugsweise zwischen 25 und 30 kA/m liegt. Die verschleißfeste Beschichtung kann insgesamt eine Dicke haben, die minimal 1 ,0 μm und maximal 9,5 μm betragen sollte.The above-mentioned solid carbide substrate has, in one embodiment, a content of 91 to 93% by weight of WC in a binder phase of cobalt with a chromium content, wherein the weight ratio between chromium and cobalt (Cr / Co) ranges from 0.05 to 0.18 , preferably in the range between 0.06 and 0.16 and in particular between 0.07 and 0.14, the coercive force being greater than 22 kA / m and preferably between 25 and 30 kA / m. The wear-resistant coating may have a total thickness which should be at least 1, 0 microns and a maximum of 9.5 microns.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der vorliegenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform und dazu gehörigen Figuren. Es zeigen:Further advantages, features and applications of the present invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment and associated figures. Show it:

Figur 1 eine perspektivische Ansicht des vorderen Endes eines Gewindefräsers gemäß der vorliegenden Erfindung Figur 2 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Gewindefräsers,1 shows a perspective view of the front end of a thread milling cutter according to the present invention; FIG. 2 shows a side view of a thread milling cutter according to the invention;

Figur 3 einen vergrößerten Ausschnitt des Schneidteils des Gewindefräsers nach denFIG. 3 shows an enlarged section of the cutting part of the thread milling cutter according to FIGS

Figuren 1 und 2Figures 1 and 2

Figur 4 eine Schnittansicht durch das Schneidteil des erfindungsgemäßen Gewindefräsers, mit einem Schnitt senkrecht zur Fräserachse und Figur 5 schematisch das Funktionsprinzip eines Gewindefräsers4 shows a sectional view through the cutting part of the thread milling cutter according to the invention, with a section perpendicular to the milling cutter axis and FIG. 5 shows schematically the functional principle of a thread milling cutter

Man erkennt in Figur 1 das vordere Ende einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gewindefräsers in einer perspektivischen Ansicht. Der Gewindefräser weist einen Schaft 1 mit einem dickeren Hauptteil, einen verjüngten, vorderen Schaftabschnitt 1 a und ein Schneidteil 2 am vorderen Ende des verjüngten Schaftabschnitts 1a auf. Das Schneidteil 2 wiederum besteht aus um einen Kern herum angeordneten Schneidstollen 3, die durch Spannuten 5 voneinander getrennt sind und die jeweils 3 axial hintereinander angeordnete Schneidzähne 4 aufweisen. Die Schneidstollen 3, d. h. die radial vorstehenden Sektoren des Schneidteils 2 welche jeweils eine Reihe axial hintereinander angeordneter Schneidzähne 4 tragen, sind ebenso wie die Spannuten 5 gegenüber der Achse 10 des Gewindefräsers leicht angestellt. Analoge Schneidzähne 4 verschiedener Schneidstollen 3 haben jeweils dieselbe axiale Position, d. h. der vorderste Zahn jedes der drei Schneidstollen befinden sich alle auf derselben axialen Höhe. Entsprechendes gilt jeweils auch für die mittleren und hinteren Schneidzähne. Dies erkennt man noch deutlicher in der vergrößerten Seitenansicht gemäß Figur 3. Der verjüngte Schaftabschnitt 1 a ermöglicht die Herstellung eines Gewindes durch Eintauchen des Fräsers in das vorgebohrte Kernloch bis zur gewünschten Gewindetiefe, radiales Zustellen auf bzw. in die Wand des Kernloches und dann schraubenförmiges Rückwärtsbewegen des Fräsers um die Achse des Kernloches1 shows the front end of an embodiment of a thread milling cutter according to the invention in a perspective view. The thread milling cutter has a shank 1 with a thicker main part, a tapered, front shank portion 1a and a cutting part 2 at the front end of the tapered shank portion 1a. The cutting part 2, in turn, consists of cutting lugs 3 arranged around a core, which are separated from each other by flutes 5 and which each have 3 cutting teeth 4 arranged axially one behind the other. The cutting lugs 3, ie the radially projecting sectors of the cutting part 2 which each carry a number of axially successively arranged cutting teeth 4, as well as the flutes 5 against the axis 10 of the thread milling cutter are easily employed. Analog cutting teeth 4 different cutting lugs 3 each have the same axial position, ie the foremost tooth of each of the three cutting lugs are all at the same axial height. The same applies in each case also for the middle and rear cutting teeth. This can be seen even more clearly in the enlarged side view of Figure 3. The tapered shank portion 1 a allows the production of a thread by immersing the cutter in the pre-drilled core hole to the desired thread depth, radial feeds on or in the wall of the core hole and then helical backward movement of the cutter around the axis of the core hole

