DE3211460A1

DE3211460A1 - Zerspanungswerkzeug

Info

Publication number: DE3211460A1
Application number: DE19823211460
Authority: DE
Inventors: Werner Burmeister
Original assignee: Fried Krupp AG
Current assignee: Fried Krupp AG
Priority date: 1982-03-27
Filing date: 1982-03-27
Publication date: 1983-10-06
Also published as: GB8308242D0; FR2523884A1; DE3211460C2; GB2117285A; FR2523884B1; US4456409A; JPS58177202A; GB2117285B

Description

FRIED. KRUPP GESELLSCHAFT MIT BESCHRÄNKTER HAFTUNG IN ESSEN

Zerspanungswerkzeug

Die Erfindung betrifft ein Zerspanungswerkzeug, das aus einem Werkzeugträger, einem Schneidplattensitz und einer Schneidplatte, die mittels einer Klemmvorrichtung befestigt ist, besteht.

Schneidplattensitz und Schneidplatte sind jeweils zusammen oder getrennt auswechselbar.

Bei nach dem Stand der Technik bekannten Schneidwerkzeugen werden die Schneidplatten mit einem Klemmhalter befestigt. So wird z.B. bei der in der CH-PS 62 22 OO beschriebenen Anordnung ein mittels eines mit einer Klemmpratze und mit einem hohlzylindrischen Führungstück versehener Klemmkörper zur Befestigung der Schneidplatte verwendet, bei dem der Klemmkörper mit radialem Spiel im Klemmhalter angeordnet ist und eine im wesentlichen parallel zur Achse der Befestigungsschraube und senkrecht zu seiner Längsachse verlaufende Anschlagfläche an seiner vom Klemmteil der Klemmpratze abgewandten Seite aufweist. Diese Halterung, welche die Aufnahme nur einer Wendeschneidplattengröße gestattet, erweist sich insbesondere durch ihre störenden, auskragenden Aufbauten als nachteilig.

Es ist auch schon vorgeschlagen worden, die Schneidplatte zusammen mit einem ihrer Größe entsprechenden, austauschbaren Anlageelement mittels einer Befestigungsschraube, die mittig durch Schneidplatte

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und Anlageelement durchsteckbar ist, im Werkzeugträger zu verankern. Jedoch behinderte auch hier noch die überstehende Kante des Befestigungsschraubenkopfes viele Ärbeits- und Schneidplattenaustauschprozesse. Zudem muß zum Schneidplattenwechsel die Schraube vollständig aus dem Werkzeugschaft herausgedreht und nach dem Wechsel der Schneidplatte wieder eingeschraubt werden. Des weiteren sind in der DE-OS 27 46 958 Anlageelemente für Wendeschneidplatten vorgeschlagen worden, die aus einem in radialer Richtung in den Werkzeugkörper einsetzbaren, eine axiale Anlage für die Wendeschneidplatte bildenden zylindrischen Teil und einem einstückig mit dem zylindrischen Teil verbundenen, im wesentlichen rechtwinklig von diesem abstehenden, eine radiale Anlage für die Schneidplatte bildenden Arm bestehen. Dieses Anlageelement ist auch schon als Spannelement in Schneidwerkzeugen der eingangs genannten Art eingebaut worden. Eine solche Anordnung erfordert jedoch enge Fertigungstoleranzen zwischen Werkzeugschaft und Anlagestück, um das in der Praxis dennoch häufige "Verzwingen" der Wendeschneidplatte im Plattensitz zu verhindern. Die Ursache hierfür liegt darin, daß mit der geforderten Mittigkeit des Spannelementes zu dem im Anlagestück befindlichen Plattensitz und der schrägen Anlagefläche in Längsrichtung die Geometrie der Anordnung überbestimmt ist. Zum Betätigen des Spannelements muß ein Innensechskantschlüssel in eine dafür vorgesehene zylindrische Öffnung eingeführt werden, die aufgrund ihrer ungünstigen Lage häufig im Arbeitseinsatz durch Zunderstaub und kleine Späne verschmutzt bzw. zugesetzt ist.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Zerspanungswerkzeug zu schaffen, das die bei nach dem Stand der Technik gebräuchlichen Vorrichtungen bekannten Nachteile vermeidet und eine sichere Halterung der Schneidplatte ermöglicht, wobei diese ohne größeren Aufwand leicht eingespannt, entfernt oder verwendet werden kann.

