DE10002867A1 - Schneidwerkzeug, insbesondere Stechwerkzeug - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Schneidwerkzeug, insbesondere Stechwerkzeug (10), mit einem Werkzeughalter (11), der mindestens einen aus einer Bodenfläche und seitlichen Anlageflächen gebildeten Plattensitz für einen Schneideinsatz (12, 13) aufweist. DOLLAR A Erfindungsgemäß ist der Plattensitz Teil eines in einer Ausnehmung des Werkzeughalters (11) gelagerten Körpers (16), der über ein im Werkzeughalter (11) angeordnetes Verstellelement (24) drehbar im Werkzeughalter (11) gelagert ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Schneidwerkzeug, insbesondere Stechwerkzeug, mit einem Werkzeughalter, der einen aus einer Bodenfläche und seitlichen Anlageflächen gebildeten Plattensitz für einen Schneideinsatz aufweist.

Nach dem Stand der Technik ist es bekannt, die mit einer Durch­ gangsbohrung versehene Wendeschneidplatte über eine Spann­ schraube, die in eine Gewindebohrung im Boden des Plattensitzes einschraubbar ist, mit dem Werkzeughalter zu verbinden. Die Spannschraube besitzt einen Schraubenkopf mit einer konisch ausgebildeten Anlagefläche, die in eine entsprechend konisch ausgebildete Ansenkung der Durchgangsbohrungen des Schneidein­ satzes eingreift, so daß beim Festziehen der Spannschraube der Schneideinsatz mit seinen seitlichen Anlageflächen in Richtung der entsprechend ausgebildeten seitlichen Anlageflächen des Plattensitzes geführt wird und gleichzeitig mit seiner unteren Auflagefläche auf die Bodenfläche des Plattensitzes gepreßt wird. Die relative Lage des Schneideinsatzes zum Werkzeughalter ist im Spannzustand hierdurch eindeutig bestimmt.

Weiterhin ist nach dem Stand der Technik bekannt, daß bei allen spanabhebenden Fertigungsverfahren Prozeßkenngrößen wie die Spanbildung und der Spanablauf, die Zerspankraft, der Schnei­ denverschleiß sowie die Oberflächengüte des bearbeiteten Werk­ stückes wesentlich durch die Schneidengeometrie bestimmt wer­ den. Eine beim Zerspanen für die Standzeit des Werkzeuges maß­ gebliche Verschleißgröße an der Freifläche wird durch die Ver­ schleißmarkenbreite bzw. die maximale Verschleißmarkenbreite bestimmt, bei deren Erreichen der Schneideinsatz ausgetauscht werden muß. Ist der Winkel zwischen der Schnittfläche und der Nebenschneide relativ groß, wird beim Zerspanungsprozeß die maximale Verschleißmarkenbreite schneller erzeugt als bei einem relativ kleinen Winkel. Die erreichbare Standzeit eines Schneideinsatzes kann also durch das kontrollierte Beeinflussen der Winkellage der Nebenschneide bestimmt werden. Bedingt durch die nötigen Fertigungstoleranzen bei ISO-Wendeschneidplatten war es bisher nicht möglich, Nebenschneidenwinkel innerhalb kleiner Grenzen auf einen optimalen Wert einzustellen.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Schneidwerkzeug der eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem eine Verstel­ lung der relativen Lage der Schneidplatte zum Werkzeughalter zur Änderung des Nebenschneidenwinkels möglich ist. Die ange­ strebte Konstruktion soll einfach handhabbar sein und gleicher­ maßen eine sichere Fixierung des Schneideinsatzes im Werkzeug­ halter ermöglichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Schneidwerkzeug nach Anspruch 1 gelöst, bei dem der Plattensitz Teil eines in einer Ausnehmung des Werkzeughalters gelagerten Körpers ist, der über ein im Werkzeughalter angeordnetes Verstellelement drehbar im Werkzeughalter gelagert ist. Im Unterschied zum Stand der Technik wird der Plattensitz in einen Körper "verlagert", an dem in bekannter Art und Weise über eine Spann­ schraube der Schneideinsatz fixiert wird. Der genannte Körper ist jedoch über ein im Werkzeughalter angeordnetes Verstellele­ ment drehbar gelagert, so daß gewünschte Winkeleinstellungen durch Betätigung des Verstellelementes möglich sind.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung geht die Drehachse, um die der den Plattensitz aufweisenden Körper verschwenkbar ist, durch den Schnittpunkt zweier aktiver Schneidkanten, vorzugs­ weise der Haupt- und Nebenschneide eines Schneideinsatzes zum Stechen. Anders ausgedrückt, der Drehpunkt befindet sich im Bereich einer Schneideinsatz-Schneidecke.

In einer weiteren konkreten Ausgestaltung der Erfindung weist der drehbar gelagerte Körper in seinem unteren Schaftteil eine bogenförmige Führungsfläche auf, deren Radius gleich groß einer korrespondierenden Führungsfläche im Werkzeughalter ist, an der sie anliegt. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß andere Verschiebungen des Schneideinsatzes außer der gewünschten Dreh­ bewegung nicht möglich sind.

