DE2542804A1

DE2542804A1 - Schneidwerkzeug

Info

Publication number: DE2542804A1
Application number: DE19752542804
Authority: DE
Inventors: Stig-Lennart Eriksson
Original assignee: Seco Tools AB
Current assignee: Seco Tools AB
Priority date: 1974-10-16
Filing date: 1975-09-25
Publication date: 1976-04-29
Also published as: JPS53149B2; DE2542804C3; IT1042998B; BR7506739A; ZA756063B; PL96415B1; JPS5217287A; SE392409B; FR2287960B1; US4001925A; DE2542804B2; SE7413006L; FR2287960A1; GB1485536A

Description

25. September 1975

Unser Zeichen: A 167/16875 B/P

Firma SECO TOOLS AKTIEBOLAG, Pack, S-773 01 gagersta/

Schweden

Schneidwerkzeug

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zur spanabhebenden Bearbeitung, insbesondere einen Abstechmeißel oder Einstechmeißel, bei welchem in einem Werkzeughalter mit Hilfe einer Klemmvorrichtung ein Schneideinsatz eingeklemmt ist.

Ein solches Abstechwerkzeug arbeitet oft unter schweren Schnittbedingungen, Ba die Schnittgeschwindigkeit bei Abstecharbeiten in Richtung auf das Zentrum des Werkstückes abnimmt, besteht immer die Gefahr einer Schnittkantenbildung und von Vibrationen. Der tatsächliche Abechneidaugenblick ist kritisch für die Schneidkante. Einerseits ist die Schnittgeschwindigkeit nahezu null, während anderer-

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Telegrammadresse: Patentsenior

seits eine Gefahr besteht, daß die Schneidkante bescthädigt wird, wenn der abgeschnittene Teil abfällt.

Ein häufigee Problem bei Abstecharbeiten ist die Neigung des Werkzeuges, sich schräg zu bewegen, wobei sich eine schlechte oder unebene PlÄche ausbildet. Außerdem kann das Werkzeug für Plandreharbeiten oder Planfräsarbeiten verwendet werden, wobei zusätzlich zu den tangentialen Kräften und radialen Kräften bei normalen Abstecharbeiten auch axiale Kräfte hinzutreten. Dies erfordert eine sehr hohe Festigkeit des Werkzeughalters. Bei Verwendung eines Einstechwerkzeuges mit einem Einsatz mit einer geraden Nebenschneide werden oft Rillen, Schleifgrate usw. erzeugt. Ausserdem ist eine hohe Genauigkeit sowohl für den Halter als auch für den Schneideinsatz erforderlich, um Dimensionskompensationen beim Wechsel des Einsatzes zu vermeiden.

Es ist bereits bekannt, die Schneideinsätze am Werkzeughalter mit Hilfe mechanischer Klemmvorrichtungen zu befestigen, oder auch durch Löten oder durch ähnliche Verfahren. Die mechanischen Klemmvorrichtungen bestehen üblicherweise aus einer als Hebel ausgebildeten Klammer, die wiederum durch eine mit dem Werkzeughalter verbundene Schraube gesteuert oder bewegt wird. Die Schraube wird normalerweise von der Oberseite oder der Oberfläche des Werkzeuges betätigt, und es verläuft ihre Längsrichtung üblicherweise im wesentlichen senkrecht zur Längerichtung der Klammer oder des Stahlhal-

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ters. Bei einer Bewegung der Schraube nach abwärts drängt infolgedessen das freie Ende der Klammer den Schneideinsatz nach abwärts auf das Auflager im Halter. Es ist auch bekannt, die Klammer so anzuordnen, daß ihre Abwärtsbewegung oder "Quetsch"-Bewegung von der Seitenfläche des Werkzeughalters her betätigt werden kann. In einem solchen bekannten Werkzeug ist die Klammer als Hebel ausgebildet, der in einer Ausnehmung schwenkbar gelagert ist, wobei ein Schenkelende des Hebels den Einsatz an der Auflagefläche klemmt, während das andere Schenkelende des Hebels durch eine drehbare Nockenverriegelung gesteuert oder angehoben wird.

Bei Einstechwerkzeugen sind die verwendeten mechanischen Klemmvorrichtungen schweren Nachteilen ausgesetzt und starken Begrenzungen unterworfen. Wie bereits angedeutet, bestehen extreme Forderungen an die Festigkeit des Werkzeughalters und des Einsatzes während des Schneidvorganges. Gleichzeitig ist die mögliche Breite des Werkzeuges oft beschränkt, und es muß das Vorderende der Klemmvorrichtung dünner oder schmäler sein als die Breite des Schneideinsatzes oder als die Länge der Schneidkante. In vielen Fällen ist auch eine beträchtliche Länge oder radiale Erstrekkung der Klemmvorrichtung erwünscht, um das Schneiden oder Abtrennen großer Werkstücke zu ermöglichen.

