DD134849B1

DD134849B1 - Fraeswerkzeug fuer die feinstbearbeitung

Info

Publication number: DD134849B1
Application number: DD20397778A
Authority: DD
Inventors: Hermann Reinhardt
Original assignee: Hermann Reinhardt
Priority date: 1978-03-06
Filing date: 1978-03-06
Publication date: 1980-06-25
Also published as: YU304578A; DE2849831A1; DD134849A1; SU958041A1; CS231102B1

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Präswerkzeug für die Feinstbearbeitung von vorgefrästen Bearbeitungsflächen an metallischen Werkstücken, bei denen die Lage der vorzugsweise mit einer Planbearbeitungsfase versehenen Schneidplatte in einer Ausnehmung einer Auflageplatte durch federnde Stellelemente bestimmt wird und die Schneidplatte zusammen mit der Auflageplatte in einer am Umfang des Y/erkzeugkörpers axial verlaufenden Aufnahmenut durch einen Spannkeil befestigt ist.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Präswerkzeuge für die Feinstbearbeitung haben die Aufgabe, die Oberflächengüte der bereits durch vorangegangenen Präsoperationen vorbereiteter Y/erkstückflächen zu verbessern und zwar im Bereich einer Rauhtiefe von Rt ^3 /Um , so daß durch diesen Feinstbearbeitungsvorgang der Arbeitsgang Schleifen ersetzt wird. Für die Erzeugung solcher Oberflächengüten werden S_chneidplatten verwendet, die mit einer verhältnismäßig breiten Planbearbeitungsfase versehen sind. Der wirkungsvolle Einsatz einer breiten Planbearbeitungsfase zum Zwecke der Erzielung einer hohen Qualität der Bearbeitungsfläche unter ökon. günstigen Zerspanungsbedingungen erfordert die Anwendung sehr kleiner Spantiefen,

hoher Schnittgeschwindigkeiten und möglichst großer, der Breite der Planbearbeitungsfase angepaßter Vorschubgeschwindigkeiten. Die wichtigste Voraussetzung für die Feinstbearbeitung ist eine sehr genaue Lage der an der Schneidplatte voihandenen Planbearbeitungsfase zur Arbeitsebene des Präswerkzeuges, wobei der an der Fräsmaschinenßpindel vorgesehene Spindelsturz und der durch Ungenauigkeiten der Werkzeugaufnahmeflächen an Fräsmaschinenspindel und Fräswerkzeug bedingte Planschlag des Fräswerkzeuges bei der Einstellung der Planbearbeitungsfase kompensiert werden müssen, letzteres ist nur möglich, wenn die Einstellung der tferkzeugschneiden bzw· der Planbearbeitungsfase an dem auf die Fräsmaschinenspindel aufgesetzten Fräswerkzeuge vorgenommen wird.

Es sind bereits Fräswerkzeuge bekannt, bei denen die Schneidenlage der Schneidplatte einstellbar ist. Von den verschiedenen Konstruktionen mit axialer und auch radialer Einstellung der Y/erkzeugschneiden sind in diesem Zusammenhang diejenigen von Bedeutung, bei denen die Planbearbeiturtgsfase einstellbar, der Spindelsturz kompensierbar und die Werkzeugschneiden federnd gegen einen festen Anschlag einstellbar sind.

Was die Einstellbarkeit der Planbearbeitungsfase anbelangt, so ist durch die DE-OS 2 043 453 eine einstellbare Halterung für Wendeschneidplatten in Fräswerkzeugen bekannt, bei der die mit einer Planbearbeitungsfase versehene Wendeschneidplatte in der formschlüssigen Ausnehmung der Auflageplatte durch eine angeformte, mittels einer Stellschraube bewegbaren federnden Zunge, die einen von drei Anlagepunkten bildet und axial zur Arbeitsebene eingestellt werden kann. Für die Einstellung der Parallelität der Planbe-

