DE3918034C2

DE3918034C2 - Schneidwerkzeug für die Bearbeitung von Innen- und Außenkonturen an einem Werkstück

Info

Publication number: DE3918034C2
Application number: DE3918034A
Authority: DE
Inventors: Heiner Fees; Manfred Goetz
Original assignee: Mapal Fabrik fuer Praezisionswerkzeuge Dr Kress KG
Current assignee: Mapal Fabrik fuer Praezisionswerkzeuge Dr Kress KG
Priority date: 1989-06-02
Filing date: 1989-06-02
Publication date: 2000-11-02
Anticipated expiration: 2009-06-03
Also published as: DE3918034A1

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Schneidwerkzeug nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei einem bekannten Schneidwerkzeug dieser Gattung (DE-AS 16 02 854), das eine Bohrstange als Werkzeuggrundkörper hat, ist der Schneidplattenträger in einem im Querschnitt recht eckigen Querloch der Bohrstange eingesteckt und durch eine in der Bohrstange drehbar gelagerte Klemm schraube gegen die eine flache Seitenwand des Quer lochs gespannt. Zur radialen Einstellung des Schneid plattenträgers ist ein den vom Schneidplattenträger freigelassenen Bereich des Querlochs zentral durch setzender Gewindebolzen vorgesehen, der in eine Ge windebohrung im Schneidplattenträger eingreift und sich außen am Umfang der Bohrstange über ein Form stück abstützt. Zusätzlich dazu ist noch eine weitere Schraube vorgesehen, die ein Längsverschieben des Gewindebolzens verhindert und den Schneidplatten träger zusätzlich zu dem durch Anziehen der Klemm schraube hervorgerufenen Reibungsschluß gegen den Bearbeitungsdruck abstützt. Diese Ausführung ist nachteilig, weil der Schneidplattenträger nur quer zur Bohrstangenachse verstellt werden kann und sie sich daher für Komplettwerkzeuge zur gleichzeitigen Innen- und Außenrundbearbeitung nicht eignet.

Aus der DE 36 11 672 A1 ist ein Schneidplattenträger bekannt, der zur Positionierung und zum Abstützen ge gen einen Bearbeitungsdruck Druckstücke aufweist, die mittels eines Stellgliedes gegen eine der Seitenwand gegenüberliegende Stützwand drückbar sind. Die Druck glieder werden hier von verdrehbar gelagerten Zylin derstiften gebildet, die exzentrische Abschnitte auf weisen. Eine Positionierung erfolgt durch Verdrehen der Zylinderstifte, wobei die exzentrischen Abschnit te gegen die der Seitenwand der Schneidplatte gegen überliegende Stützwand gedrückt werden. Um die Zylin derstifte in ihrer gewollten Lage zu halten, sind diese durch eine Feder mit einer Federkraft zu beauf schlagen.

Aus der DE 27 60 226 C2 ist eine Spannvorrichtung zum Einspannen eines Schneidwerkzeuges bekannt, bei der mittels einer Druckkugel Verriegelungskugeln in Aus nehmungen gedrängt werden. Die Druckkugel wird hier bei durch ein Stellglied bewegt. Eine von dem Stell glied aufgebrachte Betätigungskraft wirkt hierbei axial - in Stellrichtung der Schraube gesehen - auf die Druckkugel.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Schneidwerkzeug der gattungsgemäßen Art zu schaffen, das in einfacher Weise exakt und zuverlässig positionierbar ist.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Schneidwerkzeug mit den im An spruch 1 genannten Merkmalen zeichnet sich durch eine kompakte Ausführung aus, die zudem auch die Möglich keit eröffnet, die Position der Schneidplatte bzw. des Schneidplattenträgers am Werkzeuggrundkörper in zwei Achsrichtungen einstellbar zu machen. Durch die flache Bauweise und die Möglichkeit, die Schneidplat te bzw. Schneidkante an einer frei zugänglichen Ecke des Schneidplattenträgers anzuordnen, eignet sich das erfindungsgemäß ausgebildete Werkzeug insbesondere auch für die Herstellung von Sacklochbohrungen und Stufenbohrungen sowie für die Bearbeitung von ebenen Ringschultern an einem Werkstück. Durch die gegenüber der bekannten Ausführung vergrößerte Auflagefläche des Schneidplattenträgers am Werkzeuggrundkörper kann das erfindungsgemäß ausgebildete Werkzeug auch höhere Haltekräfte aufbringen.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung ist ein Schneidwerkzeug geschaffen, bei dem mittels der Stellschraube das als Kugel ausgebildete Druckstück senkrecht zur Stützwand bewegt werden kann, bis die Einjustierung der Schneidplatte in seiner vorher bestimmten Position erfolgt. Eine Justierung der Kugel erfolgt durch die Stellschraube selber. Da durch, daß die Stellschraube, entsprechend der Stei gung des Gewindes der die Stellschraube aufnehmenden Gewindebohrung axial bewegt wird, und diese axiale Bewegung in eine zur Stellschraube gesehene radiale Bewegung des Druckstückes umgesetzt wird, kann eine genau definierte Anlage des Schneidplattenträgers erfolgen. Durch die mit der Kugel zusammenwirkende Stellschraube ergibt sich eine Selbstjustierung des kugelförmigen Stützkörpers durch die Stellschraube.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maß nahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen der Anord nung nach dem Hauptanspruch möglich.

