Dipl.-Ing. Bruno Kralowetz, Steyr (Oesterreich), ist als Erfinder genannt worden Fräser, die aus einem Messerkopf mit auswech selbar bzw. nachstellbar eingesetzten, im wesentlichen prismatischen oder auch zylindrischen Messern aus Hartmetall, Schnelldrehstahl oder dergleichen be stehen, sind bereits vielfach bekannt. Dabei besitzen die Messer entweder drehstahlartige Form oder sie sind als kreis- oder polygonförmige Hartmetallschei ben ausgebildet. In beiden Fällen sind die Messer in oder etwa in radialer Richtung im Messerkopf ein gesetzt und werden, um den Messernachschliff aus- Angleichen, in radialer Richtung nachgestellt.
Das von einem Messer zu fräsende Teilprofil wird bei den drehstahlartigen Messern von der Form ihrer Stirn fläche im Längsschnitt und bei scheibenförmigen Stählen von der Umfangsform der Scheibe bestimmt, und es besteht daher bei dieser Messeranordnung im Messerkopf der Nachteil, dass bei jedem Nachschliff das ursprüngliche Profil wieder genau hergestellt wer den muss, was naturgemäss besondere Hilfsvorrich tungen oder zumindest besondere Aufmerksamkeit und Fertigkeit erfordert. Ein Scheibenstahl kann zwar, bevor er nachgeschliffen werden muss, um seine Achse mehrmals verdreht werden, so dass jeweils ein neues Stück der Umfangskante als frische Schneidkante zur Verfügung steht. Ist aber der ganze Umfang stumpf geworden, so muss der Scheibenstahl an seinem Umfang, also wieder genau kreis- oder polygonförmig, nachgeschliffen werden.
Ausserdem müssen radial zum Messerkopf eingesetzte Messer verhältnismässig weit aus dem Messerkopf vorragen, was ihre sichere Unterstützung durch den Messer kopf beeinträchtigt.
Es ist auch schon ein Fräser bekanntgeworden, dessen stirnseitig schneidende Messer tangential oder etwa tangential zum Messerkopf liegend und in Rich tung ihrer Längsachse nachstellbar eingesetzt sind. Die Messer besitzen dabei die Form eines Kreis- zylinders mit schräger Stirnfläche und sind unmittel bar in zylindrischen Bohrungen des Messerkopfes ge lagert, wo sie durch Klemmung vermittels Keilen oder Schrauben festgehalten werden.
Die tangen- tielle Messeranordnung ist günstig, weil die Messer im allgemeinen bloss stirnseitig, ohne ein bestimmtes Profil einhalten zu müssen, ähnlich wie ein Gewinde- strehler nachgeschliffen zu werden brauchen, da das erforderliche Messerprofil nicht wie bei den radial eingesetzten Messern von der Stirnfläche, sondern durch den Messerquerschnitt gebildet wird und sich dieser bei einem Zylinder nicht ändert, gleichgültig, wieviel Material an der Stirnseite abgeschliffen wird. Ausserdem können die tangential liegenden Messer nahezu ihrer ganzen Länge nach eingespannt und dadurch wesentlich besser als radial eingesetzte Mes ser gehalten und unterstützt werden.
Dennoch aber hat auch diese bekannte Fräserausbildung Mängel.
Die für die Aufnahme der Messer bestimmten und wegen der Klemmbefestigung geschlitzten bzw. zum Schraubenangriff einseitig durchbrochene Boh rungen können im Messerkopf nämlich niemals die notwendige Massgenauigkeit erhalten, um die Messer ausschliesslich durch Nachstellung in Längsrichtung zu justieren, sondern es muss der fertig bestückte Messerkopf als Ganzes an seinem Umfang nachge schliffen werden. Dazu kommt noch, dass sich die Messer rückseitig lediglich am zwangläufig koni schen Bohrungsgrund abstützen und durch Nach schliff verkürzte Messer in ihrer Längsrichtung, also in Richtung der Hauptbeanspruchung, überhaupt keine Abstützung besitzen, daher eine bleibende Fixierung der Messer nicht vorhanden und damit eine richtige Justierung überhaupt unmöglich ist.
Ähnliche Nachteile weist ein weiterer bekannter Fräser auf, bei dem die im Messerkopf tangential liegend eingesetzten Messer dreikantig prismatisch ausgebildet, ebenfalls unmittelbar in Führungen des Messerkopfes eingesetzt und durch Klemmbacken oder dergleichen festgehalten sind. Die Messer stützen sich rückseitig zwar an Stellschrauben ab, doch können diese den auftretenden grossen Kräften nicht standhalten.
Die Erfindung, die sich auf einen Fräser mit einem Messerkopf und darin annähernd tangential zum Messerkopfumfang liegend eingesetzten, in Richtung ihrer Längsachse nachstellbaren, an der einen Stirnseite schneidenden und an der andern Stirnseite abgestützten Messern bezieht, schaltet diese Nachteile aus.
Sie zeichnet sich dadurch aus, dass die Messer mindestens mittelbar auf einer unter Bildung eines Absatzes abgeflachten Umfangsfläche von zylindrischen, in Messerkopfbohrungen mit um- fangsseitig durchbrochener Wandung eingesetzten und festgespannten Messerhaltern quer zu ihrer Längsrichtung abgestützt sind, wobei die Auflagen für die Messer im Bereich der umfangsseitigen Durch brechungen der vorgenannten Wandung angeordnet sind und die Absätze eine feste Stützfläche für die in bezug auf die Messerkopfdrehrichtung hintere Messerstirnfläche bilden, das Ganze so, dass jedes Messer für sich, ohne den zugehörigen Messerhalter lockern zu müssen, vom Messerkopf abgenommen werden kann.
Da das genaue Einarbeiten der Führungen in den Messerkopf selbst praktisch unmöglich ist bzw. un mittelbar im Messerkopf vorgesehene Führungen nie die erforderliche Massgenauigkeit erhalten können, die notwendig ist, um die Messer ausschliesslich durch Nachstellung in ihrer Längsrichtung und ohne den fertig bestückten Messerkopf als Ganzes an sei nem Umfang nachschleifen zu müssen, zu justieren, sind im vorliegenden Fall die separaten Messerhalter vorgesehen.
