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Vorrichtung zum Einspannen austauschbarer Kehrfach-Schneidplatten
in Fräser Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einspannen austauschbarer
Mehrfach-Schneidplatten in Fräser, insbesondere Schruppfräser.
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Bei spanabhebenden Werkzeugmaschinen werden universale, austauschbare
Schneidplatten aus Sinterkarbiden oder anderen Werkzeugmaterialien, die eine größere
Anzahl von Schneiden aufweisen, verwendet. Diese Schneidplatten werden in Halter
oder Fräserkörper derart eingespannt, daß man sie nach der Abnutzung leicht und
schnell austauschen kann. Die Benutzung derart ausgeführter Werkzeuge hat eine Reihe
von Vorteilen. Der Halter bzw. der Werkzeugkörper kann dauernd verwendet werden.
Nach Abnutzung der Schneiden werden die Schneidplatten gelockert und derart verdreht,
daß eine weitere, noch scharfe Schneide der Schneidplatte verwendet wird. Nach Abnutzung
aller Schneiden,
die an der Scnneidplatte vorhanden sind, wird die
Platte ausgetauscht. Dadurch entfällt das Schärfen, das insbesondere bei Werkzeugen
mit aus Sinterkarbid herge£tellten Platten sehr aufwendig und zeitraubend ist. Ein
weiterer Vorteil derart ausgeführter Werkzeuge ist es, daß deren Außenabmessungen
nach jeder Einstellung der neuen scharfen Schneide bzw. der ganzen neuen Schneidplatte
stets die gleichen bleiben. Die Schneidplatten sind normalisiert, werden serienmäßig
hergestellt und sind deshalb billig.
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Alle bekannten Ausführungsarten der Einspannung der Schneidplatten
bei Fräswerkzeugen haben gemeinsame iVachteile,. die darin bestehen, daß die Einspannmechanismen
sehr kompliziert und somit arbeitsaufwendig sind. Darüber hinaus ist der Einspanndruck
klein. Alle diese Vorrichtungen nehmen viel Platz in Anspruch. Sie sind nur für
feine und mittelgrobe Bearbeitung geeignet. Für das Schruppen eignen sie sich nicht,
da sie nicht hohen Schnittdrucken widerstehen. Wegen der angeführten Nachteile werden
nur Scheibenfräser hergestellt. Zylindrische, Zylinder-Stirn und ähnliche Fräser
mit austaúschbaren Schneidplatten werden bisher praktisch nicht erzeugt.
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Bei den bisherigen Einspannmechanismen verwendet man durchweg kegelförmige
Stifte, weiter Keile verschiedenster Form und Ausführung, die beim Einspannen der
Schneidplatten entweder eingepresst oder durch eine Schraube, oft Differentialschraube,
eingespannt werden. Bei manchen
Ausführungsartes wird für die Lagerung
eine geformte, kantige Unterlage, zum Beispiel in Form eines großen L verwendet.
Da diese Unterlage eLe bestimmte Führung haben muß, hat die herausragende Teile,
mit denen sie durch die Dicke des Fr@serkörpers zentriert wird. Diese Ausführung
eig@et sich nur für Scheibenfräser, für zylindrische Fräser aller Typen kann sie
nicht verwendet werden. Die widersteht auch nicht hohen Drucken.
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Bei einer anderen Ausführung wird d@@ @inspannen der Schneidplatten
durch einen Zylindrischen, in der Länge aufgeschnitte@en Körper durchgeführt. Die
eine Hälfte dient für die Lagerung der Schneidplatte und die zweite spannt diese
Platte ein. zu diese@ Zweck ist die erste Hälfte des zylindrischen Körpers für die
Schneidplatte mit einem L-förmigen Lager versehen, welches unter einem geeigneten
Winkel geneigt ist. Die zweite Hälfte des zylindrischen Körpers hat eine emporragende
Fläche, die unter dem gleichen Winkel geneigt ist. Die Schneidplatte wird zwischer
das Lager uund diese geneigte Fläche eingespannt. Das Einspannen wird mit Hilfe
einer Differentialschraube durchgeführt, die auf die zweite Hälfte des Körpers einwirkt.
