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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Stabmesserkopf zum Verzahnen
mit einem ringförmigen Messerträger mit kreisförmig
angeordneten Durchbrüchen zur Aufnahme von Schäften
von Stabmessern, und mit radial ausgerichteten Bohrungen, in welchen
Spannschrauben zur Fixierung der Stabmesser in den Durchbrüchen
aufgenommen sind, sowie eine Werkzeugmaschine mit einem solchen Stabmesserkopf.
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Ein
Stabmesserkopf der oben genannten Gattung ist aus der Druckschrift
DE 101 12 165 bekannt.
Der bekannte Stabmesserkopf weist einen scheiben- bzw. ringförmigen
Stabmesserträger mit im Wesentlichen kreisförmig
angeordneten, die Scheibe bzw. den Ring durchdringenden Durchbrüchen
auf, die zur Aufnahme und Führung von Schäften
von Stabmessern dienen. Die Stabmesser werden in den Durchbrüchen
mittels Keilen gehalten, wobei die Keile durch radial von außen
in den Messerträger eingeführte Spannschrauben
fixiert werden.
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Der
bekannte Stabmesserkopf besitzt den Vorteil, dass er aus einem einzigen
Stück gefertigt werden kann und dass mit diesem Stabmesserkopf eine
hochpräzise Bearbeitung von Werkstücken, wie beispielsweise
Spiralkegelrädern, möglich ist.
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Jedoch
weist der bekannte Stabmesserkopf durch seinen Aufbau ein erhebliches
Gewicht und einen relativ großen Umlaufdurchmesser auf,
so dass er beispielsweise auf CNC-Maschinen, bei denen diese Parameter
limitiert sind, nicht oder nur bedingt einsetzbar ist.
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So
können die bekannten Stabmesserköpfe beispielsweise
nicht auf 5-Achsen-CNC-Maschinen bestimmter Hersteller mit vollautomatischer
Werkzeugbeschickung eingesetzt werden.
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Darüber
hinaus kann bei den bekannten Stabmesserköpfen nur eine
begrenzte Anzahl von Stabmessern zum Einsatz kommen, da der Platz
für die Durchbrüche, in welche neben den Stabmessern auch
die Keile eingeführt werden müssen, bereits relativ
groß ist und zwischen den Durchbrüchen ein Mindestabstand
eingehalten werden muss, um dem Stabmesserkopf eine ausreichende
Steifigkeit und Stabilität zu verleihen. Dagegen ist es
bekannt, dass gerade durch den Einsatz möglichst vieler
Messer in einem Stabmesserkopf die Produktivität des Stabmesserkopfes
gesteigert werden kann.
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Es
ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Stabmesserkopf
sowie eine Werkzeugmaschine mit einem Stabmesserkopf mit einem reduzierten
Gewicht und verringertem Außendurchmesser zur Verfügung
zu stellen, welcher eine hohe Stabilität aufweist und eine
sehr präzise Bearbeitung eines Werkstückes erlaubt,
wobei darüber hinaus eine möglichst große
Anzahl von Stabmessern in den Stabmesserkopf eingebracht werden
kann.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Stabmesserkopf
der oben genannten Gattung gelöst, bei welchem die Durchbrüche
einen halbkreisförmigen Querschnitt aufweisen, und wobei
am Umfang des Messerträgers Spannplatten vorgesehen sind,
die mit den Spannschrauben gegen die Schäfte der Stabmesser
gedrückt werden.
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Bei
der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Stabmesserkopfes
werden die Stabmesser durch den Druck der Spannplatten auf die Stabmesserschäfte
in den Durchbrüchen fest fixiert. Keile oder dergleichen,
wie sie im Stand der Technik zur Fixierung der Stabmesser verwendet
werden, sind daher bei der erfindungsgemäßen Lösung
nicht notwendig. Daher kann der Querschnitt der Durchbrüche
direkt an den Querschnitt der Schäfte der Stabmesser angepasst
werden, wobei erfindungsgemäß die Durchbrüche
einen halbkreisförmigen Querschnitt haben. Entsprechend
ist der Platz, der für die Durchbrüche notwendig
ist, sehr gering und es können relativ viele Stabmesser
kreisförmig in dem Messerträger angeordnet werden.
