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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aufnahme eines Zerspanungswerkzeugs, insbesondere eines Drehmeißels, nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.
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Die
DD 219 696 A1 beschreibt ein zusammengesetztes Zerspanungswerkzeug mit einem Werkzeughalter und einem mit dem Werkzeughalter koppelbaren Werkzeugkopf.
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Weitere derartige Vorrichtungen sind beispielsweise als sogenannte Reduzierhülsen aus dem allgemeinen Stand der Technik bekannt. Diese Reduzierhülsen werden in entsprechende, an der jeweiligen Werkzeugmaschine vorgesehene Haltevorrichtungen eingesetzt und weisen eine Bohrung zur Aufnahme des Zerspanungswerkzeugs auf.
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Die bekannten Lösungen sind meist an eine oder höchstens zwei Bauformen von Zerspanungswerkzeugen jeweiliger Hersteller angepasst, so dass Anwender, die Zerspanungswerkzeuge von unterschiedlichen Herstellern einsetzen, meist mehrere unterschiedliche solche Reduzierhülsen verwenden müssen. Dies stellt nicht nur einen größeren finanziellen Aufwand aufgrund der höheren Lagerhaltung dar, sondern macht es für den Anwender schwieriger, die jeweils passende Reduzierhülse zu finden. Darüber hinaus erhöht es die für einen Werkzeugwechsel benötigte Zeit und führt somit zu weiteren Kosten. Gegebenenfalls kann es möglich sein, ein und dieselbe Reduzierhülse auch für mehrere Zerspanungswerkzeuge einzusetzen. Dazu muss die Reduzierhülse jedoch meist recht aufwändig gegenüber der Haltevorrichtung ausgerichtet werden.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Aufnahme eines Zerspanungswerkzeugs zu schaffen, die für unterschiedliche Zerspanungswerkzeuge gleichermaßen eingesetzt werden kann.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist demnach einen Grundkörper auf, der einerseits zur Aufnahme in einer maschinenseitigen Haltevorrichtung geeignet ist und andererseits eine Aufnahmebohrung aufweist, die zur Aufnahme des Zerspanungswerkzeugs dient. Dadurch ist über die erfindungsgemäße Vorrichtung eine sichere Verbindung des Zerspanungswerkzeugs mit der Werkzeugmaschine gewährleistet.
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Durch die erfindungsgemäßen, um den Umfang des Grundkörpers angeordneten Abflachungen ergibt sich eine Möglichkeit zur Festlegung der Drehlage des Grundkörpers innerhalb bzw. relativ zu der Haltevorrichtung, so dass die erfindungsgemäße Vorrichtung sehr exakt gegenüber der Haltevorrichtung ausgerichtet werden kann. Auf diese Weise ergibt sich auch eine sehr exakte Positionierung des Zerspanungswerkzeugs gegenüber der Werkzeugmaschine und damit auch gegenüber dem zu bearbeitenden Werkstück.
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Die wenigstens eine, auf wenigstens einer der Abflachungen vorgesehene Gewindebohrung ermöglicht ein Klemmen des Zerspanungswerkzeugs innerhalb der Aufnahmebohrung, so dass ein fester und sicherer Halt desselben innerhalb der erfindungsgemäßen Vorrichtung gewährleistet ist.
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Um den Grundkörper und somit auch das in demselben aufgenommene Zerspanungswerkzeug neben der beschriebenen Ausrichtung der Drehlage desselben auch in Richtung der Längsachse der Aufnahmebohrung positionieren zu können und damit die relative Position des Zerspanungswerkzeugs gegenüber dem zu bearbeitenden Werkstück festzulegen, weist der Grundkörper an einem seiner Enden eine Durchmesserverbreiterung auf, die zum Anschlagen an der Haltevorrichtung vorgesehen ist.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung lässt sich somit sehr universell für die unterschiedlichsten Zerspanungswerkzeuge und in den unterschiedlichsten maschinenseitigen Haltevorrichtungen einsetzen, wodurch der Anwender gegenüber bekannten Lösungen einen deutlichen Zeit- und Kostenvorteil hat.
