DE19900857A1 - Befestigungsmechanismus für einen Stiftspiegelfräser - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Stiftspiegelfräser für die Bearbeitung einer Kurbelwelle einer Kolben-Verbrennungsmaschine, und insbesondere auf einen Befestigungsmechanismus für einen Stiftspiegelfräser zum Anbringen und Entfernen eines Fräserhauptkörpers des Stiftspiegelfräsers an und von einem Fräserbefestigungsabschnitt, der in einer Bearbeitungsmaschine vorgesehen ist.

Bisher ist ein Stiftspiegelfräser, so wie er in Fig. 3 gezeigt ist, als ein Werkzeug für die Bearbeitung einer Kurbelwelle einer Kolben-Verbrennungsmaschine bekannt gewesen.

Ein Stiftspiegelfräser 1 ist mittels Schrauben 5 lösbar auf der inneren Umfangsfläche eines ringförmigen Fräserhauptkörpers 2 befestigt, der Schneidkanten 4 von einer Vielzahl von Stückchen (chips) 3 besitzt, wobei die Schneidkanten 4 von der inneren Umfangsfläche des Fräserhauptkörpers 2 hervorstehen.

Der Stiftspiegelfräser 1 ist an einem Fräserbefestigungsabschnitt 7 befestigt, der in der Bearbeitungsmaschine vorgesehen ist, wobei die Achse des Fräsers mit einem Hauptschaft (nicht gezeigt) in Deckung gebracht ist, wie in Fig. 4 gezeigt.

Zusätzlich hierzu verläuft eine Kurbelwelle (nicht gezeigt), die aus einem Material besteht, das spanend bearbeitet werden soll, durch einen inneren hohlen Bereich hindurch, um zwischen Spannfuttern 9 und 10 eingespannt zu werden, die auf der Bearbeitungsmaschine 6 vorgesehen sind.

Bei Betätigung wird der Stiftspiegelfräser 1 um seine Achse in einer fixen Richtung (in der Richtung des Pfeiles A von Fig. 3) mittels des Hauptschaftes gedreht.

Zusätzlich läuft der Stiftspiegelfräser 1, während er sich um seine Achse dreht, um die feste Kurbelwelle herum, um auf geeignete Weise in der Axialrichtung bewegt zu werden, wodurch die Kurbelwelle mittels der Schneidkanten 4 des Stiftspiegelfräsers 1 in eine vorbestimmte Form gearbeitet wird.

Bei einem Verfahren zum Bearbeiten der Kurbelwelle unter Verwendung eines solchen Stiftspiegelfräsers 1 hat die Koaxialität zwischen der Achse des Stiftspiegelfräsers 1 und einer Rotationsachse des Hauptschaftes der Bearbeitungsmaschine 6 einen bedeutenden Einfluß auf die Bearbeitungsgenauigkeit.

Aus diesem Grund ist, wie in Fig. 3 und 5 gezeigt, ein ringförmiger Stufenabschnitt 11, der koaxial mit dem Hauptschaft ist, auf der inneren Umfangsfläche des Fräserbefestigungsabschnitts 7 ausgebildet, und ein ringförmiger Flansch 12 ist auf der äußeren Umfangsfläche des Fräserhauptkörpers 2 ausgebildet, um aneinander befestigt zu werden. Darüber hinaus sind konkave Befestigungsabschnitte 13 in einer Wand 11a ausgebildet, die dem radialen Zentrum des Stufenabschnitts 11 zugewandt ist. Und vier Federelemente 14 [Anm.: für Nut/Feder] (eines ist in Fig. 3 ausgelassen), von denen jedes aus der Wand 11a hervorsteht, sind an den konkaven Befestigungsabschnitten 13 befestigt.

Die Federelemente 14 sind im wesentlichen in der Form eines rechteckigen Quaders geformt, in einer Draufsicht in einer Querrichtung des Stiftspiegelfräsers 1 in Fig. 3 in Intervallen von 90° voneinander beabstandet, an den jeweiligen konkaven Befestigungsabschnitten 13, die präzise positioniert sind, befestigt, so daß sich die Symmetrielinien m in der Breitenrichtung der jeweiligen Federelemente 14 an einem radialen Zentrum P überschneiden, und durch Schrauben 15 fixiert.

Des weiteren sind Federnuten 17, von denen jede die gleiche Breite wie die Federelemente 14 und einen rechteckigen Querschnitt besitzt, auf der äußeren Umfangsfläche des Fräserhauptkörpers 2 in einer Anordnung ausgebildet, die ähnlich zu der der Federelemente 14 ist. Die Federnuten 17 sind an den Federelementen 14 befestigt, wodurch eine radiale Bewegung des Fräserhauptkörpers 2 in Bezug auf den Stufenabschnitt 11 des Fräserbefestigungsabschnitts 7 arretiert ist, um die Koaxialität zu erhöhen.