Dadurch erhöht sich die Produktivität des erfindungsgemäßen
Stabmesserkopfes im Vergleich zu den im Stand der Technik bekannten
Stabmesserköpfen. Zudem können die Durchbrüche
sehr nahe am äußeren Umfang des Messerträgers
angeordnet werden, da die Schäfte der Stabmesser in direkter
Umfangsnähe durch die Spannplatten fixierbar sind, die
durch die Schraubenköpfe gegen die Stabmesserschäfte
gepresst werden. Entsprechend lässt sich der Außendurchmesser des
Messerträgers im Vergleich zum Stand der Technik erheblich
reduzieren, was wiederum zu einer Verringerung des Gewichts des
Messerträgers und damit des erfindungsgemäßen
Stabmesserkopfes führt, wodurch sich der erfindungsgemäße
Stabmesserkopf für den Einsatz auf CNC-Maschinen eignet,
an welchen ein geringer Außendurchmesser und ein geringes
Gewicht gefordert sind.
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In
einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
ist die dem jeweiligen Stabmesserschaft zugewandte Seite der Spannplatten gerade
ausgebildet. Die gerade Seite kann somit über einen längeren
Bereich auf den Stabmesserschaft drücken und das Stabmesser
besonders gut in dem Durchbruch fixieren.
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In
einem besonders vorteilhaften Beispiel der Erfindung weisen die
Spannplatten auf ihrer den Stabmesserschäften zugewandten
Seite eine Fase auf. Durch diese Fase bzw. Abschrägung
liegt die Spannplatte besonders gut tangential am kreisförmigen
Querschnitt des Stabmesserschaftes auf, ohne in diesen einzuschneiden.
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Es
ist besonders günstig, wenn die Spannplatten jeweils zwei
Bohrungen zur Aufnahme von Spannschrauben aufweisen. Somit können
die Spannplatten an zwei Punkten fixiert werden, so dass sich die
Spannplatten bei einer Krafteinwirkung auf die Stabmesser nicht
in ihrer Lage verändern bzw. eine Vordrehsicherung gewährleistet
ist.
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In
einer bevorzugten Variante der Erfindung sind die Spannplatten in
Aussparungen am Umfang des Messerträgers angeordnet. Damit
können die Spannplatten in den Messerträger hinein
versenkt werden, so dass sie nicht aus dem Messerträger nach
außen hinausragen, wodurch eine gleichmäßige
Umfangsfläche des Messerträgers gewährleistet wird.
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Hierbei
ist es besonders von Vorteil, wenn die Aussparungen so ausgebildet
sind, dass die Köpfe der Spannschrauben in den Aussparungen
versenkbar sind. Hiermit kann erreicht werden, dass die Spannschrauben
nicht aus dem Messerträger umfangsseitig herausragen und
der Messerträger eine homogene Außenumfangsfläche
aufweist.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist
die dem jeweiligen Stabmesserschaft abgewandte Seite der Spannplatten
wenigstens eine Vertiefung auf und weisen die Aussparungen an ihrer
der Vertiefung zugewandten Seite eine Verstärkung auf.
Somit lässt sich an der Stelle der Verstärkung
der Aussparungen der Messerträger stabilisieren, so dass
der Stabmesserkopf in sich steifer und stabiler wird.
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Es
hat sich als besonders praktisch erwiesen, wenn jeweils eine der
Spannplatten gegen jeweils einen Messerrücken eines im
Querschnitt halbrunden Stabmessers gedrückt wird. Damit
kann die jeweilige Spannplatte gegen den halbrunden Messerrücken
des halbrunden Stabmessers drücken, ohne die Spanfläche
des benachbarten Stabmessers zu beeinträchtigen.
