DE3432936A1

DE3432936A1 - Entgratwerkzeug

Info

Publication number: DE3432936A1
Application number: DE19843432936
Authority: DE
Inventors: Werner 7336 Uhingen Dudium; Franz 7321 Albershausen Patzelt; Gerhard 7311 Notzingen Stark
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-09-07
Filing date: 1984-09-07
Publication date: 1986-03-20

Description

Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Entgratwerkzeug zum gleichzeitigen Entgraten zweier entlang einer Fläche parallel zueinander verlaufenden Grate.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Entgratwerkzeug dieser Ärt zu schaffen. Es soll dabei in derselben Aufspannung eines Werkstückes in einem numerisch gesteuerten Bearbeitungszentrum verwendbar sein, in der auch die vorhergehende zerspanende Einarbeitung der mit den Graten versehenen Fläche erfolgt. Dies soll unter Benutzung derselben Steuerungsprogramme - gegebenenfalls mit entsprechender Programmkorrektur - erfolgen können, die auch für die vorhergehende zerspanende Bearbeitung,bei der eine bestimmte Fläche mit den zu entfernenden Graten entsteht, möglich sein.
Erfindungsgemäß wird die genannte Aufgabe dadurch gelöst, daß auf einer drehangetriebenen Spindel zwei Stützkörper angeordnet sind, die in Drehrichtung Ausnehmungen aufweisen, wobei auf der in Drehrichtung rückwärts angeordneten Endfläche der Ausnehmungen umschlagbar jeweils eine Wendeplatte angeordnet ist, und die Wendeplatte zumindest entlang einer Kante von einer Abstützschulter in Position gehalten wird, und der dem Abstand der beiden Grate zugeordnete Abstand der Schneidkanten der Wendeplatten einstellbar und feststellbar ist, wobei die Spindel in einem Schaft (11) fest aufgenommen ist und die Stützkörper auf der Spindel fest verspannt ist.
Die Erfindung betrifft ferner verschiedene vorteilhafte Weiterbildungen, die in den Unteransprüchen definiert sind.
Ausführungsbeispiel der Erfindung und ihrer vorteilhaften Weiterbildungen werden im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Es stellen dar: Figur 1 ein Werkstück 1 mit einer Nut 2 beim Einfräsen einer Fläche 3, die mit Graten 6 und 7 versehen ist, die gemäß der Erfindung entfernt werden sollen; Figur 2 einen Schnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel; Figur 3 einen Stützkörper 13, wie er in Fig. 2 Verwendung findet, wobei sich der Schnitt nach Fig. 2 als ein Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 3 darstellt; Figur 4 einen Schnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel; Figur 5 den beim 2. Ausführungsbeispiel verwendeten Stützkörper 43, jedoch ohne Kassette; Figur 6 einen Schnitt durch Stützkörper nach Fig. 4 (mit nur einer eingesetzten Kassette); Figur 7 ein drittes Ausführungsbeispiel; Figur 8 eine schematische Darstellung zur Verstellung des Abstandes der Stützkörper beim 3. Ausführungsbeispiel.
Figur 1 zeigt beispielhaft ein Werkstück 1, in welches eine Nut 2 eingearbeitet ist. Die Nut kann bspw. die Führung für irgendein Bauteil in einer Werkzeugmaschine sein, welches im Betrieb dieser Werkzeugmaschine entlang einer bestimmten Bahn bewegt wird, die durch die Nut 2 vorgegeben ist. Die Herstellung der Nut 2 erfolgt in einem vorbereiteten Gußteil. Dabei erfolgt die Bearbeitung der Flächen 3 bzw. 4 z.B. mittels eines Fäsers 5 in einem numerisch gesteuerten Bearbeitungszentrum, in dem das Bearbeitungswerkzeug, also bspw. der Fräser 5 in Richtung von drei Achsen (x, y, z) verstellbar und mindestens in Richtung von zwei Achsen, also linear und zirkular, interpolierbar ist. Der Verlauf der Flächen 3 und 4, die mit dem Fräser bearbeitet werden müssen, ist durch das Programm des Bearbeitungszentrums vorgegeben.
Durch diese zerspanende Bearbeitung entsteht an den Grenzkanten der bearbeiteten Flächen jeweils ein Grat.
