DE2703696C2

DE2703696C2 - Schneidwerkzeug

Info

Publication number: DE2703696C2
Application number: DE19772703696
Authority: DE
Inventors: Willi 4352 Herten Jester; Heinrich 4300 Essen Krüger; Hans 5620 Velbert Tack
Original assignee: Fried Krupp AG
Current assignee: Fried Krupp AG
Priority date: 1977-01-29
Filing date: 1977-01-29
Publication date: 1990-03-29
Also published as: GB1584237A; DE2703696A1; FR2378592B1; FR2378592A1

Description

45

Die Erfindung betrifft ein Schneidwerkzeug für die spanabhebende Metallbearbeitung mit mindestens einem eine zentrische Durchbrechung aufweisenden so Schneideinsatz, der in einer Anschlagflächen für den Schneideinsatz sowie eine Auflageplatte aufweisenden Ausnehmung des Werkzeugschafts mittels eines verschraübbaren und in die Durchbrechung des Schneideinsatzes mit einem Kopfteil eingreifenden Spannbolzens festklemmbar ist, welcher beim Einschrauben mit einem Ringbund an einer entsprechend geneigten Gegenfläche einer die Auflageplatte am Werkzeugschaft festspannenden Buchse anliegt.

Aus der DE-OS 24 02 971 ist ein Werkzeughalter für das Festklemmen eines mit einer Durchbrechung versehenen, wendbaren Schneideinsatzes bekannt, bei dem der Schneideinsatz auf einer Boden-Stützfläche aufruht, die durch eine abnehmbare Auflageplatte gebildet wird, wobei ein Klemmbolzen in losem Eingriff in einer Gewindebohrung des Halters aufgenommen ist und in das Loch des Schneideinsatzes ragt, um den Schneideinsatz in Klemmverbindung mit wenigstens einer seitlichen Anlagefläche im Sitz festzuhalten. Bei diesem bekannten Werkzeughalter ist der Klemmbolzen wenigstens teilweise von einer Hülse umgeben, die durch einen Kragen bzw. Bund in der Auflageplatte abgestützt ist und die eine Nasenfläche aufweist, an welcher eine konische Anlagefläche des Klemmbolzens so anliegt, daß die auf die Nasenfläche beim Einschrauben des Klemmbolzens ausgeübte Klemmkraft eine parallel zur Achse der Hülse gelegene Komponente aufweist, welche die Hülse ijygen die Auflageplatte drückt, während eine einwärts gerichtete Komponente den Bolzen mit dem Schneideinsatz gegen die seitliche Anlagefläche des Werkzeughalters drückt Der Nachteil dieses bekannten Werkzeughalters besteht darin! daß die Klemmung des Schneideinsatzes nicht fest ,und sicher genüg ist und daß der Klenimbolzen bei seitlichen Belastungen ausweichen kann.. Bei gelöstem Klemmbplzen .bzw. bei demontiertem Schneideinsatz kann sich unkontrolliert die Hülse lösen und die Auflageplatte abheben, wodurch Späne und Schmutz unter die Auflageplatte gelangen, was die sichere Klemmung des Schneideinsatzes beeinträchtigt Außerdem kann die unsymmetrisch gestaltete Hülse in einer falschen Lage montiert werden, was eine Klemmung des Schneideinsatzes verhindert und erschwert

Aus der DE-AS 16 27 005 ist ein Schneidwerkzeug mit einem drek- und wendbaren Schneideinsatz bekannt, bei dem der Schneideinsatz mit einer zentrischen Bohrung versehen ist, in die ein mit dem Schaft verschraubter Gewindebolzen mit seinem Kopf eingreift und beim Einschrauben des Gewindebolzens den Schneideinsatz in- einer Ausnehmung des Schafts andrückt In der DE-AS 16 27 005 wird ferner vorgeschlagen, daß der Kopf des Gewindebolzens zylindrisch ist und an seinem innenliegenden Ende einen konischen Abschnitt aufweist, der als Nockenfläche ausgebildet ist und beim Einschrauben des Gewindebolzens mit einer in der Oberfläche der Ausnehmung angeordneten, an die Gewindpbohrung im Halter angrenzenden Abstützfläclie zusammenwirkt, wodurch der mit dem Schraubenbolzen elastisch verbiegbar verbundene Kopf an die der Abstützfläche gegenüberliegende Wändung der Bohrung des Schneideinsatzes angedrückt wird. In der DE-AS 16 27 005 ist auch gesagt, daß die geneigte Abstützfläche, die sich im Bereich des Werkzeugschafts befindet, entweder im Werkzeugschaft selbst oder in einer Buchse angeordnet sein kann. Dieses bekannte Schneidwerkzeug hat den Nachteil, daß die Auflageplatte für den Schneideinsatz nicht sicher positioniert werden kann.