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Um dem mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung aufgenommenen und in demselben gehaltenen Zerspannungswerkzeug bei der Bearbeitung von Werkstücken Kühlmittel zuführen zu können, ist des Weiteren vorgesehen, dass die Aufnahmebohrung mit einer Kühlmitteleinlassbohrung verbunden ist.
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Des Weiteren weist der Grundkörper im Bereich der Durchmesserverbreiterung eine Kühlmittelauslassbohrung auf, die mittels einer Verbindungsbohrung mit der Kühlmitteleinlassbohrung verbunden ist. Dies ist insbesondere für solche mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung gehaltene Zerspanungswerkzeuge vorgesehen, die keine inneren Kühlmittelkanäle aufweisen. In diesem Fall ist es dann möglich, das Kühlmittel durch den Grundkörper nach außen und dann von außerhalb auf das Zerspanungswerkzeug zu leiten. Um die Verbindungsbohrung verschließen und damit ein Austreten von Kühlmittel vermeiden zu können, kann des Weiteren vorgesehen sein, dass die Verbindungsbohrung ein Innengewinde aufweist.
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In einer sehr vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass wenigstens eine der Abflachungen auch auf der Durchmesserverbreiterung vorgesehen ist. Dies ermöglicht, je nach Ausführung der Haltevorrichtung, eine noch bessere bzw. einfachere Ausrichtung des Grundkörpers an derselben. Des Weiteren kann auf diese Weise der Grundkörper einfacher aus der Haltevorrichtung demontiert werden.
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Um zu verhindern, dass eventuell in den Grundkörper eingeleitetes Kühlmittel über die Abflachung austritt, kann des Weiteren vorgesehen sein, dass die Abflachung, die auch auf der Durchmesserverbreiterung vorgesehen ist, nur über einen Teil der Länge des Grundkörpers verläuft.
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Wenn in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung auf einer der Abflachungen drei in die Aufnahmebohrung mündende Gewindebohrungen vorgesehen sind, so ergibt sich eine sehr universelle Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, da auf diese Weise auch Zerspanungswerkzeuge gespannt werden können, von denen nur ein sehr kurzer Abschnitt des Schafts in der Aufnahmebohrung aufgenommen ist. Des Weiteren ergibt sich beim Einsatz von drei Spannschrauben eine höhere Spannkraft zum Halten des Zerspanungswerkzeugs.
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Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass die drei Gewindebohrungen sich auf der Abflachung befinden, die auch auf der Durchmesserverbreiterung vorgesehen ist. Dies ermöglicht einen sehr universellen Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung, da eine solche Ausführungsform derselben für besonders viele unterschiedliche Zerspanungswerkzeuge geeignet ist. Dabei können beispielsweise zwei Gewindebohrungen auf der Abflachung des eigentlichen Grundkörpers und eine Gewindebohrung auf der Abflachung der Durchmesserverbreiterung vorgesehen sein.
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Hinsichtlich eines annähernd beliebigen Einsatzes der erfindungsgemäßen Vorrichtung bei den unterschiedlichsten Haltevorrichtungen hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn um den Umfang des Grundkörpers vier Abflachungen vorgesehen sind, die um jeweils 90° versetzt zueinander angeordnet sind. Auf diese Weise lässt sich der Grundkörper der erfindungsgemäßen Vorrichtung nämlich in vier unterschiedlichen, um 90° zueinander versetzten Positionen innerhalb der Haltevorrichtung positionieren.
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Wenn dabei die Kühlmitteleinlassbohrung ein Innengewinde aufweist, so können bei bestimmten Maschinen vorhandene Schlauchanschlüsse direkt an der Kühlmitteleinlassbohrung angebracht werden.
