DE1901921B2

DE1901921B2 - Schneidwerkzeug

Info

Publication number: DE1901921B2
Application number: DE19691901921
Authority: DE
Inventors: William Birmingham Sullivan Jack Olson Farmington Mich Yogus (V St A )
Original assignee: The Valeron Corp , Detroit, Mich (V St A)
Current assignee: Valenite LLC
Priority date: 1968-01-15
Filing date: 1969-01-15
Publication date: 1973-05-30
Also published as: US3540102A; NL6900669A; DE1901921A1; NL144507B; GB1252663A; BE726694A; FR1600173A; SE371381B; DE1901921C3; LU57780A1; BR6905569D0

Description

3 f 4

F i μ. 2 einen Teilschnitt nach der Linie 2-2 in Der Bolzen 22 trägt an seinem oberen Ende eine

Fig. 1- Öffnung 52 zum Einsetzen eines Schraubwerkzeuges,

F i g. 3 einen vergrößerten Teilschnitt durch den durch welches er auf dem Werkzeugschaft festge-

Werk/eugschafi und den Schneideinsatz nach der zogen oder gelockert werden kann. Eine unterhalb

Linie 3-3 in Fi g. 1. verlaufend durch die Symmetrie- 5 des Ringes 48 am Bolzen ausgebildete Ringschulter

achse des Schneideinsatzes und der Sitzfläche des 54 liegt an einer konisch verlaufenden Wand Si» an.

Werkzeugschaftes. welche exzentrisch bezüglich der Gewindebohruni;

F" ig. 4 eine Perspektivansicht eines im Werkzeug- 44 im Werkzeugschaft angeordnet ist. Bei Einschrau-

sehalt einspannbaren Schneideinsatzes von Dreieck- hen des Bolzens wird dieser infolgedessen seitlich

form. ίο in Richtung der Seitenwand 34 der Ausnehmung

Fig. 5 eine Draufsicht des in F i g. 4 dargestellten ausgelcnkt."

Schneideinsatzes und Der Bolzen 22 wird bei Verspannung an der koni-

Ii;:. 6 eine Teilansicht einer Kante des Schneid- sehen Wand 56 seitlich ausgelenkt. dabei jedoch

ein·-;,[/es. deren Kerbf.äche mit der oberen Deck- nicht deformiert, sondern innerhalb seiner elastischen

fläche einen gegenüber der Darstellung in den 15 Grenzen verformt. Er kehrt also nach entsprechender

ui;.Milchenden Figuren unterschiedlichen Winkel Drehung wieder in seine Ausgangslage zurück.

ein .lilielM. \m Schneideinsatz 18 (Fig. 4 und 5) wird durch

Fms in der Zeichnung dargestellte Schneidwerk- eine Nut bzw. einen Absitz eine Kerbfläch·.· 60

j·,.·"" IO weist einen Werkzeugschaft 12 mit einem gebildet, welche vorzugsweise parallel zur Oberseite

K'ipi 14 aiii, welcher mit einer Ausneiimung 16 lür 20 und Unterseite des Schneideinsatzes auf dessen

tirii.ii vorzugsweise dreieckigen Schneideinsatz 18 Seilenwand verläuft.

\j, hen ist. Der Kopf des Werkzeugschaftes ist so Die Seitenwand des Schneideinsatzes schließt mit

auvebildet. daß er die Schneidkante des Schneid- ύ>. ^r Oberseite 24 einen positiven Neigungswinkel ein.

ei:■ . .;.'es unter einem positiven Spanwinkel hält. Der während die Kerhfläche 60 mit der Oberseite einen

Schneideinsat/18 ist in der Art bekannter Einsätze 25 negativen Winkel einschließt, vorzugsweise einen

mi; positivem Spanwinkel ausgeführt und weist schräg Winkel, welcher um 1 bis 2 negativ ist. Der Winkel

\ .·:: :a!'ende Seitenwände auf. Der Schneideinsatz ist der Kerblläche 60 zur Obe.seitc24 ist demnach

in ..'er Mitte mit einer Bohrung 20 versehen, in die um 1 bis 2 größer als 90 . Die Kerblläche 60 wirkt

ei:· /um Verspannen dienender Bolzen 22 eingieift. in der aus F ig. 3 ersichtlichen Weise mit der Kanten-

iiiii den Einsatz gegenüber der Seitenwand des 30 fläch·- 64 unterhalb der Kante 38 an der Seitenwand

λ\. ι k/eugschaftes und gegenüber der Sitzfläche des- 34 des Werkzeugschaftes zusammen. Die Kanten-

seüvu einzuspannen. fläche 64 '-uhließf mit der Oberseite 24 des Schneid-

Oie Oberseite 24 und die Unterseite 26 des einsatzes gleichfalls einen negativen Winkel ein.

