-
Die vorliegende Erfindung betrifft
eine Schneidwerkzeuganordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
1 und einen selbsthaltenden Schneideinsatz gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
21 dafür,
die insbesondere in Innendreharbeiten verwendet werden sollen.
-
Wenn Innendreharbeiten durchgeführt werden,
wird häufig
ein Werkzeughalter mit einem darin angebrachten Schneideinsatz verwendet.
Der Werkzeughalter weist einen länglichen
Stab mit einem an seinem vorderen Ende mittels einer Halteschraube befestigten
Schneideinsatz auf. Wenn eine bearbeitete Bohrung einen kleinen
Durchmesser aufweist, zum Beispiel im Bereich von 6 mm oder weniger,
werden der Schneideinsatz und die Halteschraube winzig, was zu einer
schwierigen Handhabung und einer schlechten Ergonomie führt. Außerdem begrenzt
das Vorhandensein einer Schraubenbohrung im Schneideinsatz die Miniaturisierung
der Schneidwerkzeuganordnung.
-
Eine mögliche Lösung des obenerwähnten Problems
ist es, den Schneideinsatz und den länglichen Stab als ein integrales
Stück aus
Sinterkarbid herzustellen. Jedoch ist eine solche Lösung kostspielig
und löst
das Problem der Verwendung von austauschbaren Schneideinsätzen nicht.
-
Im US-Patent Nr. 5,836,724 von Satran
u.a. wird eine austauschbare Unterlegplatte zur Verwendung in Taschen
eines Metallschneidwerkzeugs offenbart. Jede Tasche ist durch ein
Paar Seitenwände und
eine Grundwand definiert. Eine längliche
zylindrische Aussparung, die einen Durchmesser d1 aufweist, ist
an der Verbindung der Seitenwand und der Grundwand ausgebildet und öffnet sich
in die Tasche über
einen länglichen
Schlitz. Die Unterlegplatte wird durch Pressen und Sintern eines
Metallpulvers gebildet. Die Unterlegplatte weist eine längliche
Rippe auf, die integral mit einem im wesentlichen rechteckigen plattenförmigen Körperabschnitt
ausgebildet ist. Die Rippe ist mit Streifenabschnitten ausgebildet,
die auf einer geeigneten kreisförmigen
zylindrischen Hülle mit
einem Durchmesser d2 liegen. Um die Rippe in die Aussparung einzusetzen,
wird die Unterlegplatte bezüglich
der Grundwand der Tasche mit einem spitzen Winkel α orientiert.
Dann kann die Rippe in die Aussparung eingesetzt werden, wobei zu
sehen ist, daß ihr
minimaler lateraler Abstand nicht größer als die laterale Abmessung
des Schlitzes ist. Wenn nun die Unterlegplatte bezüglich der
Aussparung zur Grundwand der Tasche drehend verschoben wird, gleiten
die Streifenabschnitte in engem Reibungskontakt mit der Innenfläche der
zylindrischen Aussparung, bis die Grundfläche des Körperabschnitts an die Grundwand
anstößt. In dieser
Position wird die Rippe fest in der Aussparung gehalten, und die
Unterlegplatte wird als ganzes in der Tasche gehalten.
-
Das Schneidwerkzeug aus '724 ist dazu bestimmt,
einen austauschbaren Schneideinsatz auf der Unterlegplatte zu halten.
Die Unterlegplatte dient als eine Unterlage für den Schneideinsatz, und daher ist
es nicht erforderlich, die Unterlegplatte sehr häufig zu demontieren. Die Tatsache,
daß die
Streifenabschnitte der Rippe in engem Reibungskontakt mit der Innenfläche der
Aussparung gleiten, bedeutet, daß eine große Anzahl von Einfügungen einer
Unterlegplatte in die Aussparung schließlich einen übermäßigen Verschleiß der Tasche
bewirkt, der ihren weiteren Gebrauch verhindert. Folglich ist das
Schneidwerkzeug aus '724
nicht mit einer elastisch verschiebbaren Klemmbacke versehen, die
einen schnellen und leichten Austausch eines Schneideinsatzes ohne
einen sich summierenden Verschleiß der Einsatztasche ermöglicht.
-
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, ein Schneidwerkzeug und einen austauschbaren Schneideinsatz
dafür bereitzustellen,
der nicht durch eine Halteschraube befestigt wird und der unter
anderem für
Kleindurchmesser-Innendreharbeiten
verwendet werden kann.