Die Aufgabe wird durch ein Zerspanungswerkzeug gelöst, bei dem die Klemmvorrichtung aus einem einen Führungsblock und einen Spannzapfen aufweisenden Spannstück und einer Doppelbundschraube besteht, wobei der Führungsblock des Spannstükkes zwischen den beiden Bunden der Doppelbundschraube liegt und der Spannzapfen durch eine Bohrung des Schneidplattensitzes in ein zentrisches Loch der Schneidplatte eingreift. Das erfindungsgemäße Zerspanungswerkzeug ist vorteilhafterweise so kompakt gestaltet, daß keine störenden Aufbauten vorhanden sind und somit auch mehrere Schneidwerkzeuge eng nebeneinander angeordnet und im Verbund eingesetzt werden können.

Des weiteren bietet die vorliegende Erfindung die Möglichkeit, den Schneidplattensitz leicht auswechseln zu können, womit bei einem Werkzeugträgerkörper und demselben Spannelement unterschiedliche Schneidplatten bzw. unterschiedliche Schneidplattensitze und damit unterschiedliche Stechbreiten eingesetzt werden können. Die unterschiedlichen, zum Einsatz kommenden Schneidplattensitze differieren lediglich in der Plattensitztiefe, die entsprechend der Dicke der Schneidplatte, also der Stechbreite, unterschiedlich groß ist.

Dazu hat die Aufteilung der Klemmvorrichtung in Spannstück und Spannschraube den Vorteil, daß eine exakte Ausrichtung des Schneidplattensitzes zur Lage der Spannschraube beim Einspannen nicht erforderlich ist. Die Schneidplatte wird mittels des Spannzapfens, der durch eine Bohrung des Schneidplattensitzes in das zentrische Loch der Schneidplatte eingreift, beim Anziehen der Spannschraube zur Anlage in den Schneidplattensitz gezwungen.

Nach einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Zerspanungswerkzeuges weist der Plattensitz eine dem Werkzeugtragerkorper zugewandte Paßfeder auf, die in eine entsprechend ausgeformte Nut parallel zur Längsachse des Werkzeugträgerkörpers eingreift, wobei eine dem Führungsblock des Spannstückes angepaßte Ausnehmung mit Anlageflächen das Spannstück in Richtung der Längsachse fixiert. Die Doppelbundschraube wird mittels zylindrischer Bunde im Werkzeugträgerkörper senkrecht zu dessen Längsachse geführt. Der Führungsblock ist im wesentlichen prismatisch. Die genannten Merkmale legen die Lage des Führungsblockes des Spannstückes eindeutig fest:

Zum einen in Richtung der Längsachse durch die Ausnehmung in der Paßfeder, zum anderen in dazu senkrechter Richtung durch die Bunde der Spannschraube.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung besitzt der Schneidplattensitz eine Auflagefläche und seitliche Anlageflächen zur Fixierung

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der Schneidplatte, wobei vorzugsweise die genannten Flächen rechtwinklig oder in einem Winkel < 90 zueinander angeordnet sind. Weiterhin besitzt die Schneidplatte eine den Anlageflächen des Plattensitzes angepaßte, umlaufende Abschrägung (sog. Phase), die beim Festklemmen oder Lösen der Schneidplatte optimierend zusammenwirken. Ein Verklemmen des Spannstückes ist praktisch kaum möglich. Es hat sich zudem als zweckmäßig erwiesen, die Schneidplatte als Wendeschneidplatte auszubilden, wobei die umlaufenden Kanten in Richtung beider möglichen Auflageflächen abgeschrägt sind.