So entsteht an der Fläche 3 oben (an der Eingangsstelle) ein Grat 6 und unten (an der Ausgangsseite) ein Grat 7.
Die Figuren 2 und 3 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel eines Entgratwerkzeuges, das in demselben Bearbeitungszentrum, d.h. bei derselben Aufspannung des Werkstückes 1, eingesetzt werden kann, um gleichzeitig den Grat 6 und den Grat 7 zu entfernen.
Das Entgratwerkzeug 10 wird gebildet durch einen Schaft 11 mit einem Morsekegel zur Aufnahme in die Werkzeugspindel eines Bearbeitungszentrums, zwei Stützringe 12 und 13, Wendeplatten 14 bis 17, Andrückscheiben 18 bis 21, eine Zwischenscheibe 22, eine Spindel 23 und eine Schraube 24. Die Teile werden in der dargestellten Art und Weise zusammengehalten. Fig. 3 zeigt einen Stützring 12, 13 und zwar derart, daß sich der Schnitt nach Fig. 2 als ein Schnitt entlang der Linie II-II darstellt.
Daraus ist ersichtlich, daß die Wendeplatten 14, 15 bzw.
16, 17 sowie die weiteren nicht weiter bezeichneten Wendeplatten mittels Schrauben 25 auf den Stützringen befestigt sind. Zu diesem Zweck weisen die Stützringe Ausnehmungen 30 auf, in deren in Drehrichtung 31 rückwärtige radial verlaufende Endfläche eine Abstützschulter 32 bzw. 32' eingebracht ist. Diese Abstützschulter 32 stützt die untere Kante der aufgenommenen .Wendeplatte 14, 15 mit fester Anlage ab. Die Schraube 25, die die Wendeplatte 14, 15 hält, greift in eine Gewindebohrung 33 im Stützkörper 12, 13 ein. Wie aus s Fig. 2 ersichtlich, können die Abstützschultern zur Achse des Entgratwerkzeuges 10 einen verschiedenen Winkel bilden. Während die Abstützschulter 32 des Stützringes 13 parallel zur Achse verläuft, hat die Abstützschulter 32' des Stützringes 13 zur Achse einen Winkel von ca.
100. Durch die Auswahl von Stützringen mit geeigneten Winkeln der Abstützschultern 32, 32' kann bestimmt werden, mit welchem Winkel beim Entgraten am Werkstück 3 an den Kanten die entsprechende Fase gebildet wird. Entsprechend dieser Neigung sind auch die Andrückscheiben mit entsprechend geneigten Kragen entlang ihres äußeren Umfangs versehen. So ist bspw. der Kragen 34 der Andrückscheibe 20 gegenüber der Achse des Entgratwerkzeugs mit einem Winkel von 300 geneigt. Diese Neigung entspricht der Lage derjenigen Kante der Wendeplatte 15, an die er andrückt und die er damit fest in der Lage hält.
Die Stützringe haben eine Nut 35, die sicherstellt, daß sie von einer entsprechenden Feder 36 der Spindel 23 in Drehrichtung mitgenommen werden. Entsprechende Nuten weisen auch die Andrückscheiben und die Zwischenscheibe auf.
Bei den Wendeplatten 14, 15, 16, 17 handelt es sich um Standard-Wendeplatten aus Hartmetall, wie sie allgemein im Handel erhältlich sind. Sie können nach Abnutzung der entsprechenden Kanten umgelegt bzw. nach Abnutzung aller Kanten schnell und einfach erneuert werden. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, kann mit einem Entgra-twerkzeug gemäß der Erfindung gleichzeitig der Grat 6 und der Grat 7 an der Fläche 3 des Werkstückes 1 in einem Arbeitsgang entfernt werden, wobei der Winkel der beim Entgraten entstehenden Fase an den Kanten der.
Fläche 3 durch die Wahl entsprechender Stützringe mit geeigneten Winkeln der Abstützschultern 32, 32' bestimmt wird.
