DE2211777A1

DE2211777A1 - Anordnung zur daempfung bzw. vermeidung von schwingungen eines feststehenden gegenueber einem bewegten maschinenelement, wie insbesondere von schneidwerkzeugstaehlen bzw. -haltern spanabhebender schneidwerkzeuge u.dgl.

Info

Publication number: DE2211777A1
Application number: DE2211777A
Authority: DE
Inventors: Alfred Kauderer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-03-10
Filing date: 1972-03-10
Publication date: 1973-09-20
Also published as: IT981279B; FR2175831A1; JPS492182A; FR2175831B3; DE2211777B2; DE2211777C3; DD104039A5; US3862478A

Description

PA TBNTAN WXL Te

PATENTANWAlTDIPL-(NCIi-MOUER-BDRNER PATENTANWALT DIPL.-ING. HANS-H. WEY

BERLIN-DAHLEM 33 . PODBIElS KIALLEE ίβ 8 MÖNCHEN 22 . Wl D E N M AYE R STR AS S E

TEL03H . 762»07 · TELEGR. PROPINDUS · TELEX 0184057 TEL 0811 . 22S58S . TElEGR. PROPINDUS . TELEX 0524244

Zk 266

Alfred Kauderer ι Eislingen / FiIs

Anordnung zur Dämpfung bzw. Vermeidung von Schwingungen eines feststehenden gegenüber einem bewegten Maschinenelement, wie insbesondere von Schneidwerkzeugstählen bzw« -haltern spanabhebender Schneidwerkzeuge u.dgl.

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Dämpfung bzw. Vermeidung von Schwingungen eines feststehenden gegenüber einem bewegten Maschiifenelernent bzw. umgekehrt, wie insbesondere von Schneidwerkzeugstählen bzw« -haltern spanabhebender Sohneidwerkzeuge u.dgl., welche mehrteilig ausgebildet sind und von denen ein Teil kraft- oder formschlüssig mit dem anderen Teil in Verbindung steht.

Es ist bekannt, dass die bei den unterschiedlichsten Maschinenelementen innerhalb des Systems auftretenden Schwingungen unerwünscht sind, da sie erhebliche Nachteile zur Folge

309838/0159

haben. Dies gilt insbesondere hinsichtlich der Schneidwerkzeugstähle bzw, -halter spanabhebender Werkzeuge od.dgl_#( so dass vielfach die bei der spanabhebenden Bearbeitung auftretenden Mängel und Nachteile sowie die Leistungsfähigkeit der Bearbeitungswerkzeuge nicht unwesentlich von den auftretenden Schwingungen beeinflusst sind· Gelingt es, die in den in Betracht kommenden Maschinenelementen und insbesondere bei Schneidwerkzeugen entstehenden Schwingungen erheblich zu dämpfen, so lassen sioh Vorteile erzielen, die sich bei letztgenannten einerseits auf die Güte bzw. Genauigkeit der bearbeiteten Werkstücke und auch auf die Dauerstandfestigkeit der verwendeten Werkzeuge auswirken. Aber auch andere Vorteile werden erzielt, wie die Ermöglichung einer wesentlich höheren Schnittgeschwindigkeit, so dass sich die Bearbeitungszeiten bei der spanabhebenden Bearbeitung beträchtlich erniedrigen lassen. Dies ist auch für Werkzeug-Automaten von Bedeutung, weil infolge der längeren Dauerstandfestigkeit der Schneidwerkzeuge und höherer Schnittgeschwindigkeit die Leistungsfähigkeit erheblich verbessert werden kann, wobei die bearbeiteten Werkstücke eine erhöhte Gleichmässigkeit und Genauigkeit aufweisen als bisher.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird gemäss der Erfindung vorgeschlagen, bei Maschinenelementen der in Betracht kommenden Art eine Anordnung in der Weise zu treffen, dass die Trennfläche zwischen wenigstens zwei Teilen zu einer Längsachse oder -ebene des Maschinenelements spitzwinklig verläuft und dass die Teile des Maschinenelements form- bzw, kraftschlüssig miteinander

