DE3590701C2 - Planfr{smesserkopf - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Planfräsmesserkopf mit einem Messerkopfgrundkörper, in dem mehrere Schneidenträger befestigbar sind, wobei jedem Schneidenträger eine einen Gewindetrieb umfassende Stelleinrichtung zu seiner genauen Einstellung in Richtung der Messerkopfdrehachse zugeordnet ist. Ein solcher Planfräsmesserkopf ist aus E. G. Konovalov u. a. "Progressivnya skhemy rotatsionnogo rezania metallov" (Fortschrittliche Verfahren der Rotationszerspanung von Metallen), Verlag "Nauka i tekhnika", Minsk, 1972, S. 206 bekannt.

Die Stelleinrichtung ist bei dieser bekannten Ausbildung eine Schraube, deren Kopf sich über eine Scheibe auf dem Messerkopfgrundkörper abstützt und deren Gewindeschaft in den Schneidenträger greift und zusammen mit diesem eine Schraubenverbindung bildet. Bei der Drehung der Schraube kommt es zu einer Verschiebung des Schneidenträgers längs seiner Achse, und auf diese Weise wird die Einstellung der Schneiden durchgeführt.

Die Genauigkeit dieser Einstellung der Schneiden hängt von der Übersetzungszahl der Schraubenverbindung der Schraube mit dem Schneidenträger ab, also von der Gewindesteigung bzw. der Ganghöhe des Gewindes der Schraube. Je kleiner die Steigung und je größer der Durchmesser ist, um so größer ist das Übersetzungsverhältnis und um so genauer kann die Einstellung der Schneiden in einer Ebene werden. Da jedoch der Durchmesser und die Steigung des Gewindes bestimmte Grenzen haben, so sind auch der Genauigkeit der Schneideneinstellung bestimmte Grenzen gesetzt. Es können nur Genauigkeiten bis hinunter auf 0,05 mm erzielt werden, was bei erhöhten Anforderungen an die Bearbeitungsgüte und Genauigkeit unzureichend ist.

Überdies ist bei der bekannten Vorrichtung die axiale Steifigkeit der Schneiden unzureichend, insbesondere bei erhöhten Anforderungen infolge von Schlagbeanspruchungen des Fräsers beim Einschneiden in den Werkstückkörper und beim Austritt desselben aus dem Werkstückkörper. Das Gewinde der Schraubenverbindung erfährt dabei stark wechselnde Belastungen, die infolge der geringen Querschnittsfläche der Schraube, welche diese Belastungen aufnimmt, Vibrationen der Schneiden hervorrufen, was zur Verschlechterung der Güte der bearbeiteten Oberfläche und zur Herabsetzung ihrer Ebenheit, d. h. der Genauigkeit, besonders an den Werkstückrändern führt, wo die Schläge auftreten.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Planfräsmesserkopfs, dessen Stelleinrichtungen für die Zustellung der Schneidenträger bei hoher Steifigkeit der Konstruktion eine feinfühlige, sehr genaue Einstellung ermöglichen.

Ausgehend von der eingangs vorausgesetzten Bauart wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jede Stelleinrichtung zur Einstellung der Schneidenträger aus einem zylindrischen Stift besteht, der eine unter einem Winkel zur Stiftachse verlaufende Abflachung und an seinem einen Ende einen Gewindeansatz aufweist, und daß der Stift mit seinem mittleren Abschnitt durch eine von parallelen Flächen begrenzte Durchbrechung des Schneidenträgers ragt und mit den beidseits gelegenen Endabschnitten in einer Bohrung des Messerkopfgrundkörpers sitzt, die unter einem Winkel zu den Begrenzungsflächen der Durchbrechung des Schneidenträgers verläuft, der dem Winkel der Abflachung des Stifts gleich ist.

Aus der DDR-PS 1 06 284 ist ein Fräser bekannt, dessen Schneidenhalterung mit Einstelleinrichtungen zusammenwirken, deren jede aus einem als Keilgetriebe wirkenden, mittels Gewindetrieb axial verstellbaren zylindrischen, in einer Bohrung geführten Einstellstück besteht, das mit einer nutartigen, unter einem Winkel zu seiner Verstellrichtung geneigten Keilfläche mit einer entsprechend geneigten Rückenfläche der Schneidenhalterung zusammenwirkt. Hier geht es um einen Messerkopf mit auf dessen Umfangsfläche verteilten Schneiden, die auf die genannte Weise zur Erzielung einer guten Rundlaufgenauigkeit feinfühlig zustellbar sind.

Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung des Planfräsmesserkopfes wird eine sehr genaue Einstellung der Schneiden in einer Ebene möglich, was wiederum die mit dem Planfräsmesserkopf erzielbare Bearbeitungsgüte und Bearbeitungsgenauigkeit entsprechend verbessert.

Außerdem erhöht der mit einer Abflachung versehene Stift, dessen mittlerer Abschnitt durch eine Durchbrechung des Schneidenträgers ragt und dessen Endabschnitte sich beidseits im Messerkopfgrundkörper abstützen, die axiale Steifigkeit der Schneiden, weil der Stift außer seiner Hauptfunktion, die Schneiden in einer Ebene einzustellen, auch als stabiler Anschlag für die Schneidenträger wirkt.

In einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung ist in jedem Schneidenträger außerhalb des Messerkopfgrundkörpers eine Durchbrechung mit nichtparallelen Flächen ausgearbeitet, mit denen der Kopf eines Spreizkörpers zusammenwirkt, welcher mittels eines Gewindeschafts unter elastischer Verformung des Schneidenträgers in Richtung der Messerkopfdrehachse längs der Durchbrechung verstellbar ist.

Dank einer solchen Vorrichtung zur zusätzlichen Einstellung der Schneiden sind Zustellbewegungen kleinster Größe beherrschbar und es können somit noch genauere Korrekturen eventuell doch noch vorhandener Abweichungen vorgenommen werden. Damit kann die Bearbeitungsgenauigkeit und -güte nochmals erhöht werden.

Nachfolgend wird die Erfindung durch die Beschreibung eines Ausführungsbeispiels an Hand der beigefügten Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigt

Fig. 1 die Gesamtansicht des Planfräsmesserkopfs;

Fig. 2 den Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1.

Der Planfräsmesserkopf besteht aus einem Messerkopfgrundkörper 1, in den mehrere - vorliegend vier - Schneidenträger 2 eingesetzt sind, deren jeder eine Schneide 3 trägt.

Jeder Schneidenträger hat eine noch näher zu beschreibende, einen Gewindetrieb umfassende Stelleinrichtung zu seiner genauen Einstellung in Richtung der Messerkopfdrehachse. Diese wirkt zusammen mit einer federnden Vorspanneinrichtung aus einer Spannschraube 4, deren Gewindeschaft in den Schneidenträger 2 eingedreht ist und deren Kopf sich unter Zwischenlage einer tellerförmigen Federscheibe 5 auf dem Messerkopfgrundkörper 1 abstützt. Diese Vorspanneinrichtung sucht bei Betrachtung von Fig. 2 somit, den Schneidenträger 2 im Messerkopfgrundkörper 1 nach oben zu ziehen.

Jede Stelleinrichtung besteht aus einem zylindrischen Stift 6 mit einer Abflachung 7, die unter einem Winkel α zur Stiftachse liegt, und mit einem als Gewindeansatz 8 ausgebildeten Ende. Auf diesem sitzen eine Scheibe 9 und eine Mutter 10, mittels deren der Stift 6 längsverstellbar ist.

Der mittlere Teil des Stifts 6 befindet sich in einer im Schneidenträger 2 ausgeführten Duchbrechung 11 mit parallelen Flächen 12 und 13. Die Enden des Stifts 6 liegen in einer Bohrung 14, die im Messerkopfgrundkörper 1 ebenfalls unter dem Winkel α zu den Flächen 12 und 13 der Durchbrechung 11 des Schneidenträgers 2 ausgeführt ist. Der auf diese Weise schräg zum Schneidenträger 2 liegende abgeflachte Stift 6 wirkt bei seiner Längsverschiebung als Keil, der wegen des kleinen Abflachungs- bzw. Schrägstellungswinkels α eine sehr feinfühlige Zustellung der Schneide 3 in Richtung der Messerkopfdrehachse erlaubt. Eine Drehung der Mutter 10 und damit eine Längsverschiebung des Stifts 6 um eine Gewindeganghöhe wird umgesetzt in eine sehr kleine Zustellbewegung der Schneide 3, was eine sehr genaue Einstellung und demnach die Erzielung einer bearbeiteten Oberfläche von höherer Genauigkeit und Güte gewährleistet.

Eine zusätzliche Feineinstellungsvorrichtung besteht aus einem Spreizkörper, der in einer außerhalb des Messerkopfgrundkörpers 1 gelegenen Durchbrechung 19 des Schneidenträgers 2 mit nichtparallelen Flächen 20, 21 verschieblich ist. Der Spreizkörper hat einen Kopf 15 und einen Gewindeschaft 16, auf den eine Scheibe 17 und eine Mutter 18 aufgesetzt sind. Mit dieser kann der Kopf 15 längs der Durchbrechung 19 verstellt werden, wobei seine Seitenflächen 22 und 23 mit den nichtparallelen Flächen 20 und 21 unter Auseinanderspreizung derselben zusammenwirken.