-
Erfindungsgemäß wird eine Schneidwerkzeuganordnung
(10) bereitgestellt, die einen Schneideinsatzhalter (12)
und einen Schneideinsatz (14) aufweist, wobei der Schneideinsatzhalter
einen Körperabschnitt
(16) und einen Einsatzhalteabschnitt (18) aufweist,
wobei der Einsatzhalteabschnitt eine im wesentlichen zylindrische
Innenfläche
(32) mit einem Durchmesser D1 und einer Längsachse
A aufweist; wobei der Einsatzhalteabschnitt (18) einen
festen Abschnitt (22), der mit dem Körperabschnitt (16) verbunden
ist, und eine sich axial erstreckende Klemmbacke (24) aufweist,
die eine radial liegende Klemmfläche
(42) aufweist, wobei die sich axial erstreckende Klemmbacke
(24) mit dem festen Abschnitt (22) auf einer Seite
längs einer
sich axial erstreckenden Verbindungsstelle (25) verbunden
ist und vom festen Abschnitt (22) auf der anderen Seite längs eines
sich axial erstreckenden freien Endes (30) durch eine sich
axial erstreckende Öffnung
(27) getrennt ist, wobei die sich axial erstreckende Öffnung (27)
durch das freie Ende (30) der Klemmbacke (24)
auf einer Seite und durch eine sich axial erstreckende erste Anordnungsfläche (36)
des fe sten Abschnitts (22), der an die Innenfläche (32)
angrenzt, auf einer gegenüberliegenden
Seite begrenzt ist; wobei der Schneideinsatz (14) einen
im wesentlichen zylindrischen Abschnitt (44) aufweist,
der eine Längsachse
B und einen sich axial erstreckenden radialen Vorsprung (46)
aufweist, der damit verbunden ist, wobei der radiale Vorsprung obere
und untere Flächen
(55, 62) aufweist, die mit dem zylindrischen Abschnitt
(44) verbunden sind und durch eine Seitenfläche (57)
getrennt sind, wobei sich die obere Fläche (55) und die Seitenfläche (57)
an einer Kante treffen, von der mindestens ein Abschnitt eine Schneidkante (56)
bildet, und die untere Fläche
(62) eine erste Anordnungsfläche bildet; und wobei der Schneideinsatz (14)
im Einsatzhalteabschnitt (18) angeordnet ist, wobei der
sich axial erstreckende radiale Vorsprung (46) aus der
sich axial erstreckenden Öffnung
(27) vorsteht und die erste Anordnungsfläche (62)
des Schneideinsatzes an die erste Anordnungsfläche (36) des Einsatzhalteabschnitts
(18) anstößt, dadurch
gekennzeichnet, daß die
Klemmbacke (24) vom Körperabschnitt
(16) durch einen Schlitz (26) getrennt ist, elastisch
relativ zum festen Abschnitt (22) verschiebbar ist und
der Schneideinsatz (14) mittels einer elastischen radialen
Kraft in der richtigen Lage geklemmt wird, die durch die Klemmfläche (42)
der Klemmbacke (24) auf den im wesentlichen zylindrischen
Abschnitt (44) des Schneideinsatzes (14) ausgeübt wird.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist
der Schneideinsatz (14) mit einer sich axial erstreckenden,
zentral angeordneten Durchbohrung (66) versehen und ist
der Schneideinsatzhalter (12) mit einer zugehörigen, zentral angeordneten
Bohrung (43) versehen, die sich in eine Rückwand (45)
des Einsatzhalteabschnitts (18) erweitert.
-
Vorzugsweise weist der zylindrische
Abschnitt (44) eine axiale Ausdehnung auf, die größer als
die axiale Ausdehnung des radialen Vorsprungs (46) ist.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung ist der im wesentlichen zylindrische Abschnitt
(44) des Schneideinsatzes (14) mit drei sich axial
erstreckenden Rippen (50, 52, 54) versehen.
-
Typischerweise weisen zwei der drei
sich axial erstreckenden Rippen (50, 52) radial äußerste Bereiche
auf, die auf einer zylindrischen Hülle mit einem Durchmesser D2
liegen, die als Achse die Längsachse
B aufweist.
-
Typischerweise ist D2 gleich D1.
-
Ferner weist typischerweise eine
der drei sich axial erstreckenden Rippen (54) einen radial äußersten
Bereich auf, der auf einer zylindrischen Hülle mit einem Durchmesser D3
liegt.
-
Vorzugsweise ist D3 größer als
D1.
-
Ferner ist vorzugsweise D3 größer als
D2.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung sind die drei sich axial erstreckenden Rippen
(50, 52, 54) bezüglich der Achse B mit 120° winkelig
zueinander angeordnet.