Es versteht sich, daß das Schneidteil pro Schneidstollen auch 6 oder 8 Zähne oder auch nur einen oder zwei Schneidzähne 4 aufweisen könnte. Bevorzugt ist aber auf jeden Fall eine im Vergleich zu herkömmlichen Gewindefräsern kleinere Anzahl von Schneidzähnen pro Schneidstollen, die vorzugsweise zehn nicht überschreiten sollte und in der dargestellten, für manche Anwendungsfälle bevorzugten Ausführungsform drei beträgt. Dies gilt insbesondere für Fräser mit kleinem Durchmesser, d. h. für Gewindenenndurchmesser unter 4 mm, insbesondere unter 3 mm. Ein solcher Gewindefräser hat einen verjüngten Schaftabschnitt 1 a, der einen gegenüber dem Kernlochdurchmesser nochmals deutlich (d. h. um etwa 10 % oder mehr) kleineren Durchmesser hat.It is understood that the cutting part per cutting lug could also have 6 or 8 teeth or only one or two cutting teeth 4. However, in any case, a smaller number of cutting teeth per cutting lug, which should preferably not exceed ten and in the illustrated embodiment, which is preferred for some applications, is preferably three per cut lug. This is especially true for small diameter cutters, d. H. for nominal thread diameter less than 4 mm, in particular less than 3 mm. Such a thread milling cutter has a tapered shank portion 1 a, which again has a smaller diameter than the core hole diameter (that is, about 10% or more).

In Figur 2 sieht man den Fräser nach Figur 1 in einer Seitenansicht. Der Fräser besteht aus einem Schaft 1 mit einem verjüngten Schaftabschnitt 1a, an dessen Spitze sich das Schneidteil 2 befindet. Der im vorliegenden Fall für einen sehr kleinen Gewindedurchmesser von z. B. 2 mm vorgesehene Gewindefräser hat einen im Verhältnis zum Schneidteil 2 relativ langen Schaft mit deutlich größerem Durchmesser für das Einspannen in ein entsprechendes Standardfutter einer Werkzeugmaschine. Demgegenüber ist der verjüngte Schaftabschnitt deutlich kürzer mit einer Länge, die in etwa dem Zwei- bis Vierfachen des damit herzustellenden Gewindenenndurchmessers entspricht. Das Schneidteil 2 weist seinerseits über seinen Umfang verteilt drei sogenannte Schneidstollen 3 auf, die jeweils durch flache Spannuten 5 voneinander getrennt sind. Die Schneidstollen 3 weisen jeweils drei axial hintereinander angeordnete Schneidzähne 4 auf, wobei die Schneidzähne 4 verschiedener Schneidstollen 3 jeweils auf der gleichen axialen Höhe angeordnet sind, d.h. es gibt auf jedem Schneidstollen 3 einen vorderen Schneidzahn, der auf allen Schneidstollen 3 dieselbe axiale Position hat, ebenso wie auch der mittlere Schneidzahn 4 und auch der hintere Schneidzahn 4 jeweils auf allen drei Schneidstollen die gleichen axialen Positionen haben.FIG. 2 shows the milling cutter according to FIG. 1 in a side view. The cutter consists of a shaft 1 with a tapered shank portion 1a, at the top of which the cutting part 2 is located. The in the present case for a very small thread diameter of z. B. 2 mm provided thread milling cutter has a relative to the cutting part 2 relatively long shaft with a significantly larger diameter for clamping in a corresponding standard food of a machine tool. In contrast, the tapered shank portion is significantly shorter with a length which corresponds approximately to two to four times the thread diameter to be produced therewith. The cutting part 2 in turn has distributed over its circumference three so-called cutting lugs 3, which are separated from each other by shallow flutes 5. The cutting lugs 3 each have three axially successively arranged cutting teeth 4, wherein the cutting teeth 4 of different cutting lugs 3 are each arranged at the same axial height, i. there is on each cutting lug 3 a front cutting tooth, which has the same axial position on all cutting lugs 3, as well as the central cutting tooth 4 and also the rear cutting tooth 4 have the same axial positions on all three cutting lugs.