Die Auflagen der im Messerkopf einge spannten Messerhalter können vor dem Einsetzen der Messer noch auf ganz genaues Mass gebracht werden, so dass die an ihrem Umfang ebenfalls genau bearbeiteten Messer anschliessend nur aufge- gesetzt zu werden brauchen und ihre Lage auch nach dem Nachschleifen von vornherein genau fest gelegt ist, wodurch die Justierarbeit nur auf die Längsverstellung der Messer beschränkt wird. Die genaue Messerjustierung aber ist insbesondere bei Verwendung von Hartmetallmessern notwendig, weil mit solchen Stählen nur Spanstärken von etwa 0,1 bis 0,2 mm genommen werden.
Das Nachschleifen der Messer ausserhalb des Messerkopfes, das durch die erfindungsgemässe Ausbildung ermöglicht wird, ist deshalb von besonderem Vorteil, weil das Nach schleifen des fertig bestückten Messerkopfes in seiner Gesamtheit erfahrungsgemäss nicht nur besondere Vorrichtungen erfordert, sondern auch einen Zeit aufwand benötigt, der etwa der möglichen Gesamt arbeitszeit eines solchen Fräsers bis zum Nach schliff entspricht. Ausserdem ist das genau zentrische Aufspannen der häufig einen sehr grossen Durch messer aufweisenden Messerköpfe, um ein schlag- freies Arbeiten zu ermöglichen, schwierig und zeit raubend.
Beim erfindungsgemässen Fräser kann der Messerkopf auf der Frässpindel aufgespannt blei ben, und es ist bloss das Auswechseln der einzeln und bloss an ihrer Stirnfläche nachzuschleifenden Messer erforderlich, wogegen sonst bei jedem Nach schliff das langwierige und umständliche Auf- und Abspannen des ganzen Messerkopfes erfolgen müsste. Da die Messerhalter einen Absatz als feste Stütz fläche für die Messer aufweisen, ist die einmal ein gestellte Messerlage trotz der auftretenden grossen Kräfte, welche die Messer in ihrer Längsrichtung zurückzuschieben trachten, gesichert. Da die Messer halter in Messerkopfbohrungen mit umfangsseitig durchbrochener Wandung eingesetzt und die Auf lagen für die Messer im Bereich der umfangsseitigen Durchbrechungen angeordnet sind, ergibt sich eine fertigungsmässig einfache Befestigung bzw.
Anord nung der Messerhalter im Messerkopf, wobei die Auflagen der Messerhalter trotz sicherer Befestigung der Messerhalter im Messerkopf von aussen her zum Einsetzen bzw. Nachstellen der Messer zugängig sind.
Eine besonders einfache Ausbildung der Messer halter und der Messer selbst sowie deren rasche und leichte Nachstellung kann dadurch erreicht werden, dass die Messerhalter in den Messerkopf bohrungen durch Keile fixiert und die Messer ohne Lockerung der Verkeilung der Messerhalter lösbar sind, wobei zur Messernachstellung zwischen die Stützflächen und die rückseitigen Messerstirnflächen auswechselbare Passstücke einschiebbar sind. Dem nach bleiben die bei der Grundmontage in genauer Lage eingesetzten Messerhalter stets festgekeilt und damit behält auch die Stützfläche ihre einmal ein gestellte Lage unverändert bei, ob nun die Messer selbst gelockert und herausgenommen werden oder nicht.
Die Stützfläche bildet daher eine gleichblei bende Bezugsebene, und es ist nur notwendig, die bei einem Nachschliff verkürzte Messerlänge durch ein entsprechendes Passstück auszugleichen. Zum Messen der jeweiligen Messerlänge ist selbstverständ lich nur eine übliche Schublehre erforderlich, wogegen bei der sonstigen Messerjustierung die Schublehre allein nicht ausreicht und das genaue Vor- und Zurückschieben der Messer, bis deren Schneidkante am gewünschten Umfangskreis liegt, nicht nur zeit raubend ist, sondern auch die Zuhilfenahme beson derer Geräte notwendig macht.
Für in radialer Rich tung zum Messerkopf eingesetzte und nachstellbare Messer wurden zwar schon auswechselbare Pass- stücke zum Ausgleich der Messerverkürzung durch Nachschliff verwendet, doch ergab sich dabei das Erfordernis besonderer Massgenauigkeit, da ja jeder Fehler in der aus Messerlänge und Passstückstärke zusammengesetzten Gesamtlänge sich in gleicher Grösse als Abweichung der Schneidkante vom gefor derten Umfangskreis auswirkt. Bei der etwa tangen- tial zum Messerkopfumfang erfolgenden Messer nachstellung hingegen ergeben die Ungenauigkeiten in Richtung der Messerachse z.
B. nur weniger als ein Zehntel ihrer Grösse betragende Abweichungen in radialer Richtung, so dass keine besondere Bear beitungspräzision notwendig ist und die Schublehr- ungenauigkeit vollkommen ausreicht.
Es ist möglich, in der Messerkopfbohrung beid seitig des Messerhalters je eine nach aussen über die Messerlängskante greifende Haltescheibe anzuordnen und einen den Messerhalter und die Haltescheiben durchsetzenden, mit dem Messerkopf verschraubten Befestigungsbolzen vorzusehen, der entweder selbst im Bereich der Scheibenlöcher exzentrische Ab drehungen besitzt und zum Niederspannen des Mes sers verdrehbar ist, oder eine entsprechend exzen trisch abgedrehte, verdrehbare Büchse aufgeschoben hat. Die Messer liegen also bloss auf dem Messer halter auf und stützen sich rückseitig an diesen ab, zu ihrem Festhalten sind aber die Haltescheiben vorgesehen, wobei das Andrücken der Messer an den Messerhalter durch Niederziehen der Halteschei ben beim Verdrehen des exzentrisch abgedrehten. Befestigungsbolzens bzw. der darauf lagernden Hülse erfolgt.
Der Befestigungsbolzen drückt zugleich die Haltescheiben an den Messerhalter bzw. gegen die Stirnfläche der Messerkopfbohrung. Nach Locke rung des Befestigungsbolzens kann dieser entweder selbst oder die darauf sitzende Büchse verdreht wer den, so dass die Haltescheiben dem Messer wieder Spiel geben und es herausgezogen werden kann. An Stelle der Verwendung zweier gesonderter Halte scheiben ist es aber auch möglich, die beiden Halte scheiben als verstärkte Augen eines quer über das Messer gelegten Stahlbandes oder dergleichen aus zubilden.
