DE8528605U1

DE8528605U1 - Aus Halter und Hartmetallwendeschneidplatte bestehendes Werkzeug

Info

Publication number: DE8528605U1
Application number: DE19858528605
Authority: DE
Original assignee: FREY WERNER 7432 BAD URACH DE
Current assignee: FREY WERNER 7432 BAD URACH DE
Priority date: 1985-10-08
Filing date: 1985-10-08
Publication date: 1986-06-05

Description

Beschreibung

Aus Halter und Hartmetallwendeschneidplatte bestehendes werkzeug

Die Neuerung bezieht sich auf ein im wesentlichen aus Halter und Hartmetallwendeschneidplatte bestehendes Werkzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die derzeit praktizierte Fertigung von DrehmeiiJeln und rund- j laufenden Wendeplattenwerkzeugen ist wegen der geforderten geringen Toleranzen und der dadurch bedingten Fräszeiten fdr die Plattensitze aufwendig und teuer. Hinzukommen die insbesondere fur die Herstellung rundlaufender Werkzeuge kostpsieligen Kaschinen, die vier und in Extremfällen sogar fünf gleichzeitig verfahrbare Achsen benötigen.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, die bisher bekannte Möglichkeit eines spielfreien Sitzes fdr Hartmetallwendeschneidplatten nahezu mit Nulltoleranz zu gewährleisten und bei mehreren Werkzeugen oder mehreren Sitzen pro Werkzeug für alle Plattensitze gleichgut zu gestalten. Diese Aufgabe wird neuerungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 genannten Merkmale gelöst. Auf diese Weise sind Fertigungsfehler nahezu ausgeschlossen. Derlei Fehler ergaben sich im wesentlichen aus Toleranzen der Maschine und der Steuerung, ferner aus Toleranzen, die durch Maschinenerwärmung, Wechsel von verschlissenem Werkzeug (Meßfehler-), unterschiedlicher Härte im Gefdge des Werkstückes und dadurch bedingtes Herausdrücken des Werkzeuges aus

2.5 seiner vorbestimmten Schnittbahn sowie nicht zuletzt aus Toleranzen, die von menschlichen Fehlern resultieren. Da das Werkstück mit Hilie eines Meßinstruments in seiner Aufspannung ausgerichtet wird und das Gießen oder Spritzen der Plattensitze den nutsueziiisch letzen Arbeitsgang darstellt, können bei dem neuer ur.gsgeiaaßen Vorschlag die bescnriebenen Feller nxc.it mehr

auftreten. Mit der auf diese Weise nahezu erreichten Nulltoleranz wird außerdem die Standzeit erhöht, JJa sich die Ecken der Plattensitze nicht durch Fräsen, sondern nur durch Spritzen bzw. Gießen herstellen lassen, lassen sich auch die Längen der Anlageflächen der Plattensitze erhöhen. Insgesamt erhält man durch den neuerungsgeiuäßen Vorschlag trotz Wegfall teuerer Maschinenstunden geradezu optimal sichere, gleichmäßige sowie vergleichsweise preisgünstige Plattensitze.

Eine Weiterbildung der Neuerung ist Gegenstand des Anspruchs 2* Bei sich drehenden Werkzeugen ist die Wirkung des neuerungsgemäßen Vorschlags insofern besonders effektiv, da ihr Umfang - um ein Höchstmaß an Laufruhe zu erzielen - in der Regel mit möglichst vielen Schneiden versehen wird. Die Addition von Toleranzfehlem durch das Mehr an Schneiden wird hierbei gemäß der Neuerung einmal durch eine mögliche Vorfertigung des Werkstücks vor dem Gießen bzwo Spritzen der Plattensitze und zum anderen durch eine exakte Anlage der Hartmetallwendeschneidplatten über ihre gesainte Fläche an den Kunststoff— bzw. Kunstharzwänden erziel+.

Bei nur einer Sühneide bzw. Hartmetallwendeschneidplatte läuft ein Fräser nicht "rund", weil sich die Schneide bzw. Platte nur in einem Drehwinkel von 180 im Werkstück im Einsatz befindet und wep-gefräster Raum nicht mehr fräsbar ist. Der Fräser hackt dann, da er immer periodisch (drehzahlabhängig) in das werkstück eingreift bzw. auch wieder aus demselben herausfährt.

Von besonderem Vorteil ist sodann der Gegenstand des Anspruchs Für rundlaufende Werkzeuge werden hier die Herstellungskosten nocti zusätzlich dadurch reduziert, daji lediglich der Werkzeugkern aus Stahl besteht, während Spanraum und Schaft mit einer mehr oder minder dünnen Kunststoff- oder Kunstharzschicht überzogen sind, so daß ansonsten erforderliche Arbeite,«-? nge wie Rundscnleifen, Justieren und dgl- entfallen.