Die Doppelbundschraube weist sowohl an ihren Kopfe als auch an ihrem entgegengesetzten Ende, dem Gewindeteil, einen Innensechskant zur einfachen Handhabung auf. Der Spannzapfen wird bevorzugt so abgeflacht, daß er beidseitig quer zur Längsachse des Werkzeugträgerkörpeis Abflachungen aufweist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 und 2 jeweils Seitenansichten eines

Stechhalters

Fig. 3 und 4 jeweils Querschnittsansichten

der erfindungsgemäßen Klemmvorrichtung

Fig. 5 einen Ausschnitt entsprechend

Fig. 3 und 4 in vergrößerter Darstellung

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Fig. 6 eine Querschnittsansicht

entsprechend Fig. 1

Das in Fig. 1 und 2 dargestellte Zerspanungswerkzeug, im vorliegenden Fall ein Stechhalter, läßt einen Werkzeugträgerkörper 1 sowie die Lage der Schneidplatte 5, die auch als Wendeschneidplatte ausgebildet sein kann, des sie aufnehmenden Schneidplattensitzes 2, der mit Zylinderschrauben 15 im Schaft befestigt ist und die Doppelbundschraube 3 erkennen. Der im wesentlichen rechteckige Stechhalter besitzt im vorliegenden Ausführungsbeispiel einen quadratischen Werkzeugträgerkörperquerschnitt, an dessen Stirnseite in entsprechenden Ausnehmungen der mittels Zylinderschrauben 15 am Werkzeugträgerkörper 1 befestigte, meist drei-, vier- oder sechseckige Schneidplatten in einer Anlagefläche 11 aufnehmende Schneidplattensitz 2 angeordnet ist. Der im wesentlichen rechteckige und nur an der der Stirnseite 16 des Schaftes zur besseren Aufnahme der Schnittkräfte zur Anlagefläche 12 als Anschlag abgeschrägte Schneidplattensitz 2 schließt bündig mit dem Werkzeugträgerkörper 1 ab. Die Köpfe der Zylinderschrauben 15 und der Doppelbundschraubenkopf 3a bzw. der Doppelbundschraubengewindeteil 3b sind als Senkschrauben eingefaßt, so daß das gesamte Werkzeug keine überstehenden Teile besitzt, und weisen einen Innensechskant zum Eingriff eines entsprechenden Schlüssels auf.

Der Schneidplattensitz 2 ist auswechselbar, so daß ohne Wechseln des Werkzeugträgerkörpers mit Austausch dieses Schneidplattensitzes ein Wendeschneidplattenwechsel vorgenommen werden kann. Bei der vorliegenden Ausfuhrungsform werden vornehmlich Wendeschneidplatten mit einer Dicke von 1,5 bis 5,15 mm eingesetzt.

Während durch die Anlagefläche 12 die Positionierung des Schneidplattensitzes zwei in Richtung zur Längsachse 23 des Werkzeugträgerkörpers bewirkt wird, gewährleistet eine als Paßfederverbindung ausgebildete, in Fig. 3 und 4 dargestellte Klemmvorrichtung die Positionierung der Schneidplatte 5. Hierzu dienen die Doppelbundschraube und das Spannstück 4, das aus Führungsblock 6 und Spannzapfen 7 besteht. Die Doppelbundschraube 3 ist in ihrem oberen zylindrischen Teil, d.h. in der Höhe, in der die Schneidplatte 5 zur Auflage kommt, abgesetzt, so daß die Ausnehmung 14 der Doppelbundschraube 3 den Führungsblock 6 des Spannstückes 4 aufnimmt und dieser durch den oberen und unteren Bund 17 bzw. 17' in Längsrichtung 13 der Doppelbundschraube 3 fixiert wird. Die Ausbildung der Paßfeder 21, die in Nut 22 eingreift,· und parallel zur Längsachse 23 des Werkzeugträgerkörpers 1 verläuft, ist in Fig. 6 dargestellt. Die Paßfeder 21 weist in Höhe de Ausnehmung 14 eine Ausnehmung mit Anlageflächen 10 auf, so daß der Führungsblock 6 des Spannstückes 4 in Richtung der Längsachse 23 durch Anlageflächen 10 und senkrecht dazu durch die Bunde 17 und 17' örtlich festgelegt ist. Zur Abstützung und Führung des Spannstückes 4 tragen zudem die Anlageflächen 8 und 9 bei.

