DE2063343C3

DE2063343C3 - Schneidwerkzeug, insbesondere Feindrehwerkzeug

Info

Publication number: DE2063343C3
Application number: DE19702063343
Authority: DE
Inventors: Otto 7121 Loechgau Eckle
Original assignee: Komet Stahlhalter- und Werkzeugfabrik Robert Breuning 7122 Besigheim GmbH
Current assignee: Komet Stahlhalter- und Werkzeugfabrik Robert Breuning 7122 Besigheim GmbH
Priority date: 1970-12-23
Filing date: 1970-12-23
Publication date: 1975-01-16
Also published as: DE2063343B2; DE2063343A1

Description

SS

Die Erfindung betrifft ein Schneidwerkzeug, insbesondere ein Feindrehwerkzeug, bestehend im wesentlichen aus einem Halter, einem mehreckförmigen Schneideinsatz mit einer Mittelbohrung und einer Halteschraube, wobei der Halter eine Aussparung mit einer senkrecht zur Bohrung verlaufenden Auflagefläche und zwei parallel zur Bohrung angeordnete Anlageflächen für den Schneideinsatz aufweist und die Hai- teschraube sich mit ihrem Kopf an der Oberseite des Schneideinsatzes abstützt, während ihr unteres Ende in eine Mutter eingeschraubt ist, die sich an einer unterhalb der Auflagefleche em Halter vorgesehene Stützfläche abstützt.

Bei Schneidwerkzeugen, bestehend aus einem Halter und einem auswechselbaren Schneideinsatz, besteht stets das Problem, den Schneideinsatz sicher und in einer gegenüber dem Halter genau fixierten Lage mit letzterem zu verbinden. Einerseits muß der Schneideinsatz hierbei durch geeignete Haltemittel senkrecht zu seiner Oberfläche, d.h. etwa parallel zur Arbeitsrichtung auf die Auflagefläche gedrückt werden, und andererseits muß auch sichergestellt sein, daß sich der Schneideinsatz mit seinen nicht im Einsatz befindlichen Schneidenseiten an den senkrecht oder annähernd senkrecht zur Auflagefläche verlaufenden Anlageflächen abstützt. Dies ist wichtig, damit die Haltemittel nicht den aus dem Schnittdruck resultierenden, in Richtung des Schneideinsatzes verlaufenden yucrJi uck aufnehmen müssen. Besonders bei Feindrehwerkzeugen ist aber darauf zu achten, daß der Schneideinsatz stets an seinen Anlageflächen anliegt, da sich sonst während des Bearbeitungsvorganges der Einsatz gegenüber dem Halter verschiebt und hierunter die Bearbeitungsgenauigkeit leidet.

Es sind verschiedene Halteeinrichtungen zur Befestigung des Schneideii.satzes am Halter bekanntgeworden. Wird, wie es bei der (aus USA.-Patentschrift 1 459 805) bekannten, eingangs erwähnten Bauart der Fall ist, eine Haltfschraube verwendet, so wird der Schneideinsatz zwar sicher auf seine Auflagefläche gepreßt, jedoch nicht gegen seine Anlageflächen, da bei dieser bekannten Bauart die Halteschraube nur eine senkrecht zum Schneideinsatz verlaufende Kraft auf diesen ausübt.

Bei einer anderen (aus britischer Patentschrift 831 244) bekannten Bauart greift ein in dem Halter drehbar angeordneter Bolzen mit einem exzentrischen Zapfen in die Mittelbohruug de» Schneidplatte ein. Durch diesen exzentrischen Zapfen kann zwar eine in der Ebene des Schneideinsatzes gerichtete Kraft auf diesen ausgeübt werden und hierdurch der Schneideinsatz gegen die Anlageflächen gepreßt werden, jedoch wird er durch den Exzenterzapfen nicht auf die Auflagefläche gedruckt.

