DE2610097A1

DE2610097A1 - Verfahren und vorrichtung zur spanabhebenden bearbeitung von werkstuecken

Info

Publication number: DE2610097A1
Application number: DE19762610097
Authority: DE
Inventors: Simon Escher; Karl Lindl
Original assignee: Schubert und Salzer Maschinenfabrik AG
Current assignee: Rieter Ingolstadt Spinnereimaschinenbau AG
Priority date: 1976-03-11
Filing date: 1976-03-11
Publication date: 1977-09-29

Description

Verfahren und Vorrichtung zur spanabheben-
den Bearbeitung von Werkstücken Bei der spanabhebenden Bearbeitung von Werkstücken, insbesondere durch Drehen, Hobeln und Fräsen, erfolgt bei erhöhter Anforderung an die Oberflächengüte zunächst eine grobe, als Schruppen bezeichnete Spanabnahme und danach zur Verminderung der Rauhtiefe eine feinere Spanabnahme, das Schlichten. Schruppen und Schlichten werden nach allgemeiner Praxis in zwei voneinander getrennten Arbeitsgängen durchgeführt.
Ein wesentlicher Grund hierfür sind die unterschiedlichen Vorschübe, die beim Schruppen einerseits und beim Schlichten andererseits angewendet werden. Während der Vorschub beim Schruppen relativ hoch ist, wird der Vorschub beim Schlichten möglichst gering gewählt. Eine Ausnahme hiervon macht das sogenannte Breitschlichten, bei dem eine gerade, parallel zum Werkstück angreifende Schneide entsprechend ihrer großen Breite einen hohen Vorschub erhält, der über dem beim Schruppen üblichen Vorschub liegt. Die Aufteilung des Schruppens und Schlichtens in zwei getrennte Arbeitsgänge bedingt zwangsläufig einen erhöhten Arbeits- und Zeitaufwand.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung für die spanabhebende Bearbeitung von Werkstücken zu schaffen, die eine grobe und eine nachfolgende feinere Spanabnahme unter Einsparung von Arbeit und Zeit ermöglichen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Schruppschneide eine deren Vorschub angepaßte Schlichtschneide unmittelbar zugeordnet wird und daß darauf beide Schneiden in einem einzigen Arbeitsgang mit gleichem Vorschub gemeinsam und in Vorschubrichtung nacheinander zur Einwirkung am Werkstück gebracht werden. Damit ist es nun möglich, das Schruppen und Schlichten ohne Unterbrechung durch Umspann- und Umstellarbeiten in kontinuierlicher Folge durchzuführen. Das Schneidwerkzeug zum Durchführen des Verfahrens besteht aus zwei in Vorschubrichtung in einem Abstand hintereinander angeordneten Hauptschneiden, von denen die erste als Schruppschneide und die zweite als Schlichtschneide ausgebildet ist, wobei die Länge der Schlichtschneide größer als der beiden Schneiden gemeinsame Vorschub ist, ihre Schneidkante oder eine an diese angelegte Tangente in einer Ebene angeordnet ist, die parallel zur Vorschubrichtung verläuft, und ihre Spanfläche in Bezug auf die Bewegungsachse des Werkstückes oder Werkzeuges in einer Ebene unterhalb oder hinter der Spanfläche der Schruppschneide liegt. Ein Bewegen der Schruppschneide über das Werkstück hinaus wird dadurch vermieden, daß der Abstand der Mittelpunkte der Schneidenbögen der beiden Hauptschneiden kleiner als der doppelte Radius des Schneidenbogens der Schruppschneide ist. Zweckmäßig sind die Schruppschneide und die Schlichtschneide gemeinsam in einer Schneidplatte angeordnet, wodurch ihre Einstellung zueinander entfällt. In einer vorteilhaften Ausführung sind die Schruppschneide und die Schlichtschneide aus einem StUck gefertigt.
Die Nutzungsdauer der Schneidplatte erhöht sich dadurch, daß am Umfang der Schneidplatte mehr als eine Schruppschneide und Schlichtschneide paarweise angeordnet sind. Die Schruppschneide und Schlichtschneide sind in einem gemeinsamen Werkzeughalter oder auch in getrennten Werkzeughaltern angeordnet. Ein Zerspanvorgang mit umlaufendem Werkzeug wird dadurch ermöglicht, daß die Schruppschneide und Schlichtschneide in einem rotierenden Werkzeughalter angeordnet sind.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen beispielsweise erläutert. Es zeigen Fig. 1 das erfindungsgemäße Schneidwerkzeug in der Draufsicht; Fig. 2 das Schneidwerkzeug gemäß Fig. 1, senkrecht zur Vorschubrichtung vom Werkstück her gesehen; Fig. 3 das Schneidwerkzeug gemäß Fig. 1 von vorn, entgegen der Vorschubrichtung gesehen; Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie 4 - 4 in Fig. 1; Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie 5 - 5 in Fig. 1.
Das Schneidwerkzeug besitzt eine allgemein mit 1 bezeichnete Schruppschneide für die grobe Spanabnahme, deren Hauptschneide 10 mit der Werkzeug-Bezugsebene einen Neigungswinkel 21 (Fig. 2 und 3) und mit der Nebenschneide 11 einen Spitzenwinkel £~ (Fig. 1) bildet. Der Schneidenbogen der Hauptschneide 10 hat den Radius r1. Die Hauptschneide 10 hebt von einem Werkstück W einen Span mit dem Spanungsque#chnift q1 ab, der sich aus der Schnittiefe a und dem Vorschub s ergibt.
