DE2200951C3 - Räumwerkzeug - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Räumwerkzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein derartiges Räumwerkzeug ist bereits bekannt (vgl. US-PS 27 30 793). Bei diesem hat ein Räumkörper einen teilzylindrischen Abschnitt ( F i g. 11), auf dem drei gewendelte Rippen vorgesehen sind, die Taschen zur Aufnahme von Schneidplättchen und -keilen derart aufweisen, daß jede Rippe eine Reihe von derartigen Werkzeugaufnahmetaschen bildet, v/obei aufeinanderfolgende Taschen einer solchen Reihe gegeneinander seitlich versetzt sind. Da aber sämtliche Werkzeugaufnahmetaschen der verschiedenen Reihen in einem einzigen Räumkörper vorgesehen sind, muß ein vollständig neues Räumwerkzeug hergestellt werden, falls zur Anpassung an den erforderlichen Genauigkeitsgrad beim Räumen der Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Werkzeugaufnahmetaschen, der Wendelwinkel der Reihen und/oder die Anzahl der Reihen geändert werden soll.

Dieses bekannte Räumwerkzeug ist zwar nicht ausdrücklich zur Herstellung einer oder mehrerer sich in ihre Längsrichtung erweiternder Nuten vorgesehen, jedoch erscheint eine solche Bearbeitung damit möglich.

Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, ein Räumwerkzeug der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem einer oder mehrere dieser Parameter geändert werden können, also insbesondere eine Einstellung auf verschiedene Teilungen vornehmbar _5S sein soll, ohne daß ein neuer Werkzeugkörper hergestellt werden muß.

Diese Aufgabe wird durch das Kennzeichen nach dem Patentanspruch 1 gelöst.

Infolge der lösbaren Befestigung der Werkzeughalter auf der Stange und der Sicherungsstange können die Werkzeughalter in ihrer gegenseitigen seitlichen Versetzung und in ihrem Abstand in Längsrichtung unterschiedlich angeordnet werden, um den jeweiligen Bearbeitungserfordernissen zu genügen. Ferner kann die Anzahl der Reihen von Werkzeugaufnahmetaschen dadurch geändert werden, daß sämtliche Werkzeughalter oder eine besondere Gruppe von Werkzeughaltern

ersetzt werden.

Es sind zwar bereits Räumwerkzeuge bekannt geworden (vgl. FR-PS 20 29 870), die mehrere ringförmige Schneidwerkzeuge enthalten, die in einer Reihe auf Haltern mit Distanzringen zwischen benachbarten Schneidwerkzeugen angeordnet sind bzw. sich längs erstreckende Schneidwerkzeuge aufweisen, die in sich längs erstreckenden Nuten in einem hülsenähnlichen Halter untergebracht sind, wobei mehrere dieser Halter mit ihren Enden aneinanderliegen. Die Nuten aufeinanderfolgender derartiger hülsenförmiger Halter sind dort jedoch nicht gegeneinander seitlich versetzt, weshalb in einem Werkstück in Längsrichtung nur tiefer, jedoch nicht breiter werdende Nuten hergestellt werden können, wenn das zuletzt genannten Räumwerkzeug durchgezogen wird.

Die Erfindung wird vorteilhaft weitergebildet durch die Lehre nach dem Anspruch 2. Durch die dort abwechselnd entgegengesetzt seitlich versetzten Werkzeugaufnahmetaschen wird eine herzustellende Nut auf beiden Seiten gleichzeitig zunehmend erweitert, wobei sich die auf das Räumwerkzeug ausgeübten Seitenkräfte gegeneinander aufheben.

Auf diese Weise wird eine Dreh- dzw. Torsionsbeanspruchung des Werkstücks vermieden, wie sie bei dem eingangs erwähnten bekannten Räumwerkzeug (vgl. US-PS 27 30 793) wegen der wendelartigen Anordnung der Schneidwerkzeuge unumgänglich ist.