Beim Befestigen des Fräserhauptkörpers 2 an dem Fräserbefestigungsabschnitt 7 wird der Flansch 12 des Fräserhauptkörpers 2 an dem Stufenabschnitt 11 des Fräserbefestigungsabschnitts 7 befestigt, und die Federnuten 17 werden an den Federelementen 14 befestigt, wodurch der Fräserhauptkörper 2 an dem Fräserbefestigungsabschnitt 7 in solch einer Weise befestigt wird, daß die Achse des Fräserhauptkörpers 2 mit der Achse des Stufenabschnitts 11 zusammenfällt.

Zusätzlich sind jeweils im wesentlichen halbkreisförmige Aussparungen 18a und 18b, die als Ganzes kreisförmige Aussparungen 18 bilden, in dem Flansch 12 und dem Stufenabschnitt 11 geformt; und Spannbacken 19, von denen jede im wesentlichen halbkreisförmige Ausschnitte besitzt, sind drehbar in die kreisförmigen Aussparungen 18 eingepaßt.

Die Spannbacken 19 werden auf der Aussparung 18a des Flansches 12 gedreht, wodurch der Fräserhauptkörper 2 fest an dem Fräserbefestigungsabschnitt 7 befestigt wird; und die Befestigung des Stiftspiegelfräsers 1 an der Bearbeitungsmaschine 6 ist abgeschlossen.

Bei einem Stiftspiegelfräser dieses Typs kann, wenn der Fräserhauptkörper 2 an dem Fräserbefestigungsabschnitt 7 befestigt wird, ohne daß dabei die Achse des Fräserhauptkörpers 2 mit der Achse des Fräserbefestigungsabschnitts 7 zusammenfällt, das Werkstück nicht in eine wirklich runde Form gearbeitet werden. Deshalb ist es notwendig, den Fräserhauptkörper 2 präzise zu zentrieren.

Somit sind gemäß dem obigen Befestigungsmechanismus der Stufenabschnitt 11, der auf der inneren Umfangsfläche des Fräserbefestigungsabschnitts 7 ausgebildet ist, und der Flansch 12, der auf der äußeren Umfangsfläche des Fräserhauptkörpers 2 ausgebildet ist, aneinander befestigt; und die Federelemente 14 sind an den konkaven Befestigungsabschnitten 13, die auf der Wand 11a des Stufenabschnitts 11 geformt sind, und an den Schlüsselnuten 17, die in dem Flansch 12 des Fräserhauptkörpers 2 geformt sind, befestigt, wodurch die radiale Bewegung des Fräserhauptkörpers 2 in Bezug auf den Stufenabschnitt 11 des Fräserbefestigungsabschnitts 7 arretiert ist, um die Koaxialität zu erhöhen.

Der Befestigungsmechanismus hat jedoch einen Nachteil dahingehend, daß er die Steifigkeit des Stufenabschnitts 11 und des Flansches 12 reduziert, weil sich die Dicke des Stufenabschnitts 11 und des Flansches 12 auf etwa die Hälfte der Dicke des Fräserhauptkörpers 2 vermindern.

Wenn die Dicke des Flansches 12 abnimmt, wird zusätzlich eine Reduzierung der Tiefe der kreisförmigen Aussparungen 18 erzwungen, so daß eine ausreichende Dicke der Spannbacken 19, die an den kreisförmigen Aussparungen 18 befestigt sind, nicht sichergestellt werden kann. Und die Steifigkeit der Spannbacken 19 vermindert sich ebenfalls.

Aus diesem Grund rattert, wenn der Fräserhauptkörper 2, der eine geringere Dicke besitzt, entsprechend der Größe des Werkstücks verwendet wird, oder wenn die Schneidbelastung ansteigt, wie zum Beispiel während eines Hochgeschwindigkeitsschneidens und eines Schneidens mit einem schnellen Vorschub, der Fräserhauptkörper 2 und verursacht während des Schneidens einen Bruch der Stückchen 3; und die Bearbeitungsgenauigkeit wird vermindert.

Wenn ein Fräserhauptkörper mit einem geringeren Dicke verwendet wird, reduziert sich insbesondere auch die Dicke der Federelemente 14 zum Übertragen eines Drehmoments des Fräserbefestigungsabschnitts 7, so daß Antriebsflächen zur Verwendung in der Drehmomentenübertragung, d. h. die Kontaktflächen von den Federelementen 14 und den konkaven Befestigungsabschnitten 13 und den Federnuten 17 werden kleiner, und das Drehmoment wird nicht effizient von dem Fräserbefestigungsabschnitt 7 zu dem Fräserhauptkörper 2 übertragen.