Da ein solches Stahlband verhältnismässig schwach ausgeführt werden kann, erlaubt es das nahe Herandrücken der ganzen Messerhalterung an die Messerkopfstirnseite, so dass es sich insbesondere zur Befestigung der sogenannten Eckmesser (jener Messer, die zusätzlich auch mit einer ihrer seit lichen Stirnkanten schneiden) eignet und für diesen Zweck weder eigens gestaltete Messer noch Messer halter erforderlich sind.
Da das Stahlband seitlich auf das Messer wir kende Kräfte nicht voll aufnehmen kann bzw. eine Querverschiebung des Messers nicht völlig verhin dert, ist es vorteilhaft, eine am Messer seitlich anliegende und sich an der Stirnwand der Messer kopfbohrung abstützende Seitenstütze vorzusehen. Der Messerhalter kann auch zwei nebeneinander liegende, durch ein Distanzstück in Abstand gehal tene Messer tragen, wobei das Stahlband dann beide Messer gemeinsam niederspannt. Diese Ausbildung ermöglicht es, eine breite Schneide auf zwei Messer aufzuteilen, um bei Messerbeschädigung nicht ein breites, sondern nur eines der beiden schmäleren Messer austauschen zu müssen.
Ob die Messer mit den Haltescheiben oder dem Stahlband festgehalten werden oder sogar zwei nebeneinanderliegende Mes ser auf einem gemeinsamen Messerhalter angeordnet sind, in jedem Fall brauchen die Messer zu ihrer Befestigung keine von der einfachen Prismenform abweichende Gestalt zu erhalten.
Es ist manchmal erwünscht, den Fräser hinsicht lich seiner Breite, seines Durchmessers und seines Profils innerhalb gewisser Grenzen zu verändern, so dass mit demselben Fräser verschiedene, aber voneinander verhältnismässig geringfügig abweichende Werkstücke bzw. Werkstückprofile hergestellt wer den können, und es nicht notwendig ist, für die einzelnen Werkstückformen eigene Fräser auf Lager zu halten. Beispielsweise gibt es eine Vielzahl von Kurbelwellentypen, die voneinander nur dadurch ver schieden sind, dass ihre Kurbelzapfen in einem Be reich von wenigen Millimetern veränderte Längen, Durchmesser und oder Abrundungen zu den an schliessenden Kurbelwangen usw. aufweisen. Zum Fräsen dieser Kurbelzapfen musste bisher trotz der geringfügigen Abweichungen eine Vielzahl verschie dener Fräser verwendet werden.
Um dies zu vermeiden, können die Messerhalter auswechselbare Aufsätze tragen, welche die der Messerabstützung in Richtung der Messerachse die nende Stützfläche des Messerhalters frei lassen, hin gegen aber eine seitliche Stützfläche sowie eine Auf lagefläche für das Messer bilden. Je nach Lage der seitlichen Stützfläche bei dem gewählten Aufsatz wird also eine seitliche Versetzung der Messer her beigeführt und damit, sofern es sich um Eckmesser handelt, die Breite des Fräsers bzw. die Länge des zu fräsenden Werkstückprofils verändert. Die Anord nung der Auflagefläche bei den wählbaren Aufsätzen bestimmt wiederum die Lage der Schneidkante des Messers in radialer Richtung zum Messerkopf, und die Auswechslung der Aufsätze ermöglicht daher bei spielsweise eine Veränderung des durch Rundfräsen herzustellenden Werkstückdurchmessers.
Die durch die verschiedenen Aufsätze wählbare Lage der seit lichen Stützfläche und der Auflagefläche lässt ausser dem eine Veränderung des Messerquerschnittes zu, und es kann demnach durch Auswechslung wenig stens der Eckmesser auch das zu fräsende Profil (z. B. verschiedener Krümmungsradius der Abrun dung zwischen Kurbelzapfen und Kurbelwange) je nach Bedarf verändert werden. Da aber die Stütz fläche des Messerhalters zur Abstützung des Messers in axialer Richtung frei bleibt, ist die Messernach stellung nach erfolgter Verkürzung durch das Schlei fen der Messer in gleicher Weise, mit den gleichen Passstücken und bei gleicher Sollänge wie bei Messer haltern ohne Aufsätze möglich.
Die Aufsätze werden zweckmässig U-förmig aus gebildet und auf die Messerhalter reiterartig auf geschoben, so dass sie einen sicheren Sitz auf den Messerhaltern erhalten. Um trotz der Aufsätze die Gesamtlänge der Messerhalter in ihrer Achsrichtung nicht zu verändern und die Messerkopfbohrungen für die Messerhalter nicht vertiefen zu müssen, kön nen die Messerhalter an beiden Stirnseiten den U-Schenkeln der Aufsätze entsprechende Ausneh- mungen besitze. Schliesslich ist es möglich,
dass die Aufsätze an ihren U-Schenkeln Bohrungen für den Durchtritt des Befestigungsbolzens der Messer halter aufweisen und wenigstens einseitig zur Auf nahme des Stahlbandes für die Messerbefestigung notenförmig ausgespart sind. Es wurden also zum Festhalten der Aufsätze keine gesonderten Befesti gungsmittel erfordert und trotz des seitlich anliegen den Stahlbandes ergibt sich keine Änderung der Ausdehnung des Messerhalters in Richtung seiner Achse.
Um die Messerhalter in den Messerkopfbohrun gen zum Beispiel festzukeilen, können die Messer halter einen radialen, aussen in Längsrichtung sich schrägflächig erweiternden Längsschlitz aufweisen und mit Hilfe eines in Längsrichtung der Schlitzerwei terung angepassten Keils in der Messerkopfbohrung verspreizbar sein. Dabei kann der Keil im Quer schnitt etwa die Form eines Halbkreises mit aufge setztem Dreieck, Trapez oder Rechteck besitzen und in einer zusätzlichen, sich mit der Messerkopf bohrung für den Messerhalter überschneidenden Boh rung im Messerkopf geführt sein.
