DD273392A1 - Drehwerkzeug zum formdrehen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Drehwerkzeug zum Formdrehen von quasirotationssymmetrischen Werkstuecken mit im Durchmesser verschiedenen, durch flache Uebergaenge verbundenen Aussen- und Innenmantelflaechen. Die Aufgabe der Erfindung, das Formdrehen derartiger Werkstuecke mehrschneidig bei minimaler Schneidenbelastung auszufuehren, wird dadurch geloest, dass ueber einem ersten, von einem Schneidkopf gehaltenen Schneidplaettchen mindestens ein zweites, in einem spitzen Winkel zum ersten geneigtes, in Zustellrichtung um etwa die halbe Spantiefe zurueckgesetztes, im Spannkopf gehaltenes Schneidplaettchen angeordnet ist, wobei der Spannkopf in einer Bohrung des Schneidkopfes dreh- und verschiebbar sein kann. Fig. 1

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Drehwerkzeug zum Formdrehen von quasirotationssymmetrischen Werkstücken mit im Durchmesser verschiedenen, durch flache Übergänge verbundenen Außen- und Innenmantelflächen. Die spanende Bearbeitung derartiger Werkst icke, die außerdem noch Durchbrüche und Bohrungen haben können, durch Drehen bereitet eine Anzahl von Schwierigkeiten, insbesondere bewirkt das Auftreten von Schwingungen eine Reduzierung der Vorechubgeschwindlgkeit und der Werkzeugstandzeit.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Es ist bekannt, zum Formdrehen eigens konstruierte Spezialmaschinen, z. B. hydraulische Doppelnachformdrehmaschinen zu verwenden, die mit zwei gegeneinander bewegten Werkzeugschlitten mit jeweils einem Drehmeißel arbeiten. Diese Spezialmaschinen stehen nicht immer zur Verfugung oder es ist an einer herkömmlichen Drehmaschine kein Platz für einen zweiten Werkzeugschlit-

_j ten.JEs ist auch bekannt, Satzwerkzeuge mit mehreren auf einem geneinsamen Werkzeugschaft in einer Ebene geklemmten Schneidplatten zu verwenden (DD 140 546). Diese Werkzeuge dienen der Schwerzerspanung von einfachen zylindrischen Werkstücken, dem sogenannten Überdrehen, d. h. das Drehwerkzeug wird mit einer ra-

_J dialen Einstellung nur in axialer Vorschubrichtung bewegt J Zur' Herstellung tiefer radialer und axialer ciinetiche in Drehteile ₍ mit großem Durchmesser, wie z. B. Turbinenläufer ist es bekannt, Stechdrehmeißel mit sich gegenseitig freiachneidenden, höhenversetzt angeordneten Schneidplatten zu verwenden (DE 2 617 455). Diese Stechdrehmeißel sind lediglich zur Spanabnahme in radialer Zustell richtung ausgelegt und können zur Konturenbearbeitung von quasi-rorationssymmetrischen Werkstücken nicht eingesetzt werden.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, das Formdrehen von quasi-rotationssymmetrischen Werkstücken bei hoher Vorschubgeschwindigkeit, großer Werkzeugstandzeit und geringen Werkzeugschwingungen clurchzufuhren.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, mehrere Schneidplatten auf einem Stahlhalter so anzuordnen, daß ein mehrschneidiges Formdrehen von quasi-rotationssymmetriechen Werkstücken bei minimaler Schneidenbelastung möglich wird.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch geJöst, daß über einem ersten von einem Schneidkopf gehaltenen Schneidplättchen mindestens ein zweites, in einem spitzen Winkel zum ersten geneigtes, in Zustellrichtung um ca. die halbe Spantiefe zurückgesetztes, im Spannkopf gehaltenes Schneidplättchen angeordnet ist, wobei der Spannkopf in einer Bohrung des Schneidkopfes dreh- und verschiebbar sein kann.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll an ein^ii Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: eine Seitenansicht des Drehwerkzeuges Fig. 2: eine Draufsicht auf das komplette Drehwerkzeug beim

Zentralschnitt am Werkstück Fig. 3: ei.ie Draufsicht auf den Schneidkopf des Drehwerkzeuges beim Flankenschnitt

Fig. 4: eine Vorderansicht des Drehwerkzeuges Fig. 5: eine Seitenansicht eines Mehrbereiche-Drehwerkzeuges Fig. 6: eine Draufsicht auf das Mehrbereichs-Drehwerkzeug mit einem Schnitt AA gemäß Fig. 5

Fig. 7: eine Vorderansicht des Mehrbereichs-Drehwerkzeuges. Durch Drehen zu bearbeiten sei das Werkstück 1, das z. B. ein quasi-rotationssymmetrischer Körper mit im Durchmesser verschiedenen, durch flache übergänge verbundenen Außen- und Innenmantelflächen mit Durchbrüchen und Bohrungen sein kann. Vom Rohteil des in Fig. 1 im Schnitt dargestellten Werkstückes 1 sei vom Radius r_Q die Spandicke s abzunehmen, um den Fertigteilradius r_ zu erhalten. Dazu wird ein spezieller Stahlhalter 2 verwendet, der aus einem Werkzeugschaft 3 mit einem in bekannter Weise darauf befestigten Schneidplättchen 4, vorzugsweise einem geklemmten Hartmetallwendeplättchen besteht. Die Schneidengeometrie, d. h. die Werkzeug- und Wirkwinkel des Schneidplättchens sind der Bearbeitungsaufgabe angepaßt.

