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Die
Erfindung betrifft ein Werkzeug zur spanabhebenden Bearbeitung von
Werkstücken mit einem sich längs einer Achse erstreckenden
Werkzeugschaft, der einen vorderen Spannabschnitt zum Spannen eines
auswechselbaren Meißels mit stirnseitiger Schneide und
einen hinteren Befestigungsabschnitt zur Befestigung des Werkzeugschafts
in einer Werkzeugaufnahme aufweist.
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Ein
Werkzeug der angegebenen Art ist aus
EP 0 264 642 B1 bekannt. Derartige Werkzeuge
werden u. a. in Bohr- oder Drehmaschinen eingesetzt, um kleine oder
kleinste Bohrungen zu bearbeiten. Die Maschinen verfügen
hierbei häufig nur um eine Achse zur Bewegung des Werkzeugs
in Vorschubrichtung der Stirnschneide, so dass die seitliche oder radiale
Bearbeitungstiefe durch die Position des Werkzeugs relativ zum Werkstück
beim Einsetzen des Werkzeugs in die Maschine festgelegt werden muss.
Nutzt sich der Meißel dann bei der Bearbeitung ab, so dass
er nachgeschliffen werden muss, so bedingt die damit zwangsläufig
verbundene Veränderung der Bearbeitungstiefe eine Neuausrichtung
des Werkzeugs in der Maschine.
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Es
sind auch Werkzeuge mit einem Werkzeugschaft und einem in einer
Bohrung des Werkzeugschafts angeordneten Drehmeißel bekannt,
wobei die Bohrung zur Längsachse des Werkzeugschafts in
einem Winkel von etwa 7° zur Seite geneigt ist. Bei einem
solchen Werkzeug kann durch eine Änderung der Axialposition
des Drehmeißels in der Bohrung des Werkzeugschafts eine
Einstellung der seitlichen Bearbeitungstiefe erreicht werden.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Werkzeug zur spanabhebenden
Bearbeitung von Werkstücken zu schaffen, welches auf einfache
Weise nachstellbar ist, um Veränderungen der Bearbeitungstiefe
durch Abnutzung und Nachschleifen des Meißels ohne großen
Zeitaufwand ausgleichen zu können.
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Nach
der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass der
Werkzeugschaft in einem zwischen dem Spannabschnitt und dem Befestigungsabschnitt
liegenden Bereich eine die Achse kreuzende Bohrung mit einem Innengewindeabschnitt
und einer trichterförmigen Senkung aufweist, dass seitlich im
Werkzeugschaft ein den Biegewiderstand des Werkzeugschafts vermindernder
Schlitz ausgebildet ist, der quer zur Achse verläuft und
die Bohrung im Bereich der Senkung teilt und dass in der Bohrung eine
Senkkopfschraube angeordnet ist.
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Die
erfindungsgemäße Gestaltung des Werkzeugs ermöglicht
eine Verformung des Werkzeugschafts durch Drehen der Senkkopfschraube
in Einschraubrichtung, so dass der Senkkopf tiefer in den Schlitz
des Werkzeugschafts eindringt und den Schlitz etwas auseinander
spreizt. Der Werkzeugschaft wird hierbei leicht gebogen, wobei sich
das freie Ende des Spannabschnitts und mit ihm der darin gespannte
Meißel seitlich verlagern. Durch eine solche seitliche
Verlagerung kann die Bearbeitungsposition des Meißels justiert
und nachgestellt werden, so dass beim Nachschleifen oder Erneuern
des Meißels ohne Neuausrichtung des Werkzeugschafts die
vorgegebene Bearbeitungsposition schnell und genau wieder eingestellt
werden kann.
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Das
Werkzeug nach der Erfindung zeichnet sich weiterhin durch einen
einfachen Aufbau, eine entsprechend kostengünstige Herstellbarkeit
und Wartungsfreiheit aus. Das Werkzeug ist vielseitig verwendbar
und eignet sich für eine Vielzahl von verschiedenen Meißelgeometrien.