-
Typischerweise wird der Schneideinsatz
in der richtigen Lage geklemmt, wobei die Klemmfläche (42)
der Klemmbacke (24) an die sich axial erstreckende Rippe
(54) des im wesentlichen zylindrischen Abschnitts (44)
anstößt.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung ist die Klemmbacke 24 an der Verbindungsstelle
(25) breiter als am freien Ende (30) und verjüngt sich
von der Verbindungsstelle zum freien Ende.
-
Ferner ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung die Klemmbacke (24) an der Verbindungsstelle
(25) dicker als an dem freien Ende (30).
-
Desweiteren sind gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung die sich axial erstreckende erste Anordnungsfläche (62)
des Schneideinsatzes (14) und die sich axial erstreckende
erste Anordnungsfläche
(36) des festen Abschnitts (22) des Einsatzhalteabschnitts
(18) eben.
-
Desweiteren ist gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung der Einsatzhalteabschnitt (18)
des Schneideinsatzhalters (12) ferner angrenzend an die
erste Anordnungsfläche
(36) und quer dazu mit einer im wesentlichen axial gerichteten
zweiten Anordnungsfläche
(38) versehen, ist der Schneideinsatz (14) angrenzend
an die erste Anordnungsfläche
(62) und quer dazu mit einer zweiten Anordnungsfläche (64)
versehen, und stößt die zweite
Anordnungsfläche
(64) des Schneideinsatzes (14) an die zweite Anordnungsfläche (38)
des Schneideinsatzhalters (12) an.
-
Gemäß einer spezifischen Anwendung
der vorliegenden Erfindung liegt die sich axial erstreckende erste
Anordnungsfläche
des Schneideinsatzes in der Form einer im wesentlichen V-förmigen Vorwölbung (143)
vor, und die sich axial erstreckende erste Anordnungsfläche des
festen Abschnitts des Einsatzhalteabschnitts liegt in der Form einer
komplementär
geformten V-förmigen
Hohlkehle (135) vor.
-
Gemäß einer anderen spezifischen
Anwendung der vorliegenden Erfindung ist die sich axial erstreckende
erste Anordnungsfläche
(343) des Schneideinsatzes konvex und ist die sich axial
erstreckende erste Anordnungsfläche
des festen Abschnitts des Einsatzhalteabschnitts eine komplementär geformte
konkave Fläche
(335).
-
Gemäß einer anderen spezifischen
Anwendung der vorliegenden Erfindung ist die sich axial erstreckende
erste Anordnungsfläche
(243) des Schneideinsatzes konkav und ist die sich axial
erstreckende erste Anordnungsfläche
des festen Abschnitts des Einsatzhalteabschnitts eine komplementär geformte
konvexe Fläche
(235).
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung ist die Klemmbacke (24) ferner mit
einer sich axial erstreckenden Hohlkehle (40) versehen,
die mit der Klemmfläche
(42) der Klemmbacke verschmilzt.
-
Gemäß einer anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist der Schneideinsatz zur einer Symmetrieebene
(M) im wesentlichen symmetrisch und weist zwei Sätze Schneidkanten (456', 456") auf beiden
Seiten der Symmetrieebene auf.
-
Erfindungsgemäß wird ein Schneideinsatz (14)
zur Verwendung mit der erfindungsgemäßen Schneidwerkzeuganordnung
(10) bereitgestellt, wobei der im wesentlichen zylindrische
Abschnitt mit drei sich axial erstreckenden Rippen versehen ist, wobei
zwei der drei sich axial erstreckenden Rippen (50, 52)
radiale äußerste Bereiche
aufweisen, die auf einer zylindrischen Hülle mit einem Durchmesser D2 liegen,
die als Achse die Längsachse
B aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Abschnitt
der Kante eine Schneidkante (56) bildet, eine der drei
sich axial erstreckenden Rippen (54) einen radial äußersten
Bereich aufweist, der auf einer zylindrischen Hülle mit einem Durchmesser D3
liegt, und wobei der Durchmesser D3 größer als der Durchmesser D2
ist.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist
der Schneideinsatz (14) mit einer sich axial erstreckenden,
zentral angeordneten Durchbohrung (66) versehen.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung sind die drei sich axial erstreckenden Rippen
(50, 52, 54) bezüglich der Achse 8 mit
120° winkelig
zueinander angeordnet.
-
Ferner ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung die erste Anordnungsfläche (62)
eben.
-
Desweiteren ist erfindungsgemäß der radiale Vorsprung
(46) angrenzend an die erste Anordnungsfläche (62)
und quer dazu mit einer zweiten Anordnungsfläche (64) versehen.
-
Gemäß einer spezifischen Anwendung
der vorliegenden Erfindung liegt die sich axial erstreckende erste
Anordnungsfläche
des Schneideinsatzes in der Form einer im wesentlichen V-förmigen Vorwölbung (143)
vor.