Zum Gebrauch wird der beschriebene Planfräsmesserkopf in einer (nicht abgebildeten) Werkzeugmaschine eingespannt und grob voreingestellt. Dann führt man mit Hilfe der Schrauben 4 und einer (nicht gezeigten) flachen Platte eine genaue Einstellung der Schneiden 3 durch. Dazu bringt man auf dem Arbeitstisch der Werkzeugmaschine ein Anzeigegerät der erforderlichen Meßgenauigkeit an, welches einen Planmeßaufsatz besitzt. Man führt die erste Schneide 3 an den Meßaufsatz heran und fixiert die Anzeige des Anzeigegeräts. Diese Operation wiederholt man für die übrigen Schneiden 3. Wenn sich die Anzeigen des Anzeigegeräts voneinander unterscheiden, so verschiebt man durch Drehen der Mutter 10 den Stift 6, dessen Abflachung 7 auf die Fläche 12 drückt und den Schneidenträger 2 entgegen der Wirkung der Tellerfeder 5 in Richtung der Messerkopfdrehachse zustellt. Nach der Anzeige des Anzeigegeräts kann eine Einstellgenauigkeit von 0,003 mm erreicht werden. Hiernach nimmt man die Befestigung der Schneidenträger 2 im Messerkopfgrundkörper 1 vor.

Bei dieser Befestigung der Schneidenträger 2 kann es zu einer neuerlichen Abweichung von der Sollage kommen. Zur Beseitigung dieser Abweichung sowie zum Zwecke einer zusätzlichen genaueren Einstellung der Schneiden 3 verschiebt man durch Drehen der Mutter 18 den Spreizkopf 15, welcher mit seinen Seitenflächen 22 und 23 mit den nichtparallelen Ebenen 20 und 21 des Hohlraumes 19 zusammenwirkt und den Schneidenträger 2 elastisch verformt, so daß eine nochmalige kleine Korrekturverschiebung der Schneide 3 zustande kommt. Die Größe dieser Verschiebung ist dermaßen gering, daß sie es ermöglicht, die Schneiden 3 in einer Ebene mit einer Genauigkeit bis zu 0,001 mm einzustellen.

Danach kann die Bearbeitung der Werkstücke stattfinden. Dabei ist der Planfräsmesserkopf einfach aufgebaut, fertigungsgerecht, betriebszuverlässig und schwingungsfest. Dank der besonders genauen Einstellung der Schneiden und ihrer hohen axialen Steifigkeit ist die Erzielung einer Abweichung von der Ebenheit der bearbeiteten Oberfläche von höchstens 0,01 mm je 100 mm Länge und einer Rauhigkeit von höchstens R = 0,63 µm möglich.

Claims (2)

1. Planfräsmesserkopf mit einem Messerkopfgrundkörper (1), in dem mehrere Schneidenträger (2) befestigbar sind, wobei jedem Schneidenträger eine einen Gewindetrieb umfassende Stelleinrichtung zu seiner genauen Einstellung in Richtung der Messerkopfdrehachse zugeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, daß jede Stelleinrichtung zur Einstellung der Schneidenträger (2) aus einem zylindrischen Stift (6) besteht, der in seinem mittleren Abschnitt eine unter einem Winkel (α) zur Stiftachse verlaufende Abflachung (7) und an seinem einen Ende eine Gewindeansatz (8) aufweist, und
daß der Stift (6) mit seinem mittleren Abschnitt durch eine von parallelen Flächen (12, 13) begrenzte Durchbrechung (11) des Schneidenträgers (2) ragt und mit den beidseits gelegenen Endabschnitten in einer Bohrung (14) des Messerkopfgrundkörpers (1) sitzt, die unter einem Winkel (α) zu den Begrenzungsflächen (12, 13) der Durchbrechung (11) des Schneidenträgers (2) verläufft, der dem Winkel (α) der Abflachung (7) des Stifts (6) gleich ist.

2. Planfräsmesserkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Schneidenträger (2) außerhalb des Messerkopfgrundkörpers (1) eine Durchbrechung (19) mit nichtparallelen Flächen (20, 21) ausgearbeitet ist, mit denen der Kopf (15) eines Spreizkörpers zusammenwirkt, welcher mittels eines Gewindeschafts (16) unter elastischer Verformung des Schneidenträgers (2) in Richtung der Messerkopfdrehachse längs der Durchbrechung (19) verstellbar ist.