DE19740415C2 - Zerspanungswerkzeuge mit geklemmter Schneidplatte - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft Zerspanungswerkzeuge in der Art von Bohr-, Senk- und Reibwerkzeugen mit durch eine oder mehrere Spannpratzen durch Festklemmen befestigten Schneideinsätzen oder messerartig ausgeführten Schneidplatten, wobei die Spannpratzen in einer nach außen offenen Ausnehmung im Schneidenteil des Werkzeuges angeordnet und durch an der Spannpratze und am Schneidenteil vorgesehene Führungs- und Justierflächen räumlich lagebestimmt und gegen ein Verschwenken unverrückbar festgelegt ist. DOLLAR A Es wurde von der Aufgabenstellung ausgegangen, für die lagegenaue Aufnahme und Halterung der Spannpratze im Werkzeuggrundkörper einen Formschluss zu entwickeln, der bei hoher Genauigkeit, einfacher Herstellung und funtioneller Sicherheit während des Spannprozesses leicht zu verwirklichen ist. DOLLAR A Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, dass die zueinander formschlüssig ausgebildeten Führungs- und Justierflächen als durch Nut (6) und Steg (5) gebildete, quer zur Werkzeuglängsachse liegende Flachführung ausgeführt sind.

Description

Die Erfindung betrifft Zerspanungswerkzeuge in der Art von Bohr-, Senk- und Reibwerkzeugen mit durch eine oder mehrere Spannpratzen durch Festklemmen befestigten Schneideinsätzen oder messerartig ausgeführten Schneidplatten, wobei die Spannpratze in einer nach außen offenen Ausnehmung im Schneidenteil des Werkzeuges angeordnet und durch an der Spannpratze und am Schneidenteil vorgesehene Führungs- und Justierflächen räumlich lagebestimmt und gegen ein Verschwenken unverrückbar festgelegt ist.

Die Anordnung und Ausführung von Führungs- und Justierelementen, vornehmlich in Form von Anlage- und Stützflächen an Spannpratzen oder Klemmpratzen in Zerspanungswerkzeugen der genannten Arten, ergibt sich aus der Notwendigkeit, die jeweilige Spannpratze räumlich, d. h. quer zu den eingeleiteten Spann- und Klemmkräften sicher festzulegen, damit unter dem Einfluss der durch Spannschrauben eingebrachten Spannkräfte, die ein Verschwenken der Spannpratze verursachen können, ein seitliches Wegschwenken der Spannpratze ausgeschlossen ist.

Würde diesem Erfordernis nicht entsprochen, wäre es vielfach nicht zu vermeiden, dass der Schneideinsatz bzw. die zumeist recht dünn gehaltene Schneidplatte unter der Wirkung des zwischen der Kontaktfläche der Spannpratze und der kontaktierten Fläche an der Schneidplatte hergestellten Reibschlusses ein Ver- bzw. Herausschwenken der Schneidplatte aus ihrem Aufnahmesitz eintritt. Dadurch würde die mit hoher Genauigkeit einzustellende Lage der Werkzeugschneide relativ zum Schneidenteil bzw. relativ zu den Führungsleisten am Schneidenteil, insbesondere von Reibahlen, ungewollt verändert werden. Ein erneutes und mehrfach wiederholtes Nachstellen wäre die Folge.

Handelt es sich hierbei zudem um relativ lang ausgeführte Schneideinsätze oder auch dünne messerartige Schneidplatten, so bringt das Einstellen und Festlegen dieser empfindlichen Werkzeugschneiden zudem erschwerende Arbeitsumstände mit sich.

Bei bekannten Werkzeugen für die Bohrungsbearbeitung mit derartig ausgeführtem Spannsystem ist die Spannpratze teilweise vom Grundkörper des Werkzeuges formumschlossen und in diesen eingelassen, so dass die Spannpratze neben einer seitlichen Anlage auch in ihrem rückwärtigen Bereich eine Abstützung findet (DE 34 25 012 A1). Die Spannpratze besitzt hierbei an ihrer Unterseite eine Sitzflächenausnehmung mit verschiedenartig angeordneten Stützflächen, um unterschiedlich geformte Schneidplatten oder Schneideinsätze formschlüssig aufnehmen zu können.