Die Schneidstirnkanten haben zweckmässig eine gewisse Schrägstellung gegenüber der Werkstückober fläche, damit die Messer nicht mit ihrer ganzen Schneidkante auf einmal auf das Werkstück auf treffen, sondern allmählich in das Werkstück ein dringen. Liegen die Schneidstirnkanten der Messe- in einer normalen Ebene zur Messerhauptachse, was das Nachschleifen der Messer wesentlich erleichtert, so müssen, um diese Schrägstellung zu erreichen, die Messerachsen mit den Umfangserzeugenden des Messerkopfes einen von 90 etwas abweichenden Winkel einschliessen. Zu diesem Zweck könnten die Stützflächen der Messerhalter gegenüber deren Stirn flächen etwas schräg gestellt sein.
Herstellungs mässig wesentlich einfacher ist es jedoch, wenn die Stützflächen der Messerhalter normal zu deren Stirn flächen verlaufen, dafür aber die Achsen der Messer kopfbohrungen von der Richtung der Messerkopf achse bzw. der Messerkopfumfangserzeugenden um einen geringen Winkel abweichen.
Vorzugsweise sind die Messer bezüglich ihrer tangential oder etwa tangential zum Messerkopf umfang verlaufenden Längsmittelebene und ihrer zu dieser normalen Längsmittelebene symmetrisch aus gebildet. Diese zweiseitig symmetrische Ausbildung ergibt den Vorteil, dass jedes Messer an jeder Stirn seite zwei, also insgesamt vier gleiche Schneidkanten besitzt und somit, wenn die eine Kante stumpf geworden ist, nur um seine Längsachse um 180 gedreht und dann nur umgekehrt zu werden braucht, um jeweils frische Schneidkanten zur Verfügung zu haben. Handelt es sich um Messer, die zusätzlich auch mit einer ihrer seitlichen Stirnkanten schneiden, also um sogenannte Eckmesser, so kann deren Querschnitt- zur Messerhauptächse zentrisch symme trisch ausgebildet sein, so dass auch bei diesen Mes sern vier gleiche Schneiden vorhanden sind, die nacheinander durch Drehen bzw.
Wenden des Mes- sers zum Schnitt gebracht werden können, bevor das Messer nachgeschliffen werden muss.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in mehreren Ausführungsbeispielen dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 einen Teilschnitt der Umfangszone eines Fräsers mit eingesetztem Messerhalter, herausgezoge nem Befestigungsbolzen und Spreizkeil im Schaubild, Fig. 2 und 3 die gleiche Fräserausbildung in Seitenansicht und im Schnitt nach der Linie III-III der Fig. 2 im kleineren Massstab, Fig. 4 einen Planfräser im Axialschnitt, Fig. 5 die Umfangszone eines breiten Profil fräsers, ebenfalls im Axialschnitt, Fig. 6 und 7 eine weitere Ausbildung der Messer befestigung im Schnitt nach den Linien VI-VI der Fig. 7 und VII-VII der Fig. 6, Fig. 8 die Befestigung eines Doppelmessers eben falls im Schnitt, Fig. 9, 10 und 11 einen Teil eines Messerkopfes mit Messerhalter, Aufsatz, Messer und Stahlband im Schnitt nach den Linien IX-IX und X-X der Fig.
11 und in Seitenansicht, Fig. 12 eine andere Fräserausbildung bei gleicher Schnittführung und Fig. 13 einen Messerhalter mit abgehobenem Aufsatz, Messer und Befestigungsband in grösserem Massstab schaubildlich.
Der Messerkopf 1 weist in seinem Umfangs bereich Bohrungen 2 mit umfangsseitig durchbro chener Wandung auf. Diese Bohrungen 2 sind meist von einer Messerkopfstirnseite her parallel zur Mes serkopfachse gerichtet oder weichen von dieser Rich tung geringfügig ab (Fig. 7 und 10), verlaufen beim Messerkopf des Planfräsers nach Fig. 4 parallel zur entsprechenden Umfangserzeugenden des Messer kopfes oder werden bei einem breiten Messerkopf (Fig. 5) in der Mittelzone vom Messerkopfumfang her schräg zur Messerkopfachse geführt. In diesen Messerkopfbohrungen 2 ist je ein kreiszylindrischer Messerhalter 4 und 5 eingesetzt, der im Bereich der umfangsseitigen Durchbrechung der Bohrungswan dung eine etwa tangential zum Messerkopfumfang verlaufende Auflage für die Messer 6 bis 10 auf weist.
Die Messer sind im wesentlichen vierkantig prismatisch (8, 9) oder zylindrisch (10, Fig. 12) und schneiden mit ihrer bezüglich der Messerkopf drehrichtung (durch Pfeil angedeutet) vordern, äussern Stirnkante. Die zur Messerhauptachse par allelen Kanten der prismatischen Messer sind mehr oder weniger abgerundet, können aber auch abge schrägt sein, um an den Enden der Schneidstirn-- kanten noch einen gewissen Freiwinkel zu erreichen. Bei dieser Messeranordnung entspricht der Messer querschnitt dem Gegenprofil des von einem Messer zu fräsenden Teilprofils und die Messer können daher, ohne auf das Profil achten zu müssen, bloss stirnseitig einfach nachgeschliffen werden.
Die Hauptachsen der Messer, deren Stirnflächen achs- normal sind bzw. deren Schneidstirnkanten wenig stens in einer Normalebene zur Hauptachse liegen, bilden mit der Umfangserzeugenden des Messer kopfes 1 einen von 90 etwas abweichenden Winkel. Die Messer 8 sind bezüglich ihrer etwa tangential zum Messerkopfumfang verlaufenden Längsmittel ebene und bezüglich der zu dieser normalen Längs mittelebene symmetrisch, also zweiseitig symmetrisch ausgebildet, so dass die Messer um ihre Achse ver dreht und gewendet werden können und auf jeder Stirnseite zwei, gesamthaft also vier, gleiche Schneid stirnkanten zur Verfügung stehen. Die Eckmesser 9 (Fig. 9), die mit einer ihrer seitlichen Stirnkanten zusätzlich schneiden, weisen aus dem gleichen Grund einen bezüglich ihrer Hauptachse zentrisch symme trischen Querschnitt auf.
Wie Fig. 12 zeigt, können aber auch direkt kreiszylindrische, also einfach stift- förmige Messer 10 verwendet werden.
Ist die Messerkopfbohrung 4, wie in Fig. 5 dargestellt, schräg vom Messerkopfumfang her ge führt, so muss der eingesetzte, im übrigen aber zylindrische Messerhalter 5 eine dementsprechende Abschrägung erhalten, damit er nicht über den Messerkopfumfang vorragt.
