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Die Erfindung betrifft einen einstellbaren Werkzeugeinsatz mit einer
in eine zylindrische Bohrung, vorzugsweise eine Sackbohrung, eines Werkzeughalters
einsetzbaren Einsatzbuchse und einem Werkzeugträger, der mit einem zylindrischen
Abschnitt in die Einsatzbuchse drehfest und axial gleitbar eingepaßt ist und mit
einem Gewindeabschnitt in eine drehbare Einstellhülse eingeschraubt ist, die sich
am Werkzeugende der Bohrung an der Einsatzbuchse abstützt, wobei die Einstellhülse
und der Werkzeugträger durch eine (oder mehrere) sich an der Einsatzbuchse abstützende
Druckfeder(n) in spielfreier Verbindung gehalten werden.
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Derartige Werkzeugeinsätze sind in vielerlei Ausführungen bekannt.
Einer dieser bekannten Werkzeugeinsätze benötigt eine im Werkzeughalter, beispielsweise
eine Bohrstange, vorgesehene Sackbohrung, die durch eine im Durchmesser kleinere
Gewindebohrung verlängert ist, so daß der Boden der Sackbohrung eine radiale Schulter
bildet. In die Gewindebohrung ist ein mit einer Kerbverzahnung versehener abgesetzter
Gewindestift eingeschraubt, der sich auf der radialen Schulter am Boden der Sackbohrung
abstützt. Der Schneidstahl weist einen mit Außengewinde versehenen Schaft auf, in
dem sich eine miteinerKerbverzähnungverseheneBohrungerstreckt, die durch eine Durchgangsbohrung
mit einer sich von der Werkzeugschneide her erstreckenden zylindrischen Aufbohrung
in Verbindung steht. Der Schneidstahl wird mit der die Kerbverzahnung aufweisenden
Bohrung stellungsbestimmend auf die Kerbverzahnung des Gewindestiftes geschoben,
wobei das Außengewinde des Schneidstahlschaftes an der zylindrischen Bohrungswand
des Werkzeughalters anliegt. Das obere Ende der Sackbohrung des Werkzeughalters
weist eine 90° Artsenkung auf, an die sich die Konusfläche einer auf den Gewindeschaft
des Schneidstahls geschraubten Einstellmutter anlegt. Durch Drehen der Einstellmutter
kann der Schneidstahl ein- oder auswärts bewegt werden. Zur Verriegelung der eingestellten
Stellung des Schneidstahles ist eine Klemmschraube mit Zylinderkopf vorgesehen,
die die Durchgangsbohrung des Schneidstahles durchsetzt und in eine Gewindebohrung
des Gewindestiftes eingeschraubt ist, wobei sich der Zylinderkopf auf einer radialen
durch die Aufbohrung gebildeten Schulter abstützt. Die axiale Führung des Schneidstahles
im Werkzeughalter erfolgt demnach entweder durch die ineinandergreifenden Kerbverzahnungen
oder durch die Spitzen des Außengewindes am Schneidstahlschaft mit der Sackbohrungswandung
im Zusammenwirken der Konusfläche der Einstellmutter mit der Artsenkung der Sackbohrung.
Eine derartige Führung ist für ein Präzisionswerkzeug, beispielsweise ein Fein-
oder Feinstbohrwerkzeug, völlig unzureichend, da sich hier sehr viele Herstellungstoleranzen
addieren können, und außerdem ist auch keine genaue Einstellung der Schneidkante
von der Drehachse der Bohrstange möglich, da beim Anziehen der Klemmschraube die
Schneidkante des Stahles entsprechend dem vorhandenen Spiel zum Drehen der Einstellmutter
in den Werkzeugträger hineingedrückt wird. Die genaue Einstellung des Schneidstahles
ist also mehr oder weniger eine Angelegenheit des Probierens.
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Ein anderer bekannter Werkzeugeinsatz sieht eine Aufnahmehülse für
den Schneidstahl vor, deren vorderes Ende als Spannzange ausgebildet ist. Der in
der Spannzange eingespannte Stahl kann mittels einer Mikrometerschraube verstellt
werden, wobei eine zwischen der Mikrometerschraube und einem in der gestuften Bohrung
der Aufnahmehülse vorgesehenen Anschlagring angeordnete Druckfeder jegliches Spiel
verhindert. Dieser Werkzeugeinsatz setzt eine Durchgangsbohrung im Werkzeughalter
voraus, da die Einstellung des Stahles von dem dem Stahl gegenüberliegenden Ende
erfolgt. Dieser Werkzeugeinsatz hat in axialer Richtung eine beachtliche Länge,
die auf die Hintereinanderanordnung des Schneidstahles der Druckfeder und der Mikrometerschraube
zurückzuführen ist.