Der Schneidplattenträger kann in zwei Richtungen ver stellt werden, wenn er gemäß den Merkmalen des An spruchs 3 ausgebildet und abgestützt ist. Zugleich ergibt sich eine große Auflagefläche am Werkzeug grundkörper und eine gute Zugänglichkeit sowohl zur Schneidplatte als auch zur Spannschraube, was die Handhabung des Werkzeugs beim Auswechseln und Posi tionieren der Spannplatte bzw. des Schneidplatten trägers erleichtert.

Wenn der Schneidplattenträger gemäß Anspruch 4 über drei Druckglieder am Werkzeuggrundkörper abgestützt ist, kann der Winkel und die Planparallelität der Schneidplatte bzw. Wendeschneidplatte eingestellt werden, d. h., es können Bohrungsdurchmesser, Boh rungslänge und Planparallelität nach der Erststück kontrolle nachgestellt werden.

Eine gute Zugänglichkeit der Stellschrauben ergibt sich mit den Merkmalen des Anspruchs 5.

Schneidwerkzeuge mit den Merkmalen der Ansprüche 6 und 7 zeichnen sich durch eine besonders flache Bauweise aus, weil eine den Schneidplattenträger übergreifende Wand des Werkzeuggrundkörpers entfallen kann.

Mit den Merkmalen der Ansprüche 8 und 9 wird erreicht, daß der Schneidplattenträger bei gelösten Einstellschrauben und nicht über seinen Umriß hervor stehenden Druckgliedern sich leicht an zwei im Winkel zueinander stehende Stützwände des Werkzeug grundkörpers angelegt werden kann.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Be schreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 ver größert eine Draufsicht auf ein Mehrfachwerkzeug für die Innen- und Außenrundbearbeitung mit mehreren erfindungsgemäß ausgebildeten Schneidplattenträgern, Fig. 2 die Draufsicht auf einen Schneidplattenträger mit Schneidplatte und den Nachbarbereich des Werk zeuggrundkörpers in gegenüber Fig. 1 weiter ver größertem Maßstab, Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III in Fig. 2 und Fig. 4 einer. Schnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 2.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Das Werkzeug hat einen Grundkörper 10, der mit mehreren Auflageflächen 12 (Fig. 2) für Kassetten 14 zur Innenrundbearbeitung und prinzipiell gleich aufgebauten Kassetten 16 zur Außenrundbearbeitung versehen ist. Jede Kassette 14, 16 weist eine das eigentliche Schneidelement bildende Schneidplatte 18 aus hochverschleißfestem Werkstoff und einem Plattenträger 20 auf, an welchem die Schneid platte 18 durch eine Schraube 22 festgespannt ist. Die Schneidplatte 18 sitzt auf einem vertieften Bereich 24 der freien Seitenwand 26 des Plattenträgers 20 auf, der an zwei Wandabschnitten 28, 29 in den nicht vertieften Seitenwandbereich übergeht. Die Wandabschnitte 28, 29 sind in einem dem Umrißprofil der Schneidplatte 18 entsprechenden Winkel zueinander angeordnet und stützen die an ihnen anliegende Schneidplatte 18 gegen Bearbeitungsdruck am Plattenträger 20 ab.