Seiineideinsatzes 18 verlaufen gemäß Darstellung in welcher vorzugsweise dem Winkel der Kerbfläche 60

F i g. 3 parallel und sind durch die dreiteilige Seiten- 35 entspricht, welcher jedoch auch größer als dieser

wand 28 verbunden. Die Ausnehmung 16 ist durch sein kann, so 95 oder mehr. Wenn die Kerbfläche 60

eine Sitzliäche 30 begrenzt, auf welche eine Zwischen- bei Verspannen des Schneideinsatzes 18 gegen die

scheibe 32 auflegbar ist. In einer am Schneideinsatz Kantenfläche 64 angepreßt wird stellt sich ein resui-

anliegenden Seitenwand 34 der Ausnehmung sind tierender Kraftvektor parallel zur Sitzfläche für den

eine gegebenenfalls zur Anlage der Zwischenscheibe 40 Schneideinsatz und ein zusätzlich nach unten und

vorgesehene Schulter 36 und eine Kante 38 ausge- senkrecht dazu verlaufender Kraitvektor ein. Der

bildet. Bolzen 22 erzeugt gleichfalls Kräfte, welche parallel

Die Bohrung 20 im Schneideinsatz 18 verläuft und senkrecht zur Sitzfläche gerichtet sind. Durch senkrecht zur Ober- und Unterseite des Einsatzes das Zusammenwirken der parallel zur Sitzfläche und besitzt zu allen Wandabschnitten der dreiteiligen 45 gerichteten Kräfte entsteht ein Kräftepaar, unter Seitenwand 28 gleichen Abstand. In der Zwischen- dessen Wirkung das vordere Ende des Schneidscheibe 32 ist gleichfalls eine Bohrung 40 vorgesehen, einsatzes najh unten gedrückt wird. Auf diese Weise welche bei 42 auf der dem Schneideinsatz zugewand- erhält man einen besonders guten Sitz des Einsatzes, ten Seite aufgeweitet ist. Die Bohrungen 20 und 40 wenn dieser bei hoher Arbeitsgeschwindigkeit und fluchten miteinander über einer Gewindebohrung 44. 50 bei hohem Schneiddruck gefahren wird,
die unter der Sitzfläche 30 innerhalb des Werkzeug- Der Absatz, der die unter einem negativen Neischaltes verläuft. gungswinkel angestellte Kerbfläche auf dem Schneid-

Der Bolzen 22 ist mit einem balligen Kopf 46 einsatz bildet, ist sowohl für einer geringen als auch versehen, der in der Bohrung des Schneideinsat/.es einer starken Belastung ausgesetzte Einsätze klein, aufnehmbar ist. Ein unter dem Kopf 46 am Bolzen 55 Aus Fig. 6 ist zu entnehmen, daß die Länge der ausgebildeter Ring 48 ist im aufgeweiteten Teil der Kerbfläche 60 bei sich veränderndem Neigungswinkel Zwischenscheibe 32 aufgenommen, während das der Seitenwand 28 unterschiedlich groß ist. So ist untere Ende 50 des Bolzens in die Gevvindebohrung die in Fig. 6 mit ausgezogener Linie dargestellte 44 des Werkzeugschaftes eingeschraubt ist. Der 7.11m Kerblläche 60 wesentlich langer als die mit gestrichel-Verspannen dienende Kopf 46 des Bolzens paßt 60 ten Linien dargestellte Kerbfläche; die längere Kerbgenau in die Bohrung 20, wobei Vorsorge getroffen fläche gewährleistet eine größere HaUekraft gegenist, daß die Anlauffläche des Kopfes innerhalb der über der Kantenfläche 64 der Seitenwand 34 am Bohrung näher zur Unterseite 26 als zur Oberseite Werkzeugschaft. Wie erwähnt, ist diese Kantenfläche 24 liegt. Der Ring 48 auf dem Bolzen hält die etwa unter dem gleichen negativen Winkel bezüglich Zwischcnschcibe 3« auf dem Werkzeugschaft, wenn 65 der Oberseite des Schneideinsatzes angestellt, kann der Bolzen gelockert wird, um einen Schneideinsatz jedoch auch einen größeren Neigungswinkel besitzen, auszutauschen oder um eine weitere Schneidkante Durch die beschriebene Einspannung des Schneidweiter zu drehen. einsatzes und des dabei entstehenden Kräftepaares