Aufgrund seines einfachen Aufbaus kann der Werkzeugschaft einen
relativ kleinen Durchmesser haben, so dass Bohrungen von relativ
großer Tiefe und kleinem Durchmessern bearbeitet werden
können.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung des Werkzeugs weist der Spannabschnitt
eine Spannbohrung und eine quer zur Spannbohrung angeordnete Spannschraube
auf. Der Meißel hat einen zylindrischen Abschnitt, der
in die Spannbohrung einsetzbar und in dieser durch die Spannschraube
festspannbar ist.
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Durch
diese Gestaltung wird ein einfacher Wechsel und ein passgenaues
Spannen des Meißels ermöglicht.
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Nach
einem weiteren Vorschlag der Erfindung endet der Schlitz in einer
Schlitzbohrung, welche die Bohrung für die Spannschraube
rechtwinklig kreuzt. Die Schlitzbohrung vermeidet Kerbspannungen
und erleichtert die Herstellung des Schlitzes. Der Werkzeugschaft
kann einen runden Querschnitt haben, wobei die Tiefe des Schlitzes
gleich dem Halbmesser des Werkzeugschafts oder kleiner als dieser ist.
Der Kegelwinkel der Senkung und des Senkkopfes der Senkkopfschraube
beträgt erfindungsgemäß 45° bis
70°, vorzugsweise 60°. Ein Winkel dieser Größenordnung
ermöglicht eine geeignete Verstellempfindlichkeit bei genügend
kleinen Verstellkräften.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels
näher erläutert, das in der Zeichnung dargestellt
ist. Es zeigen
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1 eine
Seitenansicht eines Werkzeugs nach der Erfindung und
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2 eine
Draufsicht des Werkzeugs gemäß 1.
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Das
in der Zeichnung dargestellte Werkzeug umfasst einen Werkzeugschaft 1 und
einen von dem Werkzeugschaft 1 gehaltenen Meißel 2.
Der Werkzeugschaft 1 hat die Form eines geraden Stabes
von im Wesentlichen kreisrundem Querschnitt. Er weist einen hinteren
Befestigungsabschnitt 3 mit einer zylindrischen Mantelfläche 4 und
einer diese unterbrechenden Ebenen Spannfläche 5 und
einen vorderen Spannabschnitt 6 auf, der ein gegenüber
dem Befestigungsabschnitt 3 kleineren Durchmesser hat.
Der Spannabschnitt 6 ist mit einer koaxialen Passbohrung 7 versehen,
in der der Meißel 2 aufgenommen ist. Der Meißel 2 hat
hierzu einen mittigen, zylindrischen Abschnitt 8, dessen
Außendurchmesser zur Bildung einer Schiebesitzpassung an
den Innendurchmesser der Passbohrung 7 angeglichen ist. Zum
Festspannen des Meißels 2 ist in einer radial
in die Passbohrung 7 mündenden Gewindebohrung eine
Madenschraube 9 angeordnet, die in eine Ausnehmung in dem
zylindrischen Abschnitt 8 eingreift und den Meißel 2 in
der Passbohrung 7 festklemmt. Der Meißel 2 hat
an seinen entgegengesetzten Enden in symmetrischer Anordnung Schneidenabschnitte 10 mit
einer Stirnschneide 11, einer Seitenschneide 12 und
einer Spanfläche 13.
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In
einem zwischen dem Befestigungsabschnitt 3 und dem Spannabschnitt 6 liegenden
Bereich 14 durchdringt den Werkzeugschaft 1 eine
seine Längsachse rechtwinklig kreuzende Bohrung 15, die
an einem Ende einen Innengewindeabschnitt 16 und am anderen
Ende eine trichterförmige Senkung 17 hat. Den
Werkzeugschaft 1 durchdringt weiterhin eine Schlitzbohrung 18,
die rechtwinklig die Bohrung 15 kreuzt und rechtwinklig
zur Längsachse des Werkzeugschafts 1 ausgerichtet
ist. Die Schlitzbohrung 18 ist so weit außermittig
angeordnet, dass die Längsmittelachse des Werkzeugschafts 1 die
gekrümmte Bohrungswand tangential berührt. Der
Durchmesser der Schlitzbohrung 18 ist kleiner als der Durchmesser der
Bohrung 15. Ein Schlitz 19 durchtrennt den Teil des
Werkzeugschafts 1, der sich von der Schlitzbohrung 18 nach
außen erstreckt und in dem sich die Senkung 17 befindet.