Die Schneidstollen 3 und dementsprechend auch die Spannuten 5 sind gegenüber der Achse 10 des Fräsers leicht geneigt, d.h. sie folgen einer Schraubenlinie, was u.a. den Vorteil hat, dass die Schneidzähne 4 eines Schneidstollens während des Gewindefräsvorgangs jeweils kurz nacheinander und nicht gleichzeitig mit dem Werkstoff in Eingriff kommen, was wiederum die auf den Schaft 1 und insbesondere den verjüngten Schaftabschnitt 1a wirkende Belastung reduziert. Auch durch die geringe Anzahl von nur drei Zähnen 4 pro Schneidstollen 3 ist die durch den Eingriff der Zähne 4 mit dem Werkstück bewirkte Belastung des Schneidteils und des verjüngten Schaftabschnittes 1a relativ gering.The cutting lugs 3 and accordingly also the flutes 5 are slightly inclined relative to the axis 10 of the milling cutter, ie they follow a helical line, which has the advantage, inter alia, that the cutting teeth 4 of a cutting lug during the thread milling operation respectively in short succession and not simultaneously with the material into engagement, which in turn reduces the load acting on the shaft 1 and in particular the tapered shaft portion 1a. Also, by the small number of only three teeth 4 per cutting lugs 3 caused by the engagement of the teeth 4 with the workpiece load on the cutting part and the tapered shaft portion 1a is relatively low.

Die Schnittansicht gemäß Figur 4 zeigt in einem Schnitt senkrecht zur Achse 10 nochmals im Wesentlichen die Elemente des Schneidteils 2, nämlich die Schneidstollen 3, die durch Spannu- ten 5 voneinander getrennt sind und die auf den Schneidstollen 3 angeordneten Schneidzaähne 4, wie sie auch in der Seitenansicht erkennbar sind und beschrieben wurden. Die Spannuten 5 haben im Querschnitt einen in etwa L-förmigen Grund.The sectional view according to FIG. 4 shows, in a section perpendicular to the axis 10, again essentially the elements of the cutting part 2, namely the cutting lugs 3 which are separated from one another by chip grooves 5 and the cutting teeth 4 arranged on the cutting lugs 3, as they are also in FIG the side view are recognizable and described. The flutes 5 have a cross-sectionally approximately L-shaped bottom.

Figur 5 veranschaulicht schematisch die Arbeitsweise eines Gewindefräsers. Zur Erzeugung eines Innengewindes mit dem Nennradius R wird ein Gewindefräser 20 mit dem Außenradius r in ein Bohrloch mit dem Radius R' eingebracht und unter Rotation gegenüber dem Mittelpunkt GM bzw. der Achse des Gewindes radial um den Radius r' versetzt und auf diese Weise mit der Wand des Bohrlochs mit dem Radius R' in Eingriff gebracht, um einen Gewindegang der Tiefe R-R' aus der Wand des Bohrloches herauszufräsen.Figure 5 illustrates schematically the operation of a thread milling cutter. To produce an internal thread with the nominal radius R, a thread mill 20 is introduced with the outer radius r in a wellbore with the radius R 'and radially offset by rotation relative to the center GM or the axis of the thread by the radius r' and in this way with the wall of the borehole with the radius R 'is engaged to mill a thread of the depth RR' from the wall of the borehole.