Die Fig. 6 der US-PS 33 41920 offenbart ein Schneidwerkzeug, bei dem ein Schneideinsatz in einer Ausnehmung des Werkzeugschafts durch einen verschraübbaren Spannbolzen festgeklemmt wird, der unmittelbar an den in die Durchbrechung des Schneideinsatzes eingreifenden Kopfteil mit einem konischen Ringbund versehen ist. Dieses bekannte Werkzeug hat aber den Nachteil, daß der Werkzeugschaft durch das Fehlen einer Auflageplatte ungeschützt ist und daher starkem Verschleiß unterliegt

Aus der US-PS 36 iS 188 ist ein Schneidwerkzeug mit einem eine zentrische Durchbrechung aufweisenden Schneideinsatz bekannt, bei dem der Schneideinsatz mit einem drehbaren Spannzapfen festgeklemmt wird, dessen dem Kopf abgewandter Teil als Exzenter ausgebildet ist, der bei der Drehung des Spannzapfens an einem festen Anschlag anliegt und den Anschlag mit

seinem konisch ausgebildeten Ende hintergreift Dieses Werkzeug besitzt außerdem eine Auflageplatte, welche" mit einem rohrförmigen Zapfen befestigt ist der mit seinem konischen Kragen auf einer Ahsenküng der Bohrung der Auflageplatte aufliegt. Der Alischlag, an dem der Exzenter des Spannzapfens anliegt, kann in einer Buchse angeordnet sein, die den Spannzapfen in seinem unteren Teil umgibt Bei diesem bekannten Werkzeug ist es unter anderem nachteilig, daß die zur Befestigung der Auflageplatte und des Schneideinsatzes verwendeten Elemente nur ungenügend zusammenwirken. · ;

Der_? Erfindung lieg» die Aufgabe zugrunde, ein Schneidwerkzeug zu schaffen, bei dem die Klemmung des Schneideinsatzes verbessert ist und dessen Auflageplatte auch noch bei gelöstem Spannbolzen in der Ausnehmung des Werkzeugschafts festsitzt

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Ringbund unmittelbar anschließend an den in den Schneideinsatz eingreifenden Kopfteil des Spannbolzens angeordnet ist wobei der Durchmesser des Ringbunds größer als die Durchmesser der zentrischen Durchbrechung und de^r, Kopfteils des Spannbolzens ist, und daß die Gegenfläche als eine stirnseitige, ringartige Ausnehmung der Buchse ausgebildet ist, weiche die Auflageplatte durchdringt und festlegt Mit dem entsprechend der Erfindung gestalteten Schneidwerkzeug wird eine optimale Wirkung und Verteilung der Klemmkräfte eireicht, was eine verbesserte Klemmsicherheit zur Folge hat Durch die erfindungsgemäße Gestaltung der Buchse werden die beim Spannen erzeugten Reaktionskräfte in vorteilhafter Weise über die Auflageplatte in den Werkzeugschaft abgeleitet Die Klemmung des Schneideinsatzes wird insbesondere durch die wesentliche Verkürzung des in & den Schneideinsatz eingreifenden Hebelarms des Spannbolzens verbessert Die Buchse ist in ihrem oberen Teil so gestaltet, daß sie sowohl eine von der Stellung des Spannbolzens unabhängige Befestigung der Auflageplatte gewährleistet, als auch mit dem *o Spannbolzen beim Einschrauben so zusammenwirkt, daß eine kraftschlüssige Klemmung der Wendeschneidplatte erreicht wird. Demgegenüber besitzen die aus der DE-AS 16 27 005 und DE-OS 24 02 971 bekannten Werkzeuge eine mehr elastische, federnde Bolzenklem- -»5 mung. Dadurch, daß der Durchmesser des Ringbunds des Spanebolzens größer als der Durchmesser der zentrischen Durchbrechung und des Kopfteils des Spannbolzens ist, wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß beim Lösen des Spannbolzens gleichzeitig auch der ">" Schneideinsatz angehoben wird, während die Auflageplatte ihren Sitz beibehält