Der besondere Vorteil eines derartigen Werkzeuges ist darin zu sehen, daß die Verwendung in demselben Bearbeitungszentrum erfolgen kann, in dem auch die Einarbeitung der Fläche 3, bei der die beiden Grate 6, 7 entstanden sind, erfolgt ist. Das Entgratwerkzeug wird von derselben Spindel aufgenommen, wie auch das Bearbeitungswerkzeug des vorhergehenden zerspanenden Arbeitsganges. Daher kann auch für die Führung des Entgratwerkzeuges - wenn auch mit gewissen Korrekturen - dasselbe Programm desselben Bearbeitungszentrums eingesetzt werden.
Die Bearbeitung erfolgt in derselben Aufspannung des Werkstückes 1. Da in einem solchen Bearbeitungszentrum normalerweise sowieso mit bis zu 30 oder 40 verschiedenen Werkzeugen hintereinander1 bcarbeitet wird, kann die Verwendung eines Entgratwerkzeuges, wie es gemäß der Erfindung beschrieben ist, ohne weiteres zusätzlich im gleichen Bearbeitungszyklus erfolgen. Damit fällt die Notwendigkeit der Bearbeitung in einem maschinell und personell getrennten Verarbeitungsschritt weg. Außerdem kann das Entgratwerkzeug mit hoher Drehzahl und hoher Vorschubgeschwindigkeit entlang den Flächen, die entgratet werden sollen, geführt werden. Die Entfernungdes Grates erfolgt also extrem einfach und schnell.
Die Fig. 4 und 6 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel.
Ganz allgemein gesprochen ist es dadurch gekennzeichnet, daß die Wendeplatte nicht direkt an einem Stützring bzw.
Stützkörper aufgenommen ist, sondern vielmehr mittels einer Kassette 40, die ihrerseits am Stützring bzw. Stützkörper feststellbar ist. Es ist daher nicht mehr erforderlich, für jeden unterschiedlichen Winkel des Anfasens einer Kante, beim Entgraten einen unterschiedlichen Stützring mit unterschiedlich geneigter Abstützschulter zu nehmen. Es ist vielmehr mit ein und demselben Teil eine Verstellung möglich.
Im einzelnen: Bei dem Ausführungsbeispiel ist ein erster Stützkörper 41 mit der Spindel 42 einteilig ausgebildet.
Ein zweiter Stützkörper 43 wird dann (in Fig. 4 von links) auf die Spindel 42 aufgeschoben, wobei gegebenenfalls ., wiederum eine Zwischenscheibe geeigneter Dicke, wie die Zwischenscheibe 22 in Fig. 2, zur Wahrung des gewünschten Abstandes zwischen beiden Stützkörpern bzw. den von ihnen aufgenommenen Wendeplatten gelegt wird.
Der Stützkörper 41 und der Stützkörper 43 sind identisch ausgebildet. Entlang des Umfangs, wie aus Fig. 6 zu ersehen, sind zwei Ausnehmungen 44, 45 angeordnet, wobei diese Ausnehmungen, wie aus Fig. 4 und 5 zu ersehen, kreissegmentförmig sind, so daß darin die entsprechend scheibensegmentförmig ausgebildete Kassette 40 um die Achse der Schraube 25 verschwenkbar bzw. verdrehbar ist. In der in Drehrichtung (im Gegenuhrzeigersinn nach Fig. 6) hinteren Fläche der Ausnehmungen 44, 45 sind mit einer Teilung von 150 9 Löcher 46 vorgesehen, wobei ein Loch in die Mittellinie fällt.
An der Kassette 40 sind, bezüglich der Mittellinie mit Winkeln von 200 bzw. 450 4 Löcher 47 vorgesehen. Im Querschnitt sind sie aus Fig. 6 ersichtlich, d.h. sie haben zunächst einen weiten Duichmesserbereich, über den sie mit einem Innengewinde versehen sind; an diesen schließt sich ein enger Durchmesserbereich an. In diese Löcher 47 werden nun Stifte 48 eingeschraubt. Diese .Stifte weisen einen vergrößerten Kopf mit Außengewinde auf, der in den mit Innengewinde versehenen erweiterten Bereich des Loches 47 eingeschraubt und damit arretiert wird, wobei das dünnere Ende dann in eines der Löcher 46 am Stützkörper 43 hineinragt.
Auf diese Weise erfolgt eine Arretierung der Stützkassette in einer ganz bestimmten Position am Stützkörper.