Ferner ist in dem obigen Befestigungsmechanismus im Hinblick auf eine Erleichterung des Befestigungsvorgangs des Fräserhauptkörpers 2 ein fixer Zwischenraum zwischen dem Flansch 12 des Fräserhauptkörpers 2 und dem Stufenabschnitt 11 des Fräserbefestigungsabschnitts 7 vorgesehen. Folglich ist es schwierig, den Fräserhauptkörper 2 präzise an dem Fräserbefestigungsabschnitt 7 zu befestigen, so daß die Achsen des Fräserhauptkörpers und des Fräserbefestigungsabschnitts übereinstimmen, und der Zentriervorgang erfordert ein hohes Maß an Arbeit.

Die vorliegende Erfindung ist unter Berücksichtigung der vorhergehenden Umstände gemacht worden, und es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen Befestigungsmechanismus für einen Stiftspiegelfräser bereitzustellen, der den Vorgang des Befestigens des Stiftspiegelfräsers an eine Bearbeitungsmaschine erleichtert, der eine Zentrierung genau ausführen kann, ohne dabei eine Reduzierung der Steifigkeit zu verursachen, und der ein Drehmoment eines Fräserbefestigungsabschnitts effizient an einen Fräserhauptkörper übertragen kann.

Zur Lösung der obigen Probleme macht sich die vorliegende Erfindung die folgenden Konfigurationen zu eigen.

Gemäß einem Befestigungsmechanismus für einen Stiftspiegelfräser, wie er in Patentanspruch 1 beansprucht ist, ist ein Befestigungsmechanismus für einen Stiftspiegelfräser vorgesehen, in dem ein Fräserhauptkörper, der in der Form eines Ringes geformt ist und Schneidkanten besitzt, die an der inneren Umfangsfläche des Ringes angeordnet sind, lösbar an einem drehenden Fräserbefestigungsabschnitt einer Bearbeitungsmaschine befestigt und mit diesem verbunden ist, um integral um dessen Achse zu rotieren,
worin der Fräserhauptkörper mit seiner äußeren Umfangsfläche in der inneren Umfangsfläche des Fräserbefestigungsabschnitts in einem eingepaßten Zustand eingefügt befestigt ist, und
worin die äußere Umfangsfläche des Fräserhauptkörpers und die innere Umfangsfläche des Fräserbefestigungsabschnitt in einem einander gegenüberliegendem Flächenkontakt zueinander stehen und als schräge Flächen geformt sind, deren Durchmesser in Einfügerichtung des Fräserhauptkörpers in den Fräserbefestigungsabschnitt allmählich abnehmen, und wenigstens ein Teil der Umfangsflächen als flache Flächen ausgebildet ist, die sich in der Richtung der Tangente an um die Achse befindliche Kreise erstrecken.

In diesem Befestigungsmechanismus für einen Stiftspiegelfräser liegt, wenn die äußere Umfangsfläche des Fräserhauptkörpers in den inneren Umfang des Fräserbefestigungsabschnitts eingefügt wird, die äußere Umfangsfläche des Fräserhauptkörpers an der inneren Umfangsfläche des Fräserbefestigungsabschnitts an, und die äußere Umfangsfläche ist eingepaßt, während sie entlang der inneren Umfangsfläche geführt ist.

In diesem Fall sind die innere Umfangsfläche und die äußeren Umfangsflächen positioniert, während sie über ihre gesamten Umfangsflächen miteinander in Oberflächenkontakt stehen, so daß der Fräserhauptkörper und der Fräserbefestigungsabschnitt mit ihren Achsen, die zusammenfallen, ausgerichtet sind.

Darüber hinaus sind der Fräserbefestigungsabschnitt und der Fräserhauptkörper mittels der schrägen Flächen, deren Durchmesser in der Einfügerichtung des Fräserhauptkörpers abnehmen, aneinander befestigt, und nicht mittels der Passung der gestuften Abschnitte, die in ihrer Dickenrichtung ausgeschnitten sind, wie in dem herkömmlichen Befestigungsmechanismus, so daß die Steifigkeit nicht vermindert wird.

Ferner sind wenigstens ein Teil der inneren Umfangsfläche des Fräserbefestigungsabschnitts und der äußeren Umfangsfläche des Fräserhauptkörpers als flache Flächen ausgebildet, die sich in der Richtung der Tangente an um die Achse befindliche Kreise erstrecken, so daß die Drehung des Fräserhauptkörpers in Bezug auf den Fräserhauptkörpers gesperrt wird, ohne dabei von der Federpassung abhängig zu sein, wie bei dem herkömmlichen Befestigungsmechanismus.