Als bevorzugtes Verstellelement bietet sich ein Exzenterbolzen an, der in eine Nut des drehbar gelagerten Körpers eingreift und bei Drehung die gewünschte Drehverstellbewegung des den Plattensitz aufweisenden Körpers auslöst. Durch die Fixierung des Schneideinsatzes im Plattensitz wird somit der Schneidein­ satz zwangsläufig gedreht.

In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Verstellelement ein mit dem Werkzeughalter verbundener Exzenterbolzen, dessen exzentrischer Teil in eine Nut eines Bundteiles des drehbar gelagerten Körpers eingreift. Vorzugs­ weise ist das genannte Bundteil mittels einer Klemmschraube am Werkzeughalter fixierbar. Eine Verstellung des drehbeweglichen Körpers ist somit nur dann möglich, wenn die Klemmschraube gelöst ist. Nach Anziehen der Klemmschraube ist die Lage des Bundteiles festgelegt und damit auch die Lage des Schneidein­ satzes, dessen der aktiven Schneidecke gegenüberliegende Schneidecke in eine Nut des Bundteiles eingreift.

Weiterhin vorzugsweise wird der drehbar gelagerte Körper gegen­ über dem Werkzeughalter über ein elastisches Federteil fixiert, wobei vorzugsweise der vordere Teil einer Zylinderschraube in einer Bohrung des Werkzeughalters fixiert ist und der Schrau­ benkopf an einer Federscheibe anliegt, die die Führungsfläche des drehbeweglichen Körpers an die korrespondierende Führungs­ fläche des Bundteiles preßt und hiermit mittels des erzeugten Reibschlusses eine relative Lageänderung der beiden genannten Teile verhindert. Die Durchgangsbohrung im Schaftteil, durch die die genannte Schraube durchgesteckt ist, ist um das Durch­ messermaß größer als der Schraubendurchmesser, wie Raum bei der gewünschten Drehbewegung des Schaftes bzw. des Körpers gegen­ über dem Werkzeugträger benötigt wird.

Wie grundsätzlich nach dem Stand der Technik bekannt ist, kann der Werkzeughalter Schlitze aufweisen, die vorzugsweise in Y-Form angeordnet sind und über deren Spreizung die Werkzeug­ halterbreite verstellbar ist. Bei einem Spreizen der jeweils in Draufsicht betrachtete linken und rechten vorderen Backen des Werkzeughalters verändern sich auch die jeweiligen Einstellun­ gen der stirnseitig befestigten Schneideinsätze, die bei dem vorliegenden erfindungsgemäßen Schneidwerkzeug entsprechend korrigiert werden können.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dar­ gestellt. Es zeigen

Fig. 1, 2 zwei schematische Ansichten eines erfin­ dungsgemäßen Schneidwerkzeuges,

Fig. 3 eine Detailansicht des Schneidwerkzeuges nach Fig. 1 in einer Draufsicht,

Fig. 4 eine Seitenansicht eine Exzenterbolzens,

Fig. 5 eine Schnittansicht entlang A-A in Fig. 2,

Fig. 6 eine Schnittansicht entlang B-B in Fig. 5,

Fig. 7 eine Schnittansicht entlang Linie C-C in Fig. 3 und

Fig. 8 eine Seitenansicht eines drehbeweglichen Körpers.

Das in Fig. 1 und 2 dargestellte Schneidwerkzeug 10, das im vorliegenden Fall als Stechwerkzeug ausgebildet ist, besitzt einen Werkzeughalter 11 als Träger für stirnseitig eingespannte Schneideinsätze 12 und 13. Dieser Stecheinsatz wird beim Zer­ spanen in Richtung des Pfeiles 14 bewegt und dient zum Herstel­ len einer Nut in einem Werkstück 15. Wie Fig. 1 zu entnehmen ist, ist der Werkzeughalter geschlitzt, wobei der Schlitz 32 im wesentlichen Y-förmig ausgebildet ist. In den oberen Ästen sind zwei im Querschnitt kreisförmige Schlitzverbreiterungen erkenn­ bar, die im oberen Teil mit einer zylindrischen Gewindebohrung zum Eingriff einer Schraube ausgebildet sind. Im darunterlie­ genden Teil verjüngt sich diese Verbreiterung konisch, so daß durch weiteres Eindrehen der genannten Schraube entweder deren vorderer Schaft oder ein durch den vorderen Schaft vorgetriebe­ nes Spreizelement, z. B. eine Kugel, gegenüberliegende Wandungen des Schlitzes auseinanderdrückt und damit eine Spreizung der linken und rechten Backen mit den Wendeschneidplatten 12, 13 auslöst. Endseitig der Schlitze sind weitere Ausnehmungen 34 vorgesehen, die eine Rißbildung am Ende der Schlitze verhin­ dern.

