DE10108103B4 - Maschinenwerkzeug mit verstellbarer Schneidplatte - Google Patents
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Abstract
Maschinenwerkzeug mit verstellbarer Schneidelatte, insbesondere Bohrstange, mit einem um eine Drehachse antreibbaren Grundkörper, mindestens einem in den Grundkörper außerhalb der Drehachse (52) eingeformten Plattensitz (16) und mindestens einer Schneidelatte (22), wobei die Schneidelatte (22) mit zwei einen Winkel (α) miteinander einschließenden Plattenkanten (26, 28) gegen je eine zugehörige Kantenstützfläche (30, 32) und mit ihrem Boden (36) gegen eine Bodenstützfläche (38) des Plattensitzes (16) anliegt, mit einer eine wirksame Schneide (42) aufweisenden dritten Plattenkante (40) über den Plattensitz (16) frei nach außen übersteht und mittels einer durch eine Querbohrung und die Bodenstützfläche (38) hindurchgreifenden Kopfschraube (24) am Grundkörper (14) festlegbar ist, und mit einer Einstellvorrichtung zur Feinjustierung der wirksamen Schneide (42), dadurch gekennzeichnet, daß eine der beiden Kantenstützflächen (30) als an einem gegenüber dem Grundkörper (14) längs einer Verschiebeachse (48) verschiebbaren Stellkörper (50) angeordnete, mit der Verschiebeachse (48) einen spitzen Winkel einschließende Keilfläche ausgebildet ist, gegen die die Schneidelatte (22) mit...
Description
- Die Erfindung betrifft ein Maschinenwerkzeug mit verstellbarer Schneidelatte, insbesondere eine Bohrstange, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1. Ein derartiges Maschinenwerkzeug geht aus der Druckschrift
DE 44 30 197 A1 hervor. Mit "Plattenkante" werden im Folgenden die Kantenflächen der Schneidelatte bezeichnet, die beispielsweise eine Freifläche bilden können. - Der Plattensitz sorgt dafür, daß die Schneidelatte in ihrer Lage innerhalb des Grundkörpers bestimmt ist. Bei gegebenen Schneidelatten bestimmt die Lage der Plattensitze im Grundkörper den Schneidradius. Um Herstellungstoleranzen ausgleichen zu können, ist es bereits bekannt, die Schneidelatten verstellbar in ihrem Plattensitz anzuordnen. Zu diesem Zweck werden die Schneidelatten üblicherweise in Kassetten eingesetzt, die ihrerseits gegenüber dem Grundkörper verstellbar angeordnet sind.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Maschinenwerkzeug mit verstellbarer Schneidelatte, insbesondere eine Bohrstange, der eingangs angegebenen Art dahingehend zu verbessern, daß auch ohne die Verwendung von Plattenkassetten mit einfachen Mitteln eine Verstellung der maßbestimmenden Schneide möglich, und dennoch eine stabile und setzungsfreie Plattenabstützung gewährleistet ist.
- Zur Lösung dieser Aufgabe wird die im Patentanspruch 1 angegebene Merkmalskombination vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
- Der erfindungsgemäßen Lösung liegt vor allem der Gedanke zugrunde, daß eine der beiden Kantenstützflächen als an einem gegenüber dem Grundkörper längs einer Verschiebeachse verschiebbaren Stellkörper angeordnete, mit der Verschiebeachse einen spitzen Winkel einschließende Keilfläche ausgebildet ist, gegen die die Schneidelatte mit ihrer der Schneide gegenüberliegenden, parallel zur Keilfläche ausgerichteten Plattenkante anliegt, und daß die andere Kantenstützfläche quer zur Verschiebeachse des Stellkörpers ausgerichtet ist. Die Verschiebeachse des Stellkörpers ist dabei zweckmäßig parallel zur Bodenstützfläche des Plattensitzes ausgerichtet.
- Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Verschiebeachse des Stellkörpers parallel zur Drehachse des Grundkörpers ausgerichtet ist. Mit dieser Maßnahme kann der Flugkreis der radiusbestimmenden Schneide unabhängig von den bei der Herstellung des Grundkörpers entstehenden Fehlertoleranzen exakt eingestellt werden. Mit diesen Maßnahmen wird auch bei mehrschneidigen Bohrstangen eine hervorragende Rundheit, Zylindrizität und Durchmessergenauigkeit erzielt, so daß ein- und dieselbe Bohrstange zum Schruppen, Zwischenbohren und Feinbohren verwendet werden kann.