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Es
ist ganz besonders von Vorteil, wenn die Bohrungen zur Aufnahme
der Spannschrauben radial zwischen den Durchbrüchen zur
Aufnahme der Schäfte der Stabmesser verlaufen. Damit können
die Gewinde der Spannschrauben zwischen den Durchbrüchen
in den Messerträger hinein verlaufen und somit das Material
des Messerträgers zum vollständigen Unterbringen
der Spannschrauben genutzt werden. Hierdurch kann sowohl der Außendurchmesser als
auch das Gewicht des Stabmesserkopfes stark reduziert werden.
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In
einer Weiterbildung der Erfindung weisen die Durchbrüche
eine Neigung zur Rotationsachse des Messerträgers auf,
wodurch ein positiver Kopfspanwinkel eingestellt werden kann und
sich besonders günstige Zerspanungsbedingungen ergeben. Zudem
ergibt sich damit die Möglichkeit, die Stabmesser im Dreiseitenschliff
nachzuschärfen.
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In
einem weiteren bevorzugten Beispiel der Erfindung weisen die Spanflächen
von in den Messerträger eingebrachten Stabmessern eine
Einkerbung in „V"-Form auf. Durch die V-Form ergibt sich ein
positiver Spanwinkel sowohl für die Innen- als auch für
die Außenflanke der Stabmesser, wodurch sich günstige
Zerspanungsbedingungen ergeben. Der Querschnitt der Messer bleibt
trotz der V-förmigen Spanfläche halbrund, so dass
auch diese speziell ausgebildeten Stabmesser vorteilhaft erfindungsgemäß in
den Durchbrüchen geklemmt werden können.
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Es
hat sich als besonders günstig erwiesen, wenn der Messerträger
mit einem Adapter für einen Anschluss an verschiedene Werkzeugmaschinenschnittstellen
bzw. an unterschiedliche Werkzeuganschlussmaße koppelbar
ist. Auf diese Weise kann der Messerträger selbst klein
und leicht gestaltet werden und ist darüber hinaus flexibel
für einen Anschluss an verschiedene Werkzeugmaschinenschnittstellen
bzw. Werkzeuganschlussmaße geeignet. Dabei kann der Anschlussadapter
so gestaltet sein, dass an ihm mehrere verschiedene Schnittstellen
für einen Anschluss an mehrere verschiedene Werkzeugmaschinen
vorgesehen sind. Damit ist es möglich, den erfindungsgemäßen
Stabmesserkopf mit vielen gängigen Werkzeugmaschinenschnittstellen
zu koppeln. Auch kann diese Ausführungsform dazu genutzt
werden, einen automatisierten Werkzeugwechsel unter Nutzung eines
Magazins durchzuführen, so dass sich der erfindungsgemäße
Stabmesserkopf insbesondere für den Einsatz an CNC-Maschinen
eignet, an welchen eine Multifunktionsbearbeitung, das heißt
Drehen, Fräsen, Bohren und Verzahnen, mit vollautomatischer
Werkzeug- und Werkstückbeschickung möglich ist.
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Entsprechend
einer weiteren bevorzugten Variante der Erfindung ist der Messerträger
direkt an einer Werkzeugmaschine montierbar. Auf diese Weise kann
der Stabmesserkopf ohne Adapter an der Werkzeugspindel, vorzugsweise
einem Gleason-Standardkegel, aufgenommen werden. Diese Variante
kommt beispielsweise dann in Betracht, wenn kurze Stabmesser eingesetzt
werden und ist gerade bei älteren und konventionellen Verzahnungsmaschinen
sogar teilweise erforderlich.
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Die
Aufgabe der Erfindung wird ferner durch eine Werkzeugmaschine mit
einem Stabmesserkopf nach einer der oben beschriebenen Ausführungsformen
gelöst, wobei sich die oben genannten Vorteile des erfindungsgemäßen
Stabmesserkopfes direkt an der Werkzeugmaschine niederschlagen.