Neben diesen der justierenden Anlage und Abstützung der Schneideinsätze dienenden Stützflächen besitzt die Spannpratze keine ausreichenden Mittel, um beim Festspannen der Schneideinsätze ihren genauen unverrückbaren Halt derselben gegenüber dem Werkzeuggrundkörper zu gewährleisten, wie das insbesondere bei Reibahlen mit der dort geforderten Einstell- und Arbeitsgenauigkeit erforderlich ist.

Der hierbei zwischen dem Werkzeuggrundkörper und der Spannpratze einerseits und zwischen der Spannpratze und dem Schneideinsatz andererseits ausgeführte Form- und Kraftschluss lässt bei der hier der Spannpratze zugewiesenen Doppelfunktion die bei Reibahlen erforderliche Einstellgenauigkeit an der Werkzeugschneide nicht oder nur mit hohem Arbeitsaufwand erreichen.

Eine weitere durch die US-PS 4611516 bekannte Werkzeugkonstruktion für ein Bohr- und Aufbohrwerkzeug sieht ein Spannsystem vor, bei dem die Spannpratze ebenfalls in den Werkzeuggrundkörper formumschlossen eingelassen ist und durch eine in üblicher Art und Weise ausgeführte Spannschraube betätigt wird. Für eine präzis und unverrückbar auszuführende Verspannung des Schneideinsatzes ist dieses Wirkprinzip ebenfalls nicht gut geeignet, weil das auch hier notwendigerweise vorzusehende Spiel zwischen dem Schneideinsatz und den diesen formumschließenden Flächenteilen des Werkzeuggrundkörpers eine fehlerfreie Übertragung der Spannkräfte auf den Schneideinsatz ausschließt.

Für Bohr- und Aufbohrwerkzeuge ist dieses Spannsystem durchaus praxistauglich, für Hochleistungsreibwerkzeuge, insbesondere für Einzahnreibahle ist es jedoch nicht zweckmäßig einsetzbar.

Bei dem weiterhin bekannten Flachformklemmwerkzeug nach der DE-PS 3410284 C2 ist zum Zwecke der Positionssicherung des Schneideinsatzes in dessen Auflagefläche eine Passnut eingearbeitet, in die ein in den Werkzeugträger eingesetzter Zentrierbolzen lagesichernd eingreift. Dieser Bolzen vermag zwar in gewissem Umfang den Schneideinsatz quer zu seiner Aufnahme zu positionieren, für eine sichere und anspruchsvolle Positionierung und Lagebstimmung des Schneideinsatzes und der in bekannter Weise gestalteten Spannpratze ist er aber nicht geeignet.

Diesen vorgenannten Werkzeugausführungen ist gemeinsam nachteilig, dass die zwischen der jeweiligen Spannpratze und dem Werkzeuggrundkörper gebildeten Sitz- oder Passflächen nach außen hin offen liegen. Sie sind dadurch leicht der Verschmutzung durch Späne und dgl. ausgesetzt und damit in ihrer Funktion beeinträchtigt, was durch zusätzliche Manipulationen ausgeglichen werden muss.

Nach einer weiteren bekannten Konstruktion, mit der diesem Problem bei einer Reibahle einzahniger Bauart beizukommen versucht wurde, ist die Spannpratze in Draufsicht betrachtet als dreieckförmiger Körper ausgebildet, von dem zwei der Seitenflächen im Werkzeuggrundkörper die einer Justierung dienenden Führungsflächen bilden, so dass eine rückwärtige Abstützung vermeidbar geworden ist (DE 39 03 655 A1).