Die Messerhalter 4, 5 sind gegen den Messer kopfumfang zu so abgesetzt, dass sie eine etwa tan gential zum Messerkopfumfang verlaufende flache Auflagefläche 25 und eine dementsprechend etwa radial verlaufende Stützfläche 26 für die hintere Stirn seite der Messer 8 bilden. Die Messerhalter 4, 5 weisen einen radialen, aussen in Längsrichtung sich schrägflächig erweiternden Längsschlitz 27 auf und sind mit Hilfe eines Keils 28 in der Messerkopf bohrung 2 verspreizbar. Dabei besitzt der Keil 28 im Querschnitt etwa die Form eines Halbkreises mit aufgesetztem Dreieck bzw. Rechteck (Fig. 11) und ist in einer zusätzlichen, sich mit der Messerkopf bohrung 2 überschneidenden Bohrung 29 im Messer kopf 1 geführt.
Bei der Grundmontage wird der Messerhalter 4 nach genauer Einstellung seiner Lage mit diesem Keil 28 in der Messerkopfbohrung 2 festgekeilt und bleibt ständig im Messerkopf fixiert. Um die Messer 8 auf den Messerhaltern 4 festhalten zu können, sind gemäss Fig. 1 bis 3 in der Messer kopfbohrung 2 beidseitig des Messerhalters 4 zwei Haltescheiben 30, 31 angeordnet, die nach aussen über die Messerlängskanten greifen. Ferner ist ein mit dem Messerkopf verschraubbarer Befestigungs bolzen 32 vorgesehen, der die Haltescheiben 30, 31 gegen den Messerhalter 4 bzw. gegen die Stirnwand der Messerkopfbohrung presst und im Bereich der Scheibenlöcher exzentrische Abdrehungen 33 besitzt. Zufolge dieser exzentrischen Abdrehungen 33 wer den beim Verdrehen des Bolzens 32 die Halteschei ben 30, 31 nach unten gezogen und das Messer 8 auf die Auflagefläche 25 niedergespannt.
Die Messer verkürzung zufolge Messernachschliff wird durch (nicht dargestellte) Passstücke ausgeglichen, die zwi schen die Stützfläche 26 und die rückseitige Messer stirnfläche eingesetzt werden. Die Bohrung 2 verläuft nicht genau senkrecht zur Messerkopfstirnfläche bzw. zur Messerkopf drehrichtung, sondern schliesst mit dieser einen von 90 etwas abweichenden Winkel ein, so dass die Messerlängsrichtung etwas von der Drehrichtung abweicht und die Schneidstirnkante eine geringe Schrägstellung gegenüber dem Werkstückumfang er hält. Die Haltescheibe 30 weist einen radialen Schlitz 30a auf (Fig. 3) und der Messerhalter 4 besitzt an seiner Umfangsfläche eine einseitige Abflachung 4a (Fig. 2).
Gemäss den Fig. 6 und 13 sind die Haltescheiben als verstärkte Augen 34 eines quer über das Messer 8 bzw. 9 gelegten Stahlbandes 35 ausgebildet. Ausser dem ist (Fig. 6 bis 8) eine am Messer seitlich anlie gende und sich an der Stirnwand der Messerkopf bohrung 2 abstützende Seitenstütze 36 vorgesehen, um das Messer gegen Querverschiebung zu sichern bzw. seitlich auf das Messer wirkende Kräfte aufzu nehmen. Diese Art der Messerbefestigung eignet sich besonders für die sogenannten Eckmesser, die auch mit einer ihrer seitlichen Stirnkanten schneiden. Wie in Fig. 8 dargestellt, kann das Stahlband 35 gleichzeitig auch zwei auf einem gemeinsamen Mes serhalter liegende Messer 8 festhalten, wobei die Messer von einem Distanzstück 37 in entsprechen dem Abstand gehalten werden.
Selbstverständlich muss dann am Messerkopfumfang ein weiteres Dop pelmesser der Breite nach so versetzt angeordnet sein, dass die Lücke zwischen den Messern ebenfalls abge arbeitet wird. Gemäss Fig. 9 bis 13 sind für die Messerhalter 5 auswechselbare Aufsätze 38 vorgesehen, die eine seitliche Stützfläche 39 sowie eine Auflagefläche 40 für das Messer 9 bzw. 10 bilden, die Stützfläche 26 des Messerhalters 5 zur Abstützung des Messers in Richtung seiner Längsachse aber frei lassen. Die Aufsätze 38 sind U-förmig ausgebildet und auf die Messerhalter 5 reiterartig aufschiebbar, wobei die Messerhalter an beiden Stirnseiten den U-Schenkeln der Aufsätze 38 entsprechende Ausnehmungen 41 aufweisen. Die U-Schenkel der Aufsätze 38 sind durchbohrt und werden vom Befestigungsbolzen 32 durchsetzt.
Die Messer 9 bzw. 10 werden auf den Aufsätzen 38 ebenfalls durch Stahlbänder 34, 35 festgehalten. Zur Aufnahme des Stahlbandes 35 bzw. seines einen Lagerauges 34 weist der Aufsatz 38 an seiner im Innern der Messerkopfbohrung 2 liegenden Seite eine nutenförmige Aussparung 42 auf. Aus Fig. 12 ist ersichtlich, dass es ohne weiteres möglich ist, von der prismatischen Messerform abzu weichen und als Eckmesser ein zylindrisches Messer 10 zu verwenden, wobei natürlich der Aufsatz ge wechselt ist.
Es sind verschiedene Aufsätze mit jeweils geänderter Lage der seitlichen Stützfläche und der Auflagefläche vorhanden, und es ist klar, dass je nach Wahl dieser Aufsätze eine Veränderung der her zustellenden Werkstückoberfläche erreicht wird.
Dipl.-Ing. Bruno Kralowetz, Steyr (Austria), has been named as the inventor of milling cutters, which are essentially prismatic or cylindrical knives made of hard metal, high-speed steel or the like are available from a cutter head with exchangeable or adjustable, are already widely known. The knives either have a turning steel-like shape or they are designed as circular or polygonal hard metal discs. In both cases, the knives are set in or approximately in the radial direction in the knife head and are readjusted in the radial direction in order to compensate for the knife sharpening.