Wie man sieht, ist der Radius r des Gewindefräsers 20 deutlich kleiner als der Radius R' des Bohrlochs und auch der Radius R des herzustellenden Gewindes, so dass der Gewindefräser jeweils nur über einen begrenzten Winkelsektor mit der Wand des Bohrlochs in Eingriff ist. Zur Herstellung des gesamten Gewindes wird dann der Fräser unter gleichzeitigem axialen Vor- schub mit seinem Mittelpunkt FM bzw. der Fräserachse um den Mittelpunkt GM bzw. die Gewindeachse entlang eines Kreises mit dem Radius r' bewegt, wobei der gleichzeitig überlagerte axiale Vorschub des Fräsers die Steigung des dabei entlang des Umfangs des Bohrlochs herausgefrästen Gewindegangs erzeugt. Axialer Vorschub und der Umlauf des Fräsers entlang des Kreises mit dem Radius r' werden dabei so aufeinander abgestimmt, dass nach genau ei- nem Umlauf entlang des Kreises mit dem Radius r' der axiale Vorschub dem Wiederholabstand der Zähne 4 entspricht. Zur Herstellung eines mehrgängigen, steileren Gewindes kann der axiale Vorschub auch ein ganzzahliges Vielfaches des Wiederholabstandes der Zähne 4 betragen.As can be seen, the radius r of the thread mill 20 is significantly smaller than the radius R 'of the borehole and also the radius R of the thread to be made, so that the thread mill is engaged with the wall of the borehole only over a limited angle sector. To produce the entire thread, the milling cutter is then moved with its center point FM or the cutter axis about the center GM or the thread axis along a circle with the radius r 'under simultaneous axial feed, wherein the simultaneously superimposed axial feed of the milling cutter Increase of the case along the circumference of the well milled out thread produced. Axial feed and the circulation of the milling cutter along the circle with the radius r 'are coordinated so that after exactly one rotation along the circle with the radius r' the axial feed corresponds to the pitch of the teeth 4. To produce a multi-speed, steeper thread, the axial feed can also be an integer multiple of the pitch of the teeth 4.

Aufgrund der Differenz zwischen dem Radius des Bohrloches R' und dem Radius des Fräsers r steht ausreichend Platz zum Abtransport von Spänen und für die Zu- bzw. Abfuhr von Kühlmittel bereit, so dass die Spannuten 5 relativ flach ausgebildet werden können. Es versteht sich, dass die Darstellung in Figur 3 rein schematisch ist und nicht unbedingt die tatsächlichen relativen Verhältnisse maßstabsgetreu wiedergibt.Due to the difference between the radius of the borehole R 'and the radius of the cutter r is sufficient space for the removal of chips and for the supply and removal of coolant ready, so that the flutes 5 can be formed relatively flat. It goes without saying that the illustration in FIG. 3 is purely schematic and does not necessarily represent the true relative proportions to scale.

Die dargestellte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fräsers hat den Vorteil, dass auf- grund der geringen Zahl von Zähnen (pro Schneidstollen) die Gesamtbelastung des Fräsers und insbesondere des verjüngten Schaftabschnittes 1 a entsprechend reduziert ist. Dies macht es möglich, einen sehr harten, spröden Werkstoff für das Substrat (Vollhartmetall) des erfindungsgemäßen Fräsers zu verwenden. Dieses Substratmaterial besteht 90 bis 94 Gew.-% Wolframcarbid in einer Binderphase aus Kobalt, wobei der WC-Anteil gemäß einem Ausfüh- rungsbeispiel auch 91 bis 93 Gew.-% betragen kann und gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel etwa 92 Gew.-% betragen kann. Die Binderphase aus Kobalt enthält darüber hinaus auch einen kleinen Anteil an Chrom, wobei das Gewichtsverhältnis von Chrom zu Kobalt zwischen 0,05 und 0,18 liegt, vorzugsweise zwischen 0,06 und 0,16 und insbesondere zwischen 0,07 und 0,14. Beispielsweise könnte das Cr/Co-Verhältnis 0,10 betragen.The illustrated embodiment of a milling cutter according to the invention has the advantage that due to the small number of teeth (per cutting lug), the total load of the milling cutter and in particular of the tapered shank portion 1 a is reduced accordingly. This makes it possible to use a very hard, brittle material for the substrate (solid carbide) of the milling cutter according to the invention. This substrate material consists of 90 to 94 wt .-% tungsten carbide in a binder phase of cobalt, wherein the WC content according to an exemplary embodiment may also be 91 to 93 wt .-% and according to another embodiment may be about 92 wt .-% , The binder phase of cobalt also contains a small proportion of chromium, wherein the weight ratio of chromium to cobalt is between 0.05 and 0.18, preferably between 0.06 and 0.16 and in particular between 0.07 and 0.14 , For example, the Cr / Co ratio could be 0.10.

