-
Die Erfindung betrifft ein Schneidwerkzeug, geeignet zum rotatorischen Einsatz bei Werkstücken, insbesondere zu deren Entgratung, etwa von Stosskanten von Bohrungen, sowie ein Schneidelement.
-
Aus der
DE 43 07 084 C2 ist ein solches Schneidwerkzeug bekannt. Dieses Schneidwerkzeug kann ein zwischen einer Stosskante eines Werkzeugschaftes und einem Stützkörper eingespanntes Schneidelement in Form eines Kegelstumpfes besitzen.
-
Das Schneidwerkzeug kann allerdings nur zum Entgraten von Stosskanten von Bohrungen verwendet werden. Andere Aufgaben etwa ein gleichzeitiges Entgraten von mehr als einer Stosskante ist mit einem solchen Schneidwerkzeug nicht oder nur schwerlich möglich.
-
Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Schneidwerkzeug vorzuschlagen, welches sich gleichermaßen für den Einsatz zum Entgraten von Stosskanten von nur einer Bohrung als auch zum gleichzeitigen Entgraten von mehr als einer Stosskante eignet, etwa bei Stosskanten von Stufenbohrungen.
-
Die Aufgabe wird gelöst durch ein im Hauptanspruch vorgeschlagenes Schneidwerkzeug, geeignet zum rotatorischen Einsatz bei Werkstücken, aufweisend einen Schaft mit Rotationsmittelachs und Schneidelemente, die auf dem Schaft hintereinander aufsteckbar sind, wobei mindestens eines der Schneidelemente einen sich zwischen zwei Stirnflächen anschließenden Schneidabschnitt mit einer Mehrzahl von äquidistant zueinander angeordneten Schneiden ausbildet, wobei sich jede Schneide über die Länge des Schneidabschnitts erstreckt.
-
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen offenbart.
-
Durch den modularen Aufbau von Schaft und Schneidelementen kann das Schneidwerkzeug durch geeignete Auswahl von Anzahl, Form und Größe der Schneidelemente für verschiedenste Zerspanungs- oder Entgratungsaufgaben flexibel bestückt werden. Besonders in der industriellen Serienfertigung, etwa bei der Nachbearbeitung von Motorblöcken kann das Schneidwerkzeug durch unterschiedliche Bestückung mit zwei, drei oder mehr Schneidelementen eingesetzt und nacheinander für verschiedene Aufgaben modifiziert werden.
-
In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Umhüllende des Schneidabschnitts die Form eines Kegelmantels aufweist. Andere Formen, etwa die einer Pyramide, eines Pyramidenstumpfes, eines Kegels, eines Kegelstumpfes, eines Prismas, einer Kugel oder eines Zylinders, sind ebenso möglich.
-
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann das Schneidwerkzeug, insbesondere jedoch die Schneidelemente, während der Werkstückbearbeitung neben der Rotation auch eine Translation durchführen, diese Bewegung ist in der
DE 43 07 084 C2 ausführlich beschrieben. Die erforderlichen Bewegungen können durch eine Kombinantion der oben genannten Formen unterstützt werden. Eine mögliche Ausgestaltung eines Schneidwerkzeugs für den Bewegungsablauf ist in der schon oben erwähnten
DE 43 07 084 C2 beschrieben. Insbesondere ist kann die Einspannung der Mehrzahl von Schneidelementen prinzipiell auf die gleiche Weise erfolgen, d. h. eines der Schneidelemente kann sich mit seiner Stirnfläche auf einen Stützkörper abstützen, auf den eine Federkraft aufgebracht ist.
-
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass sämtliche Schneidkanten der Schneiden sich, ausgehend von der Stirnfläche mit dem größten Außendurchmesser, bis zur anderen gegenüberliegenden Stirnfläche erstrecken und dabei den Kegelmantel zum Teil entgegen oder mit der Schnittrichtung umlaufen.
-
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, dass die Schneidkanten in Schnittrichtung gewölbt sind. Die leichte Auswölbung in Schnittrichtung ist vorzugsweise nur in der Schnittrichtung ausgebildet, die Umhüllende des Schneidelements ist vorzugsweise nicht gewölbt. Mit anderen Worten, der Abstand jeder Schneidkante zur Rotationsmittelachse ändert sich entlang der Mittelachse lediglich linear. Durch die Wölbung wird ein überraschend gute Entgratung ermöglicht, bei gleichzeitiger Verlängerung der Standzeit des Schneidwerkzeugs.
-
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, dass die Stirnflächen der Schneidelemente plan sind. Die Schneidelemente stehen bei dem modular aufgebauten Schneidwerkzeug mit mindestens einer ihrer Stirnflächen miteinander in flächigem Kontakt. Die Fixierung der Schneidelemente auf dem Schaft kann etwa durch eine Führungsnut am Schaft und entsprechende Auswölbungen an den Schneidelementen und einem an der Spitze des Schneidwerkzeugs aufschraubbaren Konterelement, etwa einer einfachen Kontermutter, erfolgen. Bei Anziehen der Kontermutter können die Schneidelemente gegen eine Stützfläche, die integral am Schaft vorgesehen ist, gedrückt werden.