Da der erfindungsgemäße Stabmesserkopf klein und
leicht gestaltet werden kann und zudem eine große Anzahl von
Stabmessern aufnehmen kann, kann die erfindungsgemäße
Werkzeugmaschine beispielsweise zur Multifunktionsbearbeitung, das
heißt zum Drehen, Fräsen, Bohren und Verzahnen,
eingesetzt werden, wobei eine vollautomatische Werkzeugbeschickung
möglich ist.
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Vorteilhafte
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, deren Funktion
und Eigenschaften werden im Folgenden anhand der Figuren der Zeichnung
näher erläutert, wobei
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1 schematisch
eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Stabmesserkopfes in einer perspektivischen Ansicht zeigt;
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2 schematisch
eine Spannplatte, die bei dem Stabmesserkopf aus 1 Verwendung
findet, in einer Draufsicht zeigt;
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3 die
Spannplatte aus 2 in einer perspektivischen
Ansicht zeigt;
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4 den
Stabmesserkopf aus 1 in einer Seitenansicht zeigt;
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5 den
Stabmesserkopf aus 1 in einer geschnittenen Querschnittsansicht
zeigt, wobei die Spannschrauben zu sehen sind;
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6 einen
Ausschnitt aus 5 in einer vergrößerten
Ansicht zeigt;
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7 den
Stabmesserkopf aus 1 mit darin eingebrachten Stabmessern
zeigt;
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8 den
Stabmesserkopf aus 1 mit einem Adapter zeigt;
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9 eine
spezielle Ausführungsvariante eines Stabmessers mit einer
V-Einkerbung in einer Querschnittsansicht zeigt; und
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10 das
Stabmesser aus 9 in einer perspektivischen
Ansicht zeigt.
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1 zeigt
schematisch eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Stabmesserkopfes 1 in einer perspektivischen Ansicht. Der
Stabmesserkopf 1 dient zum Verzahnen, insbesondere von
bogenverzahnten Kegelrädern.
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Der
Stabmesserkopf 1 weist einen scheiben- bzw. ringförmigen
Messerträger 2 mit einer Rotationsachse A auf.
Der Messerträger 2 weist eine Innenbohrung 21 auf,
durch welche der Stabmesserkopf 1 mit einer Welle einer
Werkzeugmaschine oder dergleichen gekoppelt werden kann.
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Der
Messerträger 2 weist nahe seines Außenumfangs 8 kreisförmig
angeordnete Durchbrüche 3 auf. Die Durchbrüche 3 erstrecken
sich im Wesentlichen axial durch den Messerträger 2 hindurch,
so dass ein Schaft 4 eines Stabmessers 5 durch
einen Durchbruch 3 hindurchgeführt werden kann.
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Die
Durchbrüche 3 besitzen einen halbrunden Querschnitt,
so dass halbrunde Stabmesser 5 durch die Durchbrüche 3 hindurchgeführt
werden können. Dabei ist der Innenradius R der Durchbrüche 3 nur
geringfügig größer als der Radius r der
halbrunden Stabmesser 5, so dass die Stabmesser 5 mit
geringem Spiel in die Durchbrüche 3 eingeführt
und darin fixiert werden können.
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In
dem in 1 gezeigten Beispiel weisen die Achsen der Durchbrüche 2 eine
Neigung zur Rotationsachse A des Messerträgers 2 auf.
Der Neigungswinkel beträgt zwischen etwa 6° und
etwa 10°. In anderen, nicht gezeigten Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung können die Durchbrüche 3 auch
keine Neigung zur Rotationsachse A aufweisen und damit parallel
zu der Rotationsachse A des Messerträgers 2 verlaufen.