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arbeitungsfase zur Arbeitsebene ist in der Auflageplatte eine weitere Stellschraube vorhanden, die den hinteren Teil der Auflageplatte einstellbar abstützt, so daß die Auflageplatte geschwenkt werden kann. Diese einstellbare Halterung ermöglicht zwar eine verhältnismäßige genaue Einstellung der Planbearbeitungsfase aber die Erzielung der für die Feinstbearbeitung notwendigen hohen Einstellgenauigkeiten erfordert einen sehr großen Aufwand an Arbeitszeit. Der Grund dafür ist das nicht zu vermeidende Bewegungsspiel in den Stellelementen beim Wechsel der Einstellrichtung und die Art der Übertragung der Einstellbewegung sowie die unzureichende Fixierung der eingestellten Schneidenlage, die während des Einstellvorganges lediglich durch gefühlsmäßige Vorspannung von Schneid- und Auflageplatte bewirkt wird.

Spannvorrichtungen für Schneidplatten der vorstehend beschriebenen Art sind grundsätzlich dafür gedacht, daß die Werkzeugschneiden des Fräswerkzeuges außerhalb der Fräsmaschine voreinzustellen sind, um einen durch die Einstellzeiten bedingten Maschinenstillstand zu vermeiden. Die Werkzeugsohneiden werden nach dieser Methode in Vorrichtungen auf Planlauf eingestellt und der Sturz der Fräsmaschinenspindel sowie Planlauffehler werden nicht berücksichtigt. Die Berücksichtigung des Spindelsturzes ist aber bei der Feinstbearbeitung unbedingt notwendig, weil mit sehr breiten Planbearbeitungsfasen gearbeitet wird. Es wurde deshalb in der DE-OS 2 323 952 vorgeschlagen das Fräswerkzeug geteilt auszubilden , so daß es aus einem Supportkörper besteht, der zum Befestigen an der Fräsmaschinenspindel dient. An diesem Supportkörper ist ein Scheiben- oder Schalenkörper mit Schneidplatten bestückter Tragekörper befestigt· Dieser Tragekörper kann durch eine

zentrische Spannschraube mehr oder weniger gewölbt werden, so daß die auf Planlauf vorjustierten Schneidplatten bzw. deren Planbearbeitungsfase auf den Spindelsturz eingestellt werden können. Nachteilig an dieser Konstruktion ist, daß die an Präswerkzeugen und Präsmaschinenspindeln fertigungs- und verschleißbedingt auftretenden Planlauffehler nicht ausgeglichen werden können.

In der DE-AS 1 502 125 wurde auch schon ein Präswerkzeug vorgeschlagen, bei dem an jjeder Schneidplatte zwei in Zustellrichtung federnde Einstellschieber angreifen, wo durch die Schneidkanten an axialer und radialer Richtung an einen Anschlag einer stirnseitig am Präserkörper befestigten scheibenförmigen Einstelleinrichtung angelegt werden. Diese Einstelleinrichtung besitzt kreisringförmige dem Schneidkantenprofil angepaßte Nuten, in denen sich die Schneidplatten in axialer und radialer Richtung ausrichten. Da die Einstellung der V/erkzeugschneiden außerhalb der Präsmaschinenspindel vorgenommen wird, handelt es sich ebenfalls um eine "Voreinstellung der tferkzeugschneiden, bei der die durch die Präsmasohinenspindel bedingten Einflußfaktoren nicht berücksichtigt werden können. Der Nachteil dieses Präswerkzeuges besteht folglich darin, daß der Spindelsturz der Präsmaschinenspindel und deren Planschlag bei der Einstellung der v/erkzeugschneiden nicht berücksichtigt bzw· nicht kompensiert werden können.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es für Präswerkzeuge für die Feinstbearbeitung eine einfache Einstellmöglichkeit der Lage der Planbearbeitungsfase der in ein Präswerkzeug eingesetzten Schneidplatten zu schaffen, die sich durch eine hohe Einstellgenauigkeit, vollkommene Kompensierung der P^anlauffehler der Präsmaschinenspindel an der Werk-

zeugaufnahme sowie durch niedrige Einstellzeiten auszeichnet.