-
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Schneidelemente eine Durchgangsöffnung, insbesondere in Form einer Durchgangsbohrung, aufweisen. Um die Auswahl an aller Kombinationsmöglichkeiten auf sinnvolle Schneidelementkombinationen zu beschränken, kann vorgesehen sein, Durchgangsöffnungen mit verschiedenem Durchmesser vorzusehen, so dass jedes Schneidelement nur an einem entsprechenden Abschnitt des Schaftes mit entsprechend angepasstem Aussendurchmesser aufgeschoben werden kann. Weitere Beschränkungen der Kombinationen sind durch eine Anordnung von Nuten auf dem Schaft möglich, so dass nur Schneidelemente mit an die Lage der Nuten angepassten Stege auf den jeweiligen Abschnitt des Schaftes aufgeschoben werden können. Andere Formen der Kodierung sind ebenfalls möglich und dem Fachmann bekannt.
-
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass zwei kegelstumpfförmige Schneidelemente unmittelbar hintereinander auf dem Schaft angeordnet sind, wobei entweder die Kegelstumpfspitzen bildenden Stirnfläche oder die Kegelstumpfgrundflächen bildenden Stirnflächen der beiden Schneidelemente miteinander in Kontakt sind. Durch die beiden besonderen Kombinationsmöglichkeiten kann etwa ein Werkstück in Form eines U-Profils einmal zugleich an zwei Innenkanten und einmal zugleich an zwei Aussenkanten bearbeitet, insbesondere entgratet, werden.
-
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, dass zwei kegelstumpfförmige Schneidelemente unmittelbar hintereinander auf dem Schaft angeordnet sind, wobei die Kegelstumpfspitze bildende Stirnfläche eines Schneidelements mit der die Kegelstumpfgrundflächen bildenden Stirnfläche des anderen Schneidelements miteinander in Kontakt stehen. Mit dieser Kombination ist es möglich, zwei auf der gleichen Seite liegende Kanten eines Werkstücks in einem Arbeitsgang zu bearbeiten.
-
Die Erfindung betrifft ferner ein Schneidelement, geeignet zum rotatorischen Einsatz bei Werkstücken, aufweisend einen sich zwischen zwei planen Stirnflächen anschließenden Schneidabschnitt mit einer Mehrzahl von äquidistant zueinander angeordneten Schneiden, wobei sich jede Schneide über die Länge des Schneidabschnitts erstreckt, wobei Umhüllende des Schneidabschnitts die Form eines Kegelmantels aufweist, und wobei sämtliche Schneidkanten der Schneiden sich ausgehend von der Stirnfläche mit dem größten Außendurchmesser sich bis zur anderen Stirnfläche erstrecken den Kegelmantel zum Teil entgegen oder aber mit der Schnittrichtung umlaufen.
-
Das Schneidelement kann noch wie in den Ausgestaltungen zum Schneidwerkzeug weitergebildet werden. In einer besonderen Ausführung ist vorgesehen, dass die Schneidkanten in Schnittrichtung, vorzugsweise über die gesamte Länge gewölbt sind. Die leichte Auswölbung ist vorzugsweise nur in der Schnittrichtung ausgebildet und entspricht bevorzugt einer Bogenform mit einem Radius der zweieinhalb bis zehn Mal, vorzugsweise drei bis sechs mal so groß ist wie der größte Außenradius des Schneidelements. Die Umhüllende des Schneidelements ist dabei vorzugsweise nicht gewölbt. Mit anderen Worten, der Abstand jeder Schneidkante zur Rotationsmittelachse ändert sich entlang der Mittelachse lediglich linear. Durch die Wölbung wird eine überraschend gute Entgratung ermöglicht, dies bei gleichzeitiger Verlängerung der Standzeit des Schneidwerkzeugs.
-
Anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen soll die Erfindung in den nachfolgenden schematischen Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigt
-
1 ein rotatorisch einzusetzendes modulares Schneidwerkzeug in einer Aufsicht,
-
2 das Schneidwerkzeug wie in 1, jedoch mit umgetauschten Schneidelementen,
-
3 ein Schneidwerkzeug mit einem Schneidelement,
-
4 ein weiteres Schneidwerkzeug mit einem Schneidelement,
-
5 ein Schneidwerkzeug in perspektivischer Darstellung mit einem Schneidelement
-
6 das Schneidwerkzeug aus 5 in anderer Perspektive.