Dadurch, daß die Teilung der Löcher 46 am Stützkörper 43 150 und die Teilung der Löcher 47 an der Stützkassette 200 bzw. 250 beträgt, lassen sich von 50 zu 50 verschiedene Winkelstellungen der Kassette 40 am Stützkörper 43 innerhalb eines Gesamtbereiches von über 1800 und damit in allen interessierenden Positionen erreichen. Dies reicht für die Variabilität der Einstellung der Stützkassette 40 am Stützkörper 43, die man in der Praxis braucht, aus. In der Praxis will man hauptsächlich Fasen von WO oder 300, aber auch eine "Schlupffase" von 150 bei Löchern oder Bohrungen, in die Dichtungsringe einbringen.
Es sind jedoch auch noch andere Möglichkeiten der verstellbaren Fixierung de Stützkassette 40 am Stützkörper 43 denkbar, also z.B. mittels radial verlaufender Rippen oder entlang der Peripherie der Ausnehmungen 44, 45 verlaufender Verzahnungen o.dgl.
Fig. 7 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel mit Stütz-.körpern 50 und 51, die wie die Stützkötper 41 und 43 in Fig.
4 bzw. 6 ausgebildet sind. Das bedeutet, sie sind jeweils entlang des Umfangs mit zwei Ausnehmungen 44 versehen, in welchen jeweils eine Kassette 40 verstellbar und feststellbar angeordnet ist, die ihrerseits jeweils eine Wendeplatte trägt, wovon die Wendeplatten 14 und 15 ersichtlich sind. Dabei ist der Stützkörper 51 mittels Schrauben 57 mit der Manschette 54 verschraubt und bildet mit dieser eine Einheit. Gleichermaßen ist der Stützkörper 50 mit dem Schaft 55 mittels Schrauben 58 verschraubt und bildet mit diesen eine Einheit. Die Manschette 54 ist mit einem Innengewinde versehen. Gleichermaßen ist der Schaft 55 mit einem Innengewinde versehen, wobei beide Innengewinde die gleiche Steigungsrichtung aufweisen. In diesen beiden Innengewinden läuft eine Achse 52, die in zwei Abschnitte 52', 52" aufgeteilt ist. Beide Abschnitte 52' und 52" sind jeweils mit einem Außengewinde versehen. Diese Außengewinde haben jedoch die gegengesetzte Steigungsrichtung.
Dabei ist also bspw. vorgesehen, daß der Abschnitt 52' mit einem Rechtsgewinde 53' und der Abschnitt 52" mit einem Linksgewinde 53?? versehen ist. Dreht man nun die Achse 52, so folgt eine Verschiebung der Manschette 54 und mit ihr des Stützkörpers 51 in der einen Richtung; gleichzeitig erfolgt (gegenüber der Achse 55) eine Verschiebung des Schaftes 55 und mit ihm des Stützkörpers 50 in der anderen Richtung. Durch die Anordnung von Nut 35 und Feder 36 ist sichergestellt, daß die Stützkörper sich bei diesem Vorgang nicht gegeneinander verdrehen.
Die Drehung der Achse 55 kann in einfacher Art und Weise dadurch erfolgen, daß man mit einem Steckschlüssel in den Inbuss 56 am unteren Ende des Entgratwerkzeuges eingreift und die Achse dreht, während das gesamte Werkzeug in der Spindel eines Bearbeitungszentrums fest aufgenommen ist. Aber auch dieser Vorgang kann im Rahmen der Bearbeitung eines Werkstückes im Bearbeitungszentrum in einem Bearbeitungszyklus integiert sein. Dies ergibt sich aus Fig. 8. Die Platte 100, auf der das Werkstück 1 gemäß Fig. 1 aufgespannt ist, ist an einer Stelle mit einem nach oben ragenden Sechskant 101 versehen. Man kann nun die Spindel mit dem Entgratwerkzeug 110 (gemäß Fig. 7) genau in die Position oberhalb des an der Platte 100 befestigten Sechskant 101 fahren und auf diesen derart absenken, daß der Sechskant 101 in die Sechskantöffnung bzw.
den Inbuss 56 eingreift. Nun kann man über das Bearbeitungszentrum das Entgratwerkzeug soweit drehen, daß sich der gewünschte Abstand der Stützkörper 50, 51 ergibt. Bei modernen Bearbeitungszentren ist heute eine Spindelorientierung von 360 mal 10 möglich, so daß auf diese Art und Weise eine äußerst präzise und feine Abstandseinstellung innerhalb des Bearbeitungszyklus möglich ist.

