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Abstechwerkzeug
Die Erfindung betrifft ein Abstechwerkzeug, bestehend aus einem kreisbogenförmigen Halter, der an seiner Aussenseite einen Halterschaft aufweist, und einem bandförmigen Abstechmesser, welches an den Enden des Halterbogens befestigt ist und an seiner dem Werkstück zugekehrten Stirnseite eine verbreiterte Schneide trägt. Derartige Abstechwerkzeuge werden in Drehbänken und Drehautomaten zum Abtrennen von Werkstückteilen oder auch zum Einstechen von Nuten in Werkstückteile verwendet. Der Halterschaft wird dabei in einen Support der Drehbank oder des Drehautomaten eingespannt.
Die bisher aus der USA-Patentschrift Nr. 2, 676, 386 bekannten Abstechwerkzeuge der eingangs er- wähnten Bauart haben sich jedoch in der Praxis nicht durchsetzen können, da sie verschiedene Mängel aufweisen. Sie sind insbesondere nicht zum Abstechen von Werkstücken mit grösserem Durchmesser geeignet. Auch lassen sich mit den bekannten Abstechwerkzeugen keine hohen Schnittgeschwindigkeiten erreichen.
Dies ist vor allen Dingen darauf zurückzuführen, dass die Spanabfuhr ungenügend ist. Die vom Werkstück abgetrennten Späne setzen sich nämlich in der Einstechnut zwischen dem Abstechmesser und dem Werkstück fest, so dass eine zu starke Erhitzung eintritt und hiedurch die Schneide zerstört wird. Ferner ist bei dem vorbekanntenAbstechwerkzeug die Schneide dadurch gebildet, dass man das bandförmige Abstechmesser in seiner Mitte mit einer Aussparung versisht. Hiedurch wird jedoch der Querschnitt des Abstechmessers geschwächt, so dass eine erhöhte Bruchgefahr besteht.
Ausserdem ist ein Nachschleifen der Schneide verhältnismässig umständlich. Ferner führt die ungenügende seitliche Halterung des Abstechmessers am Halterbogen zu Schwingungserscheinungen, die einen Bruch des Abstechmessers oder der Schneide bewirken.
Weiterhin ist aus der USA-Patentschrift Nr. 981, 587 ein Abstechwerkzeug bekannt, bei dem an einem Halterbogen seitlich ein Abstechmesser befestigt ist. Die Verbindungslinie der Halterbogenenden erstreckt sich vertikal und die Spanfläche des Schneidenansatzes ist senkrecht hiezu, also horizontal angeordnet.
Um einen genügend grossen Spanraum zu schaffen, erstreckt sich der Schneidenansatz verhältnismässig weit nach vorne. Der auf den Schneidenansatz wirkende Schnittdruck übt jedoch eine verhältnismässig starke Belastung aus, wobei diese Belastung umso grösser ist, je weiter der Schneidenansatz nach vorne ragt. Infolge des sehr weit vorragenden Schneidenansatzes. neigt d'as bekannte Abstechmesser zu einem Ausknicken. Dieses Ausknicken führt zu Schwingungserscheinungen des Messers und kann ausserdem einen Bruch des Abstechmessers herbeiführen.
Ausserdem wird auch durch das schwingende Abstechmesser sehr unsauber abgestochen. Um die Gefahr des Ausknicken des Schneidmessers zu verringern, ist dieses deshalb verhältnismässig breit ausgebildet. Dadurch wird jedoch die Abstechnut wesentlich breiter, so dass nicht nur eine höhere Maschinenleistung zum Abstich erforderlich ist, sondern auch mehr Werkstoff zerspant wird und somit der Abfall grö-
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Abstechwerkzeug zu schaffen, welches insbesondere zum einwandfreien Abstechen von Werkzeugen grösseren Durchmessers geeignet ist und mit dem sich auch höhere Schnittgeschwindigkeiten als bisher erzielen lassen. Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass die Verbindungslinie der Halterbogenenden gegenüber der Senkrechten zur Halterschaft-Längsachse um
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einen annähernd dem Spanwinkel entsprechenden Winkel geneigt sind, und dass das Abstechmesser an seiner Stirnseite einen an sich bekannten, vorspringenden, die Schneide tragenden Ansatz aufweist, wobei die Spanfläche der Schneide mit der Stirnseite des Abstechmessers einen Winkel von 900 oder mehr einschliesst.