309838/0159

ORIQfNAL INSPECTED

verbunden sind, und zwar entweder an bestimmter Stelle, nämlich vorzugsweise im Bereich bzw« in Höhe der Enden der geneigten Trenn- bzw. Grenzfläohen oder ganzflächig läng:· der Trenn« bzw· Grenzflächen·

Vorteilhafterweiee ist das in Betracht kommende Maschinenelement in der Weise ausgebildet) das» eich im etab- oder schaftförmigen Teil des Maschinone!«ment» wenigsten· eine keilförmige Aussparung befindet, in die ein Keil eingesetzt ist, der mit dem anderen Teil verbunden ist« Dabei kann der Keil selbst gegebenenfalls aus zwei Teilen bestehen, die ebenfalls wieder miteinander verbunden sind·

Die Teile des Maschinenelemente können au» gleichem oder im wesentlichen gleichem Werkstoff oder aus unterschiedlichem Werkstoff bestehen. Ist ihr Werkstoff der gleiche oder im wesentlichen der gleiche, wie z.B. Metall, ins besondere Stahl, so erfolgt die Verbindung der Teile des Maschinenelemente an einer bestimmten Stelle, vorzugsweise dort, wo sich die Spitze eines keilförmigen Teils befindet. Bestehen die Teile des Maschinenelements aus unterschiedlichem Werkstoff, wie beispielsweise aus einem harten Metall einerseits und einem weichen Metall oder einer Metallegierung bzw. anderen Werkstoffen, wie Kunststoffen od.dgl* andererseits, so sind die Teile des Maschinenelements beispielsweise miteinander ver gossen, durch Löten metallisch miteinander verbunden oder auch miteinander verklebt.

In den Figuren 1 bis 7 der Zeichnungen ist der Gegenstand der Erfindung anhand einiger besonders bevorzugter AusfüliruniTsbei spiele dargestellt, welche nachstehend im einzelnen näher beschrieben sind. Es zeigen:

309838/0159

-h-

Fig. 1 eine Sextenansicht eines Di-ehstahls gemäss der Erfindung in einer ersinn Ausführungsform;

Fig. 2 einen Drelis tahl in einor zweiten Ausführun^sform;

Fig. 3 und h EinzelJieiLon hinsichtlich der Verbindung

der einzelnen Teile eines erfindunRSgeinäss ausgebildeten Drehstahls;

Ii,';. 5 und ο zwei weitere Ausl'ührungsforraen eines Drehstahls und

Fig. 7 das hintere Einspannende eines Bohrers, Fräsers od.dgl.

Wi ο aus Fig. 1 erkennbar ist, besitzt der Drehstahl 1 1 in seinen) Schaft 12 einen nach hinten offenen keilförmigen Ausschnitt 13» der vorzugsweise symmetrisch angeordnet ist. In den keilförmigen Ausschnitt 13 ist der Keil ]h e inge:-^-e t zfc", welcher an seinem vorderen Ende 15 durch eine Verschweissung 10 mit dein Schaft 12 verbunden ist. Din !•"lachen 17 des keilförmigen Ausschnitts 13 sind gegen die Längsachse A-A des Schaft,« 12 spitzwinklig (WinJet¹1 X ) geneigt . Die obere Fläche 19 des. Schafts 12, auf dir· zum Zwecke des Einspaiiinens ein Druckelement einwirkt, befindet sicli in parallel er Lage zur Auflagefläche IH des Schafts 12. Der erfindungsgeiiiäss ausgebildete Drehstahl wird praktisch in der gleichen Weise angewendet, wie die gebrauch Ii dini Drehs tähle.