The partial profile to be milled by a knife is determined in the case of the turning steel-type knives by the shape of their end face in the longitudinal section and in the case of disc-shaped steels by the circumferential shape of the disk, and with this knife arrangement in the knife head there is therefore the disadvantage that the original profile is retained every time you regrind must be restored exactly, which naturally requires special auxiliary devices or at least special attention and skill. A disc steel can be rotated several times about its axis before it has to be reground, so that a new piece of the peripheral edge is available as a fresh cutting edge. If, however, the entire circumference has become blunt, the disc steel must be reground on its circumference, i.e. again exactly circular or polygonal.
In addition, knives used radially to the cutter head must protrude relatively far from the cutter head, which impairs their secure support by the cutter head.
A milling cutter has also become known, the frontal cutting knives of which are used lying tangentially or approximately tangentially to the cutter head and can be adjusted in the direction of their longitudinal axis. The knives have the shape of a circular cylinder with an inclined face and are directly stored in cylindrical bores in the cutter head, where they are held in place by clamping by means of wedges or screws.
The tangential knife arrangement is favorable because the knives generally only need to be sharpened on the face side, without having to adhere to a specific profile, similar to a thread chaser, since the required knife profile is not from the end face as with the radially inserted knives, but is formed by the knife cross-section and this does not change in a cylinder, regardless of how much material is ground off on the face. In addition, the tangential knives can be clamped in almost their entire length and thus held and supported much better than those used radially.
However, this known milling cutter training also has shortcomings.
The holes in the cutter head that are intended to hold the knives and are slotted because of the clamp fastening or perforated on one side for screw engagement can never achieve the necessary dimensional accuracy in order to adjust the knives exclusively by readjusting them in the longitudinal direction, but rather the fully equipped cutter head as a whole be re-ground on its scope. In addition, the rear of the knives are only supported on the necessarily conical bottom of the bore and, as a result of re-sharpening, knives that have been shortened in their longitudinal direction, i.e. in the direction of the main stress, have no support at all, so the knives are not permanently fixed and therefore correct adjustment is impossible at all.
Another known milling cutter has similar disadvantages, in which the knives inserted tangentially in the cutter head are triangular prismatic, are also inserted directly into guides of the cutter head and are held in place by clamping jaws or the like. The knives are supported on the back on adjusting screws, but these cannot withstand the great forces that occur.
The invention, which relates to a milling cutter with a cutter head and knives inserted lying approximately tangentially to the cutter head circumference, adjustable in the direction of their longitudinal axis, cutting on one face and supported on the other face, eliminates these disadvantages.
It is characterized in that the knives are supported at least indirectly on a circumferential surface, flattened to form a shoulder, of cylindrical knife holders inserted into knife head bores with a circumferentially perforated wall and clamped transversely to their longitudinal direction, the supports for the knives in the area of circumferential breakthroughs in the aforementioned wall are arranged and the paragraphs form a solid support surface for the rear knife face with respect to the direction of rotation of the knife head, the whole thing so that each knife can be removed from the knife head without having to loosen the associated knife holder.
Since the exact incorporation of the guides into the cutter head itself is practically impossible or guides directly provided in the cutter head can never obtain the required dimensional accuracy that is necessary to adjust the knives exclusively by adjusting them in their longitudinal direction and without the fully equipped cutter head as a whole To have to regrind its scope, the separate knife holders are provided in the present case.
The supports of the knife holder clamped in the knife head can be brought to the exact size before the knife is inserted, so that the knives, which are also precisely machined on their circumference, then only need to be put on and their position is accurate from the start even after regrinding is fixed, whereby the adjustment work is limited to the longitudinal adjustment of the knife. Precise knife adjustment is particularly necessary when using hard metal knives, because with such steels only chip thicknesses of about 0.1 to 0.2 mm are taken.
The regrinding of the knife outside of the cutter head, which is made possible by the inventive design, is of particular advantage because experience shows that regrinding the fully equipped cutter head in its entirety not only requires special devices, but also takes a time that is about the possible total working time of such a milling cutter until regrinding. In addition, the precisely centric clamping of the cutter heads, which often have a very large diameter, in order to enable impact-free work, is difficult and time-consuming.
In the case of the milling cutter according to the invention, the cutter head can remain clamped on the milling spindle, and it is only necessary to replace the knives that are to be re-sharpened individually and only on their face, whereas otherwise the tedious and laborious clamping of the entire cutter head would have to be carried out with each regrinding. Since the knife holder has a shoulder as a solid support surface for the knife, the knife position once set is secured despite the large forces that tend to push the knife back in its longitudinal direction. Since the knife holder is inserted into knife head bores with a circumferentially perforated wall and the supports for the knives are arranged in the area of the circumferential openings, the result is a simple attachment or manufacturing process.
Arrangement of the knife holder in the knife head, the supports of the knife holder being accessible from the outside for inserting or readjusting the knife, despite the knife holder being securely fastened in the knife head.
A particularly simple design of the knife holder and the knife itself as well as their quick and easy readjustment can be achieved in that the knife holder bores are fixed in the knife head with wedges and the knives can be released without loosening the wedging of the knife holders, with knife adjustment between the support surfaces and replaceable fitting pieces can be inserted into the rear knife faces. Accordingly, the knife holders used in the basic assembly in a precise position always remain wedged and thus the support surface also retains its position unchanged once it has been set, whether the knives themselves are loosened and removed or not.
The support surface therefore forms a constant reference plane, and it is only necessary to compensate for the shortened knife length during regrinding by means of an appropriate fitting piece. To measure the respective knife length, of course, only a conventional slide gauge is required, whereas the other knife adjustment is not enough and the precise pushing back and forth of the knife until the cutting edge is on the desired circumference is not only time-consuming, but also makes the use of special devices necessary.
Exchangeable fitting pieces have already been used to compensate for knife shortening due to regrinding for knives that are used in the radial direction to the cutter head, but this resulted in the requirement of special dimensional accuracy, since every error in the total length made up of knife length and fitting piece thickness is the same Size as the deviation of the cutting edge from the required circumferential circle. In the case of the knife readjustment which takes place approximately tangential to the knife head circumference, however, the inaccuracies in the direction of the knife axis z result
B. deviations in the radial direction that are only less than a tenth of their size, so that no special machining precision is necessary and the inaccuracy of the slide gauge is sufficient.