Diese Ausbildung hat verschiedene Vorteile. Vor allen Dingen ist eine gute Spanabfuhr sichergestellt. Die Stirnseite des Abstechmessers ist schräg von dem Werkstück weggeneigt. Ausserdem steht der Schneidenansatz erheblich über die Stirnseite des Abstechmessers vor. Durch diese beiden Massnahmen wird zwischen der Stirnseite des Abstechmessers und dem Werkstück ein genügend grosser Raum geschaffen, der eine einwandfreie Spanabfuhr gewährleistet. Dank der guten Spanabfuhr lassen sich mit dem erfindungsgemässen Abstechwerkzeug hohe Schnittgeschwindigkeiten erreichen, so dass damit die Abstechzeit wesentlich verkürzt wird.
Da weiterhin die Schneide nicht in das Abstechmesser eingearbeitet, sondern als vorspringender Ansatz ausgebildet ist, tritt bei dem erfindungsgemässen Abstechwerkzeug keine Schwächung des Messerquerschnitts ein. Hiemit wird eine Bruchgefahr desselben beseitigt. Ausserdem lässt sich die Schneide, da sie vorspringend angeordnet ist, verhältnismässig einfach und auch vielfach nachschleifen. Da das Abstechmesser keine Querschnittsschwächung aufweist, besitzt es auch eine grössere Steifigkeit gegen seitliches Ausweichen, so dass es eine geringere Stärke aufweisen kann. Damit wird die Einstechnut schmäler und demgemäss auch der Materialverlust und Energieverbrauch geringer. Gleichzeitig wird auch die Drehbank weniger belastet, da infolge der schmalen Schneide geringere Schneiddrücke vorhanden sind.
Durch die besondere Ausbildung des neuen Abstechwerkzeuges ist es ferner möglich, Werkstücke mit beliebig grossen Durchmessern abzutrennen.
Weitere Vorteile sowie Einzelheiten der Erfindung sind an Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen im folgenden näher erläutert.
Es zeigen : Fig. 1 eine Seitenansicht des erfindungsgemässen Abstechwerkzeuges, Fig. 2 eine ähnliche Seitenansicht, wobei das Abstechwerkzeug in umgekehrter Stellung angeordnet ist, Fig. 3 eine weitere Seitenansicht des erfindungsgemässen Abstechwerkzeuges, Fig. 4 einen Querschnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 3, Fig. 5 eine Seitenansicht des in dem Abstechwerkzeug verwendeten Abstechmessers, Fig. 6 eine Ansicht des Abstechmessers in Richtung des Pfeiles VI der Fig. 5 und Fig. 7 ein zweites Ausführungsbeispiel in Seitenansicht.
Das erfindungsgemässe Abstechwerkzeug besteht im wesentlichen aus einem Halter 1 und einem in diesen eingesetzten bandförmigen Abstechmesser 2. Der Halter l weist einen kreisförmigen Hal- terbogen 3 und einen an der Aussenseite des Halterbogens angesetzten Halterschaft 4 auf. Um eine grössere Stabilität des Halters zu erreichen, bestehen Halterbogen 3 und Halterschaft 4 aus einem Stück.
Das an den Enden 3a und 3b des Halterbogens 3 mittels der Klemmschrauben 5 befestigte Abstechmesser 2 trägt an seiner dem Werkstück 6 zugekehrten Stirnseite 7 eine verbreiterte Schneide 8. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel besteht diese Schneide aus einem Blättchen aus Hartmetall, welches mit dem Abstechmesser 2 durch Löten od. dgl. verbunden ist.