Auch der Gegenstand der restlichen Unteransprücne enthält Weiterbildungen der Neuerung,

Im folgenden werden an Hand einer Zeichnung Ausfdhrungsbeispiele der Neuerung näher erläutert, wobei die in den einzelnen Figursn einander entsprechenden Teile dieselben Bezugszeichen aufweiseno Es zeigt
5

Fig. 1 eine herkömmliche dreieck!'örmige Hartnetallwendeschneidplatte in Draufsicht,

Fig. 2 eine herkömmliche trapezförmige Hartmetallwendeschneidplatte in Draufsicht,

Fig. 3 einen Schnitt AB der Platte gemäß Fig. 2,

Fig. k die an einem feststellenden Werkzeug in herkömmlicher Weise befestigte Hartmetallwende

schneidplatte ,

Fig. 5 einen Schnitt AB des Werkzeugs gemäß Fig. k

im Bereich der an ihm befestigten Platte, 20

Fig. 6 die an einem Werkzeug über einen Kunststoffsitz befestigte Hartmetallwendeschneidplatte,

Fig. 7 einen Schnitt AB des Werkzeugs gemäß Fig. 6 im Bereich der an ihm befestigten Platte,

Fig. 8 eine herkömmliche (große) und eine umgearbei=

tete (kleine) Platte zum Vergleich ihrer Dimensionen übereinandergeschichtet - in Draufsicht, 30

Fig. 9 einen Schnitt AB der herkömmlichen und der umgearbeiteten Platte gemäß Fir. 8,

FigolO ein rundlaufendes WerKzeug mit zwei Schneiden und jeweils einer Platte pro Schneide,

Fig. 11 ein runrilaufendes Werkzeug fiir Schverzenspanung mit vier Schneiden und jeweils vier Platten pro Schneide,

• I ■ · · I ' · ■

a _t *·· ι > a · · I ·■··>■ '

Fig. 12 einen Schaftfräser mit zwei Schneiden jeweils fünf Platten pro Schneide,

Fig« 13 einen sogenannten Zweischneider gemäß

5 Fig« 10 mit Kühlmittelkanal im Kunststoff-

außenmantel und

Fig. 14 das Herstellungsprinzip eines Kunststoffaulienmant-els für runcllaufeTide Werkzeuse.

10

Die Fig* 1 und 2 zeigen mit je einer in Draufsicht dreieckförmigen bzw* trapezförmigen Hartmetallwendeschneidplatte 1 zwei Beispiele der vielfaltigen im Handel befindlichen Geometrien sol-I eher Platten. Wie der in Fig. 3 dargestellte Schnitt AB der

I 15 Platte gemäß Fig. 2 zeigt, sind die Platten durch einen seitlii chen Winkel, der in dem dargestellten Ausführungsbeispiel 6° be-

I trägt, keilförmig ausgebildet« Das Kopfteil des zugehörigen und

g aus Fig. k ersichtlichen Halters 3 besitzt hierfür eine den Ab-

I messungen der Platte angepaßte Ausnehmung k, deren Winkel je-

I; 20 doch geringfügig kleiner als derjenige der Platte ist und der I in vorliegendem Ausführungsbeispiel, wie auf Fi?. 5 ersichtlich,

?ji 5⁰ 30¹ beträgt. Diese Winkelandabe ist jedoch nur beispielhaft

I und differiert bei den auf dem Markt erhältlichen Ausführungs-

1 bei spielen ¹ZUm Teil erheblich. Durch ihr kegelförmig ausgebil-

ί 25 detes Durchsteckloch 2 wird die Platte 1 an dem Halter, der

I hier beispielsweise ein feststehender Drenmeißel ist, befestigt.