Es ist selbstverständlich, daß bei mit einer mechanischen Klemmvorrichtung versehenen Abstechwerkzeugen, bei denen

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die Klemmvorrichtung durch eine Schraube betätigt wird, die sich in die gleiche Richtung wie die Bewegung der Klammer erstreckt, die minimale Breite der Klammer oder des Werkzeuges durch die Stärke der Schraube bestimmt ist. Beigrossen Forderungen an die Festigkeit, d.h. bei einer schweren Schraube, ist es somit schwierig, die Breite des Werkzeuges klein zu halten.

Es hat sich auch herausgestellt, daß sieb bei Verwendung der zuletzt genannten Art von Klemmvorrichtungen die Klammer die Neigung hat, sich bei schwerer Belastung oder starken auf das Schneidwerkzeug einwirkenden Kräften um die Schraube zu drehen. Auf diese Weise besteht die Gefahr, daß sich der Schneideinsatz bewegt oder löst. In gleicher Weise ist bei den anderen erwähnten bekannten Schneidwerkzeugen, bei denen die Klammer durch einen Nocken oder dergleichen von der Seitenfläche des Werkzeuges her betätigt wird, der Festigkeit oder der notwendigen Stabilität der Klammer in ihrer Längsrichtung keine Aufmerksamkeit geschenkt worden.

Durch die Erfindung wird nun ein Schneidwerkzeug zur Verfügung gestellt, bei welchem die erwähnten Probleme wesentlich verringert oder ganz ausgeschaltet sind.

Die Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung an einem

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Ausführungsbeispiel näher erläutert. In der Zeichnung zeigern

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Abstechwerkzeuges gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine Stirnansicht des Werkzeuges nach Fig. 1;

Fig. 3 eine Draufsicht oder horizontale Projektion des Vorderteiles des Werkaeuges;

Fig. 4 eine gegenüber den Fig. 1-3 abgewandelte Ausführung des Schneideinsatzes.

Das in den Fig. 1-4 gezeigte Schneidwerkzeug besteht aus einem Werkzeughalter 10, der in an sich bekannter Weise an seinem Vorderende mit einer zylindrischen Ausnehmung oder einem Einschnitt 11 versehen ist, so daß eine stabile Wand 12 gebildet wird, welche den Einsatz 13 und die Klammer oder Klemme 14 trägt. Der Werkzeughalter 10 ist ferner mit einer großen Ausnehmung 15 versehen, deren vorderer Teil eine V-förmige Nut 16 für die Führung und die seitliche Fixierung des Schneideinsatzes ist, wobei der Einsatz in entsprechender Weise mit einer V-förmigen Bodenfläche 17 versehen ist. Der Schneideinsatz wird mit Hilfe der früher erwähnten Klammer oder Klemme 14, die als Hebel ausgebildet ist, auf die Tragfläche 16 gedrängt, wobei die Klemmvorrichtung durch eine Schraube 18 gesteuert oder be-

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tätigt wird, die am Werkzeughalter angeordnet ist. Die Schraube 18 ist an beiden Enden mit Schlüsselhandhaben oder Vertiefungen 37 versehen, so daß die Schraube beispielsweise mit Hilfe eines gewöhnlichen Sechskantschlüssels von beiden Seiten des Werkzeughalters betätigt werden kann. Der rückwärtige Teil der Klammer oder Klemme ist als abgerundete Zunge 19 ausgebildet, die in einer entsprechenden Höhlung 20 im rückwärtigen Teil der grossen Ausnehmung 15 des Werkzeughalters gelagert ist. An ihrem Vorderteil ist die Klammer mit einem Vorsprung 21 versehen, der sich in Berührung mit einer Auflagefläche 22 des Einsatzes befindet und somit den Schneideinsatz nach abwärts auf seine Auflagefläche drückt. An ihrem Vorderende ist die Klammer mit einem anderen Vorsprung oder einem Knie versehen, welches die Innenseitenfläche oder rückwärtige Seitenfläche 24 des Einsatzes abstützt. Gegen die Bodenfläche 25 der Klammer wirkt eine Feder 26, die in einer Höhlung 27 im Werkzeughalter angeordnet ist. Die Feder kann die Form eines Drahtes oder eines im Halter befestigten Stiftes haben und die Klammer mit ihrem freien Ende berühren. Sie ist üblicherweise rechtwinklig zur Bewegungsrichtung der Klammer gerichtet. Bei Anordnung dieser Feder unterhalb dee Vorderteiles der Klammer zwischen Schneideinsatz und dem Berührungspunkt 29 der Schraube mit der Klammer, wird ein sofortiges Anheben dieses Teiles erreicht, wenn die Schraube gelöst wird, wo-

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durch der Schneideinsatz leicht gelöst werden kann.