Bei eine«: bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Buchse sowie die Ausnehmung der Buchse rotationssymmetrisch ausgebildet sind und daß die Achse des Spannbolzens gegenüber der Achse der Buchse versetzt ist. Eine derartig gestaltete Buchse kann in einfacher Weise ohne nachteilige Auswirkungen auf die Klemmsicherheit des Schneideinsatzes in jeder Lage montiert werden. Gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist Vorgesehen, daß asymmetrisch zur Ausnehmung der Buchse in deren unterem Teil das Einschraubgewinde zur Aufnahme des Spannbolzens eingebracht ist. Dieses Merkmal wirkt sich günstig auf &5 die Fertigungskosten des Werkzeugs aus, da im Werkzeugschaft nur dne Bohrung einzubringen ist und die mit dem Einschraubpewinde versehene Buchse auf einem Drehautqmateri kostengünstig hergestellt werden kann. SchUeßlich ist gemäß der Erfindung vorgesehen,- daß die Buchse in den Werkzeugscjiaft eingepreßt' oder Sdürclr ein Sicherungselement im Werkzeugschaft befesügt ist

Zwei Ausführuhgsbeispiele des- Gegenstands der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend näher erläutert Es zeigt :

Fig. 1 Schneidwerkzeug, bei dem das Einschraubgewinde für den Spannbolzen im Werkzeugschaft angeordnet ist, ^;

Fig.2 Schneidwerkzeug, bei dem das Einschraubgewinde in der Buchse angeordnet ist

F i g. 1 zeigt ein Schneidwerkzeug, bei dem sich in der Ausnehmung 2a des Werkzeugschafts la die auswechselbare Auflageplatte 3a befindet Auf der Auflageplatte 3a ist der Schneideinsatz 4a angeordnet der mit der zentrischen Durchbrechung 5a versehen ist Im Werkzeugschaft la befindet sich die Bohrung 6a, die am unteren Ende das versetzt angeordnete Einschraubgewinde 7a aufweist In die Bohrung Sp ist die Buchse 8a eingesetzt, weiche mit ihrem iSnnd 15a in die Ausnehmung 12a der Auflageplatte 3a eingreift Die Buchse 8a wird vom Spannbolzen 9a durchdrungen, der in seinem unteren Teil das Gewinde 10a und in seinem mittleren Teil den Ringbund 11a besitzt Beim Eindrehen des Spannbolzens 9a, der oben z.B. mit einem Innensechskant 16a versehen sein kann, in das Einschraubgewinde 7a stützt sich der Ringbund 11a an der einen Seite der stirnseitigen, ringartigen, symmetrischen Ausnehmung 13a der Buchse 8a ab und lenkt den Spannbolzen 9a aus. Auf diese Weise wird der Schneideinsatz 4a mit dem Kopfteil des Spannbolzens 9a im Werkzeugschaft la festgeklemmt Da diie Buchse 8a und deren stirnseitige Ausnehmung 13a rotationssymmetrisch ausgebildet sind, braucht die Buchse 8a bei der Montage nicht ausgerichtet zu werden. Beim Lösen des Spannbolzens 9a wird der Schneideinsatz 4a durch den Ringbund 11a abgehoben, und er kann leicht gedreht oder ausgewechselt werden, ohne daß der Spannbolzen 9a ausgeschraubt werden muß. Die Auflageplatte 3a lockert und versetzt sich beim Lösen des Spannbolzens 9a nicht.

Der in F i g. t dargestellte Kraftverlauf zeigi, daß die Reaktionskräfte F_x', F₂' und FJ der auf den Schneideinsatz einwirkenden Spannkräfte F₁, F₂ und F_K unmittelbar unter dem Schneideinsatz 4a in der Ausnehmung 13a durch die Buchse 8a aufgenommen und aber die Auflageplatte 3a in den Werkzeugschaft la übertragen werden.