Durch die Neigung der Durchbrüche 3 können
die Stabmesser 5 geneigt in den Messerträger 2 eingebracht
werden. Hierdurch kann ein positiver Kopfspanwinkel eingestellt
werden, wodurch sich besonders günstige Zerspanungsbedingungen
ergeben. Zudem ergibt sich hiermit die Möglichkeit, die
Stabmesser 5 im Dreiseitenschliff nachzuschärfen.
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Durch
den halbkreisförmigen Querschnitt der Durchbrüche 3 sind
die Durchbrüche bzw. Nuten 3 genau an die Querschnittsform
halbkreisförmiger Stabmesser 5 angepasst. Derartige
Durchbrüche 3 können beispielsweise durch
Drahterodieren hergestellt werden. Dabei kann sich typischerweise
eine geringfügige Auskerbung auf der flachen Seite der Durchbrüche 3 an
der Stelle ergeben, an der der Draht zum Drahterodieren eingefädelt
wird. Diese Auskerbung besitzt jedoch keine weitere Funktion.
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Der
Stabmesserkopf 1 kann so ausgebildet werden, dass die Stabmesser 5 linksschneidend oder
rechtsschneidend eingesetzt werden können. Entsprechend
sind hierfür die Durchbrüche 3 mit unterschiedlicher
Neigung bzw. spiegelbildlich auszubilden.
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Der
Stabmesserkopf 1 weist in den Außenumfang 8 des
Messerträgers 2 eingebrachte Aussparungen 12 auf.
Die Aussparungen 12 besitzen in etwa eine Brillenform mit
einer in 1 nach unten zeigenden glatten
Kante auf einer Seite und einer nasenförmigen Verstärkung 16 auf
der anderen Seite. Durch die Verstärkung 16 wird
der Messerträger 2 durch die in diesem Bereich
verringerte Spaltbreite der Aussparung 12 stabilisiert.
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In
die Aussparungen 12 sind Spannplatten 9 eingesetzt,
die durch jeweils zwei Spannschrauben 7, beispielsweise
M6-Schrauben, befestigt sind. Die Spannschrauben 7 drücken
mit ihren jeweiligen Schraubenköpfen 13 gegen
die Oberfläche 22 der Spannplatte 9.
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2 zeigt
schematisch die Spannplatte 9, die in die Aussparungen 12 des
Stabmesserkopfes 1 aus 1 eingesetzt
ist, in einer Draufsicht, während 3 die Spannplatte 9 aus 2 in
einer perspektivischen Ansicht darstellt.
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Die
Spannplatte 9 besitzt ebenso wie die Aussparung 12 im
Wesentlichen eine Brillenform und hat eine gerade Seite 10 mit
einer Fase 11. Die Seite 10 der Spannplatte 9 ist
bei ihrem Einbau in den Stabmesserkopf 1 dem Messerrücken 17 eines
im Querschnitt halbrunden Stabmessers 5 zugewandt und wird
gegen diesen Messerrücken 17 durch die Spannschrauben 7 gedrückt.
Die Spannschrauben 7 werden hierfür in die Bohrungen 23 eingeführt
und drücken mit ihrem Schraubenkopf 13 auf die
Oberfläche 22 der Spannplatte 9.
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Gegenüber
der geraden Seite 10 weist die Spannplatte 9 eine
zwischen den Bohrungen 23 vorgesehene Vertiefung 15 auf,
welche an die Verstärkung 16 der Aussparung 12 in
dem Messerträger 2 angepasst ist, so dass die
Spannplatte 9 in die Aussparung 12 eingesetzt
werden kann. Die Fläche der Verstärkung 16 dient
gleichzeitig als Stützfläche für die
brillenförmige Klemm- bzw. Spannplatte 9 im Spannzustand.