Darlegung des 7/esens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für Fräswerkzeuge für die Feinstbearbeitung mit einstellbarer Planbearbeitungsfase eine Aufnahme- und Einstelleinrichtung für Schneidplatten zu entwickeln, bei der die Möglichkeit besteht, die genaue Lage der Werkzeugschneiden, insbesondere der Planbearbeitungsfase zur Arbeitsebene des Werkzeuges, bei gleichzeitiger Kompensierung der Planlauffehler der Präsmaschinenspindel, der Lageungenauigkeiten der Y/erkzeugaufnahme und des Spindelsturzes mit hoher Genauigkeit einzustellen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in einer im wesentlichen der Umrißform der Schneidplatte entsprechenden Ausnehmung der Auflageplatte für die Lagebestimmung der Schneidplatte ein fester Anlagepunkt und zwei federnde Anüa gepunkte vorgesehen sind, wobei die beiden federnden Anlagepunkte durch eine V-förmig gebogene Flachfeder gebildet sind und e iner der federnden Anlagepunkte auf der Anlageseite des festen Anlagepunktes liegt. Die in der Ausnehmung der Auflageplatte angeordnete V-förmig gebogene Flachfeder soll in der Ecke oder der Kantenrundung der Anlageseiten der Ausnehmung durch eine Spannschraube mit geschlitzter Spannbuchse befestigt sein. Um eine Lageverschiebung der eingestellten Planbearbeitungsfase bei Einwirkung des der Schneidplatte und der Auflageplatte dienenden Spannkeiles zu verhindern ist es zweckmäßig, zvjischen dem Spannkeil und der Schneidplatte ein an der Auflageplatte befestigtes Federblech anzuordnen, das im Bereich der Schneidplatte gegenüber der Auflageplatte ein geringfügiges Bewegungsspiel aufweist.

Bei dem erfindungsgemäß gestalteten Fräswerkzeug für die Feinstbearbeitung wird die Auflageplatte in bekannter Weise in eine am Fräserumfang axial verlaufenden Aufnahmenut eingesetzt und zwar so, daß die offene Seite der zur Aufnahme der Schneidplatte vorgesehenen Ausnehmung in Schnittrichtung nach hinten zeigt. Diese Ausnehmung bzw. deren offene Seite ist nach hinten durch ein Federblech abgedeckt. In der Ausnehmung befindet sich die, das wesentliche Merkmal der Erfindung darstellende, V-förmig gebogene Blattfeder, die in der, in der von beiden Anlageseiten gebildeten Ecke bzw. in deren abgerundetem Übergang durch eine Spannschraube mit geschlitzter Buchse befestigt ist. Auf der einen Anlageseite der Ausnehmung ist ein fester Anlagepunkt sowie ein durch den einen Federschankel der V-förmigen Blattfeder gebildeter federnder Anlagepunkt vorhanden. An der anderen Anlageseite bildet der zweite Federschenkel der V-förmigen Blattfeder einen weiteren An~- lagepunkt, so daß die Ausnehmung eine Dreipunktanlage aufweist. Die mit einer breiten Planbearbeitungsfase ausgebildete Schneidplatte wird in die seitlich offene Ausnehmung eingeführt und an die drei Anlagepunkte angelegt. Anschließend kann mit Hilfe des in Schnittrichtung hinter der Y/endeschneidplatte angeordneten Spannkeiles die Schneidplatte befestigt werden, wobei das zwischen der Schneidplatte und dem Spannkeil an der Auflageplatte vorgesehene Federblech die Einwirkung der Spannbewegung auf die Schneidplatte verhindert.