Erfindungsgemäss ist der Halterbogen 3 gegenüber dem Halterschaft 4 geneigt angeordnet. Die Verbindungslinie (Bogensehne) der Halterbogenenden 3a und 3b ist gegenüber der Senkrechten 10 zu der Halterschaftlängsachse 11 um den Winkel ss geneigt, der annähernd dem Spanwinkel y entspricht.
Die Halterschaftlängsachse 11 hat von den beiden Abstützflächen 4a, 4b des Halterschaftes 4 den gleichen Abstand a. Der Spanwinkel y ist in Fig. 5 eingezeichnet. Der Spanwinkel y richtet sich im allgemeinen nach dem zu zerspanenden Werkstoff. Er kann zwischen 0 und 200 betragen, wobei jedoch auch negative Winkel möglich sind.
In der Praxis hat es sich gezeigt, dass jedoch ein Spanwinkel zwischen 12 und 200 für fast alle Werkstoffe beim Abstechen geeignet ist. Bei den gezeigten Ausführungsbeispielen befindet sich der Mittelpunkt M'des Halterbogens 3 nicht nur auf der Längsachse 11 des Halterschaftes 4, sondern er fällt auch gleichzeitig mit der Schneidkante Sa der Schneide 8 zusammen. Liegt der Mittelpunkt des bogenförmigen Halters 3 auf oder in der Nähe der Schneidkante 8a, so hat dies den Vorteil, dass das Werkstück beim Abstechen vollständig in den Bogen eintauchen kann, wie es in den Fig. l und 2 dargestellt ist.
Man kann also mit einem verhältnismässig kleinen Haltel grosse Durchmesser bearbeiten. Ein kleiner Halter hat den Vorteil, dass das Abstechmesser in der Nähe seiner Schneide gehalten wird. Je grösser der Bogen, desto grösser ist der Abstand der Schneide von der Befestigungsstelle im Halter und desto stär-
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ker muss auch das Abstechmesser ausgebildet sein.
Das Abstechmesser weist erfindungsgemäss an seiner Stirnseite 7 einen vorspringenden, die Schneide 8 tragenden Ansatz 12 auf. Dieser Ansatz gewährleistet eine einwandfreie Abstützung der Schneide 8.
Weiterhin schliesst die Spanfläche 8b der Schneide 8 mit der Stirnseite 7 des Abstechmessers 2 einen Winkel von 900 oder mehr ein. Der Ansatz 12 bzw. die Schneide 8 stehtsoweitüberdie Stirnseite 7 des Abstechmessers 2. vor, dass der Abstand A zwischen der Stirnseite 7 und der vorderen Schneidkante 8a maximal das Zehnfache und minimal das Dreifache der Stärke des Abstechmessers beträgt.
Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel beträgt der Abstand A etwa 18 mm, wobei die Stärke des Abstechmessers 2,5 mm beträgt. Durch das Nachschleifen der Schneide 8 verringert sich jedoch der Abstand etwas.
Durch die schräge Neigung des Abstechmessers 2 in dem Halterbogen 3 und dadurch, dass die Stirnseite 7 mit der Spanfläche 8b einen Winkel a von etwa 900 einschliesst, wird, wie aus Fig. 5 erkennbar ist, ein grosser Raum zwischen dem Abstechmesser 2 und dem Werkstück 6 geschaffen, aus dem die vom Werkstück losgelösten Späne ungehindert austreten können, wobei dieses Austreten der Späne nicht nur durch die Breite des Raumes begünstigt wird, sondern auch dadurch, dass sich der Raum keilförmig nach aussen erweitert.