Außerdem ist es (aus deutscher Offenlegungsschrift 1 602 799) bekannt, einen Haltestift in einer schräg zur Mittelbohrung des Schneideinsatzes verlaufenden Bohrung mittels einer Schraube verschiebbar anzuordnen. Der Haltestift weist an seinem äußeren Ende einen Haken auf, der durch die Mittelbohrung des Schneideinsatzes hindurchtritt und nicht an einer Einsenkung des Schneideinsatzes abstützt. Diese Bauart erfordert jedoch verhältnismäßig viel Platz, so daß es sich bei kleinen Werkzeugen, insbesondere Feindrehwerkzeugen, nicht anwenden läßt. Außerdem ist der Haltestift verhältnismäßig kompliziert in seinem Aufbau und teuer in der Herstellung, da er aus hochwertigem Material bestehen muß.

Ähnliches trifft für eine (aus der deutschen Offenlegungsschrift 1 602 731) bekannte Bauart zu, bei der der Haltestift in Form eines Winkelhebels ausgebildet ist, dessen einer Hebelarm in die Mittelbohrung des Schneideinsatzes eingreift, während der andere Hebelarm durch eine Stellschraube bewegbar ist.

Bei einem anderen (aus der USA.-Patentschrift 3084 416) bekannten Werkzeug wird der Schneideinsatz durch eine Klemmpratze gehalten. Die Klemmpratze weist an ihrer Oberseite eine Aussparung mit einer Keilflache auf, gegen die ein Keilstück anliegt, das

von der Haltesehraube durchsetzt ist. Die Klemmpratie besitzt an ihrem vorderen Ende einen nach unten vorstehenden Zapfen, der in eine Bohrung des Schneideinsatzes eingreift Beim Anziehen der Halteschraube verschiebt sich die Klemmpratze unter Wirkung des Keilstückes und der Keilfläche in einer von der Schneidspitze des Schneideinsatzes weggerichteten Richtung und zieht mittels des Zapfens den Schneideinlatz an die Seitenflächen der Aussparung. Dieses Werkzeug hat jedoch den Nachteil einer verhältnismä-Big großen, durch die Klemmpratze bedingten Baugröße. Da die Halteschraube neben der Schneidplatte angeordnet ist, muß die Klemmpratze wegen ihrer damit verbundenen größeren Länge entsprechend stark ausgebildet sein. Außerdem ist die Keilfläche in der Klemmpratze schwierig herstellbar.

Ferner ist (aus der deutschen Auslegeschrift 1126 701) ein Werkzeug mit auswechselbarem Schneideinsatz bekannt, bei dem dieser auf einer in der Aussparung vorgesehenen Unterlegplatte ruht. Die *> Unterlegplatte weist an ihrer Unterseite eine Keilfläche auf und stützt sich am Boden der Aussparung ab. wobei dieser Boden ebenfalls eine Keilfläche bildet und von der Schneidspitze abfällt. An ihrer Oberseite besitzt die Unterlegplatte einen Zapfen, der in eine Boh- ^₅ rung des Schneideinsatzes eingreift. Gehalten wird der Schneideinsatz durch eine auf seine Oberseite drückende Klemmpratze. Die Klemmpratze weist einen größeren Platzbedarf auf und verhindert damit kleine Abmessungen, die insbesondere bei Feindrehwerkzeugen gewünscht sind.

Die Feindrehwerkzeuge werden in Kombination mit Bohrstangen eingesetzt. Der Bohrstangendurchmesser soll im Bezug auf den herzustellenden Bohrungsdurchmesser möglichst groß sein, um eine entsprechend große Steifigkeit der Bohrstange und damit eine hohe Arbeitsgenauigkeit zu erreichen. Zwischen der Bohrstange und der zu bearbeitenden Bohrung ist nur wenig Platz vorhanden, so daß eine Klemmpratze keinen Platz hätte. Bei Feindrehwerkzeugen wird deshalb die Forderung erhoben, daß alle Teile, die zur Halterung der Schneideinsätze dienen, innerhalb der Querschnittsabmessungen des Halter* liegen.