Die unterschiedlichen Winkel von Platte und Halter sowie die z" dem Durchsteckloch 2 zumeist auch noch geringfügig, z.B. um 0,2 nun, in Richtung Halterschaft 7 versetzte Gewinriebohrung 6 30 gewährleisten beim Verschraüben durch Anzug eine Toleranzen kompensierende spielfreie Anlage der Platte an den Wänden der Ausnehmung k. Insofern handelt es sich um bekannten Stand der Te chnik„

3"5 Der neuerungsgeinäße und in den Fiir„ 6 und 7 dargestellte Vorschlag setzt nun voraus, daß die herkömmliche Ausnehmung h (Figo h und 5) im Halter 3 mit Hilfe eines Fingerfräsers, der

einen geringfügig — z.B. um 1 ram - breiteren Durchmesser als die maximale Hattenbreite besitzt, in eine Nut h^l umgearbeitet und anschließend, eine herkömmliche Platte 1 in der Weise bearbeitet wurde, daß ihr ursprünglich größerer, z.B. 6° betragender Winkel, auf das geringfügig kleinere, z.B. 5° 30¹ betragende Winkelmaß (der herkömmlicnen Ausnehmung 4), zurückgeführt wurde. Das Größenverhältnis der ursprünglichen Platte 1 zu der umgestalteten Platte 1' veranschaulichen die Fig. 8 und 9, in denen die beiden Platten übereinander liegend bzw. in einem Schnitt AB durch diesen Aufbau hindurch dargestellt sind. Die aus magnetischem, vorzugsweise stark magnetischem Material bestehende Platte 1· wurde in die Nut W eingefügt, in der sie haftet und dennoch ausgerichtet werden kann. Mit Hilfe des aufgefangenen Durchstecklochs 2 wurde sodann in den Vutenboden

Ί5 das Loch 6 gebohrt, das mit einem entsprechenden Gewinde versehen ist. Die Toleranz beträgt hierfür - Ü,O5 mm. Anscnließend wurde die Platte 1' nochmals ausgerichtet, der durch ihre kleineren Dimensionen sowie die größeren der Nut U¹ bedinerte Zwischenraum 5 mit flüssigem Kunststoff oder Kunstharz ausgefüllt, wie dies in den Fig. 6 und 7 die feinere Schraffur im Bereich der Nut 4' veranschaulicht, und nach Aushärten des Kunststoffs die Platte 1' wieder entfernt, so daß in dem Kunststoifsitz mit geringfügig kleinerem Winkel eine herkömmliche Platte größerer Dimension durch Anzug den einleitend bescnriebenen sicheren Sitz erhält.

Die bisherigen Boisuiele be'ianrielten Falle, bei denen sich an einem ortsfesten Halter in Form eines Drenmeißels das Werkstück vorbeibewegt. Selbstverständlich läßt sich die Neuerung auch bei unirekehrten Verhältnissen anwenden, bei denen da«* Werkstück l»Ptsteht, während sich das Werkzeug, z.B. ein Iriiser, bewegt. i;inen solchen Frfiser mit zwei Schneiden und jewpils einer bzv/. 1 ini ►!fivtTitetnllwcmiPschneidplat . ) nro Schneide zeigen die Fig. 10 bzv. 12₀ her Fräser in Fdg. 11 v.ird für die ochwerzenspanung benötipt und besitzt vier Schneiden mit jeweiJs vier Platten pro Schneide. Im allgemeinen wird die Znnl der Sciinei-

,* ι ι ι ι ι * *

·· art

den durch den Umfang des Werkzeugs begrenzt; sie liegt etwa bei zwölf Schneiden und neun Platten pro Schneide als obere | Grenze ο Es versteht sich, daß bei anderen Ausführungsbeispielen auch andere Zahlen und Zahlenkombinationen von Schneiden und Platten auftreten können, ohne daß dadurch der Rahmen der Neuerung verlassen würde.

Ein solches Werkzeug muß, um es mit den in vorbeschriebener Weise umgearbeiteten Hartmetallwendeschneidplatten 1' bfcstücken zu können, vorgefertigt und mit Nuten 4¹ (tig. 7 und 8) verseilen sein. Das noch plattenlose Werkzeug wurde an seinem Schaft 7 in ein - zeichnerisch allerdings nicht dargestelltes optisches oder mechanisches Meßinstrument eingespannt und die benötigte Anzahl von umgearbeiteten und mit Trennmittel benetzten Platten I¹ (Fisr. 8 und 9) zweckinäßigerweise aus stark magnetischem Material, mit Hilfe des Meßinstruments in Kund- und Planlauf ausgerichtet, befestigt. Unter Verwendung der in den urnfrearbeiteten Platten 1 ' vorhandenen Durchstecklöcher 2 sind in den Nutenböden die Gewindebohrungen 6 vorgesehen. Das tferkstück ist vergütet und komplett endbearbeitet. Die durch die unbearbeiteten Platten 1' und Nuten h' bedingten Zwischenräume 5 1 sind mit Kunststoff oder Kunstharz gefüllt. Nac'i dem Aushärten f wurden die umgearbeiteten Platten entfernt und abschließend S-' die endgültigen Platten 1 größerer Dimension unter Anzug in ]