Erfindungsgemäß ist der Schruppschneide 1 eine allgemein mit 2 bezeichnete Schlichtschneide mit einer Hauptschneide 20 und einer Nebenschneide 21 für die feinere Spanabnahme unmittelbar zugeordnet. Die Länge der Hauptschneide 20 mit einem Schneidenbogen mit Radius r2 und dem aus Fig. 2 ersichtlichen Neigungswinkel /42 ist größer als der Vorschub s, der der Schruppschneide 1 und der Schlichtschneide 2 gemeinsam erteilt wird.
Damit überbrückt die Hauptschneide 20 den Abstand zwischen den von der Schruppschneide 1 herrührenden Vorschubriefen. Während die das Schruppen durchführende Hauptschneide 10 in einem vom Werkstoff abhängigen Anstellwinkel t zur Vorschubrichtung steht, verläuft die Ebene, in der die Schneidkante der Hauptschneide 20 der Schlichtschneide 2 oder, wenn diese gekrümmt ist, eine an ihre Krümmung angelegte Tangente liegt, parallel zur Vorschubrichtung. Da nunmehr die Spanabnahme der Schruppschneide 1 und der Schlichtschneide 2 in einem einzigen kontinuierlichen Arbeitsgang unmittelbar aufeinander folgen,muß sichergestellt sein, daß die Späne sich bei dem von der Spanfläche 12 (Fig. 4) der Schruppschneide 1 und von der Spanfläche 22 (Fig. 5) der Schlichtschneide 2 erfolgenden Abfluß nicht gegenseitig behindern. Aus diesem Grund ist die Spanfläche 22 der Schlichtschneide 2 in Bezug auf die Bewegungsachse des Werkzeuges bzw. des Werkstückes in einer Ebene unterhalb oder hinter der Spanfläche 12 der Schruppschneide 2 angeordnet, entsprechend einem Abstand i c - O (Fig. 2 und 3).
Bei c=O verhindert die Anordnung von Spanbrechern oder Spanleitstufen (nicht gezeigt), daß der Abfluß des Spanes von der Spanfläche 22 der Schlichtschneide 2 durch den auf der Spanfläche 12 der Schruppschneide 1 abfließenden Span behindert wird. Dieser von der Hauptschneide 20 der Schlichtschneide 2 abgenommene und von ihrer Spanfläche 22 abfließende Span hat einen der Ausbildung des Schneidenbogens mit Radius r1 der Schruppschneide 1 entsprechenden Spanungsquerschnitt q2 (Fig. 1>. Es ist zweckmäßig, den Abstand b der Mittelpunkte der Schneidenbögen der beiden Hauptschneiden 10 und 20 so zu wählen, daß er kleiner als der doppelte Radius r1 des Schneidenbogens der Schruppschneide 1 ist. Ist der Schneidenbogen der Schruppschneide 1 kein Kreisbogen, sondern beispielsweise eine Kurve mit steigendem Radius, so ist in diesem Fall der Abstand b kleiner als der doppelte maximale Radius r1. Bei einem derartigen Abstand braucht die Schruppschneide 1 nicht über das Werkstück W hinaus bewegt zu werden. Der Einsatz des Schneidwerkzeuges ist damit auch dann möglich, wenn die Art der Einspannung des Werkstückes Öder auch die Geometrie des Werkstückes eine Bewegung der Schruppschneide 1 über das Werkstück hinaus nicht zuläßt. Der Freiwinkel i1 Keilwinkel ffi 1 und Spanwinkel t 1 der Schruppschneide (Fig. 3 und 4 sowie der Freiwinkel i 2 Keilwinkel /r 2 und Spanwinkel #2 der Schlichtschneide 2 (Fig. 3 und 5) werden, ebenso wie die anderen, bereits erwähnten Winkel an den beiden Schneiden, von der erfindungsgemäßen Anordnung der Schruppschneide 1 und der Schlichtschneide 2 nicht berührt. Ihre Größe bleibt werkstoffabhängig.
Zum Durchführen des Zerspanvorganges wird die Schlichtschneide 2 der Schruppschneide 1 beispielsweise in einem gesonderten Werkzeughalter, der mit dem Werkzeughalter der Schruppschneide 1 fest oder lösbar verbunden sein kann, unmittelbar nachgeordnet, worauf beide Schneiden mit gemeinsamem, gleich großem Vorschub in einem einzigen Arbeitsgang am Werkstück W zur Einwirkung gebracht werden. Bei Anordnung der Schruppschneide 1 und der Schlichtschneide 2 in zwei getrennten Werkzeughaltern ist es jedoch erforderlich, daß beide Schneidstähle genau im Winkel zueinander eingestellt werden, wodurch sich die Rüstzeit erhöht. Zweckmäßiger ist es daher, die Schruppschneide 1 und Schlichtschneide 2 gemeinsam in einer Schneidplatte anzuordnen und sie in einem gemeinsamen Werkzeughalter zu befestigen. Die Schruppschneide 1 und die Schlichtschneide 2 können dabei lösbar oder fest miteinander verbunden sein oder, in einer besonders vorteilhaften Ausführung, aus einem einzigen Stück hergestellt sein. Weiterhin besteht die Möglichkeit, am Umfang der Schneidplatte mehr als eine Schruppschneide 1 und Schlichtschneide 2 paarweise anzuordnen.
Die Erfindung ist nicht auf Zerspanvorgänge, wie sie insbesondere das Hobeln, Drehen und Spindeln darstellen, beschränkt, sondern beispielsweise auch beim Fräsen und Ausbohren anwendbar.
In diesem Fall werden die Schruppschneide 1 und Schlichtschneide 2, lösbar oder fest miteinander verbunden, in einem rotierenden Werkzeughalter angeordnet.