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Wenn des Weiteren die Durchmesserverbreiterung an ihrer der Aufnahmebohrung zugewandten Umfangskante wenigstens eine Ausnehmung aufweist, so ist ein einfaches Entfernen des Grundkörpers und somit der gesamten Vorrichtung aus der Haltevorrichtung möglich, beispielsweise indem ein Schraubenzieher oder ein ähnliches Werkzeug in die wenigstens eine Ausnehmung eingeführt und die Vorrichtung somit ausgehebelt wird.
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Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung prinzipmäßig dargestellt.
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Es zeigt:
- 1 eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
- 2 eine weitere perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
- 3 eine Ansicht der Vorrichtung gemäß dem Pfeil III aus 1;
- 4 eine Ansicht der Vorrichtung gemäß dem Pfeil IV aus 3;
- 5 eine Ansicht der Vorrichtung gemäß dem Pfeil V aus 4;
- 6 eine Ansicht der Vorrichtung gemäß dem Pfeil VI aus 1;
- 7 eine Ansicht der Vorrichtung gemäß dem Pfeil VII aus 3;
- 8 eine Ansicht der Vorrichtung gemäß dem Pfeil VIII aus 3;
- 9 einen Schnitt nach der Linie IX-IX aus 8; und
- 10 einen Schnitt nach der Linie X-X aus 8.
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1 zeigt eine Vorrichtung 1 zur Aufnahme eines nur in 3 sehr schematisch dargestellten Zerspanungswerkzeugs 2, im vorliegenden Fall eines Drehmeißels. Die nachfolgend beschriebene Vorrichtung 1, die auch als Reduzierhülse bezeichnet werden kann, ist jedoch nicht nur zur Aufnahme von Drehmeißeln, sondern auch von verschiedenen anderen Zerspanungswerkzeugen 2 geeignet.
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Die Vorrichtung 1 weist einen eine zylindrische Grundform aufweisenden Grundkörper 3 auf, der dafür vorgesehen ist, in einer in 3 mittels gestrichelter Linien angedeuteten Haltevorrichtung 4 aufgenommen zu werden. Die Haltevorrichtung 4 ist an einer nicht dargestellten Werkzeugmaschine angeordnet, in der das Zerspanungswerkzeug 2 zur Bearbeitung eines ebenfalls nicht dargestellten, beispielsweise in einem Spannfutter der Werkzeugmaschine aufgenommenen Werkstücks eingesetzt wird. Auf diese Weise ergibt sich eine Fixierung des Zerspanungswerkzeugs 2 an der Werkzeugmaschine und somit eine Positionierung desselben gegenüber dem zu bearbeitenden Werkstück.
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Um die Positionsgenauigkeit des Zerspanungswerkzeugs 2 innerhalb der Werkzeugmaschine und somit gegenüber dem zu bearbeitenden Werkstück zu erhöhen, ist die Vorrichtung 1 wie nachfolgend beschrieben ausgeführt.
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Der Grundkörper 3 weist eine Aufnahmebohrung 5 zur Aufnahme des Zerspanungswerkzeugs 2 auf. Die Aufnahmebohrung 5 ist beispielsweise in den 1, 8 und 10 jeweils mit durchgezogenen Linien sowie in 3 mittels einer gestrichelten Linie dargestellt. Die Vorrichtung 1 kann mit unterschiedlichen Durchmessern der Aufnahmebohrung 5 ausgeführt werden, um dieselbe an den Durchmesser des jeweiligen Zerspanungswerkzeugs 2 anzupassen. Beispielsweise kann die Tiefe der Aufnahmebohrung 5 ca. 20 mm betragen. Selbstverständlich sind auch vollkommen andere Längen der Aufnahmebohrung 5 denkbar.