Zum Zwecke der genauen Einstellung der an der Schneidplatte vorgesehenen Planbearbeitungsfase wird das Präswerkzeug auf die Fräsmaschinenspindel aufgesetzt und in bekannter ϊ/eise befestigt. Unterhalb der Fräsmaschinenspindel bei vertikaler Spindelanordnung befindet sich die

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vorgefräste Bearbeitungsfläche des auf den Maschinentisch gespannten Werkstückes. Auf diese Werkstückfläche wird ein Endmaß aufgelegt. Anschließend wird die vorgefräste Fläche soweit an das Präswerkzeug herangebracht, daß die Schneidplatte durch das zwischengelegte Endmaß im Bereich des Pederweges an den drei Anlagepunkten in der Ausnehmung der Auflageplatte anliegt. Die Lage der Planbearbeitungsfase bezüglich evtl· Verkantung kann durch Sichtprüfung vorsichtshalber kontrolliert werden,

Normalerweise gewährleisten die federnden Anlagepunkte sofort die genaue Lage der Planbearbeitungsfase. Die Sichtkontrolle ist vor allem dann zweckmäßig, wenn die Planbearbeitungsfase nicht als Gerade ausgebildet ist, sondern als Kreisbogen mit verhältnismäßig großem Durchmesser. Nach diesem verhältnismäßig leicht durchzuführenden Einstellvorgang wird der Spannkeil angezogen und die Schneidplatte befindet sich, bezogen auf die Arbeitsebene bei gleichzeitiger Kompensierung evtl. Planlauffehler und des Spindelsturzes in der genauen Arbeitslage. Bei vorhandenem Spindelsturz an der Präsmaschine ist zu beachten, daß dieser Einstellvorgang an der Stelle des Eingriffes der Werkzeugschneide am Werkstück durchgeführt wird, die auf einer Geraden der Vorschubbewegung liegt, die die Achse der Präsmaschinenspindel schneidet. Nacheinander werden die am Präswerkzeug vorhandenen Schneidplatten in der gleichen Weise eingestellt, so daß alle dieselbe Einstellgenauigkeit aufweisen, die die Voraussetzung für die Peinstbearbeitung lind 'der Erzeugung hoher Oberflächenqualität ist.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung -wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert

Ss zeigen:

Pig· 1: die teilweise Seitenansicht eines Fräswerkzeuges im Bereich einer Werkzeugschneide

Pig. 2: die teilweise Seitenansicht des Präswerkzeuges entspreohend pig, i,im Schnitt A-A

Pig. 3: die Draufsicht auf ein Präswerkzeug entsprechend Pig 1, im Schnitt

Pig. 4: eine schematische Darstellung des Verfahrens der Einstellung der in das erfindungsgemäße Präswerkzeug eingesetzten Schneidplatten.

Der Werkzeugkörper 1 des dargestellten Präswerkzeuges für die Peinstbearbeitung ist umfangsseitig mit axial verlaufenden Aufnahmenuten 2 versehen. Diese Aufnahmenuten 2 sind maschinenseitig durch einen Plansch 3 verschlossen. In der Aufnahmenut 2 befindet sich eine Auflageplatte 4 und zwei Spannkeile 5 und b. Der Spannkeil 5 dient zur Befestigung der Auflageplatte 4 und der Spannkeil 6 zur Befestigung der Schneidplatte 7. Die Auflageplatte 4 besitzt eine der Umrißform der v/endeschneidplatte angepaßte Ausnehmung 8 mit einem festen Anlagepunkt 9. Auf der gleichen Anlageseite des festen Anlagepunktes 9 befindet sich ein durch eine Flachfeder 10 gebildeter federnder Anlagepunkt 11. Der dritte Anlagepunkt 12 wird auf der anderen Anlageseite durch den anderen Federschenkel der Flachfeder Ю gebildet. Die Flachfeder 10 ist in

einer Übergangsrundung der beiden Anlageseiten mittels einer Spannschraube 13 und einer geschlitzten Spannbuchse

14 befestigt. PUr die Betätigung der Spannkeile 5 und 6 sind Spannschrauben mit links- und rechtsgängigem Gewinde

15 vorgesehen. Um eine Übertragung der Beibungskomponente der Spannbewegung des Spannkeiles 6 auf die Schneidplatte 7 zu verhindern, ist zwischen diesen beiden Teilen ein an der Auflageplatte 4 befestigtes Federblech 16 angebracht. Im Bereich der Schneidplatte ist zwischen der Auflageplatte 4 und dem Federblech 16 Bewegungsspiel 17 vorgesehen. Die Schneidplatte 7 besitzt neben ihrer Hauptschneide 18 eine Planbearbeitungsfase 19.