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Während der eine bekannte Werkzeugeinsatz eine Sackbohrung im Werkzeughalter
voraussetzt, muß bei dem anderen eine Durchgangsbohrung vorgesehen sein. Bei keinem
dieser bekannten Werkzeugeinsätze ist es möglich, eine genaue Einstellung des Werkzeuges
außerhalb des Werkzeughalters vor dem Einbau in denselben vorzunehmen. Die Justierung
des Werkzeuges im eingebauten Zustand setzt einmal eine geschulte Fachkraft voraus
und hat außerdem einen erheblichen Zeitaufwand und damit eine Verlustzeit im Produktionsablauf
zur Folge.
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Mit der Erfindung soll ein Werkzeugeinsatz geschaffen werden, der
vor dem Einbau in den Werkzeughalter genau eingestellt werden kann, der im eingebauten
Zustand leicht zugänglich und ohne weiteres ohne irgendwelche Elemente lösen oder
entfernen zu müssen, von der Werkzeugseite her nachstellbar ist, der eine verhältnismäßig
kurze Bauweise aufweist und sowohl in einer Sack- als auch einer Durchgangsbohrung
des Werkzeugträgers angeordnet sein kann und bei dem der Werkzeugträger spielfrei
gehalten ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Einstellhülse
mit einem zylindrischen Abschnitt in einer Bohrung der Einsatzbuchse spielfrei geführt
ist und mit einem Radialflansch auf einem Stirnflächenabschnitt der Einsatzbuchse
aufliegt und daß die Einsatzbuchse mit einem Radialflansch in eine zur zylindrischen
Bohrung des Werkzeughalters koaxiale Gegenbohrung eingesetzt ist und drehfest gehalten
wird.
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Der erfindungsgemäß ausgebildete Werkzeugeinsatz kann, wie ersichtlich,
vor dem Einbau in den Werkzeughalter genau eingestellt werden, wobei der Stirnflächenabschnitt
der Einsatzbuchse als Bezugsfläche dient, die mit einer entsprechenden Bezugsfläche
einer Einstellehre übernimmt. Sollte sich die Notwendigkeit einer Nachjustierung,
beispielsweise infolge geringen Verschleißes der Schneidkante, der jedoch kein Auswechseln
,des Werkzeuges erforderlich macht, zeigen, ist dies in einfacher Weise von der
Werkzeugseite her, die ja immer leicht zugänglich ist, möglich, indem einfach die
Einstellhülse gedreht wird, ohne zuvor irgendwelche Halte- oder Klemmelemente lösen
oder entfernen zu müssen. Der Werkzeugeinsatz gemäß der Erfindung kann in eine Durchgangsbohrung
des Werkzeughalters eingebaut werden, bevorzugt wird jedoch der Einbau in eine Sackbohrung.
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Um die Einsatzbuchse drehfest in der Aufnahmebohrung des Werkzeughalters
zu halten, sind Schrauben, vorzugsweise Senkkopfschrauben, vorgesehen, die teilweise
im Radialflansch der Einsatzbuchse und teilweise im Werkzeughalter sitzen.
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Zur Erzielung einer möglichst gedrungenen Bauweise
des
Werkzeugeinsatzes in axialer Richtung sind die Federn in Bohrungen, die an dem vom
Werkzeug entfernt liegenden Ende der Einsatzbuchse gebildet sind, angeordnet und
liegen an einer Druckscheibe, die am Werkzeugträger befestigt ist, an. Die Federn
im Ausführungsbeispiel sind natürlich so bemessen, daß der Werkzeugträger spielfrei
gehalten wird, ein Rattern desselben ausgeschlossen und ein Drehen der Einstellhülse
ohne weiteres möglich ist.
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Um eine Verdrehung des Werkzeugträgers gegenüber der Einsatzbuchse
zu verhindern, ist vorgesehen, daß die Druckscheibe Ansätze aufweist, die in miteinander
fluchtende Schlitze des Werkzeugträgers und der Einsatzbuchse eingreifen.
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Zur Erleichterung der Einstellung oder Nachjustierung des Werkzeuges
ist die Einstellhülse mit über die Teilung der Einstellfläche hinausragenden Angriffsflächen
zum Ansetzen eines Schlüssels ausgestattet.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der
Erfindung dargestellt. Es zeigt F i g. 1 einen Teilschnitt durch die Achse des Werkzeugeinsatzes
in zusammengebautem Zustand und bei Anordnung in einer Bohrstange, F i g. 2 eine
auseinandergezogene Darstellung verschiedener Teile der Einsatzanordnung in verkleinertem
Maßstab, F i g. 3 einen Schnitt nach der Linie 3-3 der F i g.1 und F i g. 4 einen
Schnitt nach der Linie 4-4 der Fig. 1.