Der vorspringende Ansatz 12 hat ferner den Vorteil, dass die Schneide 8 nicht nur verhältnis- mässig einfach nachschleifbar, sondern auch sehr oft nachgeschliffen werden kann. Der Zutritt der Schleifscheibe zu der Spanfläche 8b ist in keiner Weise behindert, da der Winkel K etwa 900 oder mehr beträgt. Man kann also die Spanfläche 8b beispielsweise mit einer Topfschleifscheibe in einfacher Weise nachschleifen.
Vorteilhaft geht der die Schneide tragende Ansatz 12 mit einem Radius R von mindestens 8 mm in die Stirnseite 7 des Abstechmessers über. Dieser Radius R bildet eine Leitfläche und einen Spanbrecher für die vom Werkstück losgelösten Späne. Ein solcher Spanbrecher oder eine Leitfläche sind insbesondere für langspanende Werkstoffe erforderlich.
Wie insbesondere aus Fig. 4 erkennbar ist, weist der Halterbogen 3 zur Aufnahme des Abstechmessers einen Schlitz 13 auf, der sich vorteilhaft in der Längsmittelebene 14 des Halterschaftes 4 erstreckt und dessen Breite B der Stärke S des Abstechmessers 2 entspricht. Die Längsmittelebene 14 hat von den beiden Seitenflächen 4c und 4d des Halterschaftes 4 den gleichen Abstand b.
Zweckmässig wird die Breite des Schlitzes so gewählt, dass das Abstechmesser mit Passsitz in dem Schlitz 13 angeordnet ist und nur unter Überwindung einer gewissen Klemmkraft dieses Schlitzes in diesen einschiebbar oder aus diesem herausnehmbar ist. Wie man weiterhin aus den Fig. 3 und 4 erkennen kann, ist die Tiefe T des Schlitzes so gross, dass das Abstechmesser in den Halterbogenenden 3a, 3b vollständig versenkt angeordnet ist. Hiedurch wird eine sichere Halterung des Abstechmessers 2 an beiden Enden gewährleistet. Die sichere Halterung kann noch dadurch verbessert werden, dass man den Schlitz 13 so tief und das Abstechmesser 2 so breit ausbildet, dass sich das Messer, wie es bei den gezeigten Ausführungsbeispielen der Fall ist, über die ganze von dem Halterbogen 3 eingeschlossene Fläche erstreckt.
Der Messerrücken 15 wird dadurch über den grösseren Teil seiner Länge im Schlitz 13 des Halterbogens abgestützt.
Bei dem in den Fig. 1-4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Messerrücken 15 auf seine ganze Länge in dem Halterbogen 3 abgestützt. Hiedurch wird das Abstechmesser einwandfrei gehalten, Insbesondere wird ein seitliches Ausweichen und auch ein Schwingen des Abstechmessers vermieden. Es genügt jedoch in verschiedenen Fällen, dass der Messerrücken 15 des Abstechmessers nicht auf seine ganze Länge, sondern nur an einen grösseren Teil seiner Länge in dem Schlitz des Halterbogens gehalten wird. Ein solches Ausführungsbeispiel ist in Fig. 7 dargestellt. Dieses Ausführungsbeispiel hat den Vorteil, dass zwischen dem Messerrücken 15 und der Innenfläche 16 des Halterbogens 3 im mittleren Teil desselben eine segmentförmige Öffnung 17 vorhanden ist.
In diese Öffnung kann ein Schraubenzieher oder ein ähnliches Werkzeug eingesetzt und zum Herausschieben des Abstechmessers aus dem Schlitz verwendet werden.
Der Schlitz 13 wird ferner mit Vorteil so ausgebildet, dass der Messerrücken 15 am Grund 13a des Schlitzes anliegt. Auf diese Weise wird eine gute Kraftübertragung zwischen dem Abstechmesser und dem Halterbogen erreicht, und ausserdem werden die Klemmschrauben 5 entlastet.
BeidemgezeigtenAusführungsbeispielwird das Abstechmesser 2 mittels der beiden Klemmschrauben 5 an den Halterbogenenden 3a und 3b gehalten. Hiebei ist es zweckmässig, die oberhalb der
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