Zusätzlich können die Schneidzähne 4 und der Einfachheit halber das gesamte Schneidteil 2, ggf. auch einschließlich des verjüngten Schaftabschnittes 1 a oder des gesamten Schaftes 1 eine Beschichtung aufweisen, die an den jeweiligen Anwendungszweck angepasst ist. Zur Bearbeitung besonders harter Werkstoffe hat sich dabei eine einlagige Beschichtung oder eine mehrlagige Beschichtung als zweckmäßig erwiesen. Die Beschichtung besteht vorzugsweise aus (AI, ME)-N oder -CN, wobei ME eines oder mehrere der Elemente aus der Gruppe Zr, V, Nb, Cr, Si und Ti bezeichnet. Im Falle einer mehrlagigen Beschichtung hat sich für manche Anwendungsfälle eine Kombination als zweckmäßig erwiesen, bei welcher eine aluminiumarme (AI, ME)-N- oder -CN-Schicht zwischen zwei aluminiumreichen (AI, ME)-N- bzw. -(CN)-Schicht eingeschlossen ist, wobei ME für eines oder mehrere der Elemente Zr, V, Nb, Cr und Ti steht.In addition, the cutting teeth 4 and for simplicity, the entire cutting part 2, possibly also including the tapered shank portion 1 a or the entire shaft 1 have a coating that is adapted to the particular application. For processing particularly hard materials, a single-layer coating or a multi-layer coating has proven to be expedient. The coating preferably consists of (Al, ME) -N or -CN, where ME denotes one or more of the elements from the group Zr, V, Nb, Cr, Si and Ti. In the case of a multilayer coating, a combination has proven to be expedient for many applications in which an aluminum-poor (AI, ME) -N or -CN layer is sandwiched between two aluminum-rich (AI, ME) -N- or - (CN) Layer, where ME is one or more of Zr, V, Nb, Cr and Ti.

VergleichsbeispieleComparative Examples

Es wurden mehrere Gewindefräser der erfindungsgemäßen Zusammensetzung hergestellt und mit Gewindefräsern verglichen, die aus konventionellem Hartmetallmaterial hergestellt wurden.Several thread milling cutters of the inventive composition were made and compared with thread milling cutters made of conventional cemented carbide material.

Beispiel 1example 1

Wolframcarbidpulver mit einer FSSS-Korngröße von 0,9 μm wurde zusammen mit 7 Gew.-% sehr feinkörnigem Kobaltpulver und 0,7 Gew.-% Chrom, das als H.C.Starck-feinkörniges Cr₃C₂-Tungsten carbide powder having an FSSS grain size of 0.9 microns was used together with 7 wt .-% of very fine cobalt powder and 0.7 wt .-% of chromium, which as HCStarck fine-grained Cr ₃ C ₂ -

Pulver hinzugefügt wurde, gemeinsam nass mit Hilfe konventioneller Druckhilfsmittel gemahlen und nach dem Mahlen und Sprühtrocknen wurde das Pulver zu Stäben von 6 mm Durchmesser und 57 mm Länge gepresst und bei 1350 ⁰C und 50 bar Argongasdruck gesintert. Das gesinterte Material hatte eine Koerzitivkraft von 28 kA/m.Powder was added, ground together wet using conventional printing aids and after the milling and spray drying the powder was pressed into bars of 6 mm diameter and 57 mm in length and at 1350 ⁰ C and sintered bar argon gas pressure 50th The sintered material had a coercive force of 28 kA / m.

Die daraus hergestellten Gewindefräser wurden mit einem negativen Spanwinkel und einem größer als üblichen Kerndurchmesser hergestellt. Nach dem Schleifen wurden die Substrate nass gereinigt und mittels PVD mit einer kommerziellen (AI,Ti)N-Beschichtung versehen. Die Fräswerkzeuge wurden getestet und mit Fräswerkzeugen gleicher Geometrie aus einem kommerziell erhältlichen Hartmetall verglichen, wobei die Gewinde in einem Werkzeugstahl mit ei- ner Rockwell-Härte von mehr als 60 HRC hergestellt wurden.The thread milling cutters produced therefrom were produced with a negative rake angle and a larger than usual core diameter. After grinding, the substrates were wet cleaned and PVD coated with a commercial (Al, Ti) N coating. The milling tools were tested and compared to identical geometry milling cutters made of a commercially available carbide, with the threads machined in a tool steel with a Rockwell hardness greater than 60 HRC.

Testkriterium war eine möglichst große Anzahl lehrenhaltiger Gewinde zu erzeugen. Das Lebensdauerkriterium für die Werkzeuge war entweder der Bruch oder Verschleiß der Werkzeuge bis zu einem tolerierbaren Maß der Lehrenhaltigkeit.The test criterion was to produce the largest possible number of teach-containing threads. The service life criterion for the tools was either the breakage or wear of the tools to a tolerable level of gauge integrity.