-
Gemäß einer anderen spezifischen
Anwendung der vorliegenden Erfindung ist die sich axial erstreckende
erste Anordnungsfläche
(343) des Schneideinsatzes konvex.
-
Gemäß einer anderen spezifischen
Anwendung der vorliegenden Erfindung ist die sich axial erstreckende
erste Anordnungsfläche
(243) des Schneideinsatzes konkav.
-
Erfindungsgemäß weist der Schlitz (26)
einen Rand (29) und einen inneren Abschnitt (31)
auf, wobei der Schlitz von seinem Rand nach hinten zu seinem inneren
Abschnitt hin schräg
verläuft.
-
Erfindungsgemäß wird eine Schneidwerkzeuganordnung
(10) bereitgestellt, die einen Schneideinsatzhalter (12)
und einen Schneideinsatz (14) aufweist, wobei der Schneideinsatzhalter
einen Körperabschnitt
(16) und einen Einsatzhalteabschnitt (18) aufweist,
wobei der Einsatzhalteabschnitt eine im wesentlichen zylindrische
Innenfläche
(32) mit einem Durchmesser D1 und einer Längsachse
A aufweist;
wobei der Einsatzhalteabschnitt (18) einen
festen Abschnitt (22), der mit dem Körperabschnitt (16)
verbunden ist, und eine sich axial erstreckende Klemmbacke (24)
aufweist, die eine radial liegende Klemmfläche (42) aufweist,
wobei die sich axial erstreckende Klemmbacke (24) mit dem
festen Abschnitt (22) auf einer Seite längs einer sich axial erstreckenden Verbindungsstelle
(25) verbunden ist und vom festen Abschnitt (22)
auf der anderen Seite längs
eines sich axial erstreckenden freien Endes (30) durch
eine sich axial erstreckende Öffnung
(27) getrennt ist, wobei die sich axial erstreckende Öffnung (27)
durch das freie Ende (30) der Klemmbacke (24)
auf einer Seite und durch eine sich axial erstreckende erste Anordnungsfläche (36)
des festen Abschnitts (22), der an die Innenfläche (32)
angrenzt, auf einer gegenüberliegenden
Seite begrenzt ist;
wobei der Schneideinsatz (14)
einen im wesentlichen zylindrischen Abschnitt (44) aufweist,
der eine Längsachse
B und einen sich axial erstreckenden radialen Vorsprung (46)
aufweist, der damit verbunden ist, wobei der radiale Vorsprung obere
und untere Flächen
(55, 62) aufweist, die mit dem zylindrischen Abschnitt
(44) verbunden sind und durch eine Seitenfläche (57)
getrennt sind, wobei sich die obere Fläche (55) und die Seitenfläche (57)
an einer Kante treffen, von der mindestens ein Abschnitt eine Schneidkante (56)
bildet, und die untere Fläche
(62) eine erste Anordnungsfläche bildet; und
wobei
der Schneideinsatz (14) im Einsatzhalteabschnitt (18)
angeordnet ist, wobei der sich axial erstreckende radiale Vorsprung
(46) aus der sich axial erstreckenden Öffnung (27) vorsteht
und die erste Anordnungsfläche
(62) des Schneideinsatzes an die erste Anordnungsfläche (36)
des Einsatzhalteabschnitts (18) anstößt, dadurch gekennzeichnet,
daß die
Klemmbacke (24) vom Körperabschnitt
(16) durch einen Schlitz (26) getrennt ist, elastisch
relativ zum festen Abschnitt (22) verschiebbar ist und
der Schneideinsatz (14) mittels einer elastischen radialen
Kraft in der richtigen Lage geklemmt wird, die durch die Klemmfläche (42)
der Klemmbacke (24) auf den im wesentlichen zylindrischen
Abschnitt (44) des Schneideinsatzes (14) ausgeübt wird,
und wobei in einer ersten Klemmposition die Klemmfläche (42)
der Klemmbacke (24) auf einer zylindrischen Hülle liegt, die
einen zweiten Durchmesser (D2) aufweist, wobei in einer zweiten
Klemmposition die Klemmfläche
(42) der Klemmbacke (24) auf einer zylindrischen
Hülle liegt,
die einen dritten Durchmesser (D3) aufweist und wobei der dritte
Durchmesser größer als
der zweite Durchmesser ist.