Sogar wenn der Fräserhauptkörper eine kleinere Dicke aufweist, werden die flache Oberfläche in der inneren Umfangsfläche des Fräserbefestigungsabschnitts und die flache Fläche in der äußeren Umfangsfläche des Fräserhauptkörpers, die die Antriebsflächen zum Übertragen eines Drehmoments (Schneidmomentes) der Fräserbefestigungsabschnittsseite der Bearbeitungsmaschine sind, folglich ausreichend gesichert, so daß das Drehmoment sicher von dem Fräserbefestigungsabschnitt zu dem Fräserhauptkörper übertragen werden kann; und eine Übertragungskraft des Fräserhauptkörpers kann erhöht werden.

Gemäß einem in Anspruch 2 beanspruchten Befestigungsmechanismus für einen Stiftspiegelfräser ist ein Befestigungsmechanismus für einen Stiftspiegelfräser vorgesehen, in dem ein Fräserhauptkörper, der in der Form eines Ringes geformt ist und Schneidkanten besitzt, die an der äußeren Umfangsfläche des Ringes angeordnet sind, lösbar an einem drehenden Fräserbefestigungsabschnitt einer Bearbeitungsmaschine befestigt und mit dem Fräserbefestigungsabschnitt verbunden ist, um integral um dessen Achse zu rotieren,
worin der Fräserhauptkörper mit seiner inneren Umfangsfläche in der äußeren Umfangsfläche des Fräserbefestigungsabschnitts in einem eingepaßten Zustand eingefügt befestigt ist, und
worin die innere Umfangsfläche des Fräserhauptkörpers und die äußere Umfangsfläche des Fräserbefestigungsabschnitt in einem einander gegenüberliegendem Flächenkontakt zueinander stehen und als schräge Flächen geformt sind, deren Durchmesser in Einfügerichtung des Fräserhauptkörpers in den Fräserbefestigungsabschnitt allmählich abnehmen, und wenigstens ein Teil der Umfangsflächen als flache Flächen ausgebildet ist, die sich in der Richtung der Tangente an um die Achse befindliche Kreise erstrecken.

In diesem Befestigungsmechanismus für einen Stiftspiegelfräser, ähnlich zu der vorhergehenden Beschreibung, sind die äußere Umfangsfläche des Fräserbefestigungsabschnitts und die innere Umfangsfläche des Fräserhauptkörpers positioniert, während sie über ihre gesamten Umfangsflächen in einem Flächenkontakt miteinander stehen, so daß der Fräserhauptkörper und der Fräserbefestigungsabschnitt mit ihren Achsen, die zusammenfallen, ausgerichtet sind. Da der Fräserbefestigungsabschnitt und der Fräserhauptkörper nicht mittels der Passung der gestuften Abschnitte, die in ihrer Dickenrichtung ausgeschnitten sind, aneinander befestigt sind, wie bei dem herkömmlichen Befestigungsmechanismus, wird darüber hinaus die Steifigkeit nicht vermindert.

Ferner sind wenigstens ein Teil der inneren Umfangsfläche des Fräserbefestigungsabschnitts und der äußeren Umfangsfläche des Fräserhauptkörpers als flache Flächen ausgebildet, die sich in der Richtung der Tangente an um die Rotationsachse des Fräserbefestigungsabschnitts befindliche Kreise erstrecken, so daß die Drehung gesperrt wird, ohne dabei von der Federpassung abhängig zu sein; die Antriebsflächen können ausreichend gesichert werden, sogar wenn der Fräserhauptkörper eine geringere Dicke besitzt, so daß das Drehmoment sicher von dem Fräserbefestigungsabschnitt zu dem Fräserhauptkörper übertragen werden kann; und eine Übertragungskraft des Fräserhauptkörper wird erhöht.

In dem in Patentanspruch 3 beanspruchten Befestigungsmechanismus für einen Stiftspiegelfräser ist ein Befestigungsmechanismus vorgesehen, wie in Patentanspruch 1 oder 2 beansprucht, worin Umfangsflächen des Fräserhauptkörpers und des Fräserbefestigungsabschnitts, die in Oberflächenkontakt miteinander stehen sollen, durch eine Vielzahl von um den gesamten Umfang des Fräserhauptkörpers und des Fräserbefestigungsabschnitts herum verteilte flache Flächen gebildet sind.

In diesem Befestigungsmechanismus für einen Stiftspiegelfräser erhöht sich der Flächeninhalt der Antriebsflächen zum Übertragen des Drehmoments des Fräserbefestigungsabschnitts zu dem Fräserhauptkörper, und das Drehmoment wird durch eine Vielzahl von Antriebsflächen übertragen, so daß das Drehmoment sicherer von dem Fräserbefestigungsabschnitt zu dem Fräserhauptkörper übertragen wird; und eine Übertragungskraft des Fräserhauptkörpers wird weiter erhöht.

Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 beschrieben. Die Komponenten, die die gleichen sind wie diejenigen der oben beschriebenen konventionellen Bauweise, werden durch die gleichen Bezugszeichen dargestellt, und ihre Beschreibung wird weggelassen.