kann man den Schneideinsatz bevorzugt bei hohen Span- bzw. Schnittgeschwindigkeiten und bei starken Schnittdriicken einsetzen. Das Schneic'wcrzcug wurde unter Bezugnahme auf einen posiu»en Spanwinkel beschrieben und erläutert: indessen ist es auch möc-

Hch. Schneideinsätze mit unterschiedlicher Konstruktion mittels eines schraubbaren Bolzens einzuspannen, wenn die Druck- bzw. Spannkraft des Bolzens und die Reaktionskräfte die beschriebene Zuordnung 5 aufweisen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Schneidwerkzeug mit positivem Spanwinke!, bei welchem die Seitenwände des an einem Werkzeugschaft befestigten Schneideinsatzes mit der Oberseite desselben einen spitzen Winkel einschließen und im Werkzeugschaft eine Ausnehmung mit einer Sitzfläche zur Auflage der Unterseite des Sehneideinsatzes vorgesehen ist, wobei der Schneideinsatz mit Hilfe eines Bolzens fixierbar ist, welcher sich durch eine Bohrung im Einsatz in eine Gewindebohrung des Werkzeugschaftes erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß in der Seitenwand (28) des Schneideinsaizes (IR) im Abstand zur Ober- und Unterseite (24. 26, eine Kerbfläche (60) eingeschnitten ist. weiche mit der Oberseite (24) einen negativen Winkel einschließt, daß in der am Schneideinsatz anliegenden Seitenwand (34) der Ausnehmung des Werkzeugschaftes eine vorstehende Kante (38) geformt ist. deren Kanienfläche (64) an der Kerbfläche (60) anliegt und mit der Oberseite (24) gleichfalls einen negativen Winkel einschließt, und daß der durch Exzenterverspannung den Schneideinsatz (18) in Richtung der Kantenfläche (64) drückende Bolzen (2?) und die Reaktionskräfte an Keiofläche (60) und Kantenflache (64) in verschiedenen Paialleleh. nen bezüglich der Ober- und Unterseite (24. 26) wirksam sind.

Die Lrfindung betrifft ein Schneidwerkzeug mit positivem Spanwinkel, bei welchem die Seitenwände des an einem Werkzeugschaft befestigten Schneideinsatzes mit der Oberseite desselben einen spitzen Winkel einschließen und im Werkzeugschaft eine Ausnehmung mit einer Sitzfläche zur Auflage der Unterseite des Schneideinsatzes vorgesehen ist, wobei der Schneideinsatz mit Hilfe eines Bolzens fixierbar ist. welcher sich durch eine Bohrung im Einsatz in eine Gewindebohrung des Werkzeugschaftes erstreckt.

Bekannt sind Schneidwerkzeuge der eingangs gerannten Art (USA.-Patentschrift^ 341 923)1 bei welchen ein Schneideinsatz an einem Werkzeugschaft mit Hilfe eines schraubbaren Bolzens fixierbar ist. Der Schneideinsatz kann mehrseitig ausgebildet sein. Um bei Bedarf ein schnelles Auswechseln der Schneidkanten zu ermöglichen. Der Einsatz wird durch den Bolzen mittels Exzenterverspannung gegen eine Schulterfläche des Werkzcugschafles angepreßt; die Schulterflächc weist gegenüber der einen positiven Winkel mit der Deckfläche des Einsatzes einschließenden Seitenfläche desselben unterschiedliche Winkelneigung auf. wodurch ein geringer Winkelspalt besteht. Es wird dadurch erreicht, daß die Reaktionskraft der Schulterfläche im Bereich der Deckfläche des Schneideinsatzes ansetzt. Für bestimmte Schnittgeschwindigkeiten und Schnittdrücke ■st diese Art der Einspannung als ausreichend anzusehen, um den Schneideinsatz in seiner Axiallage bezüglich des Werkzeugschaftes zu fixieren.