-
Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
-
Für
ein besseres Verständnis
der vorliegenden Erfindung und um zu zeigen, wie sie in der Praxis ausgeführt werden
kann, wird nun auf die beigefügten
Zeichnungen Bezug genommen. Es zeigen:
-
1 eine
perspektivische Teilansicht einer erfindungsgemäßen Schneidwerkzeuganordnung;
-
2 eine
Ansicht mit aufgelösten
Einzelteilen der Schneidwerkzeuganordnung der 1;
-
3 eine
Endansicht des Einsatzhalteabschnitts der 2 mit dem darin angeordneten Schneideinsatz
vor einer Rotation des Schneideinsatzes;
-
4 eine
Endansicht des Einsatzhalteabschnitts der 2 mit dem darin geklemmten Schneideinsatz;
-
5 eine
Draufsicht des vorderen Abschnitts der Schneidwerkzeuganordnung
der 1;
-
6 eine
perspektivische Ansicht mit aufgelösten Einzelteilen einer anderen
Ausführungsform eines
erfindungsgemäßen Einsatzhalteabschnitts, wobei
die erste Anordnungsfläche
eine V-förmige Hohlkehle
aufweist und der Schneideinsatz eine komplementäre V-förmige Vorwölbung aufweist;
-
7 eine
perspektivische Ansicht mit aufgelösten Einzelteilen einer anderen
Ausführungsform eines
erfindungsgemäßen Einsatzhalteabschnitts, wobei
die erste Anordnungsfläche
konvex ist und der Schneideinsatz eine komplementäre konkave
Fläche aufweist;
-
8 eine
perspektivische Ansicht mit aufgelösten Einzelteilen einer anderen
Ausführungsform eines
erfindungsgemäßen Einsatzhalteabschnitts, wobei
die erste Anordnungsfläche
konkav ist und der Schneideinsatz eine komplementäre konvexe
Fläche aufweist;
-
9 eine
schematische Endansicht des erfindungsgemäßen Einsatzhalteabschnitts
mit einem darin angebrachten doppelseitigen Schneideinsatz;
-
10 eine
Ansicht mit aufgelösten
Einzelteilen einer erfindungsgemäßen Schneidwerkzeuganordnung,
wobei der Schneideinsatzhalter eine zentral angeordnete Bohrung
und der Schneideinsatz eine Durchbohrung aufweist;
-
11 eine
perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Schneideinsatzes mit einem
erweiterten hinteren zylindrischen Abschnitt;
-
12 eine
perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Innendrehschneidwerkzeugs.
-
Detaillierte Beschreibung
der Erfindung
-
Zuerst wird die Aufmerksamkeit auf
die 1 bis 5 gelenkt. Wie gezeigt, weist
eine Schneidwerkzeuganordnung
10 einen Schneideinsatzhalter 12 und
einen darin angebrachten Schneideinsatz 14 auf. Der Schneideinsatzhalter 12 weist
einen Körperabschnitt 16 und
in einem vorderen Abschnitt 20 desselben einen Einsatzhalteabschnitt 18 auf.
Der Einsatzhalteabschnitt weist eine Längsachse A auf, und weist einen
festen Abschnitt 22, der integral mit dem Körperabschnitt
verbunden ist, und eine sich axial erstreckende Klemmbacke 24 auf,
die mit dem festen Abschnitt auf einer Seite längs einer sich axial erstreckenden
Verbindungsstelle 25 verbunden ist. Eine sich axial erstreckende Öffnung 27 trennt
zwischen einem freien Ende 30 der Klemmbacke und einer
sich axial erstreckenden, tangential gerichteten Fläche 36,
wobei sie eine erste Anordnungsfläche bildet. Die Klemmbacke 24 ist
vom Werkzeugkörper 16 durch einen
Schlitz 26 getrennt. Wie in 5 zu
sehen ist, verläuft
der Schlitz 26 schräg,
so daß die
Breite W1 der Klemmbacke 24, die an den Boden 28 des
Schlitzes 26 angrenzt, d.h. an der Verbindungsstelle 25, größer als
die Breite W2 ihres freien Endes 30 ist. Außerdem verläuft der
Schlitz 26, wie in den 2 und 5 am besten zu sehen ist,
von seinem Rand 29 schräg
nach hinten zu seinem inneren Abschnitt 31.
-
Wie in 3 gezeigt,
weist die Klemmbacke 24 im Bereich der Verbindungsstelle 25 eine
Dicke T1 und am freien Ende 30 eine Dicke T2 auf, wobei
T1 größer als
T2 ist. Daher verjüngt
sich die Klemmbacke 24 zu ihrem freien Ende 30 sowohl
in der Breite als auch Dicke, wodurch eine bessere Steifigkeit des elastischen
Abschnitts ermöglicht
wird.
-
Der feste Abschnitt 22 weist
eine Innenfläche 32 und
einen äußeren Abschnitt 34 auf.