Fig. 1 zeigt eine Draufsicht eines Hauptteils eines Stiftspiegelfräsers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Fig. 2 zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Linie Y-Y von Fig. 1.

Fig. 3 zeigt eine Draufsicht eines Hauptteils eines herkömmlichen Stiftspiegelfräsers.

Fig. 4 stellt eine schematische Konstruktion einer Bearbeitungsmaschine dar, an die ein Stiftspiegelfräser befestigt wird.

Fig. 5 zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Linie X-X von Fig. 3.

In den Zeichnungen gemäß Fig. 1 und 2 kennzeichnet Bezugszeichen 21 einen Stiftspiegelfräser, 22 kennzeichnet einen Fräserhauptkörper, 23 kennzeichnet einen Fräserbefestigungsabschnitt, und 24 und 25 kennzeichnen verjüngte Abschnitte.

Bezug nehmend auf Fig. 1 und 2 werden der Fräserhauptkörper 22 des Stiftspiegelfräsers 21 und der Fräserbefestigungsabschnitt 23 aneinander befestigt, indem der verjüngte Abschnitts 24, der auf der äußeren Umfangsfläche des Fräserhauptkörpers 22 ausgebildet ist, und der verjüngte Abschnitt 25, der koaxial mit einem Hauptschaft einer Bearbeitungsmaschine 6 auf der inneren Umfangsfläche des Fräserbefestigungsabschnitts 23 ausgebildet ist, zusammengepaßt werden.

Die äußere Umfangsfläche des verjüngten Abschnitts 24 in dem Fräserhauptkörper 22 und die innere Umfangsfläche des verjüngten Abschnitts 25 in dem Fräserbefestigungsabschnitt 23 stehen in gegenseitigem Flächenkontakt miteinander, wie in Fig. 2 gezeigt, und sind derart als schräge Flächen 24a und 25a ausgebildet, daß ihre Durchmesser in der Einfügerichtung (der Pfeil B in der Zeichnung) des Fräserhauptkörpers 22 in den Fräserbefestigungsabschnitt 23 allmählich abnehmen.

Zusätzlich können die schräge Fläche 24a des verjüngten Abschnitts 24 und die schräge Fläche 25a des verjüngten Abschnitts 25 vorzugsweise einen Neigungswinkel θ des Fräserbefestigungsabschnitts 23 bezüglich der axialen Richtung aufweisen, der innerhalb eines Bereiches von 1° bis 50° festgelegt ist. In dieser Ausführungsform sind die schrägen Flächen, bei denen der Neigungswinkel θ auf 15° eingestellt ist, in der Zeichnung gezeigt.

Der Neigungswinkel θ ist auf den obigen Bereich eingestellt, weil eine unterstützende Kraft zum Verriegeln des Fräserhauptkörpers 22 in seiner axialen Richtung während des Bearbeitens vermindert wird, wenn der Winkel weniger als 1° beträgt, während die Dicke des verjüngten Abschnitts 25 in der Richtung des Pfeiles B abnimmt, wodurch seine Steifigkeit vermindert wird; und es ist wahrscheinlich, daß sich der Fräserhauptkörper 22 in seiner radialen Richtung bewegt, wodurch die Positionierungsgenauigkeit abnimmt, wenn der Winkel 50° übersteigt. Ein anderer Grund ist, daß, wenn der Winkel 50° übersteigt, der Außendurchmesser des Fräserhauptkörpers 22 größer wird als dessen Dicke.

Ferner sind in dieser Ausführungsform die schrägen Flächen 24a und 25a der verjüngten Abschnitte 24 und 25 des Fräserhauptkörpers 22 und des Fräserbefestigungsabschnitts 23 in Form von regelmäßigen achteckigen Pyramidenflächen ausgebildet, wobei die Ecken der regelmäßigen achteckigen Pyramide abgeschrägt sind, um Schrägen 31 zu formen, die dem Fräserhauptkörper 22 zugeordnet sind, und ausgeschnitten, um Löcher 32 (Anm.: stealing holes 32?!) zu formen, die dem Fräserbefestigungsabschnitt 23 zugeordnet sind.

Das bedeutet, daß die schräge Fläche 24a des Fräserhauptkörpers 22 und die schräge Fläche 25a des Fräserbefestigungsabschnitts 23, die miteinander in Flächenkontakt stehen, durch eine Vielzahl von flachen Flächen gebildet sind; die sich über den gesamten Kreisumfang des Fräserhauptkörpers 22 in der Richtung der Tangente an um die Achse des Fräserhauptkörpers 22 befindliche Kreise erstrecken.