Schließlich ist (aus der deutschen Ausiegeschrift 1 299 484) auch noch ein spanabhebendes Werkzeug bekannt, bei dem der Schneideinsatz mittels des Kopfes einer neben dem Serneideinsatz im Halter angeordneten Schraube gehalten, wird. Die Achse der Schraube is« im Bezug auf die Oberfläche der Schneidplatte geneigt angeordnet. Auf diese Weise soll erreicht werden, daP beim Anziehen der Schraube der Schneideinsatz mitgenommen und gegen seine hinteren Anlageflächen gedrückt wird. Dies wird jedoch nicht mit Sicherheit erreicht, da zwischen dem Schraubenkopf und dem Schneideinsatz auch noch eine Spanbrechernlatte angeordnet ist. Bei Drehung der Schraube könnie dann zwar unter Umständen die Spanbrecherplatte mitgenommen werden, nicht jedoch der Schneideinsatz. Ein« Mitnahme der Spanbrecherplatte ist jedoch ebenfalls nicht gewährleistet, da der Schraubenkopf von Anfang an nicht an der Spanbrecherplatte anliegt und über diese gleitet Der Reibungskoeffizient der Ruhe ist g-ößer als bei gleitender Reibung, so daß zwischen dem Schraubenkopf und der Spanbrecherplatte eine geringere Reibung vorhanden sein wird als zwischen letzterer und dem Schneideinsatz. Eine sichere Mitnahme des Schneideinsatzes ist damit nicht gewährleistet. Man kann auch nicht die Spanbrecherplatte weglassen, denn dann mußte der Schneideinsatz Spanleitstufen aufweisen. Der Schraubenkopf würde dann die Spanleitstufen und auch eventuell die Schneiden beschädigen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schneidwerkzeug, insbesondere ein Feindrehwerkzeug der eingangs genannten Bauart zu schaffen, welches bei kleinen Abmessungen eine einwandfreie Anpressung des Schneideinsatzes sowohl an seine Auflagefläche als auch an seine Anlagefläche gewährleistet und welches wegen seines einfachen Aufbaues billig in der Herstellung ist

Nach einer ersten Lösungsmöglichkeit wird dies erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Stützfläche gegenüber der Auflagefläche in einem Winkel gleich oder größer als der Reibungswinkel geneigt ist und ihr gegenseitiger Abstand zu den Auflageflächen hin abnimmt, derart, daß beim Anzeichen der Halteschraube die Mutter an der Stützfläche in Richtung auf die Anlageflächen gleitet. Bei ihrer G'- ^bewegung nimmt die Mutter die Halteschraube in Richtung auf die Anlagefläche mit und drückt damit den Schneideinsatz sicher gegen die Anlageflächen. Gleichzeitig wirvl durch die in Längsrichtung der Schraube von deren Kopf auf den Schneideinsatz übertragene Kraft letzterer sicher an seine Auflagefläche gepreßt Der Schneideinsatz ist damit sicher und in seiner Lage exakt fixiert an dem Halter befestigt. In weiterer Ausbildung ist vorgesehen, daß die Mutter mit Abstand gegenüber der Stützfläche angeordnet ist und auf ihrer zwischen der Halteschraube und den Anlageflächen gelegenen Seite einen Vorsprung aufweist, mit dem sie sich einseitig an der Stützfläche abstützt. Beim Anziehen der Schraube wird der Schneideinsatz durch den Schraubenkopf gegen die Auflagefläche gedrückt Durch die einseitige Abstützung der Mutter erfährt diese eine Kippbewegung, wodurch der Schraubenschaft in Richtung auf die Anlageflächen bewegt wird und hierdurch den Schneideinsatz gegen die Anlageflächen drückt

In der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiele werden im folgenden näher erläutert Es zeigt

Fig.! eine Draufsicht auf das erfwdungsgemäß ausgebildete Werkzeug,

F i g. 2 eine Seitenansicht der Fig. 1,

F i g. 3 einen Schnitt nach der Linie IH-III der F i g. t.

Fig.4 einen ähnlichen Schnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel,

F i g. 5 eine weitere Ausführungsform des Schneideinsatzes und der Halteschraube im Schnitt.