Das erfindungsgemäße Räumwerkzeug eignet sich insbesondere zur Herstellung und/oder Bearbeitung von Innenprofilen von Werkstücken, z. B. teilzylindrischen Flächen, insbesondere zur Herstellung einer Nut mit kreisförmigem Querschnitt, z. B. zur Bearbeitung von Lagerschalendeckeln, beispielsweise zur Aufnahme der Lagerschale, die das Kurbellager einer Brennkraftmaschine trägt, jedoch ist das erfindungsgemäße Räumwerkzeug darauf in seiner Anwendung nicht beschränkt.

Anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung im folgenden näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 die Seitenansicht eines vorderen Endteils eines erfindungsgemäßen Räumwerkzeugs,

F i g. 2 die Draufsicht auf das vordere Ende desselben,

F i g. 3 die Seitenansicht eines zweiten Teils des Räumwerkzeugs,

F i g. 4 die Draufsicht auf das vordere Ende desselben,

Fig. 5 die Draufsicht auf einen Werkzeughalter des vorderen Endteils des Räumwerkzeugs,

F i g. 6 die Seitenansicht des in F i g. 5 gezeigten Werkzeughalters und

Fig. 7 und 8 die Draufsichten auf zwei weitere Werkzeughalter, die in der Nähe des hinteren Endes des Räumwerkzeugs angeordnet sind.

Das in den Figuren gezeigte Räumwerkzeug ist in vier Abschnitte unterteilt, die miteinander fluchtend auf einem nicht gezeigten geeigneten Träger befestigt sind. In den Figuren sind nur die ersten beiden Abschnitte des Räumwerkzeugs gezeigt, da der Aufbau der restlichen beiden hieraus leicht verständlich ist.

Jeder Abschnitt enthält eine Halterung, die einen Körper in Form einer Stange 10 mit rundem Querschnitt umfaßt. Die Stange 10 weist an einem Ende einen Anschlag in Form eines Kopfes 11 auf. Am anderen Ende der Stange 10 ist ein Gewindeteil 12 angebracht. Das Gewindeteil 12 trägt einen zweiten Anschlag in Form einer Gegenmutter 13, durch die auf der Stange 10 eine Reihe von Werkzeughaltern unter

Axialdruck gehalten wird, und die längs des Gewindeteil 12 zum Kopf 11 hin und von diesem weg geschraubt werden kann.

Der vordere Endabschnitt des Räumwerkzeugs enthält, wie in F i g. 1 gezeigt, 16 !.miteinander identische Werkzeughalter 14/1 bis 14/16. während auf die restlichen drei Abschnitte des Werkzeugs je 16 weitere Werkzeughalter 15/2 bis 15/49 gesetzt sind. Die Werkzeughalter 15/2 bis 15/49 unterscheiden sich in der nachstehend zu beschreibenden Weise sämtlich voneinander und von den Werkzeughaltern 14.

Die Werkzeughalter sind insgesamt ringförmig. Sie weisen vier aai Umfang in Abständen voneinander angeordnete, als Werkzeugaufnahmetaschen dienende Ausnehmungen 16 auf, die sich zu einer axialen Endfläche und zur äußeren Umfangsfläche derselben öffnen. Wenn die Werkzeughalter auf der Stange 10 zusammengebaut sind, so ist die in Aχia!richtung offene Seite der Ausnehmungen bei der überwiegenden Anzahl der Werkzeughalter durch einen flachen Vorderflächenteil 16a des angrenzenden Werkzeughalters und bei einem Werkzeughalter jedes Abschnittes durch einen flachen Vorderflächenteil Hades Kopfes 11 geschlossen. Die Ausnehmungen 16 bilden somit Werkzeugaufnahmetaschen, die nur an der äußeren Umfangsfläche der Werkzeughalter offen sind, wobei jede Werkzeugaufnahmetasche durch die angrenzenden Werkzeughalter begrenzt ist, mit der Ausnahme derjenigen Taschen, die durch einen Werkzeughalter und den Kopf 11 begrenzt sind. Die radial inneren Enden der Taschen können durch den Werkzeughalter selbst oder die Stange 10 begrenzt sein.