In einem Befestigungsmechanismus für diesen Stiftspiegelfräser 21 stehen die schräge Fläche 24a des verjüngten Abschnitts 24, die auf dem Fräserhauptkörper 22 ausgebildet ist, und die schräge Fläche 25a des verjüngten Abschnitts 25, die auf dem Fräserbefestigungsabschnitt 23 ausgebildet ist, miteinander in einem einander gegenüberliegenden Flächenkontakt, und ihre Durchmesser nehmen in Einfügerichtung des Fräserhauptkörpers 22 in den Fräserbefestigungsabschnitt 23 allmählich ab, so daß sie, wenn der Fräserhauptkörper 22 in den Fräserbefestigungsabschnitt 23 eingefügt wird, aneinander befestigt werden, während die schräge Fläche 24a entlang der schrägen Fläche 25a geführt wird.

In diesem Falle sind die schräge Fläche 24a des Fräserhauptkörpers 22 und die schräge Fläche 25a des Fräserbefestigungsabschnitts 23 in der Form von regelmäßigen achteckigen Pyramidenflächen ausgebildet, die Achsen besitzen, die jeweils mit den Achsen des Fräserhauptkörpers 22 und des Fräserbefestigungsabschnitts 23 zusammenfallen, so daß sie positioniert werden, während sie über ihren gesamten Umfang in Oberflächenkontakt miteinander stehen, ausgenommen an den Abschnitten, die den oben genannten Schrägen 31 und den Löchern 32 (stealing holes 32) entsprechen; und der Fräserhauptkörper 22 und der Fräserbefestigungsabschnitt 23 sind mit ihren Achsen, die zusammenfallen, ausgerichtet.

Da der Fräserbefestigungsabschnitt 23 und der Fräserhauptkörper 22 nicht mittels einer Passung von gestuften Abschnitten, die in ihrer Dickenrichtung ausgeschnitten sind, wie bei dem oben beschriebenen konventionellen Stand der Technik, miteinander befestigt sind, sondern mittels der schräge Flächen 24a und 25a, deren Durchmesser allmählich in der Einfügerichtung des Fräserhauptkörpers 22 abnehmen, wird die Steifigkeit der verjüngten Abschnitte 24 und 25 nicht vermindert.

Zusätzlich sind der Fräserbefestigungsabschnitt 23 und der Fräserhauptkörper 22 mittels der Passung der verjüngten Abschnitte 24 und 25 aneinander befestigt, wodurch die Tiefe D der kreisförmigen Aussparung 18 sichergestellt werden kann. Deshalb kann eine ausreichende Dicke der Spannbacken 19, die an der kreisförmigen Aussparung 18 anzubringen sind, sichergestellt werden; und die Steifigkeit der Spannbacken 19 wird nicht reduziert.

Aus diesem Grund wird, sogar wenn der Fräserhauptkörper 22, der eine kleinere Dicke besitzt, entsprechend der Größe des Werkstücks verwendet wird, oder sogar dann, wenn die Schneidbelastung ansteigt, wie beim Hochgeschwindigkeitsschneiden und bei einem Schneiden mit schnellem Vorschub, ein während des Schneidens erzeugtes Rattern unterdrückt; und ein Bruch des Stückchens 3 und eine Verminderung der Bearbeitungsgenauigkeit, verursacht durch das Rattern, kann verhindert werden.

Ferner sind in dem Befestigungsmechanismus dieser Ausführungsform die schräge Fläche 25a des Fräserbefestigungsabschnitts 23 und die schräge Fläche 24a des Fräserhauptkörpers 22, die Antriebsflächen zur Verwendung in der Drehmomentenübertragung von dem Fräserbefestigungsabschnitts 23 zu dem Fräserhauptkörper 22 sind, durch eine Vielzahl von flachen Flächen ausgebildet, die sich in der Richtung der Tangente an um die Drehachse befindliche Kreise erstrecken, so daß die Drehung des Fräserhauptkörpers 22 bezüglich des Fräserbefestigungsabschnitts 23 gesperrt wird, ohne dabei von einer Federpassung abhängig zu sein, wie in der herkömmlichen Bauweise.

Aus diesem Grund erhöht sich, sogar wenn der Fräserhauptkörper 22 eine kleinere Dicke besitzt, der Flächeninhalt der Antriebsflächen zum Übertragen des Drehmoments des Fräserbefestigungsabschnitts 23 zu dem Fräserhauptkörper 22, und das Drehmoment wird durch eine Vielzahl von Antriebsflächen übertragen, so daß die Drehmomentenübertragung sicherer bewirkt und eine Übertragungskraft weiter erhöht werden kann.

Ferner können zur Reduzierung der Anzahl der Komponenten die Federelemente weggelassen werden, und die Vorgänge des Montierens und Demontierens des Fräserhauptkörpers 22 an den und von dem Fräserbefestigungsabschnitt 23 kann vereinfacht werden.

