DE3838816A1

DE3838816A1 - Schneidwerkzeug fuer die spanabhebende bearbeitung

Info

Publication number: DE3838816A1
Application number: DE19883838816
Authority: DE
Inventors: Harald Dipl Ing Kraft
Original assignee: Feldmuehle AG
Current assignee: Feldmuehle AG
Priority date: 1988-11-17
Filing date: 1988-11-17
Publication date: 1990-05-23
Also published as: WO1990005608A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Schneidwerkzeug für die spanabhebende Bearbeitung, das im wesentlichen aus einem an einer Klemmeinheit angeordnetem Schneidkopf mit darin angeordneter, von einer Spannpratze gehaltener Schneidplatte besteht, insbesondere Schneidwerkzeug für Werkzeugwechselsysteme mit sich am Schneidkopf abstützendem, die Schneidplatte aufnehmenden Justiereinsatz.

Aus der US-PS 26 93 019 ist bekannt, Stellschrauben direkt auf die Schneidplatte oder bzw. und auf die Spannpratze einwirken zu lassen, um dadurch Schleifarbeit zu vermeiden und die Lebensdauer des Schneideinsatzes zu erhöhen.

Aus der US-PS 7 03 755 ist ein Schneidwerkzeug bekannt, das über einen verschiebbaren Einsatz in der Ausnehmung des Halters verfügt. Auch hierbei ist vorgesehen, eine nachgeschliffene Schneidplatte einzusetzen und diese durch eine verschiebbare Anlage in die ursprüngliche Position der ungeschliffenen Schleifplatte einzurücken.

Aus der US-PS 40 66 376 ist ein Bohrwerkzeug bekannt, das eine durch einen Kreisbogen begrenzte Aufnahme für die Schneidplatte aufweist. Diese Aufnahme kann in bestimmten vorgegebenen Positionen durch das Einbringen von Stiften fixiert werden.

Aus der DE-PS 21 52 105 ist das Justieren eines Stahlhalters in seiner Spannvorrichtung bekannt.

Im Zuge der Automatisierung von Zerspanungsvorgängen und der Einhaltung immer feinerer Toleranzen ist es erforderlich, die Schneidplatten im Halter zu justieren, insbesondere, wenn es sich bei der Werkzeugmaschine um ein Werkzeugwechselsystem handelt, d. h., daß automatisch die Werkzeuge gewechselt werden, ohne daß der Bearbeitungsvorgang als solcher unterbrochen wird. Die Feineinstellung von Schneidstählen ist bisher ein sehr zeitaufwendiges Verfahren, da sowohl die Schneidplatte als auch die Ausnehmung, in der die Schneidplatte im Kopf des Stahlhalters ruht, herstellungsbedingt Toleranzen aufweist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, eine Möglichkeit zu schaffen, diese Toleranzen durch Einstellvorrichtungen auszugleichen und somit ohne aufwendige Nachbearbeitung die Möglichkeit zu schaffen, die geforderten hohen Maßgenauigkeiten einzuhalten.

Bei einem Schneidwerkzeug gemäß Oberbegriff wird diese Aufgabe durch die Kombination der nachfolgenden Merkmale gelöst: der Justiereinsatz ist in eine Ausnehmung des am Halter angeordneten Werkzeugkopfes eingesetzt, der Werkzeugkopf und der Justiereinsatz sind über eine Feststellschraube miteinander verbunden, in den Seitenwangen der Ausnehmung sind Stellmittel zur Verstellung des Justiereinsatzes angeordnet.

Die Stellmittel bestehen gemäß vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindung aus Exzentern oder mit Feingewinde versehenen Schrauben. Besonders bevorzugt wird dabei die Ausgestaltung mit Exzenter, da es durch diese Ausgestaltung möglich ist, von oben, also von einer Fläche her, die im allgemeinen leicht zugänglich ist, die Schneidplatte zu justieren. Ebenfalls steht im allgemeinen von unten Bearbeitungsraum zur Verfügung, so daß die Feststellschraube, die sich durch den Werkzeugkopf hindurch in den Justiereinsatz erstreckt, nach der Feineinstellung fest angezogen werden kann, so daß die einmal eingestellte Lage der Schneidplatte fixiert ist.