It is possible to arrange in the cutter head bore on both sides of the cutter holder a holding disk reaching outwards over the longitudinal edge of the knife and to provide a fastening bolt that penetrates the knife holder and the holding disks and is screwed to the cutter head, which either itself has eccentric rotations in the area of the disk holes and for Low clamping the knife can be rotated, or has pushed a corresponding eccentrically twisted, rotatable sleeve. The knives are only on the knife holder and are supported on the back of this, but the retaining disks are provided to hold them in place, the pressing of the knife against the knife holder by pulling down the retaining disks ben when turning the eccentrically twisted. Fastening bolt or the sleeve resting on it takes place.
The fastening bolt simultaneously presses the retaining washers against the knife holder or against the face of the cutter head bore. After loosening the fastening bolt, it can either be rotated by itself or the bushing sitting on it, so that the retaining washers give the knife play again and it can be pulled out. Instead of using two separate retaining discs, it is also possible to form the two retaining discs as reinforced eyes of a steel strip or the like placed across the knife.
Since such a steel band can be made relatively weak, it allows the entire knife holder to be pressed close to the face of the knife head, so that it is particularly suitable for fastening the so-called corner knives (those knives that also cut with one of their side edges) and for for this purpose neither specially designed knife nor knife holder are required.
Since the steel band on the side of the knife we kende forces can not fully absorb or a transverse displacement of the knife not completely verhin changed, it is advantageous to provide a side support on the knife side and supported on the end wall of the knife head bore. The knife holder can also carry two knives lying next to one another, kept at a distance by a spacer, the steel band then clamping down both knives together. This training makes it possible to divide a wide cutting edge between two knives so that if the knife is damaged, only one of the two narrower knives does not have to be exchanged.
Whether the knives are held with the retaining washers or the steel band or even two adjacent Mes ser are arranged on a common knife holder, in any case, the knives do not need to receive any shape deviating from the simple prismatic shape for their attachment.
It is sometimes desirable to change the width, diameter and profile of the milling cutter within certain limits, so that workpieces or workpiece profiles that differ from each other can be produced with the same cutter, and it is not necessary to to keep separate milling cutters in stock for the individual workpiece shapes. For example, there are a large number of crankshaft types that are only different from each other in that their crank pins have changed lengths, diameters and / or roundings to the crank webs, etc., in a range of a few millimeters. In the past, a large number of different milling cutters had to be used to mill these crank pins, despite the minor deviations.
To avoid this, the knife holder can wear interchangeable attachments that leave the knife support free in the direction of the knife axis, but form a side support surface and a support surface for the knife. Depending on the position of the lateral support surface in the selected attachment, a lateral offset of the knife is brought about and thus, if it is a corner knife, the width of the milling cutter or the length of the workpiece profile to be milled is changed. The arrangement of the support surface in the selectable attachments in turn determines the position of the cutting edge of the knife in the radial direction to the knife head, and the replacement of the attachments therefore allows for example a change in the workpiece diameter to be produced by circular milling.
The position of the lateral support surface and the support surface, which can be selected using the various attachments, also allows the knife cross-section to be changed, and the profile to be milled can therefore also be changed by replacing at least the corner knife (e.g. different radius of curvature of the rounding between the crank pin and crank web) can be changed as required. But since the support surface of the knife holder remains free to support the knife in the axial direction, the knife adjustment is possible after shortening by grinding the knife in the same way, with the same fitting pieces and with the same nominal length as knife holders without attachments.
The attachments are expediently U-shaped and pushed onto the knife holder like a rider, so that they get a secure fit on the knife holders. In order not to change the overall length of the knife holder in its axial direction despite the attachments and not to have to deepen the knife head bores for the knife holders, the knife holders can have recesses corresponding to the U-legs of the attachments on both faces. Finally it is possible
that the essays have bores on their U-legs for the passage of the fastening bolt of the knife holder and are recessed at least on one side to receive the steel band for the knife attachment. So there were no separate fastening means required to hold the essays and despite the laterally lying steel strip there is no change in the extent of the knife holder in the direction of its axis.
In order to wedge the knife holder in the knife head bores, for example, the knife holder can have a radial longitudinal slot that widens obliquely on the outside in the longitudinal direction and can be expanded in the knife head bore with the aid of a wedge that is adapted to the longitudinal direction of the slot widening. The cross section of the wedge can have the shape of a semicircle with a triangle, trapezoid or rectangle and be guided in an additional drilling in the cutter head that intersects with the cutter head for the cutter holder.
The cutting front edges expediently have a certain inclination with respect to the workpiece surface so that the knife does not hit the workpiece with its entire cutting edge at once, but gradually penetrate the workpiece. If the cutting front edges of the measuring face lie in a normal plane to the main knife axis, which makes regrinding the knife much easier, then in order to achieve this inclination, the knife axes must enclose an angle slightly different from 90 with the circumference generating of the knife head. For this purpose, the support surfaces of the knife holder with respect to their end faces could be slightly inclined.
Manufacturing moderately, however, it is much easier if the support surfaces of the knife holder run normal to their end faces, but the axes of the knife head bores deviate from the direction of the knife head axis or the knife head circumference generating by a small angle.
The knives are preferably formed with respect to their tangential or approximately tangential to the knife head circumferentially extending longitudinal center plane and their to this normal longitudinal center plane symmetrically from. This two-sided symmetrical design has the advantage that each knife has two, i.e. a total of four, identical cutting edges on each face and thus, when one edge has become blunt, only needs to be turned around its longitudinal axis by 180 and then only needs to be reversed always have fresh cutting edges available. If it is a matter of knives that also cut with one of their lateral front edges, i.e. so-called corner knives, their cross-section can be symmetrically symmetrical with respect to the knife main axis, so that these knives also have four identical cutting edges that go through one after the other Turning or
Turning the knife can be brought to cut before the knife has to be sharpened.
The subject matter of the invention is shown in several exemplary embodiments in the drawing. 1 shows a partial section of the peripheral zone of a milling cutter with inserted knife holder, pulled out fastening bolts and expanding wedge in the diagram, FIGS. 2 and 3 the same milling cutter design in side view and in section along line III-III of FIG. 2 on a smaller scale , Fig. 4 a face milling cutter in axial section, Fig. 5 the peripheral zone of a wide profile cutter, also in axial section, Fig. 6 and 7 a further embodiment of the knife attachment in section along the lines VI-VI of FIGS. 7 and VII-VII Fig. 6, Fig. 8 the attachment of a double knife also if in section, Fig. 9, 10 and 11 a part of a knife head with knife holder, attachment, knife and steel band in section along lines IX-IX and XX of Fig.