- Eine weitere Verbesserung in dieser Hinsicht wird dadurch erzielt, daß der Stellkörper eine zylindrische Mantelfläche mit einer der Verschiebeachse entsprechenden Zylinderachse aufweist, daß die Keilfläche in die zylindrische Mantelfläche des Stellkörpers als sich in deren Längsrichtung erstreckende Schnittfläche eingeformt ist, und daß der Stellkörper in einer zum Plattensitz hin randoffenen zylindrischen Lagerbohrung des Grundkörpers verdrehbar und axial verschiebbar angeordnet ist. Die Randöffnung der Führungsbohrung bildet ein die Keilfläche des Stellkörpers freigebendes Fenster für den Durchgriff der zugehörenden Plattenkante der Schneidelatte. Die Führungsbohrung sorgt dafür, daß die bei der Bearbeitung an der Schneidelatte angreifenden Kräfte über die zylindrische Mantelfläche des Stellkörpers in den Grundkörper eingeleitet werden. Dadurch werden Punktbelastungen und Setzerscheinungen im Bereich des Plattensitzes vermieden.
- Um mit einfachen Mitteln eine Verstellung der Keilfläche zu ermöglichen, weisen der Stellkörper und der Grundkörper miteinander fluchtende, vorzugsweise achsparallel ausgerichtete Bohrungen zur Aufnahme eines Verstellstifts auf. Zumindest eine der Bohrungen kann dabei als Gewindebohrung zur Aufnahme eines komplementären Gewindeteils des Verstellstifts ausgebildet sein. Vorteilhafterweise sind beide Bohrungen als Gewindebohrungen mit unterschiedlichen oder gegenläufigen Gewindesteigungen ausgebildet. Grundsätzlich ist auch eine Verstellung über eine Bundschraube möglich, die in einen Schlitz des Stellkörpers eingreift und diesen beim Verdrehen gegenüber dem Grundkörper mitnimmt.
- Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Keilfläche des Stellkörpers in Richtung Spitze des Grundkörpers gegenüber der Verstellachse divergiert. Da die Keilfläche durch einen Zylinderschnitt gebildet ist, wird sie in Richtung Spitze des Grundkörpers schmaler. Im eingebauten Zustand der Schneidelatte schließt die Keilfläche des Stellkörpers mit der Bodenfläche des Plattensitzes zweckmäßig einen stumpfen Winkel ein. Die Ausrichtung des Stellkörpers innerhalb der Führungsbohrung erfolgt dabei selbsttätig über die gegen die Keilfläche andrückende Plattenkante, die im Falle einer Umsetzschneidplatte als Freifläche einer im eingebauten Zustand unwirksamen Schneide ausgebildet ist. Im Falle einer Umsetzschneidplatte ist die wirksame Schneide zweckmäßig parallel zu der gegen die Keilfläche anliegenden Plattenkante ausgerichtet. Die Umsetzschneidplatte weist daher bevorzugt einen im wesentlichen quadratischen, rechteckigen oder rhombischen Umriß auf. Um eine Zerstörung der unwirksamen Schneidkante zu verhindern, liegt die als Umsetzschneidplatte ausgebildete Schneidelatte mit ihrer einen Plattenkante außerhalb der dieser zugeordneten unwirksamen Schneidkante gegen die Keilfläche an.
- Zur Erleichterung der Verschiebe- und Drehbewegung weist der Stellkörper im Bereich seiner Keilfläche und/oder seiner Mantelfläche eine gleitfördernde Beschichtung auf. Diese kann aus Metall, insbesondere Molybdän, oder aus einem Kunststoff, insbesondere Teflon® bestehen.
- Der auf diese Weise gebildete Stellmechanismus ist sehr steif, weil die Schneidelatte großflächig mit ihrer eine Freifläche bildenden Plattenkante an der Keilfläche anliegt. In Umfangsrichtung paßt sich die Keilfläche dem Freiwinkel der Umsetzschneidplatte automatisch an. Aufgrund der günstigen Flächenverhältnisse ist der Verstellmechanismus setzungsfrei.
- Zum Justieren der Schneidelatte wird die Kopfschraube an der Schneidelatte etwas gelöst und nur leicht angelegt. Sobald der richtige Bohrdurchmesser eingestellt ist, wird die Kopfschraube angezogen. Dabei wird auch der Stellkörper in der Führungsbohrung festgelegt.
- Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen
-
1 eine schaubildliche Darstellung eines Bohrwerkzeugs mit vier in ihrem Flugkreis verstellbaren Schneidelatten; -
2a eine Seitenansicht des Bohrwerkzeugs nach1 ; -
2b eine Stirnseitenansicht des Bohrwerkzeugs nach1 ; -
3 einen vergrößerten Ausschnitt aus2a . - Das in der Zeichnung dargestellte Werkzeug ist für den Einsatz in Werkzeugmaschinen bestimmt. Es ist als vierschneidiger Bohrer ausgebildet, der zusätzlich mit Fasschneidplatten bestückt ist. Die Bohrstange weist einen von einem Kupplungsflansch
10 für eine Planflächenanlage begrenzten Kupplungsschaft12 für den Anschluß an eine nicht dargestellte Maschinenspindel auf. Mit dem Kupplungsflansch10 ist auf der dem Schaft12 gegenüberliegenden Seite ein langgestreckter Grundkörper14 verbunden, der im Bereich seines stirnseitigen Endes mit vier Plattensitzen16 versehen ist, von denen aus sich Spanfördernuten18 über einen Teil der Grundkörperlänge bis zu den Fasschneidplatten20 hin erstrecken. In den Plattensitzen16 sind vier gleich ausgebildete, im Umriß im wesentlichen rhombische Umsetzschneidplatten22 auswechselbar angeordnet und mit Senkkopfschrauben24 am Grundkörper14 befestigt. - Die Schneidelatten
22 liegen mit zwei einen Winkel α miteinander einschließenden Plattenkanten26 ,28 gegen je eine zugehörige Kantenstützfläche30 ,32 und mit ihrem Boden34 gegen eine Bodenstützfläche36 des Plattensitzes16 an. Weiter stehen die Schneidelatten22 mit einer dritten Plattenkante40 , die eine radiusbestimmende wirksame Schneide42 aufweist, über den Grundkörper14 radial über. Entsprechendes gilt für die stirnseitige Plattenkante44 , in die die wirksame Schneide42 einmündet. An die wirksame Schneide42 schließt sich zum rückwärtigen Teil der dritten Plattenkante40 eine Stützfase46 an, die für eine exakte Zentrierung des Bohrwerkzeugs an der Bohrungswand beim Aufbohrvorgang sorgt. - Eine Besonderheit der beschriebenen Bohrstange besteht darin, daß die Kantenstützfläche
30 , im Folgenden auch als Keilfläche bezeichnet, als an einem gegenüber dem Grundkörper14 längs einer Verschiebeachse48 verschiebbaren Stellkörper50 angeordnete, mit der Verschiebeachse48 einen zur Stirnseite des Grundkörpers hin divergierenden spitzen Winkel einschließende Keilfläche ausgebildet ist, gegen die die Schneidelatte22 mit ihrer der Schneide42 gegenüberliegenden Plattenkante26 gegenüberliegenden, parallel zur Keilfläche30 ausgerichteten Plattenkante26 anliegt, während die andere Kantenstützfläche32 für die Plattenkante28 senkrecht zur Verschiebeachse48 des Stellkörpers50 ausgerichtet und in den Grundkörper eingeformt ist. - Wie insbesondere aus den
2a und3 zu ersehen ist, ist die Verschiebeachse48 des Stellkörpers parallel zur Drehachse52 der Bohrstange und zugleich parallel zur Bodenstützfläche des betreffenden Plattensitzes16 ausgerichtet. Aus den1 ,2b und3 ist zu ersehen, daß der Stellkörper50 eine zylindrische Mantelfläche54 mit einer der Verschiebeachse48 entsprechenden Zylinderachse aufweist, daß die Keilfläche30 in die zylindrische Mantelfläche54 des Stellkörpers50 als sich in dessen Längsrichtung erstreckende Schnittfläche eingeformt ist und daß der Stellkörper50 in einer zum Plattensitz16 hin randoffenen zylindrischen Führungsbohrung56 des Grundkörpers16 verdrehbar und axial verschiebbar angeordnet ist. Die Randöffnung58 der Führungsbohrung56 bildet ein Fenster, durch das hindurch die Schneidelatte22 mit ihrer Plattenkante26 gegen die Keilfläche30 des Stellkörpers50 anliegt. - Die Verschiebung des Stellkörpers
50 entlang der Verschiebeachse48 erfolgt über einen Verstellstift60 . Der Verstellstift60 greift mit einer ersten Gewindepartie62 in ein Innengewinde64 des Stellkörpers50 ein, während er mit einer zweiten Gewindepartie66 in ein Innengewinde68 des Grundkörpers14 eingreift. Die beiden Gewindepartien62 ,66 des Verstellstifts und die hierzu komplementären Innengewinde64 ,68 weisen unterschiedliche oder gegenläufige Gewindesteigungen auf, so daß beim Drehen des Verstellstifts60 eine Axialverschiebung des Stellkörpers50 in Richtung Ver schiebeachse48 erfolgt. Da der Stellkörper50 in der Führungsbohrung56 auch drehbar gelagert ist, richtet sich die Keilfläche30 beim Verstellvorgang automatisch an der Plattenkante26 aus. - Zur Einstellung eines definierten Flugkreises werden die Schneidplatten