Der äußere Abschnitt 34 weist
eine erste Anordnungsfläche 36, die
an die Innenfläche 32 angrenzt,
und eine ebene, im wesentlichen axial gerichtete, zweite Anordnungsfläche 38 auf,
die an die erste Anordnungsfläche 36 angrenzt.
In der in 2 gezeigten
Ausführungsform bildet
die erste Anordnungsfläche
eine tangentiale Anstoßfläche, und
die zweite Anordnungsfläche
ist senkrecht dazu und bildet eine axiale Anstoßfläche. Die Innenfläche 32 liegt
auf einer zylindrischen Hülle des
Durchmessers D1, die als Achse die Achse A aufweist.
-
Die Klemmbacke 24 weist
auf ihrer Innenseite längs
ihrer gesamten Breite eine sich axial erstreckende Hohlkehle 40 auf.
Die Hohlkehle 40 verschmilzt an einer Seite derselben mit
der inneren Anstoßfläche 32 und
auf der anderen Seite derselben mit einer Klemmfläche 42 nahe
dem freien Ende 30 und entfernt vom festen Abschnitt 22.
Die Klemmfläche 42 liegt
auf derselben zylindrischen Hülle
wie jene der inneren Anstoßfläche 32.
-
Der Schneideinsatz 14 weist
einen im wesentlichen zylindrischen Abschnitt 44 auf, der
eine Längsachse
B und einen sich axial erstreckenden radialen Vorsprung 46 aufweist.
Der zylindrische Abschnitt weist drei sich axial erstreckende Rippen 50, 52 und 54 auf,
die vorzugsweise bezüglich
der Achse B voneinander um 120° winkelig
versetzt sind. Der radial äußerste Bereich
jeder der ersten und zweiten Rippen 50 bzw. 52 bildet Anstoßflächen zum
Anstoßen
an die Innenfläche 32 des
festen Abschnitts 22, und liegt auf einer zylindrischen
Hülle mit
einem Durchmesser D2 und weist als Achse die Längsachse B auf. Der Durchmesser
D2 ist vorzugsweise gleich D1. Der radial äußerste Bereich der dritten Rippe 54 bildet
eine Klemmanstoßfläche, an
die die Klemmfläche 42 der
Klemmbacke 24 anstoßen
soll, und liegt auf einer zylindrischen Hülle mit einem Durchmesser D3,
der größer als
D1 ist.
-
Der sich axial erstreckende radiale
Vorsprung 46 weist jeweils obere und untere Flächen 55, 62 auf,
die mit dem zylindrischen Abschnitt 44 verbunden sind und
durch eine Seitenfläche 57 getrennt sind.
Am radialen Endpunkt des radialen Vorsprungs 46 ist eine
Schneidkante 56 zwischen einer Spanfläche 58 in der oberen
Fläche 55 und
einer Freifläche 60 in
der Seitenfläche 57 definiert.
Die untere Fläche 62 am
radialen Vorsprung 46 ist eben, im wesentlichen tangential
gerichtet und bildet eine erste Anordnungsfläche des Schneideinsatzes. Der
hintere Abschnitt der Seitenfläche 57 ist
eben, im wesentlichen axial gerichtet und bildet eine zweite Anordnungsfläche 64 des
Schneideinsatzes. In der in 2 gezeigten
Ausführungsform
bildet die erste Anordnungsfläche 62 eine
tangentiale Anstoßfläche des Schneideinsatzes
und ist senkrecht zur zweiten Anordnungsfläche 64, die eine axiale
Anstoßfläche des Schneideinsatzes
bildet.
-
Der Schneidwerkzeuganordnung 10 der
vorliegenden Erfindung ist bei Kleindurchmesser-Schneidwerkzeugen,
die Innendreharbeiten ausführen,
besonders nützlich.
Solche Werkzeuge werden innerhalb von Bohrungen verwendet, die einen Innendurchmesser
im Bereich von 3 mm bis 6 mm aufweisen. Der Einsatzhalteabschnitt 18 weist
einen Durchmesser TD im Bereich von 3 bis 6 mm, vorzugsweise etwa
4 mm auf. Die Gesamtabmessung ID des Einsatzes liegt im Bereich
von 2 bis 6 mm und vorzugsweise im Bereich von 3 bis 5 mm.
-
Die Aufmerksamkeit wird nun auf die 6, 7 und 8 gelenkt,
die drei weitere Ausführungsformen der
Erfindung zeigen. Diese Ausführungsformen
sind besonders nützlich
für Schneidarbeiten,
bei denen nach vorn gerichtete axiale Kräfte darauf abzielen, den Schneideinsatz
aus dem Einsatzhalteabschnitt herauszuziehen.