Der Plattenträger 20 ist ein flacher, quaderförmiger Körper, der durch eine Spannschraube 30 gegen die Auflagefläche 12 des Grund körpers 10 gespannt und an diesem befestigt ist. Die Spannschraube 30 tritt durch eine Bohrung 32 im Plattenträger 20 hindurch und ist mit einem Kopf 34 versehen, der an einer Ringschulter 36 angreift, die am Übergang von einem den Kopf 34 aufnehmenden Bohrungsabschnitt 38 größeren Durchmessers in einen den Gewindeschaft 40 der Schraube 30 aufnehmenden Bohrungsabschnitt 41 kleineren Durchmessers gebildet ist. Die Spannschraube 30 greift unmittelbar in eine Gewindebohrung 42 im Grundkörper 10 ein. Die Achse 44 der Bohrung 32 im Platten träger 20 und jene der Gewindebohrung 42 im Grundkörper 10 sind in einem Winkel a von etwa 70 Grad zur x- und y-Achse der Auflagefläche 12 am Grundkörper 10 geneigt und liegen in einer Ebene 46 (Fig. 2), die durch die Achse 44 und den der Schneidplatte 18 diagonal gegen überliegenden Eckbereich 48 des Plattenträgers 20 geht.

Zum Justieren des Plattenträgers 20 auf der Auflagefläche 12 des Grundkörpers 10 und Abstützen gegen Bearbeitungsdruck sind drei Kugeln 50 vorgesehen, die in Sackbohrungen 52 verschiebbar gelagert sind, welche an den beiden den Eckbereich 48 begrenzenden Seiten wänden 54, 56 des Plattenträgers 20 ausmünden. Die Auflagefläche 12 des Grundkörpers 10 ist vertieft gegenüber den angrenzenden Ober flächenbereichen des Grundkörpers 10 angeordnet und geht in diese an zwei Stützwänden 58, 60 über, die den Seitenwänden 54, 56 des aufge legten Plattenträgers 20 gegenüberstehen. In jede Sackbohrung 50 mündet eine im rechten Winkel dazu angeordnete und von der oberen Seitenwand 26 des Plattenträgers 20 ausgehende Gewindebohrung 62 ein, in welche je eine Stellschraube 64 eingedreht ist. Die Stell schrauben 64 sind je mit einem konisch sich verjüngenden Endab schnitt 66 versehen, der in die Sackbohrung 52 eintaucht und ab einer bestimmten Einschraubtiefe der Stellschraube 64 die Kugel 50 über das Umrißprofil des Plattenträgers 20 ein Stück weit heraus drückt. Der Mündungsrand 68 (Fig. 4) der Bohrung 52 ist nach dem Einstecken der Kugel 50 so nach innen verformt, daß die Kugel 50 nicht mehr aus der Bohrung 52 herausfallen kann.

Zum Einjustieren der Schneidplatte 18 in mit Bezug auf die Werkzeug achse 69 (Fig. 1) radialer und axialer Richtung kann zunächst bei zurückgedrehten Stellschrauben 64 und gelöster Spannschraube 30 der Plattenträger 20 an die beiden Stützwände 58, 60 des Grundkörpers 10 herangeschoben werden, was durch die Schräglage der Bohrungsachse 44 erleichtert wird. Sodann wird die Spannschraube 30 leicht angezogen und danach erfolgt das Einjustieren durch mehr oder weniger weites Eindrehen der Stellschrauben 64, wobei die Kugeln 50 den Platten träger 20 von den Stützwänden 58, 60 des Grundkörpers 10 an den betreffenden Stellen abdrücken und dadurch die Schneidkante 70 der Schneidplatte 18 in die gewünschte Lage bringen. Die Einstellung über die drei Kugeln 50 erfolgt zweckmäßig so, daß alle Kugeln unge fähr den gleichen Traganteil haben, d. h., die endgültige Lage der Schneidkante 70 soll so erreicht werden, daß die Einstellung über alle Stellschrauben 64 möglichst gleichmäßig erfolgt. Durch die Ver stellung wird die Vorspannkraft der Spannschraube 30 erhöht, die gegebenenfalls nach dem Einstellen noch etwas stärker angezogen werden muß, um den Plattenträger 20 am Grundkörper 10 fest anzu klemmen.

Um ein Eingraben der Kugeln 50 in die Stützwände 58, 60 des Grund körpers 10 zu verhindern, können die entsprechenden Bereiche des Grundkörpers 10 beispielsweise nitriert oder auf 60-62 HRC einsatzgehärtet sein.