In der Zeichnung ist mit 1 der Halter bezeichnet, der an seinem vorderen Ende eine Aussparung zur Aufnahme des Schneideinsatzes 4 aufweist Dieser Schneideinsatz kann aus Hartmetall, oder auch einem anderen geeigneten Schneidmaterial, beispielsweise Keramik bestehen. Er ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel drcieckförmig mit senkrechten Seitenwänden ausgebildet und weist demzufolge insgesamt sechs verschiedene Schneidkanten auf, die nach Abnutzung nacheinander zum Einsatz kommen können. Der Schneideinsatz könnte auch vier-, fünf- oder sechseckig sein. Mit den nicht im Einsatz befindlichen Schneidenseiten stützt sich der Schneideinsatz an den Anlageflächen 2 und 3 ab, die einen Teil der Aussparung des Halters 1 begrenzen. Die Unterseite 7 des Schneideinsatzes 4 liegt auf der Auflagefläche 8 auf. Unterhalb der Auflagefläche 8 weist der Halter 1 eine Stützfläche 9 auf, die erfindungsgemäß in einem Winkel W gegenüber der Auflagefläche 8 geneigt ist, der gleich oder größer ist als der Reibungswinkel. Diese Neigung ist so vorgesehen, daß

sich der gegenseitige Abstand zwischen Auflagefläche 8 und Stützfläche 9 zu den Anlageflächen 2,3 hin verringert. Der Winkel W ist außerdem so groß gewählt, daß die sich an der Stützfläche 9 abstützende Mutter 10 beim Anziehen der Schraube 5 in Richtung A an der Stützfläche 9 entlang gleitet. Wie man weiterhin aus der Zeichnung erkennen kann, stützt sich die Schraube 5 mit ihrem Kopf 5c an der Oberseite des Schneideinsatzes 4 ab. Ihr Gewindeende 56 ist in die Mutter 10 eingeschraubt Durch die Gleitbewegung der Mutter in Richtung A wird die Schraube 5 mitgenommen, und ihr Schaft 5a legt sich an der Innenseite der Bohrung 6 an. Hierdurch wird auf den Schneideinsatz 4 eine in Richtung R gerichtete Kraft ausgeübt, die den Schneideinsatz gegen die Anlageflächen 2 und 3 preßt. Gleichzeitig wird durch den Schraubenkopf Sc der Schneideinsatz 4 in Achsrichtung der Schraube gegen die Auflagefläche 8 gedrückt. Um den Späneablauf möglichst wenig zu behindern, kann der Schraubenkopf 5ckegelstumpfförmig ausgebildet sein.

Damit sich die Halteschraube S gegenüber dem Halter 1 bei der Gleitbewegung der Mutter 10 quer zur Halteachse bewegen kann, weist die Bohrung 14 zwischen der Auflagefläche 8 und der Stützfläche 9 einen Durchmesser auf, der größer ist als der Schraubendurchmesser.

Die Mutter 10 ist vorzugsweise in einer Ausnehmung 11 des Halters angeordnet Mutter und Ausnehmung sind so gestaltet daß sich die Mutter nicht verdrehen kann. Damit sie beim Auswechseln des Schneideinsatzes 4 nicht herausfällt weist die Mutter 10 vorzugsweise eine quer zur Gewindebohrung 15 verlaufende Bohrung 13 auf, mit einem Durchmesser, der wesentlich größer ist als der Durchmesser eines in dieser Bohrung angeordneten und in dem Halter 1 befestigten Stiftes 12. Hierdurch ist die Mutter einerseits an einem Herausfallen aus der Ausnehmung 11 gehindert, und andererseits kann sie sich auch in der gewünschten Weise in Richtung A bzw. in Gegenrichtung verschieben. Um eine möglichst gleichmäßige Anpressung des Schneideinsatzes 4 an beide Anlageflächen 2,3 zu gewährleisten, ist es vorteilhaft, wenn die Stützfläche 9 quer zur Winkelhalbierenden zwischen den beiden Anlageflächen 2,3 geneigt ist.