Eine zweite AusfUhrungsforni eines Drehstahls geht aus Fig. 2 hervor; auch bei ihm befindet sieh in dem Schaft 1.'J¹ des Drehstahls 11' ein keilförmiger Ausschnitt Ii¹,

309838/0159

ORIQlNAU WSPECTED

In den der Kell 14^! eingesetzt ist. Die Verbindung zwischen dem Schaft 12' und dem Keil 14' erfolgt mittels eines Zylinderstifts 20, der in die Bohrung 21 im Schaft 12' und die Bohrung 22 im Keil 14' eingesetzt ist. Gegebenenfalls kann das hintere Ende des Keils 14' durch einen zweiten Zylinderstift 23 festgehalten werden.

Der Drehstahl nach Fig. 3 ist demjenigen* nach Fig. 1 sehr ähnlich, jedoch ist er aus drei Teilen zusammengesetzt, von denen die beiden Teile 2h und 25 den Schaft bilden, zwischen deren hinteren Enden 26 bzw. der Keil 28 als drittes Teil angeordnet ist. Die Verbindung der drei Teile erfolgt miLtels einer Schweissverbindung 29 an der Stelle, an der die drei Teile 24, 25 und 28 zusammentreffen.

Es ist aber auch möglich, den Drehstahl gemäss der Erfindung in der aus Fig. 4 ersichtlichen Form auszubilden. Der Schaft wird von den beiden Teilen 'JO und 3' gebildet, zwischen welchen sich ein aus den beiden Teilen 32 und 33 bestehender Keil 34 befindet. Die beiden Keilstücke 32 und 33 sind durch die Schweissnaht 35 an ihrem hintejren Ende miteinander verbunden. Am vorderen Ende ist das untere Keilstück 32 durch eine Schweissnaht 36 mit dem unteren Schaftteil 30 und das obere Keilstück 33 mittels der Schweissnaht 37 mit dein oberen Schaftteil 31 verbunden.

Der Drehstahl nach Fig. 5 weist einen geraden Schaft '}ti auf, unter dessen Unterseite 39 zwei Keile 40 und 41 angeordnet sind, deren Keilflächen 42 zur Schaftunter-

309838/0159

BAD ORIGINAL

221: !7

seite 39 spitzwinkl i g verlaufen. Der untere Keil 40 ist an seinem vorderen Ende mittels der Schvelssnaht 4} und der obere Keil 4 I an seinem hinteren Ende mittels der Schweißnaht 44 mit dorn Schaf L 38 verbunden. Spiegelbildlich zu den unteren Keilen 4ü und 4I sind die beiden oberen Keile k^v, und 4t> anr^ordnet und mit den Schweissnähten 47 bzw. 48 mit; dem Schaft 'J8 verbunden.

Bei dem Ausführurigsbeispie 1 eines Drehs Lahls gemäss Fig. 6 ist der Schaft 51 an seinem hinteren Ende 52 auf zwei einander gegenüberliegenden Seiten abgeflacht und keilförmig ausgebildet. Oberhalb und unterhalb des Schaftes 51 sind zwei keilförmige Teile [3 i und 54 angeordnet, die mit dem Schaft durch die Keile 55 und 5⁽> aus einer Weichinetallegierung verbunden sind. Das geschmolzene Metall wird zur Bildung der Keile 5 5 und 5*> in einfacher Weise zwischen die miteinander zu verbindenden Teile 51, 53 und 54 in'die keilförmigen Räume, die seitlich abgedeckt worden sind, eingegossen. Um eine bessere Haftung und Verbindung zu erreichen, können in den Oberflächen der Teile 5 1 % 5 3 und 54 Sackbohrungen 57 od.dgl. Vertiefungen angeordnet sein, in die das eingegossene Mo tall eindringt.

Im Falle, dass die keilförmigen Teile der Drehstähle nach den Figuren 1 bis 5 auch aus weicherem Werkstoff bestehen als die anderen Teile der Drehstählo, kann die Verbindung in entsprechender Weise erfolgen. Jm Falle, dass Kunststoff, wie insbesondere Fiber, Verwendung findet, ist eine Verbindung des Kunststoffteile mit dem Schaft des Drehstahls in der in Fig. '-' dargestellten Weise vorteilhaft.