-
Alle drei Ausführungsformen beruhen darauf,
die ebenen tangentialen Anstoßflächen 36 und 62 durch
nicht-ebene Flä chen
zu ersetzen. Da die nicht-ebenen Anstoßflächen von sich aus sowohl tangentiale
als auch axiale Anstoßflächenkomponenten
enthalten, ist die axiale Anstoßfläche 38,
die in 2 gezeigt wird,
für diese
drei Ausführungsformen nicht
erforderlich. In 6 ist
die ebene tangentiale Anstoßfläche 36 durch
eine sich axial erstreckende, im wesentlichen tangential liegende
V-förmige
Hohlkehle 135 ersetzt, die einen zentralen Abschnitt 137 und
jeweilige hintere und vordere Randabschnitte 139 und 141 aufweist,
und die ebene tangentiale Anstoßfläche 62 ist
durch eine komplementäre,
sich axial erstreckende, im wesentlichen tangential liegende, im
wesentlichen V-förmige
Vorwölbung 143 ersetzt, die
einen zentralen Abschnitt 145 und jeweilige hintere und
vordere Randabschnitte 147 und 149 aufweist. In 7 ist die ebene tangentiale
Anstoßfläche 36 durch
eine sich axial erstreckende, im wesentlichen tangential liegende,
konvexe Fläche 235 ersetzt,
und die ebene tangentiale Anstoßfläche 62 ist durch
eine sich axial erstreckende, im wesentlichen tangential liegende,
konkave Fläche 243 ersetzt,
die so geformt ist, daß sie
zur konvexen Fläche 235 paßt. In 8 ist die ebene tangentiale
Anstoßfläche 36 durch
eine sich axial erstreckende, im wesentlichen tangential liegende,
konkave Fläche 335 ersetzt,
und die ebene tangentiale Anstoßfläche 62 ist
durch eine sich axial erstreckende, im wesentlichen tangential liegende,
konvexe Fläche 343 ersetzt,
die so geformt ist, daß sie
zur konkaven Fläche 335 paßt.
-
9 zeigt
die Anwendung der vorliegenden Erfindung auf einen doppelseitigen
Schneideinsatz 414, der in einen Schneideinsatzhalter 412 geklemmt ist.
Der Schneideinsatz 414 ist in seinem Aufbau ähnlich zum
Schneideinsatz 14, mit der Ausnahme, daß er im wesentlichen zu einer
Symmetrieebe ne M symmetrisch ist. Der Schneideinsatz 414 weist
zwei Sätze
Schneidkanten 456', 456" auf beiden
Seiten der Symmetrieebene M, und symmetrisch bezüglich der Symmetrieebene M,
zwei Sätze
erster Anstoßflächen 450', 450", zweiter Anstoßflächen 452', 452" und Klemmanstoßflächen 454`, 454" auf. Wenn der Schneideinsatz 414 in
den Schneideinsatzhalter 412 geklemmt ist, wobei die Schneidkante 456' die wirksame
Schneidkante ist, befindet sich nur ein Satz der Anstoßflächen 450', 452', 454' in einer anstoßenden Position,
während
der andere Satz 450", 452", 454" frei bleibt.
-
Die Aufmerksamkeit wird nun 10 zugewendet, die eine
andere Ausführungsform
der Schneidwerkzeuganordnung zeigt, in der der Schneideinsatz mit
einer sich axial erstreckenden, zentral angeordneten Durchbohrung 66 versehen
ist, und der Schneideinsatzhalter 12 mit einer zugehörigen zentral
angeordneten Bohrung 43 versehen ist, die sich in die Rückwand 45 des
Einsatzhalteabschnitts 18 erweitert. Wie unten detaillierter
beschrieben wird, können
die Bohrungen 66 und 43 während des Zusammenbaus und
der Demontage der Schneidwerkzeuganordnung genutzt werden. Die Bohrungen 66 und 43 können auch
als Kühlflüssigkeitskanäle dienen.
-
11 zeigt
eine weitere Ausführungsform eines
Schneideinsatzes der Erfindung, in dem der sich axial erstreckende
zylindrische Abschnitt 44 um einen Betrag DL über den
sich axial erstreckenden radialen Vorsprung 46 hinaus erstreckt.
Für diese
besondere Ausführungsform
wird die Rückwand 45 des Einsatzhalteabschnitts 18 entsprechend
um einen Betrag DL ausgespart. Diese Ausführungsform gewährt der
Schneidwerkzeuganordnung zusätzliche Stabilität, sollte
die Klemmkraft, die auf den Schneideinsatz ausgeübt wird, schwächer werden.