Die neuen Eigenschaften des erfindungsgemäßen Werkzeuges betreffen die zuverlässige Klemmvorrichtung für den Schneideinsatz. Diese Einrichtung ist eine optimale Kombination verschiedener Elemente oder Merkmale, von denen einige an sich bekannt sind. Unter diesen Elementen findet sich die Steuer- und Bewegungsvorrichtung für die Klammer, die von der Seite des Werkzeuges her betätigt wird, und die Längsausnehmung 15 im Werkzeughalter, die an ihrem Vorderende 17 den Schneideinsatz 13 hält und an ihrem rückwärtigen Ende oder Hauptteil die Klemmeinrichtung 14 hält.

Es ist sehr wichtig und bedeutsam für das Werkzeug, daß die Endlage in seitlicher Richtung der Klammer 14 durch Auflage der Klammer auf einer Oberfläche des Halters, wie die innere Längswand 12 der großen Ausnehmung 15 fixiert ist. Auf diese Weise ergibt sich keine seitliche Verschiebung des Schneideinsatzes aufgrund von axialen oder anderen Kräften.

Die Anordnung der Schraube 18 ist derart, daß sie von jeder Seite des Werkzeughalters betätigt werden kann, wodurch sich eine große Flexibilität bezüglich der Anordnung des Werkzeuges ergibt. Das Werkzeug kann somit auch Überkopf in die Maschine eingesetzt werden, ohne daß sich Schwierigkeiten

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bezüglich des Einsatzwechsels, der Justierbarkeit des Einsatzes oder des Werkzeuges usw. ergeben. Außerdem ist die Oberseite des Werkzeuges oder der Klammer, die eine Erstrekkung der Spanfläche des Schneideinsatzes ist, frei von vorspringenden oder gekerbten Teilen, wie sie bei Befestigungsschrauben normalerweise vorhanden sind. Auf diese Weise können ungünstige Unterbrechungen der Spanentfernung vermieden werden.

Die Anordnung der Schraube an der Seitenfläche der Klammer oder des Werkzeuges ergeben natürlich große Möglichkeiten der Verwendung einer schweren und starken Ausführung, ohne daß die erwünschte "Minne" des Werkzeuges begrenzt wird. Der Kopf der Schraube, der von grundlegender Bedeutung für die Halterung und die Steuerung der Klammer ist, kann somit im Hinblick auf optimale Festigkeit und Brauchbarkeit abgewandelt werden.

Die Anordnung und Formgebung der Befestigungs- und Steuervorrichtung für die Klammer sind, wie bereits erwähnt, charakteristisch für das erfindungsgemäße Werkzeug. Sie bestehen aus einer Schraube 18 mit einem konischen Kopf 30, der mit einer entsprechenden konischen Ausnehmung oder einem konischen Loch 31 in der Klammer zusammenwirkt. Die Schraube ist exzentrisch angeordnet und besitzt somit ein verschobenes Zentrum 26 inbezug auf das konische Loch. Durch Drehung

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der Schraube ist es somit möglich, eine Abwärtsbewegung der Klammer zu erreichen. Die Bewegung und die Justierung der Klammer kann natürlich auch auf andere Weise erfolgen als es in der Zeichnung dargestellt ist. Es können z.B. Ausführungen verwendet werden, bei denen die gewünschte Bewegung der Klammer mit Hilfe einer Keilwirkung zwischen Schraube und dem erwähnten Loch erfolgen kann. In anderen Fällen oder Ausführungsbeispielen wird die exzentrische Anordnung der Schraube inbezug auf das Loch für die Hauptbewegung der Klammer verwendet. Die Längsachse der Schraube kann im wesentlichen rechtwinklig zu den Seitenflächen 32,33 des Schneidwerkzeuges verlaufen, jedoch sie kann auch eine gewisse Neigung inbezug auf diese Fläche haben. Es ist wesentlich, daß die Scthraübe und das Loch so geformt sind, daß die Abwärts- und Seitenbewegungen der Klammer eine Kraft ergeben, welche den Einsatz auf seine Bodentragfläche und auch die Klammer gegen ihre seitliche Tragfläche drängt.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Schneideinsatz, der normalerweise aus Hartmetall oder einem anderen Werkzeugmaterial besteht, mit Freiräumen S versehen, die im Querschnitt (Fig. 2) und auch im Längsschnitt (Fig. 3) des Einsatzes angeordnet sind. Der Schneideinsatz ist auch mit einer Nut 34 zum Brechen und möglicherweise auch für eine andere Deformation des Spanes versehen. Er

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kann auch mit einer Schulter zum Spanbrechen versehen sein. Normalerweise betragen die seitlichen Freiraumwinkel etwa 5-7° im Querschnitt und etwa 1-3 im Längsschnitt. In der geklemmten Lage ergibt sich ein verhältnismäßig großer positiver Spanwinkel, der normalerweise etwa 8-12 beträgt.