Den Ausnehmungen 16 ist jeweils eine geneigte Gewindebohning 17 zugeordnet, die sich von der äußeren Umfangsfläche des Werkzeughalters in die ^₅ Ausnehmung 16 hinein erstreckt. Mittels in die Gewindebohrungen 17 geschraubter Madenschrauben können Schneideinsätze 18 in den Ausnehmungen 16 gesichert werden.

Die Halterung jedes Abschnittes des Räumwerkzeuges umfaßt ferner eine Positionier- bzw. Sicherungsstange 20 ( F i g. 2, 3,4) mit einer flachen Sicherungsfläche, die an einer entsprechenden Sicherungsfläche 19 der Werkzeughalter anliegt. Die Sicherungsstange 20 ist mit Senklöchern 21 zur Aufnahme von Schrauben 22 versehen, die durch die Sicherungsstange 20 hindurch in Gewindebohrungen 23 in den Werkzeughaltern geschraubt sind. Die Ausnehmungen oder Taschen der Werkzeughalter 14/1 bis 14/16 des ersten Abschnittes sind in geradlinigen Reihen angeordnet. Die aufeinanderfolgenden Schneideinsätze 18 der einzelnen Reihen ragen radial jeweils um einen etwas größeren Abstand als die vorausgehenden Schneideinsätze der Reihe vor. Die Schneideinsätze in den Werkzeughaltern 15/2 bis 15/49 der anderen drei Abschnitte stehen radial jeweils um das gleiche Maß vor.

Wird der vordere Endabschni.t des Räumwerkzeuges in einer vorgeformten, insgesamt halbkreisförmigen Bohrung oder Nut über das Werkstück bewegt, so bilden die Reihen der Schneideinsätze 18 des ersten _6ο Abschnittes 4 Nuten, die mit dem weiteren Vorschub des Werkzeugs zunehmend vertieft werden. Wie F i g. 2 zeigt, haben die Schneideinsätze 18 je zwei Schneidkanten 18a und 18fe, so daß die gebildeten Nuten V-förmig sind. Die Länge der Schneideinsätze 18 kann jeweils so ₍,_s bemessen sein, daß sie direkt auf der Stange 10 aufliegen. Alternativ können die Schneideinsätze 18 sämtlich die gleiche Länge aufweisen, wobei zwischen die Schneideinsätze und die Stange 10 in den Ausnehmungen 16 Abslandstücke eingelegt werden.

Bei dem in F i g. 3 gezeigten nächsten Abschnitt des Räumwerkzeuges sind die Schneideinsätze 18/2 bis 18/17 jeder Reihe abwechselnd am Umfang in entgegengesetzten Richtungen gegenüber den Schneideinsätzen der gleichen Reihe des ersten Abschnittes versetzt. Die Schneideinsätze jeder Reihe der letzten beiden Abschnitte sind auf ähnliche Weise abwechselnd in einander entgegengesetzten Richtungen versetzt. Das Maß der Versetzung der Schneideinsätze gegenüber der durch die Schneideinsätze des ersten Abschnittes des Werkzeugs bestimmten geraden Linie nimmt längs der Länge der restlichen drei Abschnitte ständig zu. Die Schneideinsätze 18 der restlichen drei Abschnitte des Räumwerkzeuges haben jeweils nur eine Schneidkante, und zwar jeweils an der Seite, die am weitesten von der durch die Schneideinsätze des vordersten Abschnittes des Werkzeuges gebildeten geraden Linie entfernt ist.

Somit werden also, wenn das gesamte Werkzeug über ein Werkstück bewegt wird, die vom vorderen Endabschnitt gebildeten V-förmigen Nuten in beiden Richtungen immer mehr aufgeweitet, bis sie ineinander übergehen und eine vollständige halbkreisförmige Nut bilden, die in dem Werkstück ausgebildet werden sollte.