Die Hälfte des Körpers samt Lager kann mit Hilfe eines Exzenters eingestellt werden,
der über einer Zapfen auf den unteren Teil dieEes Körpers einwirkt. Auch diese Einrichtung
für das Einspannen der Schneidplatten ist kompliziert und ist nicht in der Lage,
Lohen Schnittdrucken zu widerstehen. Sie wird nur für Scheibenfräser verwendet,
für andere Werkzeuge eignet sie sich nicht.
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Diese Nachteile werden durc die Erfindung beseitigt.
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Die Erfindung schafft eliqe einfache und feste Vorrichtung, mit der
man auch zylindrische, Zylinder-Stirn-und ähnliche Fräser versehen kann und mit
der man sogar ; chruppen kann.
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Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß die Vorrichtung aus einer
austauschbaren zylindrischen Unterlage mit einer Sitzfläche gebildet ist, die zwecks
Ausbildung des Stirn-Schneidwinkels geneigt ist und weiter flit einer zweiten Sitzfläche
für das Zentrieren der Schneidplatte auf den Fraserdurchmesser versehen ist. Weiter
besteht sie aus einer austauschbaren zylindrischen Einspannmuffe samt Stützzahn
und Schraube, wobei die zylindrische Unterlage und die zylindrische Einspannmuffe
in Führungsöffnungen gelagert sind, die im Grundkörper des Fräsers derart ausgeführt
sind, daß sie ineinandergreifen.
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Zweckmäßig sind die Führungsöffnungen im Grundkörper des Fräsers derart
gebohrt, daß die Verbindungslinie ihrer Mitten mit der Drehachse des Fräsers einen
rechten Winkel bzw. abwechselnd einen positiven und einen negativen Winkel einschließt.
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In einer weiteren Ausführungsmöglichkeit der Vorrichtung schließt
die Hälfte der Verbindungslinien der Mitten der Führungsöffnungen mit der Drehachse
des Fräsers einen positiven und die andere Hälfte der Verbindungslinien einen negativen
Winkel ein.
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Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist ee, daß
man
normalisierte Schneidplatten mit einer größeren Anzahl von Schneiden und in verschiedener
Form ausnutzen kann. Für verschiedene Abmessungen und Formen wird die Unterlage,
auf welcher die Platten zentriert und eingespannt werden, ausgetauscht. In bestimmten
Bereichen können auch Unterlagen mit verschiedener neigung der Sitzfläche gewählt
werden. Die Schneidplatten erhalten so die nötige Lage und einen geeigneten Stirnwinkel.
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Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Fräsers ist es, daß die
ganze Vorrichtung für das Einspannen der Schneidplatten einfach und fest ist. Das
Werkzeug kann somit auch für das Schruppen verwendet werden, wobei dessen Leistung
hoch ist. Da die Verbindungslinie der Mitten für die Einspanneinrichtung unter einem
beliebigen Winkel eingestellt werden kann, kann man auch die Einwirkung axialer
Drucke, die besonders beim Schruppen sehr hoch sind, ausscheiden. Durch Verwendung
eines beliebigen Winkels der Verbindungslinie der Mitten und der Werkzeugachse gewinnen
die erfindungsgemäß ausgeführten Werkzeuge auch alle jene Vorteile, die Fräser mit
schraubenförmigen Zähnen aufweisen.
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Das Wesen der Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung
schematisch dargestellten praktischen Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es
zeigen: Fig. 1 den Aufriß, Fig. 2 den Grundriß der Vorrichtung, Fig. 3 die Anordnung
der oeffnungen für diese Vorrichtung,
Fig. 4 die Ausbildung des
Winkels α Fig. 5 die Ausbildung des positiven und negativen Winkels α
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Wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich wird die Unterlage 1 unter der
Schnittplatte durch einen gylindrischer Körper, der gehärtet und austauschbar ist,
gebildet. Er ist mit einer Sitzfläche 3 ausgestattet und die Sitzfläche 3 ins für
die Erzielung des notwendigen 3tirnwinkels mit zentrierten Schneidplatten versehen.