Der Justiereinsatz ist gemäß bevorzugten Ausgestaltungen der Erfindung in der Ausnehmung geführt, wobei die Führung zweckmäßig aus einer Nut am Boden der Ausnehmung und einer darein eingreifenden mit dem Justiereinsatz verbundenen Feder besteht, die vorteilhaft unter einem Winkel zur rechten Seitenwange der Ausnehmung verläuft. In verschiedenen Fällen kann es dabei ausreichend sein, lediglich eine Verstellmöglichkeit anzuordnen, d. h. als Stellmittel nur einen Exzenter oder eine Feingewindeschraube vorzusehen, da durch die Führung die Bewegung des Justiereinsatzes vorgegeben ist. Diese Ausgestaltung ist besonders für runde, dreieckige und schiffchenförmige Schneidplatten geeignet.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß der Justiereinsatz aus einem Schlittenstuhl besteht, der einen Schlitten trägt, der in ihm geführt ist und der Justiereinsatz durch Nut bzw. Feder in der Ausnehmung geführt wird. Durch diese Konstruktion ergibt sich eine Kreuzführung, d. h., daß sowohl in der X- wie in der Y-Ebene die Verstellung der Schneidplatte möglich ist, wobei in einem Fall der Schlitten durch einen Exzenter, im anderen Fall der gesamte Justiereinsatz, verschoben wird.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen als Beispiel beschrieben.

Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt aus der Klemmeinheit sowie den Schneidkopf in perspektivischer Darstellung,

Fig. 2 ist das Explosionsschaubild von Fig. 1,

Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt durch den Schneidkopf,

Fig. 4 als perspektivische Darstellung den Schneidkopf mit eingesetztem Schlitten,

Fig. 5 ist das Explosionsschaubild von Fig. 4,

Fig. 6 die Seitenansicht im Schnitt von Fig. 4,

Fig. 7 zeigt die perspektivische Darsstellung eines Schneidkopfes, bei dem der Justiereinsatz als Doppelschlitten ausgebildet ist,

Fig. 8 ist das Explosionsschaubild von Fig. 7,

Fig. 9 zeigt die Seitenansicht im Schnitt,

Fig. 10 zeigt in perspektivischer Darstellung die Verstellung des Doppelschlittens mit Feingewindeschrauben,

Fig. 11 ist das Explosionsschaubild von Fig. 10,

Fig. 12 die Seitenansicht im Schnitt,

Fig. 13 zeigt als Explosionsschaubild die Verstellung des Justiereinsatzes mit Diagonalfederführung,

Fig. 14 die Draufsicht auf Fig. 12,

die Fig. 15 bis 19 Draufsichten auf Schneidköpfe mit quadratischen, rhombischen und dreieckigen Schneidplatten.

Der Schneidkopf (32), der zur Aufnahme unterschiedlich ausgestalteter Schneidplatten (13) und unterschiedlicher Plattenklemmsysteme in verschiedenen Ausführungsformen gefertigt wird, ist über eine hydraulisch betätigte Kupplung (33), die in die Kupplungsbohrung (34) eingreift, mit der Klemmeinheit (31) verbunden. Er weist eine Ausnehmung (2) auf, in der ein Justiereinsatz (1) angeordnet ist. In den Justiereinsatz (1) greift die Feststellschraube (5) ein, die von unten durch den Schneidkopf (32) hindurchtritt und von hier betätigt werden kann.

Der Justiereinsatz (1) ist in den Fig. 1 bis 3 als einteiliges Winkelstück mit planem Boden dargestellt, in den Fig. 4 bis 6 als einteiliges Winkelstück, das an seinem Boden mit einer Feder (27) versehen ist, die in die Nut (26) der Ausnehmung (2) eingreift. Durch Betätigung einer Verstelleinrichtung, die gemäß Fig. 1 bis 6 als Exzenter (8) ausgeführt ist, wird der Justiereinsatz (1) verschoben, was gemäß den Fig. 4 bis 6 entlang der Nut (26) erfolgt. Bei den Fig. 7 bis 9 ist der Justiereinsatz (1′) zweiteilig ausgeführt und besteht aus dem Schlittenstuhl (35), an dessen Boden die Feder (27) angeformt ist, die in die Nut (26) der Ausnehmung (2) eingreift, der Schlitten (28), der rechtwinklig auf dem Schlittenstuhl (35) angeordnet ist, greift mit seiner Schlittenfeder (30) in die im Schlittenstuhl angeordnete Schlittennut (29) ein.