Bei dem hier beschriebenen, zur Herstellung halbkreisförmiger Nuten in Werkstücken bestimmten Räumwerkzeug beträgt der Winkel zwischen den vier Ausnehmungen 16 jedes Werkzeughalters 49°. Wegen der Staffelung der aufeinander folgenden Schneideinsätze der drei letzten Abschnitte des Werkzeugs unterscheiden sich die Werkzeughalter 15/2 bis 15/49 von den Werkzeughaltern 14/1 bis 14/16 hinsichtlich der relativen Lage der flachen Sicherungsfläche 19. Der Winkel Z( F i g. 5, 7,8) zwischen der radialen Mittellinie der ersten Ausnehmung 16 der Werkzeughalter 14 und der flachen Sicherungsfläche 19 derselben beträgt 16,5^C. Der Winkel Z nimmt jedoch bei den Schneideinsätzen 15/2 bis 15/49 in einander entgegengesetzten Richtungen ständig zu, bis er bei den letzten beiden Werkzeughaltern 15/48 und 15/49 schließlich 41° bzw. — 8" erreicht. Die beiden letzteren Werkzeughalter sind in den Fig. 7 bzw. 8 gezeigt. Das Ergebnis dieser Anordnung der Werkzeughalter auf der Halterung wird aus Fig.4 deutlich, die die Schneideinsätze 18/16 und 18/17 am hinteren Ende des zweiten Abschnittes zeigt, die an den jeweils einander gegenüberliegenden Seiten des Schneideinsatzes 18/2 am vorderen Ende der gleichen Reihe liegen.

Die aufeinander folgenden Schneideinsätze jeder Reihe sind zwar vorzugsweise gegeneinander in entgegengesetzten Richtungen versetzt. Es sind jedoch auch andere Anordnungen möglich. So können beispielsweise die aufeinanderfolgenden Schneideinsätze in zwei der vier Reihen im gleichen Sinn und die Schneideinsätze der beiden anderen Reihen im entgegengesetzten Sinn gegeneinander versetzt sein. Beispielsweise können die Schneideinsätze der beiden inneren Reihen aufeinander zulaufen, während die Schneideinsatze der beiden äußeren Reihen auf die beiden inneren Reihen zulaufen. Bei dieser Anordnung erweitern sich die ursprünglich gebildeten beiden inneren V-förmigen Nuten in Richtung zueinander, bis sie ineinander übergehen, während die beiden äußeren ursprünglich gebildeten V-förmigen Nuten sich nach innen erweitern, bis sie in die beiden zuerst gebildeten Nuten übergehen. Hierbei heben sich die auf das

Räumwerkzeug ausgeübten Seitenkräfte stets gegeneinander auf.

Das hier beschriebene Räumwerkzeug ist zwar zur Herstellung von halbkreisförmigen Nuten oder »Halbbohrungen« in Werkstücken bestimmt. Das erfindungsgemäße Räumwerkzeug kann jedoch auch zur Herstellung von Nuten anderer Form verwendet werden, und zwar vorzugsweise, jedoch nicht notwendig, zur Herstellung von teilzylindrischen Nuten oder Ausnehmungen. So ist beispielsweise unter Verwendung von drei winklig geformten Reihen von Schneideinsätzen die Herstellung einer Nut mit kreissegment- oder viertelkreisförmigem Querschnitt möglich.

Sollen Nuten von anderem als teilkreisförmigem Querschnitt hergestellt werden, so muß die Form der Werkzeughalter geändert werden, so daß die Ausnehmungen oder Taschen mit ihren inneren Enden so liegen, daß die in diese eingesetzten Schneideinsätze entsprechend der besonderen Form der herzustellenden Nut liegen.

Gewünschtenfalls kann das erfindungsgemäße Räumwerkzeug zur Endbearbeitung der auf die oben beschriebene Weise gebildeten Nut einen oder mehrere weitere Abschnitte mit Schneideinsätzen enthalten.