-
Der Zusammenbau der Schneidwerkzeuganordnung 10 wird
nun bezüglich
des Schneideinsatzes 14 und des Schneideinsatzhalters 12 beschrieben,
die in den 1 bis 5 gezeigt werden. Zuerst wird
der zentrale Abschnitt 44 vor dem Einsatzhalteabschnitt 18 koaxial
mit der Achse A angeordnet und so orientiert, daß die Rippe 54 mit
der Hohlkehle 40 ausgerichtet ist. Danach wird der Schneideinsatz 14 in
den Einsatzhalteabschnitt 18 des Schneideinsatzhalters
eingeführt,
bis die tangentiale Anstoßfläche 62 des
radialen Vorsprungs 46 der tangentialen Anstoßfläche 36 des äußeren Abschnitts 34 gegenüberliegt,
was in dieser Ausführungsform
durch das Anstoßen
der axialen Anstoßfläche 64 an
die axiale Anstoßfläche 38 erreicht
wird. Die Geometrie der Hohlkehle 40 ist so gestaltet,
daß sie
die Rippe 54 darin frei aufnehmen kann. In dieser Position
ist die Rippe 52 des zentralen Abschnitts 44 außerhalb
der Innenfläche 32 angeordnet
und der gesamte Schneideinsatz 14 ist innerhalb des Einsatzhalteabschnitts 18 frei
verschiebbar. Schließlich
wird der Schneideinsatz 14 in einer Richtung im Uhrzeigersinn
gedreht, wie durch den Pfeil F in 3 gezeigt,
bis die tangentiale Anstoßfläche 62 des
radialen Vorsprungs 46 an die tangentiale Anstoßfläche 36 des
festen Abschnitts 22 anstößt. In dieser Position stoßen die
Rippen 50 und 52 an die Innenfläche 32 an,
und die Klemmfläche 42 stößt an die
Rippe 54 an, wodurch der Schneideinsatz in den Einsatzhalteabschnitt
geklemmt wird.
-
Infolge der Tatsache, daß die Rippe 54 auf einer
zylindrischen Hülle
mit dem Durchmesser D3 liegt, der größer als der Durchmesser D1
ist, auf dem die Klemmfläche 42 liegt,
wird die Klemmbacke 24 radial nach außen verschoben, wodurch ein
elastisches Einklemmen am Schneideinsatz 14 bewirkt wird.
Folglich wird der Schneideinsatz 14 sicher in den Einsatzhalteabschnitt 18 geklemmt.
Das Entfernen des Schneideinsatzes 14 wird in der umgekehrten
Reihenfolge ausgeführt.
-
Es wird deutlich sein, daß der Zusammenbau einer
Schneidwerkzeuganordnung, die Schneideinsätze und zugehörige Schneideinsatzhalter
aufweist, die in den 6, 7 und 8 gezeigt werden, in ähnlicher Weise ausgeführt wird.
-
Der Zusammenbau der Schneidwerkzeuganordnung,
wie er verfahrenstechnisch oben beschrieben wird, erfordert die
Verwendung eines Einsatzmontageschlüssels. Dies ist der Fall, da
der Schneideinsatz gewöhnlich
sehr klein ist und daher schwierig zu handhaben. Außerdem muß, wenn
der Schneideinsatz in den Einsatzhalteabschnitt geklemmt wird, ein
Drehmoment auf den Schneideinsatz ausgeübt werden, um die Klemmbacke
zwangsweise radial nach außen
zu verschieben. Dieses Drehmoment ist normalerweise größer als
das Drehmoment, das normalerweise ohne die Verwendung eines Werkzeugs
ausgeübt
werden kann. Entsprechend erfordert die Demontage einer Schneidwerkzeuganordnung,
d.h. das Entfernen des Schneideinsatzes aus einem Schneideinsatzhalter,
die Verwendung eines Einsatzentfernungsschlüssels.
-
12 zeigt
eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Innenschneidwerkzeugs 700.
Das Schneidwerkzeug 700 ist mit einer Öffnung 702 im vorderen
Abschnitt des Schneideinsatzhalters 704 versehen, um den
Durchgang einer Kühlflüssigkeit
durch den Schneideinsatzhalter zu ermöglichen. Falls notwendig, könnte die
Kühlflüssigkeit
auch durch die Durchbohrung 706 im Schneideinsatz 708 angewendet
werden.
-
Obwohl die vorliegende Erfindung
in einem bestimmten Ausmaß an
Ausführlichkeit
beschrieben worden ist, sollte verstanden werden, daß verschiedene
Abänderungen
und Modi fikationen innerhalb des Rahmens der Erfindung vorgenommen
werden könnten,
wie sie im folgenden beansprucht wird.