Bei der in Fig. 4 enthaltenen schematischen Darstellung des Einstellvorganges ist das Fräswerkzeug für die Feinstbearbeitung auf die Fräsmaschinenspindel 20 einer Vertikalfräsmaschine aufgesetzt und festgespannt. Auf dem Fräsmaschinentisch 21 befindet sich das Werkstück 22 mit vorgefräster Bearbeitungsfläche 23. Zwischen der Planbearbeitungsfase 19 und der Yterkstückflache 23 ist ein Endmaß 24 eingelegt, nach dessen Bezugsfläche die federnd in die Ausnehmung 2 der Auflageplatte 4 an den Anlagepunkten 11 und 12 und an dem festen Anlagepunkt 9 verschiebbar anliegende Schneidplatte 7 ausgerichtet wird. Die bei diesem Fräswerkzeug leicht ballig angeschliffene Planbearbeitungsfase 19 kann durch eine Sichtspaltprüfung bezüglich der symmetrischen Lage der Balligkeit kontrolliert und gegebenenfalls korrigiert werden. Ss ist immer sicher gewährleistet, daß der tiefste Punkt der Planbearbeitungsfase auf der Bezugsfläche des Bndmaßes 24 liegt und alle Schneidplatten 7 die gleiche bage erhalten, Nach diesem, nur sehr kurzen Einstellzeiten erfordernden Einstellvorgang, wird die Schneidplatte 7 durch den Spannkeil 6 festgespannt. Die Spannbewegung des Spannkeiles 6 kann auf Grund des

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zwischengelegten Federbleches 16 nicht auf die eingestellte Lage der Schneidplatte 7 einwirken. Spindelsturz und Planschlag der Aufnahmeelemente des Fräswerkzeuges werden bei dieser Einstellmethode kompensiert, so daß ein extrem genauer Planlauf der Planbearbeitungsfase 19 des Fräswerkzeuges erreicht wird.

Claims

ErfindungsansprUche

1. Präswerkzeug für die Feinstbearbeitung von vorgefrästen Bearbeitungsflächen an metallischen Werkstücken, bei denen die Lage der vorzugsweise mit Planbearbeitungsfasen versehenen Schneidplotten in einer der Umrißform der Schneidplatte angepaßten Ausnehmung einer Auflage. platte durch federnd an der Schneidplatte anliegende Stellelemente bestimmt wird und die Schneidplatte zusammen mit der Auflageplatte in einer am Umfang des Werkzeugkörpers axial verlaufenden Aufnahmenut durch einen Spannkeil befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ausnehmung (8) der Auflageplatte (4) für die Lagebestimmung der Schneidplatte (7) ein fester Anlagepunkt (9) und zwei die Schneidplatte (7) federnd abstützende Anlagepunkte (11 und 12) vorgesehen sind, wobei die beiden federnden Anlagepunkte (11 und 12) durch eine V-förmig gebogene Flachfeder (10) gebildet sind und einer der federnden Anlagepunkte (11) auf der Anlageseite des festen Anlagepunktes (9) liegt.

2. Präswerkzeug für die Feinsthearbeitung nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ausnehmung (8) der Auflageplatte (4) angeordnete V-förmig gebogene Flachfeder (10) in der Ecke oder der Kantenrundung der Anlageseiten der Ausnehmung (8) durch eine Spannschraube (13) mit geschlitzter Spannschraube (14) befestigt ist.

3. Präswerkzeug für die Feinstbearbeitung nach Punkten 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Spannkeil (6) und der Schneidplatte (7) ein an der Auflageplatte (4) befestigtes Federblech (17) angeordnet ist, das im Bereich der Schneidplatte (7) gegenüber der Auflageplatte (4) geringfügiges Bewegungsspiel aufweist.

HierzuJLieiien Zeichnungen