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Zur Festlegung der Drehlage des Grundkörpers 3 und somit der gesamten Vorrichtung 1 gegenüber der Haltevorrichtung 4 weist der Grundkörper 3 um seinen Umfang verteilt mehrere sich in Richtung einer Längsachse 6 der Aufnahmebohrung 5 erstreckende Abflachungen 7 auf. Mit diesen Abflachungen 7 kann der Grundkörper 3 an einer entsprechenden geraden Fläche der Haltevorrichtung 4 angelegt und somit an derselben ausgerichtet werden. Im vorliegenden Fall sind um den Umfang des Grundkörpers 3 vier Abflachungen 7 vorgesehen, die um jeweils 90° versetzt zueinander angeordnet und mit den Bezugszeichen 7a, 7b, 7c und 7d versehen sind. Durch diese Anzahl und Verteilung der Abflachungen 7 lässt sich die Vorrichtung 1 in vier unterschiedlichen Winkelpositionen gegenüber der Haltevorrichtung 4 anordnen. Grundsätzlich wäre es auch möglich, eine geringere oder gegebenenfalls auch eine größere Anzahl an Abflachungen 7 vorzusehen, wobei es zu bevorzugen ist, dass mindestens drei Abflachungen 7 vorgesehen sind. Auch eine andere Verteilung der Abflachungen 7 ist denkbar.
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Wenigstens eine der Abflachungen 7 weist wenigstens eine Gewindebohrung 8 auf, welche, wie in 10 zu erkennen ist, in die Aufnahmebohrung 5 mündet. Durch Einschrauben einer entsprechenden Schraube, vorzugsweise eines Gewindestifts, in die Gewindebohrung 8 kann das sich in der Aufnahmebohrung 5 befindende Zerspanungswerkzeug 2 fixiert bzw. gespannt werden. Zur Verbesserung des Anliegens der durch die Gewindebohrungen 8 hindurchgeführten Befestigungsschrauben an dem Zerspanungswerkzeug 2 kann dasselbe in an sich bekannter Weise eine Abflachung aufweisen.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind insgesamt drei Gewindebohrungen 8 vorgesehen, die mit den Bezugszeichen 8a, 8b und 8c versehen sind. Dadurch lassen sich unterschiedlich lange Zerspanungswerkzeuge innerhalb der Aufnahmebohrung 5 fixieren und es kann gegebenenfalls eine höhere Spannkraft zum Halten des Zerspanungswerkzeugs 2 erreicht werden.
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An einem seiner Enden, im vorliegenden Fall an dem Ende, an dem sich die Aufnahmebohrung 5 befindet, weist der Grundkörper 3 eine Durchmesserverbreiterung 9 auf, die ein Anschlagelement zum Anschlagen an der Haltevorrichtung 4 bildet. In 3 ist dieses Anschlagen bzw. Anliegen der Durchmesserverbreiterung 9 des Grundkörpers 3 der Vorrichtung 1 an der Haltevorrichtung 4 dargestellt. Auf diese Weise ergibt sich eine Fixierung der Vorrichtung 1 in Richtung der Längsachse 6.
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Wenigstens eine der Abflachungen, im vorliegenden Fall die mit dem Bezugszeichen 7a bezeichnete Abflachung, ist auch auf der Durchmesserverbreiterung 9 vorgesehen. Gleichzeitig verläuft die Abflachung 7a, die auch auf der Durchmesserverbreiterung 9 vorgesehen ist, nur über einen Teil der Länge des Grundkörpers 3, und zwar nicht bis zu dem der Durchmesserverbreiterung 9 gegenüberliegenden Ende desselben. Sämtliche anderen Abflachungen 7b, 7c und 7d verlaufen bis zu dem der Durchmesserverbreiterung 9 gegenüberliegenden Ende des Grundkörpers 3, allerdings jeweils nicht ganz bis zu der Durchmesserverbreiterung 9. Des Weiteren befinden sich die oben beschriebenen drei Gewindebohrungen 8a, 8b und 8c auf derjenigen Abflachung 7a, die auch auf der Durchmesserverbreiterung 9 vorgesehen ist.