Die zylindrische Unterlage 1 wird in der zylindrischen Öffnung 8 geführt. Die austauschbare
kehrfach-Schneidplatte wird durch den Druck der schrägen Fläche an der zylindrischen
Muffe 4 gehalten. Dieser zylindrische Körper wird in der zylindrischen Öffnung 7
geführt und ist gleichfalls gehärtet und austauschbar. Die Offnungen 7,8 sind derart
ausgeführt, daß sie ineinandergreifen. Damit die Schneidplatte beim Einspannen in
der richtigen Lage verbleibt und während der Bearbeitung nicht zur Seite verschoben
wird, ist die zylindrische Muffe mit einem Stützzahn 5 versehen. Die zylindrische
Muffe 4 wird mit Hilfe der Differentialschraube 6 angezogen, die an jenem Teil,
mit dessen Hilfe die muffe angezogen wird, mit einem Rechtsgewinde und an je@em
Teil, der im Fräserkörper ausgebildet ist, mit einem Linksgewinde versehen ist.
Die Geschwindigkeit der Einspannbewegung der zylindrischen Muffe 4 wird dadurch
beschleunigt.
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Wenn in Fig. 3 die Verbindungslinie S der Mitten der zylindrischen
öffnungen 7 und 8 normal zur Projektion
der Werkzeugachse 0 steht,
so sind auch die Schneiden der Schneidplatten normal zu dieser Achse O. \enn in
Fig. 4 die Verbindungslinie S mit der Werkzeugachse O einen beliebigen Winkel α
einschließt, s bilden die Schneiden der Schneidplatten eine Tangente zur Schraubenlinie,
die den gleichen Steigungswinkel hat. Um Axialdrücke auszuscheiden, können die Öffnungen
7 und 8 derart angeordnet werden, daß deren einer Teil bzw. eine Hälfte an der Verbindungslinie
S ausgebohrt wird, die mit der Projektion der Werkzeugachse 9 eilen positiven Winkel
α einschließt, und daß der andere Teil bzw. die zweite Hälfte einen negativen
Winkel α eischließt.
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Die Axialdracke werden dadurch ausgeschieden und das Werkzeug Wird
nicht auf erschiebung beansprucht. Bei Schrupparbeiten, bei denen die höchsten Schneiddrücke
auftreten, bedeutet dies einen wesentlichen Fortschritt.
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Die erfindungsgemäßen Fräser werden derart ausgenutzt, daß zum Beispiel
eine Schneidplatte mit vier Schneiden auf die Flächen 2 und 3 gelegt und gleichzeitig
am Stützzahn 5 angelegt wird. Durch Drehen der Schraube 6 wird die Zylindermuffe
4 mit hilfe der Schraube 6 gelockert.
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Dadurch wird auch die Schneidplatte gelockert, die verdreat w erden
kann. Dann wird ein erneutes Einspannen mit Hilfe der Schraube 6 durchgeführt. Ahnlicll
ist der Vorgang beim Austausch der abgenutzten Schneidplatte gegen eine neue. Beim
Austausch der Schneiden und ganzer Schneidplatten, braucht man nicht das Werkzeug
aus der Maschine herauszunehmen. Der Austausch kann während einer kurzen Zeit auch
an einem in der Maschine eingespannten Werkzeug durchgeführt werden.
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Die erfindungsgemäße Ausführung kann bei zylindrischen Fräsern, zylindrischen
Stirnfräsern, Kegelfräsern, Formfräsern und zusammengesetzten Gräsern insbesondere
mit mittleren und großen Abmessungen verwendet werden. Insbesondere bei Werkzeugen
mit großen Abmessungen, die sehr aufwendig sind, ist der ökonomische Effekt sehr
groß. Eine besondere Bedeutung haben die erfindungsgemäßen Werkzeuge namentlich
beim Schruppen.