Die Verwendung der auf die oben beschriebene Weise lösbar in den Taschen befestigten Schneideinsätze hat den Vorteil, daß dieselben ohne Schwierigkeiten nachgeschliffen oder ersetzt werden können. Insbesondere können bei der erfindungsgemäßen Ausbildung die Schneideinsätze wesentlich einfacher als die Schneidkanten starrer Räumwerkzeuge nachgeschliffen werden, die vollständig aus Schnellstahl bestehen. Wenn ein Schneideinsatz bricht, so kann er auf einfache Weise ersetzt werden und das gleiche Räumwerkzeug kann durch Auswechslung der Schneideinsätze durch entsprechende Schneideinsätze einer Vielzahl herzustellender Nutgrößen angepaßt werden. Ferner brauchen nur die Schneideinsätze selbst aus Schnellstahl zu bestehen, während die restlichen Teile des Werkzeugs aus Weichstahl od. dgl. hergestellt sein können. Hierdurch

s ergeben sich beträchtliche Kosteneinsparungen. Zusätzlich kann das Räumwerkzeug mittels der Sicherungsstangen 20 jedes Abschnittes auf seiner gesamten Länge befestigt werden, so daß eine bessere Halterung am Werkzeughalter und somit eine höhere Widerstandsfähigkeit gegenüber den beim Schneiden auftretenden Belastungen erreicht wird.

Vorzugsweise sind zwar die als Werkzeugaufnahmen dienenden Ausnehmungen 16 durch einen flachen Flächenteil eines Werkzeughalters und die Fläche einer

is Ausnehmung eines angrenzenden Werkzeughalters begrenzt. Eriindungsgemäß können die Werkzeugaufnahmetaschen jedoch auch durch zwei miteinander zusammenwirkende Ausnehmungen in den Endflächen zweier miteinander in Berührung stehender, benachbarter Werkzeughalter begrenzt sein. Auch können die Taschen jeweils völlig in einem einzigen Werkzeughalter liegen, wobei die Tasche zur äußeren Umfangsfläche des Werkzeughalters und gegebenenfalls auch zur inneren Umfangsfläche desselben, nicht jedoch zu einer seitlichen, in Axialrichtung liegenden Fläche hin offen ist.

Die Ausnehmungen der Reihe im vorderen Endabschnitt des Werkzeugs können zum Teil in einer Reihe miteinander fluchtend und z.T. seitlich gegeneinandei versetzt angeordnet sein. Bei dieser Ausführungsforrr kann das Werkzeug aus einem einzigen Abschnit bestehen, der an seinem vorderen Ende Schneideinsätz< zur zunehmenden Vertiefung einer oder mchrcrci Nuten und auf dem Rest seiner Länge Schncideinsäizc

is zur zunehmenden Erweiterung der Nut oder Nutet enthält.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

22 OO Patentansprüche: ;

1. Räumwerkzeug zur Herstellung einer oder mehrerer sich in ihrer Längsrichtung erweiternder Nuten mit einem Körper mit einer oder mehreren sich in Längsrichtung erstreckenden Reihen von Werkzeugaufnahmetaschen, in denen je ein Schneidwerkzeug lösbar befestigt ist, wobei aufeinander folgende Werkzeugaufnahmetaschen einer Reihe ι ο über wenigstens einem Teil der Länge derselben gegeneinander seitlich versetzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper aus einer sich längs erstreckenden Stange (10) besteht, auf der eine Reihe von mittels einer Sicherungsstange (20) gegeneinander festlegbaren Werkzeughaltern (14) lösbar befestigt ist, und daß dicWerkzeugaufnahmetaschen (16) in der Reihe von Werkzeughaltern ausgebildet sind.

2. Räumwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugaufnahmetaschen (16) jeder Reihe abwechselnd entgegengesetzt seitlich gegenüber der Werkzeugaufnahmetasche am vorderen Ende der Reihe versetzt sind.