Jeder der Schneideinsätze 12 und 13 ist auf einem drehbewegli­ chen Körper 16 mittels einer Spannschraube befestigt, wobei der drehbewegliche Körper 16 einen Plattensitz für den Schneidein­ satz aufweist. Der drehbewegliche und in Fig. 8 in einer Sei­ tenansicht dargestellte Körper 16 besteht aus einem Schaft 25 und einem oberen Bundteil 19, das unterseitig eine Auflageflä­ che 35 besitzt, mit der der Körper im Spannzustand auf einer entsprechenden Anlagefläche des Werkzeughalters 11 anliegt. Der drehbewegliche Körper 16 besitzt um einen Schaftteil 25 eine bogenförmige Anlagefläche 17, die entlang einer bogenförmigen Führungsfläche 18 des Werkzeughalters 11 verschiebbar ist. Die Radien der beiden bogenförmigen Flächen 17 und 18 sind so gewählt, daß der gemeinsame Kreismittelpunkt der Anlagefläche den Drehpunkt 20 bzw. die Drehachse für den Schneideinsatz 12 bzw. 13 festlegt. Dieser Drehpunkt bzw. die vertikal zur Zei­ chenebene nach Fig. 3 verlaufende Drehachse liegt im Schnitt­ punkt der verlängerten Hauptschneide 21 und der verlängerten Nebenschneide 22.

Der Bundteil 19 weist eine Nut 23 auf, in die der exzentrische Teil des Exzenterbolzens 24 (siehe Fig. 4) eingreift. Zur Fixierung des Bundteiles 19 an dem Werkzeugträger 11 dient eine Klemmschraube 26, die durch eine entsprechende Bohrung des Bundteiles hindurchgesteckt ist und mit einem Gewinde im Werk­ zeughalter verschraubt ist. Nach Lösen der Klemmschraube kann durch Drehung der Exzenterschraube in eine Richtung des Doppel­ pfeiles 27 der Bundteil 19 und damit der drehbewegliche Kör­ per 16 entsprechend um einen Drehwinkel verschoben werden, wobei dieser den Schneideinsatz verschwenkt. Durch diese Maß­ nahme ist der Winkel der Nebenschneide 22 in die durch den Dop­ pelpfeil 29 angedeuteten Richtungen veränderbar. Die Spann­ schraube 30 am bogenförmigen Schaftteil 25 ist so angelegt, daß nur die Federkraft der unterlegten Federscheibe 31 wirksam ist. Wie Fig. 5 und 6 im einzelnen entnommen werden kann, ist die Durchgangsbohrung 28 im Durchmesser größer ausgeführt als der Schaft der Schraube 30, so daß das zur relativen Verdrehung des Körpers 16 bzw. dessen Schaftteiles 25 notwendige Spiel gegeben ist. Die Spannschraube 30 liegt dergestalt an der Feder­ scheibe 31 an, daß ein Verdrehen des Schaftteiles 25 noch im elastischen Bereich des Federelementes 31 stattfinden kann.

Claims (8)

1. Schneidwerkzeug, insbesondere Stechwerkzeug (10), mit einem Werkzeughalter (11), der mindestens einen aus einer Bodenfläche und seitlichen Anlageflächen gebildeten Plat­ tensitz für einen Schneideinsatz (12, 13) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Plattensitz Teil eines in einer Ausnehmung des Werkzeughalters (11) gelagerten Körpers (16) ist, der über ein im Werkzeughalter (11) angeordnetes Verstellele­ ment (24) drehbar im Werkzeughalter (11) gelagert ist.

2. Schneidwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse (20) durch den Schnittpunkt zweier akti­ ver Schneidkanten (21, 22), vorzugsweise der Haupt- und Nebenschneide eines Schneideinsatzes (12, 13) zum Stechen geht.

3. Schneidwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der drehbar gelagerte Körper (16) in seinem Schaftteil (25) eine bogenförmige Führungsflä­ che (17) aufweist, deren Radius gleich groß einer korre­ spondierenden Führungsfläche (18) im Werkzeughalter 11) ist, an der sie anliegt.

4. Schneidwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Verstellelement ein Exzenterbol­ zen (24) dient, der in eine Nut (23) des drehbar gelager­ ten Körpers (16) eingreift und bei Drehung die gewünschte Drehverstellbewegung auslöst.

5. Schneidwerkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstellelement ein mit dem Werkzeughalter (11) verbundener Exzenterbolzen (24) ist, dessen exzentrischer Teil in eine Nut (23) eines Bundteiles (19) des drehbar gelagerten Körpers (16) eingreift.

6. Schneidwerkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Bundteil (19) mittels einer Klemmschraube (16) am Werkzeughalter (11) fixierbar ist.

7. Schneidwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der drehbar gelagerte Körper (16; 19, 25) gegenüber dem Werkzeughalter (11) über ein elastisches Federteil (31) fixiert wird, vorzugsweise derart, daß der vordere Teil einer Zylinderschraube (30) in einer Bohrung des Werkzeughalters (11) fixiert ist, und daß der Schrau­ benkopf an einer Federscheibe (31) anliegt, die die Füh­ rungsfläche (18) des drehbeweglichen Körpers (16) an die korrespondierende Führungsfläche (17) des Werkzeughal­ ters (11) preßt.

8. Schneidwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeughalter Schlitze (32), die vorzugsweise in Y-Form angeordnet sind, aufweist und über deren Spreizung die Werkzeughalterbreite verstellbar ist.