Weiterhin besitzt das Spannstück 4 einen quer zur Längsachse 23 liegenden Spannzapfen 7, der durch entsprechende Bohrungen 18 des Schneidplattensitzes 2 und das zentrischen Loch 24 der Wendeschneidplatte 5 geführt ist.

Fig. 5 stellt dar, wie die Schneidplatte 5 in dem Schneidplattensitz 2 an den betreffenden, aufeinanderstoßenden Anlageflächen 19, 19" gelagert ist. Die Anlageflächen 19 bzw. 19' sind so in Richtung der Plattensitzauflage, der Auflagefläche 11, abgeschrägt, daß eine Bewegung der Schneidplatte 5, die ebenfalls entsprechend abgeschrägte Kanten 20 aufweist, in Richtung der Anlageflächen 19 und 19' dazu führt, daß die Schneidplatte 5 in ihren Plattensitz, d.h. auf die Anlagefläche 11, gedrückt wird. Die jeweils abgeschrägten Anlageflächen 19, 19' bzw. Kanten 20 bewirken somit eine genaue Positionierung der Schneidplatte.

Beim Zusammenbau der vorbeschriebenen Vorrichtung wird das Spannstück 4 in den Plattensitz 2 eingelegt, so daß der Führungsblock 6 in der entsprechenden Ausnehmung mit Anlageflächen 10 der Paßfeder 21 zu liegen kommt. Anschließend wird der Schneidplattensitz 2 in den Werkzeugträgerkörper 1 eingelegt, wobei der Führungsblock 6 so ausgerichtet wird, daß er inmitten der Ausnehmung 14 zwischen den beiden Bunden 17 und 17' zu liegen kommt. Anschließend wird die entsprechend ausgewählte, dem Schneidplattensitz 2 zugeordnete Schneidplatte mit der Dicke d in den Schneidplattensitz eingelegt, so daß der Spannzapfen 7 des Spannstückes 4 durch die Bohrung 18 des Schneid-

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plattensitzes 2 in das zentrische Loch 24 der Schneidplatte 5 eingreift. Das Anziehen der Doppelbundschraube 3 führt zu einer Verschiebung des Führungsblockes 6 in Richtung der Längsachse 13 der Doppelbundschraube, d.h. quer zur Richtung der Längsachse 23 des Werkzeugträgerkörpers , wobei die gleichermaßen mitgeführte Wendeschneidplatte 5 schließlich zur Anlage mit den Anlageflächen 19 und 19' kommt.

Ein Festziehen der Doppelbundschraube 3 bewirkt das engstmögliche Aneinanderschieben der Kanten 20 an die Anlageflächen 19 bzw. 19' des Schneidplattensitzes 2, wobei die Schneidplatte gleichzeitig in den Plattensitz, d.h. auf die Auflagefläche 11, gedrückt wird. Das Entnehmen bzw. der Wechsel der Schneidplatte 5 laufen in umgekehrter Richtung ab, eingeleitet durch das Lösen der Doppelbundschraube 3.