Claims

1. Schneidwerkzeug für die Bearbeitung von Innen- und Außenkonturen an einem Werkstück mit mindestens einem Schneidplattenträger, der durch eine Spannschraube gegen eine Auflagefläche an einen Werkzeuggrundkörper gespannt ist und wenigstens einem zum Positionieren des Schneidplattenträgers auf der Auflagefläche und zum zusätzlichen Abstützen gegen Bearbeitungsdruck in der einjustierten Position dienenden, in mindestens einer an einer Seitenwand ausmündenden Bohrung ver schiebbar gelagertem Druckstück, das mittels eines Stellgliedes gegen eine der Seitenwand gegenüber liegende Stützwand des Werkzeuggrundkörpers drückbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckstück eine Kugel (50) ist, die durch eine einen konisch ver jüngten Endabschnitt (66) aufweisende, drehbar ge lagerte Stellschraube (64) senkrecht gegen die Stütz wand (58, 60) drückbar ist, wobei eine die Stell schraube (64) aufnehmende Gewindebohrung (62) in der Schneidplatte (28) mindestens annähernd im rechten Winkel zu der die Kugel (50) aufnehmenden Bohrung (52) angeordnet ist.

2. Schneidwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß der äußere Mündungsrand (68) der die Kugel (50) aufnehmenden Bohrung (52) nach dem Ein setzen der Kugel (50) in einem das vollständige Heraustreten der Kugel (50) aus der Bohrung (52) verhinderndem Ausmaß nach innen verformt ist.

3. Schneidwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneid platte (18, 20) ein mindestens im wesentlichen quaderförmiger Körper ist, der an einer Ecke mit einer Schneidkante (70) versehen ist und an den bei den an der diagonal gegenüberliegenden Ecke (48) zusammentreffenden Seitenwänden (54, 56) mit Bohrungen (52) zur Aufnahme der Kugeln (50) versehen ist, die an zwei im Winkel zueinander stehenden Stützwänden (58, 60) des Werkstückgrundkörpers (10) anliegen.

4. Schneidwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneid platte (18, 20) über drei Kugeln (50) an den beiden Stützwänden (58, 60) des Werkstückgrundkörpers (10) positioniert und abgestützt ist.

5. Schneidwerkzeug nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindebohrungen (62) zur Aufnahme der Stellschrauben (64) an der von der Auf lagefläche des Werkstückgrundkörpers (10) abgekehrten Seitenwand (26) der Schneidplatte (18, 20) ausmünden.

6. Schneidwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spann schraube (30) zum Festklemmen der Schneidplatte (18, 20) ein mindestens im wesentlichen quaderförmiger Körper ist, der an einer Ecke mit einer Schneidkante (70) versehen ist und an den beiden an der diagonal gegenüberliegenden Ecke (48) zusammentreffenden Sei tenwänden (54, 56) mit Bohrungen (52) zur Aufnahme der Kugeln (50) versehen ist, die an zwei im Winkel zueinander stehenden Stützwänden (58, 60) des Werk stückgrundkörpers (10) anliegen.

7. Schneidwerkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekenn zeichnet, daß die die Bohrung umgebende Schulter (36) der Schneidplatte (18, 20) am Übergang eines den Kopf (34) der Spannschraube (30) mindestens teilweise auf nehmenden Bohrungsabschnitts (38) größeren Durch messers in einen den Schaft (40) der Spannschraube (30) aufnehmenden Bohrungsabschnitt (41) kleineren Durchmessers gebildet ist.

8. Schneidwerkzeug nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (44) der die Spann schraube (30) aufnehmenden Bohrung (32) in der Schneidplatte (18, 20) zur x- und y-Achse der Auf lagefläche (12) des Werkzeuggrundkörpers (10) geneigt angeordnet ist.

9. Schneidwerkzeug nach Anspruch 8, dadurch gekenn zeichnet, daß die Achse (44) der die Spannschraube (30) aufnehmenden Bohrung (32) in der Schneidplatte (18, 20) in einer Ebene (46) liegt, die durch den der Schneidkante (70) gegenüberliegenden Eckbereich (48) der Schneidplatte (18, 20) geht.

10. Schneidwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneid platte (18, 20) einen mindestens im wesentlichen quaderförmigen Plattenträger (20) hat, der an min destens einer Stelle seines Umfangs eine die Schneid kante (70) aufweisende Schneidplatte (18) trägt.

11. Schneidwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidplatte (18, 20) einstückig ausgebildet und mit mindestens einer Schneidkante versehen ist.