309838/0159

ORfQINAt INSPECTED

Gegebeneni" alls kann das keilförmige, in einen Keilaussclmitt eingesetzt'; Ted 1 an se j nein hinteren Ende krai 1'införmip; umfassi sein, wie dies Fi f% 1 erkennen lässt.

In ähnlicher Weise wie der Drehstahl nach Fi{j. 6 kann ed η Bohrer, Fi'äser od.dftl. Sclineidwerkzeu;' an seinem hinteren Ende atisgebildet so in, vio di.os Fig;. 7 zeigt. Der Schaft. 01 beispiclaweiKu eines J]ohrei\s lsi an seinem hinteren Ende 02 kegelförmig ausgebildet und von einer zylindrischen Hülse 0'3 umgeben, dessen Innen» wand bh konisch aus^ebiidet ist. Der kei li'örmip;e liauin /wischen dem Bohrerschai'tende 02. und der Hülse 63 ist mi t einer WeichmetalleRieruiif ausgegossen, so dass d i'; beiden Teile durch einen ri.ii{£fürnii^en Keil 65 einnnder verbunden sinci.

3 0 9 8 3 8/015 9.

Claims

• — ο —

P a t e η I- a η s -ρ r ii c h e

1. Anordnung zur Dämpfung bzw. Vermeidung: von Schwingungen eines feststehenden gegenüber einem bewegten Maschinenelement bzw. umgekehrt, wie insbesondere von Sclmeidwerkzeugstählen bzw. -haltern spanabhebender Schneidwerkzeuge u.dgl., welche mehrteilig ausgebildet sind und von denen ein Teil kraft- oder formschlüssig mit dem anderen in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass die Trenn- bzw. Grenzfläche zwischen wenigstens zwei Teilen zu einer Längsachse oder -ebene (A-A) des Maschinenelements spitzwinklig (<.) verläuft und dass die Teile form- bzw. kraftschlüssig miteinander verbunden sind.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Teile des Maschinenelemente im Bereich bzw. in Höhe der Enden der geneigten Trenn- bzw. Grenzfläche** miteinander verbunden sind.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gokennzeiciinet, dass die Teile des Maschinenelements ganzflächig längs der Trenn- bzw. Qrenzflachen miteinander verbunden sind.

h. Anordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3» dadui-ch gekennzeichnet, dass sich im stab- oder schaft Pcirmigen Teil

(12) des Maschinenelements eine keilförmige Aussparung

(13) befindet, in die ein Keil (1'O eingesetzt ist, der wenigstens im Dureich seiner Spitze (I5) "i-i-t dom anderen Teil (12) verbunden ist.

309838^0159

8AD ORIGINAL

5. Anordnung nach Anspruch h_t dadurch gekennzeichnet, dass dei' Keil längs seiner Mittelebene geteilt ist und seine beiden Toil«; (32»3Li) am hinteren Ende der BaaLs (35) miteinander verbunden sind.

6. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5f dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung der Teile des Maschinenelements durch eine Schweissnaht oder Lötstelle ( 1 6 ; 29; 35 , 36 , 3?'; k2_tk'J_t hk , kS) erfolgt.

7· Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 51 dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung der Teile des Mas chinene Lenient s durch Bolzen, Stifte (20,23) od.dgl. erfolgL.

8. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5i dadurch gekennzeichnet, dass die Teile des
Maschinenelemente mittels einer Klebstoffschicht
miteinander verbunden sind.

y. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zu verbindenden Teile des Maschinenelements mittels eines
weicheren Metalls oder einer Metallegierung miteinander verbunden sind.

ι
10. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche ] bis y, dadurch gekennzeichnet, dass der keilförmige Teil aus einem weicheren Werkstoff besteht als der andere Teil.

^W/^Ro 309838/0159

Leerseite