-
Das in 1 gezeigte Schneidwerkzeug 1 ist geeignet zum rotatorischen Einsatz bei hier nicht gezeigten Werkstücken. Es weist einen Schaft 2 mit Rotationsmittelachse sowie zwei Schneidelemente 3, 4 auf, die auf dem Schaft 2 hintereinander aufgesteckt sind. Beide Schneidelemente bilden einen sich zwischen zwei Stirnflächen 5, 6 anschließenden Schneidabschnitt 7 mit einer Mehrzahl von äquidistant zueinander angeordneten Schneiden 8 aus, wobei sich jede Schneide 8 über die Länge des Schneidabschnitts 7 erstreckt. Die Umhüllende des Schneidabschnitts weist die Form eines Kegelmantels auf. Sämtliche Schneidkanten 9 der Schneiden 8 erstrecken sich ausgehend von der Stirnfläche 5 mit dem größten Außendurchmesser bis zur anderen Stirnfläche 6 und umlaufen den Kegelmantel in Schnittrichtung 10 (in 5 und 6 gezeigt). Der Schaft 2 gliedert sich in vier Abschnitte 11–14, von denen ein Abschnitt 11 von den aufgesetzten Schneidelementen verdeckt ist. Abschnitt 11 ist 14 mm lang, der sich anschließende Abschnitt 12 ist 20 mm lang und hat einen Durchmesser von 3,5 mm, der sich anschließende Abschnitt 13 ist 20 mm lang und hat einen Durchmesser von 4 mm und der sich anschließende Abschnitt 14 ist 36 mm lang und hat einen Durchmesser von 6 mm. Die Abschnitte 12 und 13 eignen sich neben Abschnitt 11 für ein Aufschieben weiterer Schneidelemente. Nicht gezeigt ist eine Fixierung der Schneidelemente am Schaft. Grundsätzlich ist eine Schrumpffixierung möglich, bei der die Schneidelemente vor dem Aufschieben auf den Schaft erwärmt werden. Andere Fixier- oder Befestigungsmöglichkeiten sind ebenfalls geeignet und dem Fachmann hinlänglich bekannt. Die zwei kegelstumpfförmigen Schneidelemente 3, 4 sind unmittelbar hintereinander auf dem Schaft 1 angeordnet, wobei die Kegelstumpf-Grundflächen bildenden planen Stirnflächen 5 der beiden Schneidelemente 3, 4 miteinander in Kontakt sind.
-
In 2 ist das Schneidwerkzeug mit – im Vergleich zu 1 – vertauschten Scheidelementen gezeigt. Das Schneidelement 4 ist hier am vorderen Ende des Schneidwerkzeugs 1 angebracht, während das Schneidelement 3 dahinterliegt und mit einer Stoßfläche des Schaftabschnitts 12 in bündigem Kontakt steht. Die Kegelstumpfspitze bildende Stirnfläche 6 des Schneidelements 4 steht mit der die Kegelstumpfgrundfläche bildenden Stirnfläche 6 des Schneidelements 3 in bündigem Kontakt.
-
3 bis 6 zeigen jeweils ein Schneidwerkzeug mit nur einem Schneidelement. In 3 bildet das Schneidelement 4 mit seiner die Kegelstumpfgrundfläche bildenden Stirnfläche 5 das vordere Ende des Schneidwerkzeugs.
-
In den 4 bis 6 bildet das hingegen Schneidelement 3 mit seiner die Kegelstumpfspitze bildenden Stirnfläche 6 das vordere Ende des Schneidwerkzeugs 1.
-
Das in den 5 und 6 gezeigte Schneidelement weist eine Mehrzahl von äquidistant zueinander angeordneten Schneiden 8 mit Schneidkanten 9 auf, wobei sich jede Schneide 8 über die gesamte Länge des Schneidabschnitts erstreckt, wobei Umhüllende des Schneidabschnitts die Form eines Kegelmantels aufweist, und wobei sämtliche Schneidkanten 9 der Schneiden sich ausgehend von der Stirnfläche mit dem größten Außendurchmesser sich bis zur anderen Stirnfläche erstrecken und dabei den Kegelmantel mit der Schnittrichtung S zum Teil, d. h. um etwa 40 Grad, umlaufen. Die Schneidkanten 9 sind in Schnittrichtung gewölbt, der Wölbungsradius Rw beträgt 25 mm. Die Kegelstumpfspitze bildende Stirnfläche 6 des Schneidelements 4 hat einen Durchmesser von 3,42 mm und die Kegelstumpfgrundfläche bildenden Stirnfläche 5 hat einen Durchmesser von 11,5 mm. Damit beträgt der Wölbungsradius Rw etwa das 4-fache des größten Außenradius des Schneidelementes.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Schneidwerkzeug
- 2
- Schaft
- 3
- Scheidelement
- 4
- Schneidelement
- 5
- Stirnfläche
- 6
- Stirnfläche
- 7
- Schneidabschnitt
- 8
- Schneide
- 9
- Schneidkante
- 10
- Schnittrichtung
- 11
- Schaftabschnitt
- 12
- Schaftabschnitt
- 13
- Schaftabschnitt
- 14
- Schaftabschnitt
- S
- Schnittrichtung
- Rw
- Wölbungsradius
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 4307084 C2 [0002, 0009, 0009]