Die in F i g. 4 gezeigte Lösungsmöglichkeit unterscheidet sich von dem vorher beschriebenen Ausführungsbeispiel dadurch, daß die Mutter 19 hier keine Gleitbewegung, sondern eine Kippbewegung beim Anziehen der Schraube 5 ausführt. Zu diesem Zweck isl

ίο die Mutter 19 mit einem Abstand 20 gegenüber der Stützfläche 9' ungeordnet. Auf ihrer zwischen der Halteschraube 5 und den Anlageflächen 2,3 gelegenen Seite weist die Mutter 19 einen Vorsprung 21 auf, mit dem sie sich einseilig an der Stützfläche 9' abstützt. Hier durch wird beim Anziehen der Schraube 5 ein Kippmo ment in Richtung B auf die Mutter 19 ausgeübt. Die Schraube 5 wird dabei ebenfalls verschwenkt und übt eine Kraft R auf den Schneideinsatz 4 aus, die diesen gegen die Anligeflächen 2,3 preßt. Gleichzeitig wird

»ο durch den Schraubenkopf 5c eine in Achsrichtung der Schraube gerichtete Kraft auf den Schneideinsatz 4 ausgeübt und dieser gegen die Auflagefläche 8 gepreßt Die Sicherung der Mutter 19 gegen Herausfallen beim Schneidplattenwechsel kann durch eine Querbohrung

«5 13 und einen Stift 12 in ähnlicher Weise erfolgen wie bei dem vorher beschriebenen Ausführungsbeispiel.

Auch bei der zuletzt beschriebenen Ausführungsform kann es zweckmäßig sein, wenn die Stützfläche 9 gegenüber der Auflagefläche 8 geneigt ist Hierdurch

wird im Bereich der Anlageflächen 2,3 der Abstand zwischen Stützfläche und Auflagefläche verringert was zu einer Verkürzung des Schraubenschaftes 5a führt. Andererseits ist zwischen der Stützfläche und der Auflagefläche im Bereich der wirksamen Schneide ein grö-

Berer Abstand vorhanden und damit der Schneideinsatz in diesem Bereich sicher unterstützt

In F i g. 5 ist noch ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt bei dem der Schraubenkopf 5'cder Schraube 5' in einer Einsenkung 22 des Schneideinsatzes 4' versenkt angeordnet ist

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schneidwerkzeug, insbesondere Feindrehwerkzeug, bestehend im wesentlichen aus einem Halter, s einem mehreckförmigen Schneideinsatz mit einer Mittelbohrung und einer Halteschraube, wobei der Halter eine Aussparung mit einer senkrecht zur Bohrung verlaufenden Auflagefläche und zwei parallel zur Bohrung angeordnete Anlageflächen für den Schneideinsatz aufweist und die Halteschraube sich mit ihrem Kopf an der Oberseite des Schneideinsatzes abstützt, während ihr unteres Ende in eine Mutter eingeschraubt ist, die sich an einer unterhalb der Auflagefläche am Halter vorgesehene Stützfläche abstützt, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützfläche (9) gegenüber der Auflagefläche (8) in e'.nem Winkel (W) gleich oder größer als der Reibungswinkel geneigt ist und ihr gegenseitiger Abstand zu den Anlageflächen (2,3) hin ab- se nimmt, derart, daß beim Anziehen der Halteschraube (5,5') die Mutter (10) an der Stützfläche (9) in Richtung (A) auf die Anlageflächen (2,3) gleitet

2. Schneidwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mutter (19) mit Abstand (20) gegenüber der Stützfläche (9') angeordnet ist und auf ihrer zwischen der Halteschraube (5) und den Anlagefläc>en (2,3) gelegenen Seite einen Vorsprung (21) aufweist, mit dem sie sich einseitig an der Stützfläche (9') abstütit.

3. Schneidwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mutter (10,19) in an sich bekannter Weise in einer Ausnehmung (11,11') des Halters (1, Γ) versenkt und gegen Verdrehung gesichert angeordnet ist.

4. Schneidwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützfläche (9) quer zur Winkelhalbierenden zwischen den beiden Anlageflächen (2,3) geneigt ist.

5. Schneidwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mutter (10, 19) eine quer zur Gewindebohrung (15) verlaufende Bohrung (13) mit einem Durchmesser aufweist, der wesentlich größer ist als der Durchmesser eines in dieser Bohrung (13) angeordneten und in dem Halter (1,1') befestigten Stiftes (12).

6. Schneidwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen Auflagefläche (8) und Stützfläche (9,9') im Halter vorgesehene Bohrung (14), durch welche die Halteschraube (5) hindurchtritt, größer ist als der Schaftdurchmesser der Schraube, so daß sie quer zu ihrer Achse beweglich ist.