Claims

Patentansprüche @ Verfahren zur spanabhebenden Bearbeitung von Werkstücken, wobei auf das Schruppen ein Schlichten folgt, dadurch gekennzeichnet, daß der Schruppschneide eine deren Vorschub angepaßte Schlichtschneide unmittelbar zugeordnet wird und daß darauf beide Schneiden in einem einzigen Arbeitsgang mit gleichem Vorschub gemeinsam und in Vorschubrichtung nacheinander zur Einwirkung am Werkstück gebracht werden.
2. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem Schneidwerkzeug, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug aus zwei in Vorschubrichtung in einem Abstand hintereinander angeordneten Hauptschneiden (10,20) besteht, von denen die erste als Schruppschneide (1) und die zweite als Schlichtschneide (2) ausgebildet ist, wobei die Länge der Hauptschneide (20) der Schlichtschneide (2) größer als der beiden Schneiden gemeinsame Vorschub (s) ist, ihre Schneidkante oder eine an deren KrUmmung angelegte Tangente in einer Ebene angeordnet ist, die parallel zur Vorschubrichtung verläuft, und ihre Spanfläche in Bezug auf die Bewegungsachse des Werkstückes (W) oder Werkzeuges in einer Ebene unterhalb oder hinter der Spanfläche der Schruppschneide (1) liegt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (b) der Mittelpunkte der Schneidenbögen der beiden Hauptschneiden (10,20) kleiner als der doppelte Radius (r1) des Schneidenbogens der Schruppschneide (1) ist.
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schruppschneide (1) und die Schlichtschneide (2) gemeinsam in einer Schneidplatte angeordnet sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schruppschneide (1) und die Schlichtschneide (2) aus einem Stück gefertigt sind.
6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß am Umfang der Schneidplatte mehr als eine Schruppschneide (1) und Schlichtschneide (2) paarweise angeordnet sind.
7 Vorrichtung nach den Ansprechen 2 bis 6,. dadurch gekennzeichnet, daß die Schruppschneide (1) und Schlichtschneide (2) in einem gemeinsamen Werkzeughalter angeordnet sind
8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schruppschneide (1) und Schlichtschneide (2) in getrennten Werkzeughaltern angeordnet sind.
9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schruppschneide (i) und Schlichtschneide (2) in einem rotierenden Werkzeughalter angeordnet sind.