Durch Betätigen des in der rechten Seitenwange (6) angeordneten Exzenters (8), der mit seinem oberen Zylinderansatz (20′) und seinem unteren Zylinderansatz (20) das rechte Exzenterlager (3) bildet, wird der Schlittenstuhl (35) parallel zur linken Seitenwange (7) bewegt.

Analog dazu ergibt sich die Bewegung des Schlittens (28) durch Betätigung des linken Exzenterlagers (4) ebenfalls durch Einführen eines nicht dargestellten Sechskantschlüssels in den Innensechskant (22) und Drehen des Schlüssels. Die Lagerbohrung (21) bzw. (21′) ist sowohl beim rechten Exzenterlager (3) wie auch beim linken Exzenterlager (4) so angeordnet, daß der Exzenter (8) im eingeschwenkten Zustand nicht über die rechte Seitenwange (6) bzw. die linke Seitenwange (7) hinausragt, der Schlitten (28) bzw. der Schlittenstuhl (35) daher an den Seitenwangen (6) bzw. (7) anliegt.

In den Fig. 1 bis 8 ist der Innensechskant (22) von oben zugänglich, d. h. der Zylinderansatz (20′) ist in der Abdeckplatte (19) gelagert. Fig. 9 zeigt die Möglichkeit, die Verstellung auch von unten vorzunehmen, d. h., daß der Innensechskant (22) über eine im Schneidkopf (32) zusätzlich eingebrachte Bohrung erreicht werden kann.

Der Justiereinsatz (1) und der Schlitten (28) weisen je ein Gewindeloch (36) auf, in das die Feststellschraube (5) eingreift. Sie durchgreift dabei die Bohrung (15) im Schneidkopf (32) unter Bildung eines größeren Spieles, um die Verstellung des Justiereinsatzes (1) zu ermöglichen. Da die Verstellung sowohl in der X- als auch in der Y-Achse vorgenommen werden kann, ist die Bohrung (15) nicht als Langloch ausgeführt, sondern weist lediglich einen vergrößerten Durchmesser auf. Sie wird durch die Unterlegscheibe (17), die vor dem Schraubenkopf (37) in der Aussenkung (16) angeordnet ist, abgedeckt.

Die Spannpratze (11) wird, wie in allen Fig. dargestellt, durch die Spannschraube (10) mit dem Schneidkopf (32) verbunden. Ihr Nocken (18) stützt sich dabei im rückwärtigen Teil des Schneidkopfes (32) ab, wobei diese Abstützung ggf. auf der Schräge (45) erfolgt, so daß beim Anziehen der Spannschraube (10) durch ihr Eindrehen in die Gewindebohrung (12) auf die Spannpratze (11) eine Kraft ausgeübt wird, die die Spannpratze (11) nach hinten zieht, wodurch die Schneidplatte (13) im Justiereinsatz (1) bzw. Schlitten (28) und Schlittenstuhl (35) an die Anlageflächen (1 b) und (1 c) gezogen und auf den Einsatzboden (1 a) gedrückt wird. Die Schneidplatte (13) liegt dadurch im oberen Bereich an der rechten Anlagefläche (1 b) und der linken Anlagefläche (1 c) an.

Im unteren Bereich ergibt sich dadurch der Freiraum (40) - 40′′ rechts und 40′ links -.

Wie den Fig. 1 bis 11 zu entnehmen, ist die Spannpratze (11) mit Flügeln (14) versehen, die in Aussparungen (42) eingreifen. Die Flügel (14) bilden im Zusammenwirken mit den Aussparungen (42) eine Verdrehsicherung, wobei jedoch, wie insbesondere aus den Fig. 3, 6 und 9 ersichtlich, zwischen den Flügeln (14) und der Aussparung (42) Spiel vorhanden ist, um eine Bewegung der Spannpratze (11) zu ermöglichen.