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Die
Spannplatte 9 besteht vorzugsweise aus einem verschleißfesten
Material und wird im Regelfall aus gehärtetem Werkzeugstahl
mit einer Mindeststärke von 3 mm ausgebildet. In den oben
gezeigten Beispielen weist die Spannplatte 9 eine Materialstärke
von 5 mm und eine Länge von ca. 26 mm auf. Diese Maße
können jedoch in anderen Ausführungsformen der
Erfindung anders sein und sind jeweils so, dass der Messerträger 2 bei
Einsatz der Spannplatten 9 in seiner Steifigkeit nicht
unvorteilhaft beeinträchtigt wird. Gleiches gilt für
die Tiefe der Aussparungen 12 in dem Messerträger 2,
welche ungefähr 12 mm, bedingt durch die Dicke der Spannplatte 9 und
die Dicke des Spannschraubenkopfes 13, beträgt.
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4 zeigt
schematisch den Stabmesserkopf aus 1 in einer
Seitenansicht. Wie in 4 zu sehen, sind die Aussparungen 12,
ebenfalls wie die Durchbrüche 3, mit einer Neigung
zur Rotationsachse A des Messerträgers 2 vorgesehen.
Damit sind die in den Aussparungen 12 eingebrachten Spannplatten 9 auch
geneigt zu der Rotationsachse A des Messerträgers 2,
so dass die gerade Seite 10 der Spannplatten 9 an
die Neigung der in die geneigten Durchbrüche 3 eingebrachten
Stabmesser 5 angepasst ist und die Spannplatten 9 vorteilhaft
gegen die Messerrücken 17 der Stabmesser 5 drücken
können und sich an der Verstärkung 16 abstützen,
was eine Entlastung der Spannschrauben 7 bewirkt.
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Wie
in den 1 und 4 zu sehen, sind die Spannplatten 9 als
auch die Spannschrauben 7 so in die Aussparungen 12 bzw.
in Bohrungen 6 in dem Messerträger 2 eingebracht,
dass die Köpfe 13 der Spannschrauben 7 nicht über
den äußeren Umfang 8 des Messerträges 2 hinausragen.
Die Spannschraubenköpfe 13 sind in den Aussparungen 12 versenkt.
Somit hat der Stabmesserkopf 1 eine homogene Umfangsfläche 8 mit
einem definierten minimalen Außendurchmesser.
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5 zeigt
schematisch den Stabmesserkopf 1 aus 1 und 4 in
einer geschnittenen Ansicht, wobei die Spannschrauben 7,
die in den Messerträger 2 eingebracht sind, zu
sehen sind.
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Wie
in 5 gezeigt, geht das Gewinde 24 der Spannschrauben 7 bis
tief in das Material 25 des Messerträgers hinein.
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6 zeigt
eine vergrößerte Ansicht aus 5.
In der in 6 gezeigten Darstellung ist
deutlich zu sehen, dass der Schraubenkopf 13 auf die Spannplatte 9 drückt,
welche wiederum mit ihrer geraden Seite 10 gegen den halbrunden
Außendurchmesser des Messerschaftes 4 drückt,
um diesen in dem Durchbruch 3 zu halten. Das Stabmesser 5 wird dabei
mit seiner flachen Seite an die flache Seite des Durchbruchs 3 gedrückt,
die andere Seite stützt sich an der Verstärkung 16 ab.
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7 zeigt
schematisch den Stabmesserkopf 1 aus den 1, 4, 5 und 6 mit
in den Durchbrüchen 3 eingebrachten Stabmessern 5.
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8 zeigt
den Stabmesserkopf 1 aus den 1, 4, 5 und 6 mit
einem daran vorgesehenen Adapter 20. Der Adapter 20 weist
mehrere Schnittstellen 26, 27, 28, zum
Beispiel SK40, SK50 oder HSK63, für eine Ankopplung an
mehrere verschiedene Werkzeugmaschinenschnittstellen bzw. unterschiedliche
Werkzeuganschlussmaße auf. Grundsätzlich ist der
Stabmesserkopf 1 jedoch auch ohne Adapter 20 an
eine Werkzeugmaschine ankoppelbar. Dies kann beispielsweise durch
eine durch die Bohrung 21 hindurchgeführte zentrale
Spannschraube erfolgen, wobei dann typischerweise der Stabmesserkopf 1 manuell
befestigt wird.