Auf dem Schneidkopf 5 des Werkzeugschaftes 3 wird mittels Schrauben 6 ein Spannkopf 7 befestigt, der ein zweites, vorzugsweise ebenfalls geklemmtes Schneidplättchen 8 trägt, dessen Werkzeugwinkel denen des Schneidplättchens 4 gleich sind. In dem Spannkopf 7 ist eine Auflagefläche 9 für das Schneidplättchen 8 so anzufräsen, daß ausreichend Platz zum Klemmen des Schneidplättcheno 8 bleibt und die annähernd gleiche Schneidengeometrie wie beim Schneidplättchen 4 erreicht wird. Während die Wirkwinkel beim Schneidplättchen 4 konstant bleiben, dürfen sie sich beim Schneidplättchen 8 in einem Toleranzbereich bewegen. Die so übereinander angeordneten Schneidplättchen 4, 8 sind somit in einem spitzen Winkelte.zueinander geneigt, dessen Schenkel durch die Schneidpunkte A, B der Schneidplättchen 4, 8 gehen und dessen Scheitelpunkt die Längsachse des Werkstückes 1 ist. Die Aufteilung der abzunehmenden Spandicke s über die gesamte Drehlängo erfolgt so, daß eine geringstmögliche Schneidenbelastung für die Schneidplättchen 4, 8 auftritt, daß sie ständig und da 3 Schneidplättchen 8 mit einer bestimmten Mindestspantiefe im Eingriff sind, um Werkzeugschwingungen gering zu halten. Das führt zur Anordnung der Schneidplättchen 4, 8 auf der gleichan, durch den gewählten Vorschub ν bedingten Drehspirale DS des quasi-rotationssymmetrischen Werkstückes 1, woraus sich der seitliche Versatz a des Schneidplättchens 8 gegenüber dem Schneidplättchen 30 ergibt, daß das Schneidplättchen 8 gegenüber dem Schneidplättchen 4 in Vorschubrichtung V gemäß ⁿfeil in Fig. 4 voraus ist. Der Schneidpunkt A des Schneidplättchens 4 steht am Radius ·"_,' der Schneidpunkt B des Schneidplättchens 8 schneidet zwischen r_Q und Γρ, so daß das Plättchen 8 vorschneidet und das Plättchen r*en Restschnitt ausführt. Beim Drehen derartiger Konturen gemäß Fig. 2 und Fig. 3 treten an den Schneidplättchen 4, 8 bei Durchmesseränderungen wechselnde Spantiefen auf, so daß z, B. beim Drehen auf einem Übergang vom kleinen zum größeren Durchmesser die Belastung des Schneidplättchens 8 als Vorschneide zunimmt und die Belastung dee Schneidplättchens 4 als Endechneide entsprechend abnimmt. Die Positionierung des Schneidplättchens 8 gegenüber dem Schneidplättchen 4 ist von folgenden Kriterien abhängig: - Geometrie des Werkstückes mit verschiedenen Radien r_Q , r_

und dazugehörigen Spantiefen s , wobei

^sn ^{a r}O " ^rF ^{und ö}n<< ^rO · ^rF ^seien» η η η η

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- Minäestabmessungen der Schneidplättchen und deren Klemm- und Befestigungsmittel.

Ausgehend von einem bestimmten Tiefpunkt IO des Klemmitte.ls des Schneidplättchens 8 und dem Höchatpunkt 11 des Schneidplättchens 4 ergibt sich ein konstruktiver Mindestabstand h. Aus der zugehörigen Stellung der Schneidpunkte A, B und der Werkstücklängsachse wird der Winkel Jrtiermittelt. Um den Winkelet!, wird das Schneidplättchen 8 gegenüber dem Schneidplättchen 4 bei Sicherung der gleichen Schneidengeometrie verschoben. In dieser Weise wird ein Einzelwerkzeug für ein bestimmtes Werkstück 1 mit verschiedenen Radien r_Q und r.. hergestellt,

η η

Für ein Mehrbereichs-Drehwerkzeug (Fig. 5, 6, 7) zur Bearbeitung von Werkstücken in einem größeren Durchmesserbereich ist in den Seitenwänden 12 des Schneidkopfes 5 eine durchgehende Bohrung 13 eingebracht, in die zwei geschlitzte Kreisscheiben 14, 15 eingesetzt sind, um die konischen Zapfen 16 des schwenkbaren Spannkopfes 17 mit dem Schneidplättchen 8 aufzunehmen. Zur Grobeinstellung wird der Spannkopf 17 gegenüber dem Schneidkopf 5 in der Bohrung 13 gedreht und mit der Klemmschraube 18 arretiert. Die Spantiefe des Schneidplättchens 8 wird durch Verschiebung der konischen Zapfen 16 mittels Druckkeilen 19 eingestellt.

Claims (2)

1. Patentansprüche

   1. Drehwerkzeug zum Formdrehen mit mehreren in einem Stahlhalter befestigten Schneidplättchen, wobei die Schneidplättchen in Vorschubrichtung hintereinander und in Zuetellrichtung höhenversetzt angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß über einem ersten, von einem Schneidkopf (5) gehaltenen Schnoidplättchen (4) mindestens ein zweites, in einem spitzen Winkel «So zum ersten geneigtes, in Zustellricntung um ca, die halbe Spantiefe s zurückgesetztes, im Spannkopf (7) gehaltenes Schneidplättchen (8) angeordnet ist.
2. 2. Drehwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

   der Spannkopf (17) in einer Bohrung (13) des Schneidkopfes (5) dreh- und verschiebbar angeordnet ist.