Ergebnisse:Results:

Material: gehärteter Werkzeugstahl 1 ,2379, HRC 62Material: hardened tool steel 1, 2379, HRC 62

Werkzeug: für Gewinde M8-6H/1 1 mm tiefTool: for thread M8-6H / 1 1 mm deep

Gewindesteigung: 1 ,25 mm Schneidgeschwindigkeit, V_c (m/min): 21Thread pitch: 1, 25 mm cutting speed, V _c (m / min): 21

Zahnvorschub, fz (mm/Schneidkante): 0,008Tooth feed, fz (mm / cutting edge): 0.008

Kühlung: MMS externCooling: MMS external

Maschine: Mikron UCP 600Machine: Mikron UCP 600

Ergebnis: Anzahl Gewinde erfindungsgemäßer Fräser 57^* kommerzieller Fräser 5Result: number of thread milling cutter according to the invention 57 ^* commercial milling cutter 5

^* Kein Werkzeugbruch, der Gewindefräser war weiterhin verwendbar, der erfindungsgemäße ^* No tool break, the thread milling cutter was still usable, the invention

Gewindefräser fräste 57 Gewinde, ohne dass der Werkzeugradius nachgestellt werden musste.Thread mill milled 57 threads without having to adjust the tool radius.

Hieraus ergibt sich, dass insbesondere bei sehr harten Werkstoffen die Vorteile der Erfindung deutlich hervortreten.It follows that, especially for very hard materials, the advantages of the invention emerge clearly.

Beispiel 2 Es wurde wiederum das Wolframcarbidmaterial gemäß Beispiel 1 hergestellt, diesmal jedoch zu Stäben von 3 mm Durchmesser und 39 mm Länge verpresst und alle übrigen Herstellungsparameter waren die gleichen wie in Beispiel 1 , abgesehen von einer in diesem Fall verwendeten TiCN Beschichtung. Das Testziel bestand auch hier wiederum darin, möglichst viele lehrenhalti- ge Gewinde zu erzeugen, wobei der Werkzeugbruch das entscheidende Lebensdauerkriterium war.Example 2 Again, the tungsten carbide material was made according to Example 1, but this time pressed into rods of 3 mm diameter and 39 mm length and all other production parameters were the same as in Example 1, except for a TiCN coating used in this case. Once again, the test objective was to generate as many thread-bearing threads as possible, with tool breakage being the decisive lifecycle criterion.

Bearbeitetes Material: Werkzeugstahl 1 ,2344 geglüht, 700 N/mm² Machined material: tool steel 1, 2344 annealed, 700 N / mm ²

Werkzeug: 3^*d, 3 Gewindegänge, dahinter folgt ein Hals mit der Länge 3^*d, für Gewinde M2, 6mm tiefTool: 3 ^* d, 3 threads, followed by a neck with the length 3 ^* d, for thread M2, 6mm deep

Gewindesteigung: 0,4 mmThread pitch: 0.4 mm

Schneidgeschwindigkeit, V_c (m/min): 80Cutting speed, V _c (m / min): 80

Zahnvorschub, fz (mm/Schneidkante): 0,03Tooth feed, fz (mm / cutting edge): 0.03

Kühlung: Emulsion 5 % Maschine: Mikron UCP 600Cooling: Emulsion 5% Machine: Mikron UCP 600

Ergebnis: Anzahl Gewinde Fräser gemäß Erfindung 359^* Result: Number of threads Milling cutter according to the invention 359 ^*

Fräser aus kommerziellem Material 243 Fräser eines Wettbewerbers 64Milling cutters made of commercial material 243 Milling cutter of a competitor 64

^* Kein Werkzeugbruch, es konnten weitere Gewinde gefräst werden. ^* No tool breakage, more threads could be milled.

Sowohl bei dem Werkzeug aus kommerziell erhältlichen Material als auch bei dem Werkzeug eines Wettbewerbers wurde der Testes durch Werkzeugbruch beendet.In both the tool of commercially available material and the tool of a competitor, the test was terminated by tool breakage.