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Das
Vorsehen des Adapters 20 eröffnet jedoch die Möglichkeit,
eine Werkzeugmaschine vollautomatisch mit dem erfindungsgemäßen
Stabmesserkopf 1 zu beladen. Damit kann der Stabmesserkopf 1 beispielsweise
an einer 5-Achsen-CNC-Maschine mit vollautomatischer Werkzeugbeschickung eingesetzt
werden. Entsprechend kann eine solche, mit dem erfindungsgemäßen
Stabmesserkopf 1 ausgerüstete CNC-Maschine zur
Multifunktionsbearbeitung, das heißt zum Drehen, zum Fräsen,
zum Bohren und zum Verzahnen, eingesetzt werden.
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Der
Adapter 20 ist so ausgebildet, dass der maximale Außendurchmesser
des Adapters 20 so gering ist, dass die Schäfte 4 der
Stabmesser 5 problemlos durch die Durchbrüche 3 hindurchgeführt werden
können und, wenn möglich, hinten aus den Durchbrüchen 3 herausragen
können, so dass eine maximale Messerlänge genutzt
werden kann. Dies schafft die Möglichkeit, lange Stabmesser 5 einzusetzen,
welche länger als kurze Stabmesser 5 verwendet
werden können, da die Stabmesser 5 in regelmäßigen
Abständen nachgeschliffen werden müssen und damit
an Länge verlieren. Der Anschlussadapter 20 eröffnet
damit genügend Baufreiheit für die Stabmesserschäfte 4 bei
maximaler Messerlänge. Bei Einsatz kurzer Stabmesser 5 kann
der Stabmesserkopf 1 auch ohne Adapter 20 an einer
Werkzeugspindel aufgenommen werden, was beispielsweise bei älteren
und konventionellen Verzahnungsmaschinen aufgrund der Maschinenkinematik
sogar erforderlich ist.
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Die 9 und 10 zeigen
schematisch einen Querschnitt und eine perspektivische Ansicht eines
modifizierten Stabmessers 5, das bei dem Stabmesserkopf 1 der
vorliegenden Erfindung eingesetzt werden kann. Wie in den 9 und 10 gezeigt,
weist das Stabmesser 5 eine V-förmige Einkerbung 19 in
der Spanfläche 18 des Stabmessers 5 auf. Durch
die V-Form der Einkerbung 19 ergibt sich ein positiver
Spanwinkel sowohl für die Innen- als auch für
die Außenflanke des Stabmessers 5, wodurch sich
günstige Zerspanungsbedingungen ergeben.
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Die
Einkerbung 19 ist dabei so in die Spanfläche 18 des
Stabmessers 5 eingebracht, dass jeweils seitlich der Einkerbung 19 flächige
Bereiche 28 vorgesehen sind, durch welche das Stabmesser 5 an der
flachen Seite des Durchbruchs 3 anliegen kann. Bei dem
in den 9 und 10 dargestellten Stabmesser 5 bleibt
trotz der Einkerbung 19 der halbkreisförmige Außenumfang
des Stabmessers 5 erhalten, so dass das Stabmesser 5 wie
gewöhnliche halbkreisförmige Stabmesser 5 in
den Durchbrüchen 3 des erfindungsgemäßen
Stabmesserkopfs 1 geklemmt werden kann.
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Der
Stabmesserkopf 1 weist gegenüber im Stand der
Technik bekannten Stabmesserköpfen durch die spezielle
Form der Klemmung der Stabmesser 5 einen reduzierten Außendurchmesser 8 bei gegebenem
Nenndurchmesser auf. Beispielsweise kann ein 5''-Messerkopf verwendet
werden. Der Außendurchmesser des erfindungsgemäßen
Stabmesserkopfes 1 kann auf weniger als 150 mm reduziert werden.