Durch die Schlitzbohrung 18 und den Schlitz 19 wird
der Biegewiderstand des Werkzeugschafts an dieser Stelle verringert
und eine begrenzte elastische Biegbarkeit des verringerten Materialquerschnitts
ermöglicht.
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In
der Bohrung 15 ist eine Senkkopfschraube 20 angeordnet,
die mit einem Außengewindeabschnitt in den Innengewindeabschnitt 16 eingeschraubt
ist und deren Senkkopf 21 an der Senkung 17 mit
einer daran angepassten Kegelfläche anliegt.
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Das
beschriebene Werkzeug ist für spanabhebende Bearbeitungsvorgänge
bestimmt, bei denen das Werkzeug in Richtung der Achse des Werkzeugschafts 1 bewegt
wird und beim Eintauchen in das Werkstück die Stirnschneide 11 und/oder
beim Ausfahren aus dem Werkstück die Seitenschneide 12 spanab hebend
wirksam ist. Für das Bearbeitungsmaß, beispielsweise
den Durchmesser einer Bohrung, ist die Ecke des Meißels 2 bestimmend,
an der die Stirnschneide 11 und die Seitenschneide 12 zusammenstoßen.
Muss eine der Schneiden 11, 12 oder müssen
beide Schneiden 11, 12 nachgeschliffen werden,
so verlagert sich die Ecke in Richtung der Längsachse des
Werkzeugschafts 1 mit der Folge, dass der nachgeschliffene
Meißel 2 bei unveränderter Einspannung
des Werkzeugschafts 1 nicht mehr zur Herstellung der gleichen
Werkstückabmessungen verwendet werden kann.
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Das
Werkzeug nach der Erfindung vermeidet diesen Nachteil, da der Werkzeugschaft 1 mit
Hilfe der Senkkopfschraube 20 ein Nachstellen des Meißels 2 im
Sinne einer Erhöhung der seitlichen Eindringtiefe von Stirnschneide 11 und
Seitenschneide 12 ermöglicht. Das Nachstellen
erfolgt durch tieferes Einschrauben der Senkkopfschraube 20 in
die Bohrung 15, wobei der Senkkopf 21 den geschlitzten
Bereich etwas weiter auseinander spreizt, und der Spannabschnitt 6 sich
zu der dem Senkkopf 21 entgegengesetzten Seite des Werkzeugschafts 1 umbiegt
und das Bearbeitungsende des Meißels 2 sich im
Sinne einer Vergrößerung der Eindringtiefe der Schneiden 11, 12 verlagert.
Auf diese Weise kann mit Hilfe der Senkkopfschraube 20 ein
genaues Nachstellen des Meißels 2 um bis zu 0,5
mm bewirkt werden.
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Die
Sicherung der Senkkopfschraube 20 gegen ungewolltes Verdrehen
kann durch Reibung zwischen dem konischen Senkkopf 21 und
der Senkung 17 bewirkt werden. Damit auch in der Ausgangsstellung
bei geradem Werkzeugschaft 1 eine ausreichende Klemmung
zur Erzielung der notwendigen Reibung gegeben ist, kann der Werkzeugschaft 1 vor dem
Einsetzen der Senkkopfschraube 20 so bleibend gebogen werden,
dass die Weite des Schlitzes 19 kleiner wird. Mit Hilfe
der Senkkopfschraube 20 wird anschließend der
Werkzeugschaft 1 in die Ausgangslage elastisch zurückgebogen,
so dass der elastische Biegewiderstand für eine ausreichende Klemmung
der Senkkopfschraube 20 sorgt. Die Sicherung der Senkkopfschraube 20 kann
außerdem durch eine gezahnte oder stufige Ausbildung von Senkung 17 und
Senkkopf 21 erreicht werden. Auch die Sicherung mit Hilfe
einer Klemmschraube ist möglich.
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Die
Erfindung eignet sich auch für andere, von der beschriebenen
Gestaltung abweichende Formen von Werkzeugschäften und
Meißeln oder Schneidplatten. Sie ist immer da vorteilhaft
anwendbar, wo ein Nachjustieren der Schneiden unmittelbar am Werkzeugschaft
gewünscht ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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