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Wie sich aus den beiden Schnittdarstellungen der 9 und 10 ergibt, ist die Aufnahmebohrung 5 zur Aufnahme des Zerspanungswerkzeugs 2 mit einer Kühlmitteleinlassbohrung 10 verbunden, die sich auf der der Aufnahmebohrung 5 gegenüberliegenden Seite des Grundkörpers 10 befindet. Die Kühlmitteleinlassbohrung 10 weist ein Innengewinde 11 auf, so dass maschinenseitig vorhandene Kühlmittelanschlüsse direkt an der Kühlmitteleinlassbohrung 10 angeschlossen werden können. In das Innengewinde 11 der Kühlmitteleinlassbohrung 10 könnte auch ein Anschlag eingeschraubt werden, an den das Zerspanungswerkzeug 2 angelegt werden kann, so dass dessen Position in Richtung der Längsachse 6 festliegt.
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Wenn in einer nicht dargestellten Ausführungsform der Vorrichtung 1 auf die Kühlmitteleinlassbohrung 10 verzichtet wird, kann die Aufnahmebohrung 5 gegebenenfalls als Sacklochbohrung ausgeführt sein. Des Weiteren ist es möglich, die Aufnahmebohrung 5 durch die gesamte Länge des Grundkörpers 3 verlaufen zu lassen, beispielsweise um zwei Zerspanungswerkzeuge 2 in der Aufnahmebohrung 5 aufzunehmen, die dann in beiden Richtungen aus dem Grundkörper 3 überstehen.
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Im Bereich der Durchmesserverbreiterung 9 weist der Grundkörper 3 eine Kühlmittelauslassbohrung 12 auf, die mittels einer in den 9 und 10 zu erkennenden Verbindungsbohrung 13 mit der Kühlmitteleinlassbohrung 10 verbunden ist. Auf diese Weise kann das über die Kühlmitteleinlassbohrung 10 eingeleitete Kühlmittel aus der Kühlmittelauslassbohrung 12 ausgegeben werden, um das Zerspanungswerkzeug 2 während der Bearbeitung zu kühlen. In die Kühlmittelauslassbohrung 12 kann eine nicht dargestellte Kühlmitteldüse eingesetzt werden.
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Die Verbindungsbohrung 13 weist ein Innengewinde 14 auf, so dass es möglich ist, durch Eindrehen einer Schraube bzw. eine Gewindestifts in die Verbindungsbohrung 13 die Verbindung zwischen der Kühlmitteleinlassbohrung 10 und der Kühlmittelauslassbohrung 12 zu trennen. Dies ist dann sinnvoll, wenn das sich in der Aufnahmebohrung 5 befindende Zerspanungswerkzeug 2 eine innere Kühlmittelbohrung aufweist, so dass das über die Kühlmitteleinlassbohrung 10 eingeleitete Kühlmittel in diese innere Kühlmittelbohrung des Zerspanungswerkzeugs 2 eingeführt werden kann.
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In dem Fall der Verwendung der Kühlmittelauslassbohrung 12 zum Ausleiten des über die Kühlmitteleinlassbohrung 10 eingeleiteten Kühlmittels kann die Verbindungsbohrung 13 ebenfalls teilweise geschlossen werden, so dass das Kühlmittel nicht zu der Verbindungsbohrung 13 austreten kann.
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An ihrer der Aufnahmebohrung 5 zugewandten Umfangskante weist die Durchmesserverbreiterung 9 wenigstens eine Ausnehmung 15 auf. Im vorliegenden Fall sind vier um den Umfang der Durchmesserverbreiterung 9 angeordnete Ausnehmungen 15 vorgesehen. Diese dienen zur einfachen Entfernung des Grundkörpers 3 und somit der Vorrichtung 1 aus der Haltevorrichtung 4. Hierzu kann ein Schraubenzieher oder ein ähnliches Werkzeug in eine der Ausnehmungen 15 eingeführt und der Grundkörper 3 durch Aufbringen von Kraft auf die Durchmesserverbreiterung 9 aus der Haltevorrichtung 4 ausgehebelt werden. Die Lage der Ausnehmungen 15 in dem Zustand, in dem der Grundkörper 3 der Vorrichtung 1 sich innerhalb der Haltevorrichtung 4 befindet, ist in 3 zu erkennen. Grundsätzlich kann eine beliebige Anzahl der Ausnehmungen 15 vorgesehen sein.