Bei dem erfindungsgemäßen Fräser mußte der programmierte Werkzeugradius zur Herstellung der 359 Gewinde nur zweimal nachgestellt werden, während der Fräser aus kommerziell erhältlichem Hartmetall für die Erzeugung deutlich weniger (243) Gewinden sechs mal nachgestellt werden mußte und dann brach.In the cutter according to the invention, the programmed tool radius for producing the 359 threads only had to be readjusted twice, while the cutter made of commercially available hard metal had to be readjusted six times for the production of significantly fewer (243) threads and then broke.

Auch hier zeigte die Erfindung wieder eine ganz erhebliche Verbesserung gegenüber herkömmlichem Hartmetall und gegenüber einem entsprechenden Werkzeug eines Wettbewerbers.Again, the invention again showed a very significant improvement over conventional carbide and over a corresponding tool of a competitor.

Für Zwecke der ursprünglichen Offenbarung wird darauf hingewiesen, daß sämtliche Merkmale, wie sie sich aus der vorliegenden Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen für einen Fachmann erschließen, auch wenn sie konkret nur im Zusammenhang mit bestimmten weiteren Merkmalen beschrieben wurden, sowohl einzeln als auch in beliebigen Zusammenstellungen mit anderen der hier offenbarten Merkmale oder Merkmalsgruppen kombinierbar sind, soweit dies nicht ausdrücklich ausgeschlossen wurde oder technische Gegebenheiten derartige Kombinationen unmöglich oder sinnlos machen. Auf die umfassende, explizite Darstellung sämtlicher denkbarer Merkmalskombinationen wird hier nur der Kürze und der Lesbarkeit der Beschreibung wegen verzichtet. For purposes of the original disclosure, it is to be understood that all such features as will become apparent to those skilled in the art from the present description, drawings, and claims, even though they are specific only in connection with particular Further features have been described, both individually and in any combination with other features or feature groups disclosed herein are combined, unless this has been expressly excluded or technical conditions make such combinations impossible or pointless. On the comprehensive, explicit representation of all conceivable combinations of features is omitted here only for the sake of brevity and readability of the description.

Claims

- P atentanspr che

1. Thread milling cutter having a shank (1) and a cutting part (2), the cutting part (2) having a plurality of cutting lugs (3, 3 ') each having at least one cutting tooth (4) and wherein cutting teeth (4) of different cutting lugs (3, 3 ') each at the same axial height are characterized in that at least the cutting part (2) consists of a solid carbide substrate which 90 - 94 weight percent WC in a binder phase of cobalt with a proportion of chromium in relation to cobalt (Cr / Co ) of 0.05 to 0.18.

2. Thread milling cutter according to one of claims 1 to 7, characterized in that the solid carbide substrate 91 - 93 weight percent WC

3. Thread milling cutter according to one of claims 1 or 2, characterized in that the binder phase of cobalt and chromium, a proportion of Cr in relation to Co of 0.06 to 0.16, preferably 0.07 to 0.14 and in particular 0.075 - 0, 13 has.

4. Thread milling cutter according to one of claims 1 to 3, characterized in that at least the adjacent to the cutting portion of the shaft portion of the same solid carbide substrate as the cutting part.

5. Thread milling cutter according to one of claims 1 to 4, characterized in that the adjoining the cutting part shaft portion is tapered with respect to the clamping end of the shank

6. Thread milling cutter according to one of claims 1 to 5, characterized in that the adjoining the cutting part shaft portion has a relation to the cutting portion by more than two cutting tooth heights reduced diameter.

7. Thread milling cutter according to one of claims 1 to 6, characterized in that the cutting lugs (3, 3 ') of the thread milling cutter each have less than 10, preferably at most 8 and in particular at most 3 cutting teeth (4).

8. Thread milling cutter according to one of claims 1 to 6, characterized in that the cutting lugs (3) of the thread milling cutter each have only one cutting tooth (4). - -

9. Thread milling cutter according to one of claims 1 to 7, characterized in that the axial repetition distance of the cutting teeth is at most 1 mm.

10. Thread milling cutter according to one of claims 1 to 9, characterized in that the outer diameter of the milling cutter is at most 6 mm, preferably at most 3 mm.

1 1. thread milling cutter according to claim 10, characterized in that the outer diameter of the milling cutter is less than 2 mm, in particular less than 1, 5 mm

12. Thread milling cutter according to one of the preceding claims, characterized in that at least the cutting teeth (4) have a wear-resistant coating, which is optionally multi-layered.