Davon ausgehend besteht die Aufgabe der Erfindung darin, ein mit einem Schneideinsatz versehenes Schneidwerkzeug zu schaden, dessen Verspannung insbesondere für hohe Arbeitsgeschwindigkeiten geeignet ist. Bei Verspannung des Schneideinsatzes :,ollen an diesem Kräfte einwirken, weicht den Einsatz in gemeinsamer Wirkung bevorzugt auf die

ίο Sitzfläche des Werkzeugschaftes anpressen, um bei hoher Arbeitsgeschwindigkeit Verschiebungen des Einsatzes zu vermeiden.

Die Aufgabe der Erfindung wird beim Schneidwerkzeug der eingangs genannten Art dadurch ge-

löst, dali in der Seitenwand des Schneideinsatzes im Abstand zur Ober- und Unterseite eine Kerbfläche eineeschnitten ist. welche mit der Obeiseite einen negativen Winkel einschließt, daß in der am Schneideinsatz anliegenden Seilenwand der Ausnehmung de-Werkzeugschaftes eine vorstehende Kante geformt ist. deren Kantenfläche an der Kerbfläche anlieut und mit der Oberseite gleichfalls einen negativen Winkel einschließt, und daß der durch Exzenteiverspannung den Schneideinsatz in Richtung dei Kantenrläche drückende Bolzen und die Reaktionskräfte an Kerbfläche und Kantenfläche in verschiedenen Parullelebenen bezüglich der Ober- und Unterseite wirksam sind.

Das Einspannen des Schneideinsatzes im Werkzeugschaft geschieht mit Hilfe des unter Exzenteiverspannung wirkenden Bolzens, der in eine Gewindebohrung im Werkzeugschaft eingeschraubt wird: der Bolzen kommt dabei mit seiner Kegelfläche an einer entsprechenden Kegelfläche des Werkztugschaftes in Anlage und wird nach weiterem Schrauben in Richtung des Werkzeugschaftes gedruckt. Der ballig ausgebildete Kopf des Bolzens befindet sich innerhalb einer Bohrung des Schneideinsalzes und drückt diesen in bekannter Weise durch Exzenterverspannung gegen eine Seite des Werkzeugschaftes. Die Kerbfläche des Schneideinsat/es und" die Kantenfläche an der zugewandten Seite des Werkzeugschaftes besitzen gegenüber der Oberseite bzw. der Deckfläche des Einsatzes einen negativen Winkel, was zur Folge hat, daß die Reaktionskräfte am Berührungspunkt der Kerbfläche mit der Kantenfläche zumindest schräg nach unten gerichtet sind und mit der seitlich wirkenden Druckkraft des ßolzenkopfes ein Kräftepaar bilden. Dieses Kräftepaar erzeugt ein Drehmoment, welches die Neigung besitzt, den Schneideinsatz bevorzugt auf die unterhalb der Schnitt- oder Spankante befindliche Sitzfläche des Werkzeugschaftes anzupressen. Vorteilhafterweise wird zur Übertragung der Spannkräfte eine Zvvischenscheibe verwendet, welche an der Unterseite des Schneideinsatzes angepaßt ist. Durch diese Anordnung erweist sich die erzielte Spannwirkung insbesondere von Vorteil, wenn es darum geht, hohen Arbeitsbelastungen bei hohen Arbeitsgeschvvindigkeiten ausgesetzte Schneideinsätze in ihrer Lage zu fixieren.

Die Erfindung ist nachfolgend an Hand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. Ils zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht auf ein Schneidwerkzeug mit positivem Spanvvinkel unter erfindungsgemäßer Verspannung des Schneideinsatzes am Werkzeugschaft,