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für die lagebestimmte Aufnahme und Halterung der Spannpratze im Werkzeuggrundkörper einen Formschluss zu entwickeln, der bei hoher Genauigkeit, einfacher Herstellung und guter funktioneller Sicherheit während des Spannprozesses leicht zu verwirklichen ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß unter Anwendung der im ersten Patentanspruch genannten technischen Mittel gelöst. Weitere Ausführungsvarianten sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Vorzüge dieser Konstruktion werden darin sichtbar, dass die räumliche Lage der Spannpratze durch ihre neuartige und hochgenau herstellbare Formgestalt auch bei unterschiedlich groß zu bemessenden Spannkräften stets sicher gewährleistet ist und die miteinander wirkenden Passflächen der Flachführung an Werkzeuggrundkörper und Spannpratze nach außen hin verdeckt liegen, d. h. gegen das Eindringen von Schmutz und Spänen geschützt sind.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher dargestellt und kurz erläutert werden.

Die zugehörige Zeichnung stellt in

Fig. 1 eine teilweise Seitenansicht auf den Schneidenteil des Werkzeuges; in

Fig. 2 den Längsschnitt entlang der Linie A-B in Fig. 1; und in

Fig. 3 eine Ansicht der Spannpratze mit den im Bereich ihrer Spannfläche angearbeiteten Führungs- und Justierflächen
dar.

In den Grundkörper 1 des Zerspanungswerkzeuges ist in den Schneidenteil eines beispielsweise Bohr-, Senk oder Reibwerkzeuges in geeigneter, prinzipiell bekannter Art und Weise ein plattenförmiger messerartig ausgeführter Schneideinsatz 2 eingesetzt und mit Hilfe einer Spannpratze 3 unverrückbar festgeklemmt. Als Spannmittel findet hierbei eine die Spannpratze 3 durchgreifende, in den Grundkörper 1 des Werkzeuges eingeschraubte Spannschraube 4, zweckmäßig in der Art einer Doppelgewindeschraube Verwendung, wie das in Fig. 2 angedeutet ist.

An der dem Grundkörper 1 des Werkzeuges zugekehrten Körperfläche der Spannpratze 3 ist eine als Steg 5 mit Führungs- und Justierflächen ausgeführte prismatische Flachführung und im Grundkörper 1 des Werkzeuges eine als Nut 6, ebenfalls mit Führungs- und Justierflächen ausgeführte prismatische Flachführung angeordnet, durch die die Spannpratze 3 in den dadurch gebildeten Führungs und Justierflächen der beiden Paarungsteile gegen ein mögliches Verschwenken gesichert und festgelegt ist. Auch unter der Einwirkung relativ großer Spannkräfte ist somit ein seitliches Verschwenken der Spannpratze und damit ein Verdrehen des Schneideinsatzes 2 ausgeschlossen.

Claims (3)

1. Zerspanungswerkzeug mit durch eine Spannpratze geklemmter Schneidplatte, wobei die Spannpratze in einer nach außen offenen Ausnehmung im Schneidenteil des Werkzeuges angeordnet und durch an der Spannpratze und am Schneidenteil angeordnete Führungs- bzw. Justierflächen räumlich lagebestimmt und gegen ein Verschwenken festgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die zueinander formschlüssig ausgebildeten Führungs- und Justierflächen als durch Nut (6) und Steg (5) gebildete, quer zur Werkzeug­ längsachse liegende Flachführung ausgeführt sind und an den einander zugekehrten Körperflächen zwischen der Spannpratze (3) einerseits und dem Werkzeuggrundkörper (1) andererseits angeordnet sind, und wobei die Flachführung (5; 6) nach außen hin durch am Spannpratzenkörper ausgebildete Schulterflächen gegen das Eindringen von Spänen oder Schmutz abgedeckt sind.

2. Zerspanungswerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (5) an der Spannpratze (3) und die Nut (6) im Werkzeuggrundkörper (1) angeordnet sind.

3. Zerspanungswerkzeug nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Spannpratze (3) im Grundriss betrachtet die Form eines Rechtecks mit an ihrer rückwärtigen Seite gerundeten Ecken aufweist.