11 and in side view, FIG. 12 shows a different milling cutter design with the same cutting guide, and FIG. 13 shows a knife holder with a raised attachment, knife and fastening strap on a larger scale.
The cutter head 1 has in its circumference area holes 2 with circumferentially durchbro chener wall. These holes 2 are usually directed from a cutter head face parallel to the Mes serkopachsse or deviate slightly from this Rich device (Fig. 7 and 10), run parallel to the corresponding circumference generating end of the cutter head with the cutter head of the face milling cutter according to FIG wide cutter head (Fig. 5) in the middle zone from the cutter head circumference obliquely to the cutter head axis. In each of these cutter head bores 2, a circular cylindrical cutter holder 4 and 5 is used, which has an approximately tangential to the cutter head circumference support for the knives 6 to 10 in the area of the circumferential opening in the Bohrungswan.
The knives are essentially square prismatic (8, 9) or cylindrical (10, Fig. 12) and cut with their front, outer edge with their direction of rotation with respect to the knife head (indicated by an arrow). The edges of the prismatic knives, which are parallel to the main axis of the knife, are more or less rounded, but can also be bevelled in order to still achieve a certain clearance angle at the ends of the cutting front edges. In this knife arrangement, the knife cross-section corresponds to the mating profile of the partial profile to be milled by a knife and the knives can therefore simply be re-ground on the front side without having to pay attention to the profile.
The main axes of the knives, the end faces of which are normal to the axis or the cutting edges of which lie at least in a normal plane to the main axis, form an angle slightly different from 90 with the circumference generating end of the knife head 1. The knives 8 are planar with respect to their longitudinal center running approximately tangentially to the cutter head circumference and symmetrical with respect to the normal longitudinal center plane, i.e. symmetrical on both sides, so that the knives can be rotated and turned around their axis and two on each end face, i.e. four in total , the same cutting edges are available. The corner knife 9 (Fig. 9), which also cut with one of their lateral end edges, have a symmetrical cross-section with respect to their main axis centrically symmetrical for the same reason.
As FIG. 12 shows, however, circular cylindrical knives 10, that is to say simply pin-shaped knives, can also be used directly.
If the cutter head bore 4, as shown in FIG. 5, obliquely from the cutter head circumference leads ge, the inserted, but otherwise cylindrical cutter holder 5 must have a corresponding bevel so that it does not protrude beyond the cutter head circumference.
The knife holders 4, 5 are offset from the knife head circumference in such a way that they form a flat support surface 25 running approximately tan gential to the knife head circumference and a correspondingly roughly radial support surface 26 for the rear face of the knife 8. The knife holders 4, 5 have a radial longitudinal slot 27 which widens obliquely on the outside in the longitudinal direction and can be expanded with the aid of a wedge 28 in the knife head bore 2. The wedge 28 in cross section has approximately the shape of a semicircle with an attached triangle or rectangle (FIG. 11) and is guided in an additional bore 29 in the cutter head 1 that intersects with the cutter head bore 2.
During the basic assembly, the knife holder 4 is wedged tightly with this wedge 28 in the knife head bore 2 after precise adjustment of its position and remains permanently fixed in the knife head. In order to be able to hold the knives 8 on the knife holders 4, two holding disks 30, 31 are arranged in the knife head bore 2 on both sides of the knife holder 4 according to FIGS. 1 to 3, which grip outwards over the long knife edges. Furthermore, a fastening bolt 32 that can be screwed to the cutter head is provided, which presses the retaining disks 30, 31 against the cutter holder 4 or against the end wall of the cutter head bore and has eccentric rotations 33 in the area of the disk holes. As a result of these eccentric rotations 33 who, when the bolt 32 is rotated, the retaining disc 30, 31 pulled down and the knife 8 clamped down on the support surface 25.
The knife shortening due to knife regrinding is compensated for by fitting pieces (not shown) that are used between the support surface 26 and the rear knife face. The bore 2 does not run exactly perpendicular to the cutter head face or the direction of rotation of the cutter head, but includes an angle slightly different from 90 with this, so that the longitudinal direction of the knife deviates somewhat from the direction of rotation and the cutting front edge is slightly inclined relative to the workpiece circumference. The holding disk 30 has a radial slot 30a (FIG. 3) and the knife holder 4 has a one-sided flat 4a (FIG. 2) on its peripheral surface.
According to FIGS. 6 and 13, the retaining disks are designed as reinforced eyes 34 of a steel strip 35 placed across the knife 8 and 9, respectively. Apart from that (Fig. 6 to 8) on the knife laterally anlie lowing and on the end wall of the knife head bore 2 supporting side support 36 is provided to secure the knife against lateral displacement or take forces acting laterally on the knife. This type of knife attachment is particularly suitable for the so-called corner knives, which also cut with one of their lateral front edges. As shown in Fig. 8, the steel band 35 can also hold two knives 8 lying on a common Mes serhalter at the same time, the knives being held by a spacer 37 at a corresponding distance.
Of course, another double knife must then be arranged offset across the width on the circumference of the knife head so that the gap between the knives is also processed. According to FIGS. 9 to 13, exchangeable attachments 38 are provided for the knife holder 5, which form a lateral support surface 39 and a support surface 40 for the knife 9 or 10, but the support surface 26 of the knife holder 5 is free to support the knife in the direction of its longitudinal axis to let. The attachments 38 are U-shaped and can be pushed onto the knife holders 5 in a rider-like manner, the knife holders having recesses 41 corresponding to the U-legs of the attachments 38 on both end faces. The U-legs of the attachments 38 are drilled through and are penetrated by the fastening bolt 32.
The knives 9 and 10 are also held on the attachments 38 by steel straps 34, 35. To accommodate the steel strip 35 or its one bearing eye 34, the attachment 38 has a groove-shaped recess 42 on its side lying in the interior of the cutter head bore 2. From Fig. 12 it can be seen that it is easily possible to deviate from the prismatic knife shape and to use a cylindrical knife 10 as a corner knife, with the attachment of course being changed.
There are different attachments, each with a changed position of the lateral support surface and the bearing surface, and it is clear that depending on the choice of these attachments, a change in the workpiece surface to be produced is achieved.