die Plattensitze gedruckt und verscliraubt. i

Um einen einwandfreien Einsatz bei gleichzeitig langer Lebensdauer der Hartmetallwendeschneidplattsn 1 zu gewährleisten, ist eine gezielte Zufuhr von Kühlenulsion erforderlich, üieselbe 3C wird über in Fig. I3 dargestellte Kühlmittelkanäle 8 bewerkstelligt, die im wesentlichen parallel zur Lf'nirsachse des l^rkzeiifs 3 verlaufend in seinem Auuenbcreich vorgesehen Bind. \j±e Kanäle können im vollen Material oder in oinein narhtr^flich ^m Umfang aulgebracnten und aus einem {rnoto-) Polymer, (Ριοΐυ-)Νο-

i 3*5 noiuer, Epoxidharz, Acrylharz oder Acrylheton bestehenden Kunststoff- oder Kurtsthfirzmantel 11 verlaufen*

Dem Mantelmaterial können bedarfsweise Füllstoffe, z.B. Kohlefaser!!, Glasfasern oder diverse Pulversorten, wie Granit-, Eisen-, Molybdän- oder martensitisches Gefügepulver, oder auch Mischungen dieser Materialien, beig-emengt sein. Mit diesen oder auch anderen Indikatoren lassen sich Kunststoffbzw. Kunstharzeigenschaften χιϊ der gewünschten Richtung beeinflussen. Die angegebenen Kunststoffe, Kunstharze und Be imen^Tunpen freiten für Ummantelung und Plattensitze in gleicher Weise. Es versteht sich, daß liier nur eine Stoffauswahl angegeben werden kann und andere vergleichbare Stoffe oder Stoffkombinationen von der Neuerung mitumfabt werden.

Claims

Werner Frey
7432 Bad Urach, MauchentalstraJJe 72

S chut zan s prü ehe

1. Aus Halter und Hartmetallwendeschneidplatte bestehendes Werkzeug, wobei die Platte einen keilförmigen Sitz und das Kopfteil des Halters zur Aufnahme der Platte eine ihrer Geometrie und Höhe angepaßte, hingegen im Vergleich zu ihrer Sitzschräge mit geringfügig kleinerem Gegenwinkel versehene Ausnehmung aufweist, in deren Bodenteil eine zu einem Durchsteckloch der Platte zwecks gegenseitiger Befestigung zentrische Gewindebohrung verläuft, dadurch gekennzeichnet , dan

a) das Kapitell des Halters (3) eine Nut (V) mit gegenüber der maximalen Plattenbreite geringfügig grauerem Durchmesser aufweist,

b) der aber die maximale Plattenbreite hinausgehende Zwischenraum (5) innerhalb dar Nut (V) einpn Kunststoff- oder Kunstharzmantel mit einer Schrage aufweist, eieren Gegenwinkel im Vergleich mit dei.i keilförmigen Sitz der herkömmlichen Hartmetallwendeschneidplatte (l) geringfügig kleiner ist und

c) in der verbleibenden Ausnehmung der Nut (V) eine in ihren Abmessungen geringlügig gröiJere nerkömrnlictie Platte (1) mittels Anzug befestigt ist.

ü. werkzeug nnch Anspruch 1, das dadurch gekennzeichnet ist, dall es in sich drehenden werkzeugen (3), z.Ii. jJrehmeiJJeln und l-rijsernjbefestigbar ist (Fig. 6 und 10 bis 12) .

3. Werkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß auf" dem z.B. mit magnetischen Platter. (I¹) bestückten Werkzeug (3) bis auf die überstellenden Schneidflächen ein Kunststoff— oder Kunstharzmantel (1 1) aufgebracht ist (Fig. I3).

k. Werkzeug nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet , daß im Außenbereich seines metallischen Kerns oder in dem Kunststoff- bzw. Kunstharzmantel (11) im wesentlichen zur Längsachse parallel verlaufen»'; Kühlmittelkanäle (8) für die Kühlung der Hartmetallwendescnneidplatten (i) vorgesehen sind (Fi?. 13)·

5. Werkzeug nach Anspruch 3 oder k, dadurch

«5 gekennzeichnet, daß das Mantelnaterdal aus

(Photo-) Polymeren, (Photo-) Monomeren, Epoxidharz, Acrylatharz oder Acrylbeton bestellte

6. Werkzeug nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daii in das Mantelmaterial die Werkstoffeigenschaften beeinflussende Füllstoffe, z.B. Kohlefasern, Glasfasern, Granitpulver, Eisenpulver, Iiolybdanpulver oder martensitisches Gefüge pulver, sinde