F i g. 2 zeigt ein Schneidwerkzeug, bei dem sich in der Ausnehmung 26 des Werkzeugschafts ib die auswechselbare Auflageplatte 3i> befindet. Auf der Auflageplai ie 3b ist der Schneideinsatz 4b angeordnet, der mit der ztntrischen Durchbrechung Sh versehen ist. Im Werkzeugschaft ib befindet sich die Bohrung 66. in die Bohrung 66 ist die Buchse 86 eingesetzt, die an ihrem unteren Ende das zur Ausnehmung 136 versetzt angeordnete Einschraubgewinde 76 aufweist und mit ihrem Bund f5A in die Ausnehmung 1126 der Auflageplatte 36 eingreift und die Auflageplatte 36 befestigt. Von der Buchse 86 wird der Spannbolzen 96 aufgenommen, der in seinem unteren Tei' das Gewinde 106 und in seinem mittleren Teil den Ringbund 116 besitzt. Beim Eindrehen des Spannbolzens 96 in das Einschraubgewinde ~"b stützt sich der Ringbund 116 an der einen Seite der Ausnehmung 136 der Buchse 86 ab und lenkt den SDannbolzen 96 aus. Auf diese Weise wird

der Schneideinsatz 4b mit dem Kopfteil des Spannbolzens 9b im Werkzeugschaft \b festgeklemmt. Die asymmetrische Buchse 86 wird in einer bestimmten Lage montiert und durch das Sicherungselement 14 (z. B. Stift, Schraube) im Werkzeugschaft \b befestigt, wobei für die Durchmesserpaarung eine Spielpassung gewählt werden kann. Eine solche Ausführung erleichtert das Auswechseln der Buchse Sb und gewährleistet auch bei starker Zerspanungsbeanspruchung und wiederholtem Schneideinsatzwechsel eine sichere Klemmung. Im Kopfteil des Spannbolzens 9b ist ein Innensechskant 166 angebracht.

Durch die unmittelbare Nähe des Ringbundes Ua, 11 i> zum Kopfteil des Spannbolzens 9a, 9b wird eine gute Klemmung des Schneideinsatzes 4a, 4b selbst bei

seitlichen Beanspruchungen erziel:. Es ist auch vorteilhaft, daß der teure Werkzeugschaft la, \b durch die massive, aus hoch verschleißfestem Material herstellbare Buchse 8a, %b von hohen spezifischen Flächenbelastungen während des Kiemmens und Zerspanens befreit und so vor Beschädigung geschützt ist.

Bei dem in F i g. I dargestellten Schneidwerkzeug wird ein Schneideinsatz 4a mit positiver Schneidengeometrie gezeigt, der nur an der oberen Fläche Schneidkanten aufweist. Der Schneideinsatz Ab hat gemäß Fig.2 eine negative Schneidengeometrie und besitzt auch an der unteren Fläche Schneidkanten, die durch Wenden des Schneideinsatzes 4b in Arbeitsposition gebracht werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schneidwerkzeug für die" spanabhebende Metallbearbeitung mit mindestens einem eine zentrische DurchbrechungaufweisendenSchneideinsatz, der in einer Anschlagflächen, für den Schneideinsatz sowie eine Auflageplatte aufweisenden Ausnehmung des Werkzeugschafts mittels eines verschraübbaren und in die Durchbrechung des Schneideinsatzes mit einem Kopfteil eingreifenden to Spannbolzens festklemmbar ist, welcher beim Einschrauben mit einem Ringbund an einer entsprechend geneigten Gegenfläche einer die Auflageplatte am Werkzeugschaft festspannenden Buchse anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringbund (Ha,ltb) unmittelbar anschließend an den \ fn den Schneideinsatz (4a, Ab) eingreifenden kopfteil des Spannbolzens(9a, 9b)angeordnet ist, wobei der Durchmesser des;Ringbünds (lla; llojgrößerids die Durchmesser der zentrischen Durchbrechung (5a, 5b) sowie-dss Kopfteils des Spannbolzens (9a, 9b) ist, und daß die Gegenfläche als eine stirnseitige, ringartige Ausnehmung (13a, I3b) der Buchse (8a, Sb) ausgebildet ist, welche die Auflageplatte (3a, Zb) durchdringt und festlegt

Z Schneidwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse (Sa) sowie die Ausnehmung (13a) der Buchse (Sa) rotationssymmetrisch ausgebildet sind und daß die Achse (t7a) des Spannbolzens (9a) gegenüber der Achse (18a) der Buchse (8a,) versetzt ist

3. Schneidwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß asymmetrisch zur Ausnehmung (13b) der Buchse (&ö) in Gsiren unterem Teil das Einschraubgewinde (Jv) ζατ Aufnahme des Spannbolzens (9b) eingebracht ist

4. Schneidwerkzeug nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse (8a, Sb) in den Werkzeugschaft (la, lty eingepreßt ist

5. Schneidwerkzeug nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse (8a, Sb) durch ein Sicherungselement (14) im Werkzeugschaft (1 a, 1 b) befestigt ist