Das Ergebnis ist ein weicher Spanfluß, welcher den Schneidenansatz verringert, was zu geringeren Schnittkräften und einer geringeren Schneidkantentemperatur führt. Die niedrigen Schnittkräfte und Schneidkantentemperaturen tragen wirksam dazu bei, die Gefahr einer Deformation des Schneidenhalters unter dem Einsatz zu verringern.

Der Werkzeughalter kann für Linksmontage oder Rechtsmontage des Schneideinsatzes ausgebildet sein, und er kann für linksdrehende oder rechtsdrehende Maschinen verwendet werden. In Fig. 4 ist eine abgewandelte Ausführung des Schneideinsatzes inbezug auf den Werkzeughalter nach den Fig. 1-3 dargestellt,

Die Erfindung ist anwendbar auf alle Arten von Schneidwerkzeugen mit getrennten Einsatzes, jedoch ist sie insbesondere von Bedeutung für dünne Werkzeuge, wie Abstechmeißel und Einstechmeißel. Es ist bemerkenswert, daß die Klammer sehr dünn sein kann, wobei sie in ihrer Wirkungsebene ihre Stabilität behält. Die Breite der Klammer ist zweckmäßig höchstens ebenso breit oder geringer als die Breite des Schneideinsatzes.

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Da die zylindrische Ausnehmung 11 konzentrisch mit der Schneidkante des Einsatzes ist, ist es in an sich bekannter Weise möglich, einen Abstechvorgang eines Werkstückes 35 vorzunehmen, das einen Durchmesser besitzt, der nur wenig kleiner ist als der Durchmesser der erwähnten Ausnehmung 11 .

Der Schaft des Werkzeughalters ist so weit wie möglich mit voller Breite ausgeführt und bildet an seinem vorderen Teil eine Schulter 39» welcher der schmalen Zunge 38 einen seitlichen Halt gibt, wo der Einsatz geklemmt ist. Die Gefahr einer seitlichen Ablenkung ist dadurch auf ein Minimum verringert. Außerdem macht die zusätzliche seitliche Halterung den Werkzeughalter geeignet für Plandreharbeiten.

Eine begrenzte Anzahl Komponenten und eine einfache Ausführung ergänzen die Festigkeit des Halters, wodurch die Werkzeugkosten und die Lagerhaltung von Ersatzteilen verkleinert wird. Alle diese Vorteile sind in dem Abstechwerkzeug gemäß der Erfindung enthaltende gute Eigenschaften.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

( 1. 'Schneidwerkzeug, wie Abstech- oder Einstechwerkzeug, bestehend aus einem Halter und einer Längsausnehmung, deren Vorderteil ale Auflager für einen Schneideinsatz ausgebildet ist und deren Hauptteil oder rückwärtiger Teil eine als Hebel ausgebildete Klemmvorrichtung enthält, welche den Schneideinsatz gegen das Auflager drängt, wobei die Klemmvorrichtung mit Hilfe einer Schraube gehalten und betätigt wird, die in den Werkzeughalter eingreift, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraube (18) von der Seite des Werkzeugs (32,33) her betätigbar ist und daß die Klemmvorrichtung (14) von der Innenwand (12) der Längsausnehmung (15) gehalten ist, wenn der Schneideinsatz im Werkzeug eingeklemmt ist, sodaß der Einsatz (13) in seiner seitlichen Position fixiert ist.
2. Schneidwerkaßug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraube (18) mit einem konischen Kopf (30) versehen ist, der mit einer Ausnehmung oder einem Loch (31) in der Klemmvorrichtung zusammenwirkt.
3. Schneidwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraube (18) in der Klemmvorrichtung

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inbezug auf das mit ihm zusammenwirkende Element oder Loch (31) exzentrisch ausgebildet ist.
4. Schneidwerkzeug nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der rückwärtige Teil der Klemmvorrichtung als abgerundete Zunge (19) ausgebildet ist, die in einer entsprechenden Höhlung (20) im Werkzeughalter gehalten ist.
5. Schneidwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Feder (26) in den Werkzeughalter eingesetzt ist, die die Bodenfläche (25) der Klemmvorrichtung berührt.
6. Schneidwerkzeug nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Klemmvorrichtung höchstens gleich oder geringer ist als die Breite des Schneideinsatzes.
7. Schneidwerkzeug nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeughalter an seinem Vorderteil mit einer Schulter (39) versehen ist, die sich an ihrem vorderen Teil außerhalb des Bereiches des Schneideinsatzes befindet.

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