Auch wenn die Zahl der Drehungen, die zum Herausnehmen der Schneidplatte 5 bei Betätigung der Doppelbundschraube 3 erforderlich ist, von der Gewindesteigung abhängt, ist es in keinem Fall mehr zum Wechsel der Schneidplatte 5 erforderlich, das Befestigungsmittel bzw. die Klemmvorrichtung vollständig zu entfernen bzw. herauszudrehen. Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels war nur eine halbe Drehung der Doppelbundschraube 3 erforderlich. Beim Wechsel des Schneidplattensitzes 2 mitsamt der Schneidplatte 5 können die Doppelbundschraube und das Spannstück 4 im Werkzeugträgerkorper 1 verbleiben. Die Trennung der Klemmvorrichtung

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in Doppelbundschraube 3 und Spannstück 4 hat den Vorteil, daß eine genaue Positionierung des Schneidplattensitzes 2 zur im Werkzeugträgerkörper 1 befindlichen Doppelbundschraübe 3 nicht erforderlich ist. Da das Spannstück 4 in dem Schneidplattensitz 2 durch Anlageflächen 10 fixiert und zwischen den Bunden 17, 17' geführt wird, ist eine genaue Positionierung des Spannzapfens 7 zur Schneidplattenmitte gewährleistet. Des weiteren wird bei der auftretenden Hebelwirkung während des Spannvorgangs ein "Verzwingen" der Schneidplatte durch eine entsprechend maßgerechte Abstimmung zwischen Schneidplattensitz 2 und Spannstück 4 verhindert. Die obigen Ausführungen zeigen zudem, daß nicht nur ein Zerspanungswerkzeug vorliegt, das leicht zu handhaben ist und bei dem ein rascher Schneidplattenwechsel möglich ist, sondern deuten noch an, daß ein exaktes Ausrichten der Schneidplatte 5 beim Einlegen und Einspannen gewährleistet ist.

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Claims

Ansprüche :

Zerspanungswerkzeug, bestehend aus einem Werkzeugträgerkörper und jeweils auswechselbarem bzw. auswechselbarer Schneidplattensitz und Schneidplatte, die mittels einer Klemmvorrichtung befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmvorrichtung aus einem einen Führungsblock (6) und einen Spannzapfen (7) aufweisenden Spannstück (4) und einer Doppelbundschraube (3) besteht, wobei der Führungsblock (6) des Spannstückes (4) zwischen

den beiden Bunden (17, 17") der Doppelbundschraube (3) liegt und der Spannzapfen (7) durch eine Bohrung (18) des Schneidplattensitzes (2) in ein zentrisches Loch (24) der Schneidplatte (5) eingreift.
2. Zerspanungswerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidplattensitz (2) eine dem Werkzeugträgerkörper (1) zugewandte Paßfeder (21) aufweist, die in eine entsprechend ausgeformte Nut (22) parallel zur Längsachse (23) des Werkzeugträgerkörpers (1) eingreift, wobei eine dem Führungsblock (6) des Spannstückes (4) angepaßte Ausnehmung mit Anlageflächen (10) das Spannstück (4) in Richtung der Längsachse (2 _,, fixiert.
3. Zerspanungswerkzeug nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Doppelbundschraube (3) zylindrische Bunde (17,17') aufweist, die im Werkzeugträgerkörper O) senkrecht zur Längsachse (23) geführt werden.

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Vo/Si

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4. Zerspanungswerkzeug nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsblock (6) im wesentlichen prismatisch ist.
5. Zerspanungswerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidplattensitz (2) eine Auflagefläche (11) und seitliche Anlageflächen (19, 19') zur Fixierung der Schneidplatte (5) aufweist.
6. Zerspanungswerkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflagefläche (11) und die seitlichen Anlageflächen (19, 19') rechtwinklig oder in einem Winkel < 90 zueinander stehen.
7. Zerspanungswerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidplatte (5) eine den Anlageflächen (19, 19') des Plattensitzes (2) angepaßte, umlaufende Abschrägung (Phase) besitzt.
8. Zerspanungswerkzeug nach Ansprüchen 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidplatte (5) als Wendeschneidplatte ausgebildet ist und die umlaufenden Kanten in Richtung beider möglichen Auflageflächen abgeschrägt sind.
9. Zerspanungswerkzeug nach Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Doppelbundschraube (3) an ihrem Kopf (3a) und ihrem Gewindeteil (3b) einen Innensechskant aufweist.
10. Zerspanungswerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannzapfen (7) quer zur Längsachse (23) beidseitig abgeflacht ist.