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Gemäß der Darstellung in F i g. 1 wird eine Bohrstange 10 mit
einer genauen zylindrischen Bohrung 11 für den Werkzeugeinsatz versehen, die vorzugsweise
als Sackbohrung mit einem Tiefenspielraum für den Einsatz gemäß der Darstellung
ausgebildet ist. Eine Senkbohrung 12 am oberen Ende der Bohrung 11 bildet
eine ringförmige radiale Schulter 13,
auf der die durch den genau in die Senkbohrung
12 passenden zylindrischen Abschnitt 15 gebildete ringförmige, radiale Schulter
14 der Einsatzbuchse 15 aufsitzt. Senkkopfschrauben 17 zur Befestigung der Einsatzbuchse
15 durchsetzen den Rand der Schulter 14 und sitzen mit ihren Senkköpfen in jeweils
halben Ansenkungen 17 a der Bohrstange 10 und der Einsatzbuchse 15
und halten die Schultern 13 und 14 in fester gegenseitiger Anlage und sichern gleichzeitig
die Einsatzbuchse 15 gegen Drehung in der Bohrung 11 der Bohrstange 10. Die Einsatzbuchse
15 ist mit einer durchgehenden Paßbohrung 18 versehen, deren oberes Ende zwei konzentrische
Senkbohrungen 19 bzw. 20 aufweist. Die Einsatzbuchse 15 ist an ihrem inneren Ende
mit vier axial gerichteten, in gleichen Winkelteilungen angeordneten Bohrungen 21
und einem diametral verlaufenden Schlitz 22 versehen, in den F i g. 1 und
2 um 45° aus der richtigen Lage verdreht dargestellt; er liegt in der Mitte zwischen
den Bohrungen, wie es in der F i g. 3 deutlich gezeigt ist. Eine Einstellhülse 23
ist mit engem Paßsitz drehbar in der Senkbohrung 19 angeordnet, wobei eine ringförmige,
radiale Schulter 24 auf der ringförmigen, radialen, als Bezugsfläche dienenden
Stirnfläche 25 am Boden der Senkbohrung 20 aufliegt. Ein Werkzeugträger 26 ist mit
einem zylindrischen Endteil 27 versehen, das mit engem Paßsitz in die Paßbohrung
18 der Einsatzbuchse 15 eingreift. Der Werkzeugträger 26 weist einen mit Außengewinde
28 versehenen Abschnitt auf, der in eine entsprechende Gewindebohrung 29 der Einstellhülse
23 eingeschraubt ist.
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Im Kopf des Werkzeugträgers 26 ist eine Ausnehmung 30 zur Aufnahme
eines Werkzeuges 31 vorgesehen, das im Ausführungsbeispiel ein einmalig verwendbarer
Wolframkarbideinsatz ist, der zwischen einer Unterlagscheibe 32 und einem Spanabweiser
33 angeordnet ist, wobei eine diese Teile durchsetzende Klemmschraube 34 in eine
Gewindebohrung 35 des Werkzeugträgers 26 zur Befestigung derselben eingeschraubt
ist. Das dem Kopf des Werkzeugträgers 26 gegenüberliegende Stirnende ist mit einer
Gewindebohrung 36 und einem sich diametral erstreckenden Schlitz 37 versehen, der
zu dem Schlitz 22 in der Einsatzbuchse 15 paßt. Eine Druckscheibe 38 ist mit einem
Durchgangsloch 39, durch das sich eine Schraube 40 erstreckt, sowie mit zwei vorstehenden,
sich diametral erstreckenden Ansätzen 41 versehen, die in den Schlitz 22 der Einsatzbuchse
15 und dem Schlitz 37 des Werkzeugträgers verriegelnd eingreifen, um eine relative
Drehung dieser Teile zu verhindern. Vier Druckfedern 42, die zwischen der
Einsatzbuchse 15 und der Druckscheibe 38 wirksam sind, drücken letztere von der
Einsatzbuchse fort und ziehen dadurch den Werkzeugträger 26, der durch die Schraube
40 mit der Druckscheibe 38 verbunden ist, auf seine Anlage, so daß
jegliches Spiel zwischen den Gewinden 28 bis 29 verhindert und die
Schulter 24 der Einstellhülse in feste Anlage gegen die Bezugsfläche 25 der Einsatzbuchse
gedrückt wird.
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Infolge der genauen Passungen der entsprechenden zylindrischen zum
Zusammenwirken kommenden Oberflächen wie auch der Einstellgewinde 28
und 29
und durch die Anordnung der Druckfedern 42 wird eine sehr starre Anordnung erzielt,
obwohl keine Feststellvorrichtung zur Verhinderung einer Drehung der Einstellhülse
23 vorgesehen ist. Über einer mit einer Einstellskalafläche 44 versehenen
Stirn der Einstellhülse 23 ist vorzugsweise ein Sechskantende 43 vorgesehen, das
zum Ansetzen eines Einstellschraubenschlüssels dient, um eine genaue Einstellung
der Axiallage des Werkzeugträgers 26 gegenüber der Bohrstange zu ermöglichen, ohne
irgendwelche Haltemittel lösen zu müssen.
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Während eine bevorzugte Ausführungsform in Verbindung mit einem nur
einmalig zu verwendenden Schneidwerkzeug gezeigt und beschrieben worden ist, ist
der Erfindungsgegenstand in gleicher Weise auch für andere Werkzeuge verwendbar,
die eine genaue Einstellung erfordern, wie z. B. Polierwerkzeuge u. dgl.