Damit verringert sich auch das Gewicht des Stabmesserkopfes 1 im
Vergleich zu den im Stand der Technik bekannten Stabmesserköpfen.
Entsprechend ist der Stabmesserkopf 1 für den
Einsatz an 5-Achsen-CNC-Maschinen mit Multifunktionsbearbeitung
und vollautomatischer Werkzeugbeschickung geeignet, bei welchen
der Außendurchmesser und das Gewicht limitiert sind.
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Darüber
hinaus können in dem erfindungsgemäßen
Stabmesserkopf 1 relativ viele Stabmesser 5 im
Vergleich zu bekannten Stabmesserköpfen untergebracht werden.
Beispielsweise können in einem Stabmesserkopf 1 mit
einem Außendurchmesser von 150 mm 24 Stabmesser 5 untergebracht
werden. Dies ist insbesondere deswegen möglich, da durch die
erfindungsgemäße Klemmung und die halbrunde Ausgestaltung
der Durchbrüche 3 eine Klemmung mit Keil entfällt,
weniger Platz für die Durchbrüche 3 erforderlich
ist und so mehr Stabmesser 5 kreisförmig am Umfang 8 des
Messerträgers 2 angeordnet werden können.
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Darüber
hinaus wird durch die in einer spezifischen Ausgestaltung der Erfindung
vorgeschlagene Brillenform der zum Spannen der Stabmesser 5 verwendeten
Spannplatten 9 eine Zwischenverstärkung und Abstützung
in dem Messerträger 2 erreicht, wodurch sich im
Ring des Messerträgers 2 insbesondere bei Verwendung
vieler Stabmesser 5 eine Stabilisierung ergibt.
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Da
viele Stabmesser 5 in dem erfindungsgemäßen
Stabmesserkopf untergebracht werden können und die Anzahl
der Stabmesser 5 proportional zur Schneidleistung des Stabmesserkopfes 1 ist, weist
der Stabmesserkopf 1 eine besonders hohe Produktivität
auf.
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Durch
den verringerten Außendurchmesser des Stabmesserkopfs 1 kann
dieser beispielsweise trotz der bei verschiedenen Werkzeugmaschinen vorliegenden
eingeschränkten Platzverhältnisse zu der jeweiligen
Schnittstelle an der Werkzeugmaschine geführt werden, so
dass er für eine automatische Beschickung geeignet ist.
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Indem
das Gewicht des Stabmesserkopfs 1 erfindungsgemäß verringerbar
ist, ist der Stabmesserkopf 1 auch an solchen Werkzeugmaschinen
einsetzbar, bei welchen die Fräsachsen, auf welche der Stabmesserkopf 1 montiert
wird, eine geringere Steifigkeit haben, was insbesondere bei Maschinen
für die Multifunktionsbearbeitung häufig der Fall
ist.
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Im
Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es verständlich,
dass die Spannplatte 9 oben nur als Ausführungsbeispiel
beschrieben wurde und grundsätzlich auch eine andere Form
aufweisen kann. Die Spannplatte 9 muss beispielsweise nicht
unbedingt in Brillenform ausgebildet sein. So kann in der Spannplatte 9 auch
nur eine Bohrung 23 zum Durchführen einer Spannschraube 7 vorgesehen
sein. In einem solchen Fall sollten jedoch anstelle der in den obigen
Ausführungsbeispielen typischerweise verwendeten M6-Schrauben 7 größere
Spannschrauben 7 eingesetzt werden, die eine höhere
Zugfestigkeit besitzen.
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Grundsätzlich
ist es auch möglich, mehr als zwei Bohrungen 23 zum
Durchführen von Spannschrauben 7 in der Spannplatte 9 vorzusehen.
Auch muss die Spannplatte 9 nicht unbedingt eine Vertiefung 15 aufweisen,
sondern kann allgemein so ausgebildet sein, dass sie mit Spannschrauben 7 gegen den
Schaft 4 eines Stabmessers 5 drucken kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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