22 durch Öffnen der Kopfschrauben24 von der Grundplatte gelöst und nur leicht gegen den Plattensitz16 angelegt. Auf diese Weise kann durch Verschieben des Stellkörpers50 die Schneidelatte22 über die Keilfläche30 in ihrem Radius justiert werden. Im Anschluß an die Justierung werden die Schneidplatten über ihre Senkkopfschrauben24 am Plattensitz16 festgeklemmt. Dadurch ergibt sich auch eine Lagefixierung des Stellkörpers50 . Aufgrund der günstigen Flächenverhältnisse ist der Verstellmechanismus weitgehend setzungsfrei. Die getrennte Verstellmöglichkeit der einzelnen Schneidplatten gewährleistet eine gute Rundheit, Zylindrizität und Durchmessergenauigkeit der erzeugten Bohrung. Deshalb kann ein- und dasselbe Werkzeug zum Schruppen, Zwischenbohren und Feinbohren verwendet werden. - Zusammenfassend ist folgendes festzuhalten: Die Erfindung bezieht sich auf ein Maschinenwerkzeug, insbesondere auf eine um eine Drehachse antreibbare Bohrstange. Die Bohrstange umfaßt einen Grundkörper
14 , mindestens einen in den Grundkörper14 außerhalb der Drehachse52 eingeformten Plattensitz16 und mindestens eine Schneidelatte22 . Die Schneidelatte liegt mit zwei einen Winkel miteinander einschließenden Plattenkanten26 ,28 gegen je eine Kantenstützfläche30 ,32 und mit ihrem Boden36 gegen eine Bodenstützfläche38 des Plattensitzes16 an. Sie steht mit einer eine wirksame Schneide42 aufweisenden dritten Plattenkante40 frei über den Grundkörper über und ist mittels einer Kopfschraube24 am Grundkörper festlegbar. Um mit einfachen Mitteln eine exakte Einstellung des Bohrradius zu ermöglichen, ist eine der beiden Kantenstützflächen30 als an einem gegenüber dem Grundkörper14 längs einer Verschiebeachse48 verschiebba ren Stellkörper50 angeordnete, mit der Verschiebeachse48 einen spitzen Winkel einschließende Keilfläche ausgebildet, gegen die die Schneidelatte22 mit ihrer der wirksamen Schneide42 gegenüberliegenden, parallel zur Keilfläche30 ausgerichteten Plattenkante26 anliegt. Die andere Kantenstützfläche32 ist vorzugsweise unmittelbar in den Grundkörper14 eingeformt und senkrecht zur Verschiebeachse48 des Stellkörpers50 ausgerichtet.
Claims (16)
- Maschinenwerkzeug mit verstellbarer Schneidelatte, insbesondere Bohrstange, mit einem um eine Drehachse antreibbaren Grundkörper, mindestens einem in den Grundkörper außerhalb der Drehachse (
52 ) eingeformten Plattensitz (16 ) und mindestens einer Schneidelatte (22 ), wobei die Schneidelatte (22 ) mit zwei einen Winkel (α) miteinander einschließenden Plattenkanten (26 ,28 ) gegen je eine zugehörige Kantenstützfläche (30 ,32 ) und mit ihrem Boden (36 ) gegen eine Bodenstützfläche (38 ) des Plattensitzes (16 ) anliegt, mit einer eine wirksame Schneide (42 ) aufweisenden dritten Plattenkante (40 ) über den Plattensitz (16 ) frei nach außen übersteht und mittels einer durch eine Querbohrung und die Bodenstützfläche (38 ) hindurchgreifenden Kopfschraube (24 ) am Grundkörper (14 ) festlegbar ist, und mit einer Einstellvorrichtung zur Feinjustierung der wirksamen Schneide (42 ), dadurch gekennzeichnet, daß eine der beiden Kantenstützflächen (30 ) als an einem gegenüber dem Grundkörper (14 ) längs einer Verschiebeachse (48 ) verschiebbaren Stellkörper (50 ) angeordnete, mit der Verschiebeachse (48 ) einen spitzen Winkel einschließende Keilfläche ausgebildet ist, gegen die die Schneidelatte (22 ) mit ihrer der wirksamen Schneide (42 ) gegenüberliegenden, parallel zur Keilfläche (30 ) ausgerichteten Plattenkante (26 ) anliegt, und daß die andere Kantenstützfläche (32 ) und die zugehörige Plattenkante (28 ) senkrecht zur Verschiebeachse (48 ) des Stellkörpers (50 ) ausgerichtet sind. - Maschinenwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebeachse (
48 ) des Stellkörpers (50 ) parallel zur Bodenstützfläche (38 ) des zugehörigen Plattensitzes (16 ) ausgerichtet ist. - Maschinenwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebeachse (
48 ) des Stellkörpers (50 ) parallel zur Drehachse (52 ) des Grundkörpers ausgerichtet ist. - Maschinenwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellkörper (
50 ) eine zylindrische Mantelfläche (54 ) mit einer der Verschiebeachse (48 ) entsprechenden Zylinderachse aufweist, daß die Keilfläche (30 ) in die zylindrische Mantelfläche (54 ) des Stellkörpers (50 ) als sich in dessen Längsrichtung erstreckende Schnittfläche eingeformt ist, und daß der Stellkörper (50 ) in einer zum Plattensitz (16 ) hin randoffnenen zylindrischen Führungsbohrung (56 ) des Grundkörpers (14 ) verdrehbar und axial verschiebbar angeordnet ist. - Maschinenwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellkörper (
50 ) und der Grundkörper (14 ) miteinander fluchtende, parallel zur Verschiebeachse (48 ) ausgerichtete Bohrungen (64 ,68 ) zur Aufnahme eines Verstellstifts (60 ) aufweisen. - Maschinenwerkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der Bohrungen (
64 ,68 ) als Gewindebohrung zur Aufnahme einer komplementären Gewindepartie (62 ,66 ) des Verstellstifts (60 ) ausgebildet ist. - Maschinenwerkzeug nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß beide Bohrungen (
64 ,68 ) als Gewindebohrungen mit unterschiedlichen oder gegenläufigen Gewindesteigungen ausgebildet sind. - Maschinenwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kantenstützfläche (
30 ) des Stellkörpers (50 ) in Richtung Spitze des Grundkörpers (14 ) gegenüber der Verschiebeachse (48 ) divergiert. - Maschinenwerkzeug nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kantenstützfläche (
30 ) des Stellkörpers (50 ) in Richtung Spitze des Grundkörpers (14 ) schmaler wird. - Maschinenwerkzeug nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kantenstützfläche (
30 ) des Stellkörpers (50 ) mit der Bodenstützfläche (38 ) des Plattensitzes (16 ) einen stumpfen Winkel einschließt. - Maschinenwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidelatte (
22 ) als Umsetzschneidplatte ausgebildet ist, deren wirksame Schneide (42 ) enthaltende Plattenkante (40 ) parallel zu der gegen die Kantenstützfläche (30 ) anliegenden Plattenkante (26 ) verläuft. - Maschinenwerkzeug nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die als Umsetzschneidplatte ausgebildete Schneidelatte (
22 ) einen im wesentlichen quadratischen, rechteckigen oder rhombischen Umriß aufweist. - Maschinenwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die als Umsetzschneidplatte ausgebildete Schneidplatte mit ihrer einen Plattenkante (
26 ) außerhalb der dieser zugeordneten unwirksamen Schneide gegen die Kantenstützfläche (30 ) anliegt. - Maschinenwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellkörper (
50 ) im Bereich seiner Kantenstützfläche (30 ) und/oder seiner Mantelfläche (54 ) eine gleitfördernde Beschichtung aufweist. - Maschinenwerkzeug nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die gleitfördernde Beschichtung aus Metall, insbesondere Molybdän, oder aus Kunststoff, insbesondere Teflon® besteht.
- Maschinenwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (
14 ) mehrere in gleichem Winkelabstand voneinander angeordnete, vorzugsweise achsparallel ausgerichtete Plattensitze (16 ) aufweist, an die sich jeweils eine mit einem Stellkörper (50 ) bestückte randoffene Führungsbohrung (56 ) anschließt.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: KOMET GROUP HOLDING GMBH, 74354 BESIGHEIM, DE |
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: KOMET GROUP GMBH, 74354 BESIGHEIM, DE |
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8363 | Opposition against the patent | ||
8397 | Reprint of erroneous patent document | ||
8330 | Complete disclaimer |