Obwohl die inneren und äußeren Umfangsflächen des Fräserhauptkörpers 22 und des Fräserbefestigungsabschnitts 23 als flache Flächen ausgebildet sind, so daß in dieser Ausführungsform ihre schräge Flächen 24a und 25a in der Form von regelmäßigen achteckigen Pyramidenflächen ausgebildet sind, können die schräge Flächen auch in Form anderer vieleckiger Pyramidenflächen ausgebildet werden, oder die flachen Flächen können in einer Form ausgebildet werden, bei der ein Teil der konischen Flächen herausgeschnitten ist.

Ergänzend hierzu ist anzumerken, daß, obwohl in dieser Ausführungsform ein Stiftspiegelfräser eines sog. internen Typs, in dem Stückchen auf der inneren Umfangsfläche des Fräserhauptkörpers 22 befestigt sind, beschrieben wurde, der Stiftspiegelfräser nicht auf diesen Typ begrenzt ist. Der Stiftspiegelfräser kann auch ein Stiftspiegelfräser von einem sog. externen Typ sein, bei dem Stückchen mit Schneidkanten befestigt sind, die auf der äußeren Umfangsfläche des Fräserhauptkörpers 22 hervorstehen.

In diesem Fall kann die gleiche Konstruktion wie die oben beschriebene Ausführungsform angewendet werden, außer daß verjüngte Abschnitten auf der inneren Umfangsfläche eines Fräserhauptkörpers und auf dem äußeren Umfangsfläche eines Fräserbefestigungsabschnitts ausgebildet sind, und die verjüngten Abschnitte in einem eingepaßten Zustand eingefügt und befestigt sind. Mit der beschriebenen Konstruktion wird der Vorgang des Befestigens des Stiftspiegelfräsers an der Bearbeitungsmaschine erleichtert, das Zentrieren kann genau ausgeführt werden, ohne dabei eine Verminderung in der Steifigkeit zu verursachen, und das Drehmoment des Fräserbefestigungsabschnitts kann wirksam auf den Fräserhauptkörper übertragen werden.

Wie der vorhergehenden Beschreibung zu entnehmen ist, bietet die vorliegende Erfindung die folgenden Vorteile:

• (1) In dem Befestigungsmechanismus für einen Stiftspiegelfräser, wie in Patentanspruch 1 beansprucht, sind die äußere Umfangsfläche des Fräserhauptkörpers und die innere Umfangsfläche des Fräserbefestigungsabschnitts als schräge Flächen ausgebildet, deren Durchmesser in der Einfügerichtung des Fräserhauptkörpers allmählich abnehmen, so daß die Positionierung selbsttätig bewirkt wird, wenn die äußere Umfangsfläche des Fräserhauptkörpers in die innere Umfangsfläche des Fräserbefestigungsabschnitts eingefügt wird, und das Zentrieren des Fräserhauptkörpers und des Fräserbefestigungsabschnitts kann präzise und sicher durchgeführt werden.
  Deshalb wird der Zentriervorgang, wenn der Fräserhauptkörper befestigt wird, erleichtert, und das Werkstück kann in eine genaue, wirklich runde Form gearbeitet werden.
• (2) Zusätzlich werden der Fräserbefestigungsabschnitt und der Fräserhauptkörper durch die schrägen Flächen, deren Durchmesser in der Einfügerichtung des Fräserhauptkörpers abnehmen, aneinander befestigt, und nicht durch die Passung der gestuften Abschnitte, die in deren Dickenrichtung ausgeschnitten sind, wie bei dem herkömmlichen Befestigungsmechanismus, so daß eine Verminderung der Steifigkeit der zusammengepaßten Abschnitte verhindert werden kann; und ferner kann die Dicke der Spannbacken zum Einspannen der äußeren Umfangsfläche des Fräserhauptkörpers und der inneren Umfangsfläche des Fräserbefestigungsabschnitts hinreichend sichergestellt werden, und eine Verminderung in der Steifigkeit dieser Bauteile kann vermieden werden.
  Sogar wenn ein Fräserhauptkörper, der eine geringere Dicke besitzt, entsprechend der Abmessung des Werkstücks verwendet wird, oder sogar wenn die Schneidbelastung anwächst, wie es zum Beispiel während eines Hochgeschwindigkeitsschneidens und während eines Schneidens mit schnellem Vorschub der Fall ist, wird deshalb ein während des Schneidens erzeugtes Rattern unterdrückt, und ein Bruch der Stückchen und eine Reduzierung der Bearbeitungsgenauigkeit, verursacht durch das Rattern, kann verhindert werden.
• (3) Ferner sind zumindest ein Teil der inneren Umfangsfläche des Fräserbefestigungsabschnitts und des äußeren Umfangsabschnitts des Fräserhauptkörpers als flache Flächen ausgebildet, die sich in der Richtung der Tangente an um die Drehachse befindliche Kreise erstrecken, so daß das durch eine Federpassung bewirkte Sperren der Drehung eliminiert wird; und sogar wenn der Fräserhauptkörper eine kleinere Dicke besitzt, kann das Drehmoment sicher von dem Fräserbefestigungsabschnitt zu dem Fräserhauptkörper übertragen eine Übertragungskraft des Fräserhauptkörpers erhöht werden.
  Zusätzlich werden zur Reduzierung der Anzahl der Komponenten die Federelemente beseitigt, und die Vorgänge des Anbringens und Demontierens des Fräserhauptkörpers an den und von dem Fräserbefestigungsabschnitt kann vereinfacht werden.
• (4) Gemäß dem Befestigungsmechanismus für einen Stiftspiegelfräser, wie in Patentanspruch 2 beansprucht, können bei einem Stiftspiegelfräser des externen Typs ähnliche Vorteile wie die oben unter (1) bis (3) genannten geschaffen werden.
• (5) Gemäß dem Befestigungsmechanismus für einen Stiftspiegelfräser, wie in Patentanspruch 3 beansprucht, erhöht sich der Flächeninhalt der Antriebsflächen zum Übertragen des Drehmoments des Fräserbefestigungsabschnitts zu dem Fräserhauptkörper, und das Drehmoment wird durch eine Vielzahl von Antriebsflächen übertragen, so daß die oben unter Punkt (1) bis (3) genannten Vorteile sowohl bei Stiftspiegelfräsern des internen als auch des externen Typs geschaffen werden können. Insbesondere kann der Vorteil gemäß Punkt (3) weiter verbessert werden.