In den Fig. 13 bis 19 sind Spannpratzen (11) dargestellt, die nicht mit Flügeln (14) versehen sind. Als Verdrehsicherung dient hier ein Führungsstift (44), der in den Schneidkopf (32) eingetrieben wurde. Dieser Führungsstift (44) wird von der als rechteckige Ausnehmung ausgestalteten Führung (43) im rückwärtigen Bereich der Spannpratze (11) umgriffen. Auch hier ist die Anordnung so gewählt, daß zwischen dem Führungsstift (44) und der inneren Begrenzungsfläche der Führung (43) in Richtung der Spannschraube (10) ein größeres Spiel vorhanden ist, um eine Bewegung der Spannpratze (11) zu ermöglichen.

Die Fig. 10 zeigt in perspektivischer Darstellung einen Schneidkopf (32), der ebenfalls einen Schlittenstuhl (35) mit einem Schlitten (28) enthält, wobei jedoch Schlittenstuhl (35) und Schlitten (28) mit Feingewindeschrauben (9) justiert werden. Diese Feingewindeschrauben (9) sind als Innensechskantschrauben ausgeführt und greifen an der Schlittenstuhlrückwand (23) bzw. an der Schlittenrückwand (24) an. Im Detail ist der Aufbau aus Fig. 11 und Fig. 12 zu ersehen, die als Explosionsschaubild bzw. als Seitenansicht im Schnitt ausgeführt sind.

Fig. 13 zeigt als Explosionsschaubild und Fig. 14 als Draufsicht ein Ausführungsbeispiel, bei dem der Justiereinsatz (1) mit einer Diagonalfeder (27′) in die im Boden (25) der Ausnehmung (2) angeordnete Diagonalnut (26′) eingreift. Bei dieser Ausführungsform ist selbstverständlich die Verstellung des Justiereinsatzes (1) nur in einer Richtung, nämlich in der Laufrichtung der Diagonalnut (26) bzw. der Diagonalfeder (27) möglich. Der Justiereinsatz (1) weist deshalb eine Stellfläche (51) auf, die von der Feingewindeschraube (9′′) im Bereich der Druckfläche (50) beaufschlagt wird.

Die Fig. 15 bis 19 sind Draufsichten auf unterschiedliche Formen der Schneidplatte (13). So zeigt Fig. 15 eine quadratische Schneidplatte, die Fig. 16 und 19 rhombische Schneidplatten und die Fig. 17 und 18 dreieckige Schneidplatten, wobei in Fig. 17 die Verstellung des Justiereinsatzes (1) mit einer Feingewindeschraube (9) erfolgt.

Claims

1. Schneidwerkzeug für die spanabhebende Bearbeitung, das im wesentlichen aus einem an einer Klemmeinheit angeordnetem Schneidkopf mit darin angeordneter, von einer Spannpratze gehaltener Schneidplatte besteht, insbesondere Schneidwerkzeug für Werkzeugwechselsysteme, mit sich am Schneidkopf abstützendem, die Schneidplatte aufnehmenden Justiereinsatz, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:
der Justiereinsatz (1, 28, 35) ist in eine Ausnehmung (2) des an der Klemmeinheit (31) angeordneten Schneidkopfes (32) eingesetzt,
der Schneidkopf (32) und der Justiereinsatz (1, 28, 35) sind über eine Feststellschraube (5) miteinander verbunden,
in den Seitenwangen (6, 7) der Ausnehmung (2) sind Stellmittel (8, 9) zur Verstellung des Justiereinsatzes (1, 28, 35) angeordnet.

2. Schneidwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Justiereinsatz (1) als Schlitten (28) ausgeführt ist.

3. Schneidwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (28) zur Führung eine Feder (27) aufweist, die in eine Nut (26) in der Ausnehmung (2) eingreift.

4. Schneidwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (27) bzw. die Nut (26) unter einem Winkel zur rechten Seitenwange (6) der Ausnehmung (2) verläuft.

5. Schneidwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Justiereinsatz (1) aus einem Schlittenstuhl (35) besteht, der mittels einer Feder (27) in der Nut (26) der Ausnehmung (2) geführt wird und der Schlitten (28) eine Schlittenfeder (30) aufweist, durch die der Schlitten (28) in der Schlittennut (29) geführt wird.

6. Schneidwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in den Seitenwangen (6, 7) des Werkzeugkopfes (4) als Stellmittel sich in die Ausnehmung (2) erstreckende Exzenter (8) angeordnet sind.

7. Schneidwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Stellmittel in den Seitenwangen (6, 7) Feingewindeschrauben (9) angeordnet sind.