Claims

Titel: Entgratwerkzeug Patentansprüche 1. Entgratwerkzeug zum gleichzeitigen Entgraten zweier entlang einer Fläche parallel zueinander verlaufenden Grate (6, 7), dadurch gekennzeichnet, daß auf einer drehangetriebenen Spindel (23) zwei Stützkörper (12, 13) angeordnet sind, die in Drehrichtung Ausnehmungen (30) aufweisen, wobei auf der in Drehrichtung rückwärts angeordneten Endfläche der Ausnehmungen (30) umschlagbar jeweils eine Wendeplatte (14 bis 17) angeordnet ist und die Wendeplatte zumindest entlang einer Kante von einer Abstützschulter (32, 32', 32") in Position gehalten wird, und der dem Abstand der beiden Grate (6, 7) zugeordnete Abstand der Schneidkanten der Wendeplatten (14 bis 17) einstellbar und feststellbar ist, wobei die Spindel in einem Schaft (11) fest aufgenommen ist und die Stützkörper (12, 13) auf der Spindel fest verspannt sind.
?. Entgratwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Abstand der beiden Grate (6, 7) zugeordnete Abstand der Stützkörper (12, 13) durch eine auf der Spindel (23) zwischen diesen angeordnete Zwischenscheibe (22) bestimmt wird.
3. Entgratwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützkörper (50, 51) auf einer mit einem Außengewinde versehenen Welle (52) angeordnet sind, die in zwei Abschnitte (52', 52II) geteilt ist, die mit entgegengesetzt gehenden Außengewinden (53', 53") versehen sind, wobei der eine Stützkörper (59) oder ein mit ihm verbundenes Bauteil (54) auf dem einen Abschnitt (52') und der andere Stützkörper (51) bzw. ein mit ihm verbundenes Bauteil (55) auf dem anderen Abschnitt (52") angeordnet ist und ferner die Welle (52) zur Verstellung des Abstandes der Stützkörper (50, 51) Mittel (56) zur Verdrehung aufweist.
4. Entgratwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützschulter (32') des Stützkörpers gegenüber der Achse des Entgratwerkzeugs (10) schräg geneigt ist.
5. Entgratwerkzeug nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme der Wendeplatten ( 14, 15, 16, 17) auf dem Stützkörper (41, 42) mittels einer Kassette (40) erfolgt, die in der Ausnehmung (44, 45) des Stützkörpers (41, 43) schwenkbar und feststellbar ist.
6. Entgratwerkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststellung der Kassette (40) in der Ausnehmung (44, 45) des Stützkörpers (41, 43) durch Stifte (48) erfolgt, die in Löchern (47) in der Kassette (40) verschraubt sind und in Löcher (46) im Stützkörper (43, 41) hineinragen.
7. Entgratwerkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kassette (40) in mehreren Winkelstellungen im Stützkörper (41, 43) feststellbar ist, wobei sich durch die Anordnung der Löcher (46, 47) in der Kassette (40) bzw. im Stützkörper (41, 43) die Teilung der Einstellungen ergibt.
8. Entgratwerkzeug nach Anpruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an der Kassette die Löcher (46) im Stützkörper (43) gegenüber einer Mittellinie beidseits Winkel von 150 aufweisen, wobei ein Loch auf der Mittellinie liegt, und die Löcher (47) in der Kassette (40) gegenüber der Mittellinie Winkel von 200 und 450 aufweisen, wodurch eine Verstellbarkeit der Kassette auf dem Stützkörper von 5° zu 5° gegeben ist.
9. Entgratwerkzeug nach Anspruch 5 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß in der Kassette (40) die Abstützschulter (32") für die Wendeplatte (14) vorgesehen ist.
10. Entgratwerkzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindel (42) und ein Stützkörper (41) einteilig ausgebildet sind.