Bezugszeichenliste

Es bezeichnen:

21 Stiftspiegelfräser
22 Fräserhauptkörper
23 Fräserbefestigungsabschnitt
24a, 25a schräge Flächen

Claims (3)

1. Ein Befestigungsmechanismus für einen Stiftspiegelfräser, in dem ein Fräserhauptkörper, der in der Form eines Ringes geformt ist und Schneidkanten besitzt, die an der inneren Umfangsfläche des Ringes angeordnet sind, lösbar an einem drehenden Fräserbefestigungsabschnitt einer Bearbeitungsmaschine befestigt und mit diesem verbunden ist, um integral um dessen Achse zu rotieren,
worin der Fräserhauptkörper mit seiner äußeren Umfangsfläche in der inneren Umfangsfläche des Fräserbefestigungsabschnitts in einem eingepaßten Zustand eingefügt befestigt ist, und
worin die äußere Umfangsfläche des Fräserhauptkörpers und die innere Umfangsfläche des Fräserbefestigungsabschnitt in einem einander gegenüberliegendem Flächenkontakt zueinander stehen und als schräge Flächen geformt sind, deren Durchmesser in Einfügerichtung des Fräserhauptkörpers in den Fräserbefestigungsabschnitt allmählich abnehmen, und wenigstens ein Teil der Umfangsflächen als flache Flächen ausgebildet ist, die sich in der Richtung der Tangente an um die Achse befindliche Kreise erstrecken.

2. Ein Befestigungsmechanismus für einen Stiftspiegelfräser, in dem ein Fräserhauptkörper, der in der Form eines Ringes geformt ist und Schneidkanten besitzt, die an der äußeren Umfangsfläche des Ringes angeordnet sind, lösbar an einem drehenden Fräserbefestigungsabschnitt einer Bearbeitungsmaschine befestigt und mit dem Fräserbefestigungsabschnitt verbunden ist, um integral um dessen Achse zu rotieren,
worin der Fräserhauptkörper mit seiner inneren Umfangsfläche in der äußeren Umfangsfläche des Fräserbefestigungsabschnitts in einem eingepaßten Zustand eingefügt befestigt ist, und
worin die innere Umfangsfläche des Fräserhauptkörpers und die äußere Umfangsfläche des Fräserbefestigungsabschnitts in einem einander gegenüberliegendem Flächenkontakt zueinander stehen und als schräge Flächen geformt sind, deren Durchmesser in Einfügerichtung des Fräserhauptkörpers in den Fräserbefestigungsabschnitt allmählich abnehmen, und wenigstens ein Teil der Umfangsflächen als flache Flächen ausgebildet ist, die sich in der Richtung der Tangente an um die Achse befindliche Kreise erstrecken.

3. Ein Befestigungsmechanismus für einen Stiftspiegelfräser nach Patentanspruch 1 oder 2, worin Umfangsflächen des Fräserhauptkörpers und des Fräserbefestigungsabschnitt, die in Oberflächenkontakt miteinander stehen sollen, durch eine Vielzahl von um den gesamten Umfang des Fräserhauptkörpers und des Fräserbefestigungsabschnitts herum verteilte flache Flächen gebildet sind.