DE10149426A1 - Drehend antreibbares Schneidwerkzeug, insbesondere zum Fräsen und Sägen - Google Patents
Drehend antreibbares Schneidwerkzeug, insbesondere zum Fräsen und SägenInfo
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Abstract
Ein Schneidwerkzeug weist einen scheibenförmigen Schneidenträger (1) mit mehreren zu seinem Rand hin offenen Ausnehmungen (2) mit einander gegenüberliegenden, ersten und zweiten Backen (5, 6) auf. In jeder Ausnehmung (2) ist ein auswechselbarer Schneideinsatz (10) festspannbar, der an seinem vorderen Ende eine Schneide (11) und an seinem hinteren Ende eine an einem Anschlag (7) anliegende Anschlagfläche (15) hat und an dem ersten Backen (5) mit einer sich in Längsrichtung der Ausnehmungen (2) erstreckenden ersten Spannfläche (13) gelagert ist. Die ersten Backen (5) haben eine aus mehreren Stiften (8, 9) gebildete seitliche Abstützung, die in Längsnuten (17) der Schneideinsätze eingreifen und an beiden Seitenflächen der Längsnuten anliegen. An den zweiten Backen (6) sind Spannvorrichtungen angeordnet, die sich in der Spannstellung an der zweiten Spannfläche (14) des jeweiligen Schneideinsatzes (10) und an den zweiten Backen (6) abstützen und die zweite Spannfläche (14) hat zur ersten Spannfläche (13) eine solche Neigung, daß der Abstand zwischen den Spannflächen (13, 14) mit der Entfernung von der Schneide (11) zunimmt. Zur Erhöhung der Formsteifigkeit sind die zweiten Backen (6) und die ersten Backen (5) jeweils benachbarter Ausnehmungen (2) durch Abschnitte des Schneidenträgers (1) verbunden, die durch die Kräfte der Spannvorrichtungen einer Druckbelastung ausgesetzt sind.
Description
Die Erfindung betrifft ein drehend antreibbares Schneid
werkzeug der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen
Art. Ein derartiges Schneidwerkzeug ist aus EP 0 938 941 A1
bekannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schneidwerk
zeug der angegebenen Art zu schaffen, welches einfach und
kostengünstig herstellbar ist, ein einfaches Auswechseln
der Schneideinsätze ermöglicht und eine sichere, auch für
sehr hohe Drehzahlen geeignete Verankerung der Schneidein
sätze gewährleistet.
Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebe
ne Erfindung gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen
der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 9.
Bei dem erfindungsgemäßen Schneidwerkzeug sind die zweiten
Backen, an denen die Spannvorrichtung abgestützt ist, über
Druckbelastung aufnehmende Abschnitte des Schneidenträgers
mit den ersten Backen der benachbarten Ausnehmungen
verbunden. Auf diese Weise bilden die Schneideinsätze mit
den Spannvorrichtungen und den dazwischenliegenden
Abschnitten des Schneidenträgers einen druckfesten Ring,
der sowohl die Spannkräfte der Spannvorrichtungen als auch
die Schneidkräfte aufnimmt und auf Grund seiner Formstei
figkeit eine sichere und auch für hohe Drehzahlen geeig
nete Einspannung der Schneideinsätze gewährleistet. Als
Spannvorrichtungen werden vorzugsweise Spannschrauben ver
wendet, die in einer tangential zur Drehachse verlaufenden
Bohrung im Schneidenträger angeordnet sind und unmittelbar
gegen die zweite Spannfläche der Schneideinsätze gespannt
werden. Die Bohrungsgewinde zum Einschrauben der Spann
schrauben können entweder in Bohrungen des Schneidenträ
gers oder in einzelnen in den Schneidenträger eingesetzten
Elementen ausgebildet sein. Letzteres ist vor allem zweck
mäßig, wenn die Herstellung einer Gewindebohrung im
Schneidenträger zu aufwendig ist. Wird die Spannschraube
in ein in den Schneidenträger eingesetztes Element einge
schraubt, so kann dieses Element durch geeignete Werk
stoffauswahl auch zur Dämpfung von Schwingungen des
Schneidenträgers dienen.
Als vorteilhaft hat sich weiterhin eine Ausgestaltung
erwiesen, bei der die Schneideinsätze in den Ausnehmungen
spielfrei zwischen parallelen Anlageflächen der ersten und
zweiten Backen angeordnet sind. Hierdurch werden die auf
die Schneideinsätze einwirkenden Schneidkräfte zu einem
wesentlichen Teil unmittelbar an den Anlageflächen der
Backen abgestützt und die Belastung der Spannvorrichtung
reduziert.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung
dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es
zeigen
Fig. 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen
Schneidwerkzeugs, teilweise geschnitten,
Fig. 2 einen Ausschnitt einer ersten Variante des
Schneidwerkzeugs gemäß Fig. 1,
Fig. 3 einen Ausschnitt einer zweiten Variante des
Schneidwerkzeugs gemäß Fig. 1 und
Fig. 4 eine andere Ausgestaltung der Spannvorrichtung
für ein erfindungsgemäßes Schneidwerkzeug.
Das in Fig. 1 gezeigte Schneidwerkzeug weist einen als
zylindrische Kreisscheibe ausgebildeten Schneidenträger 1
auf, der an seinem Umfang in regelmäßigem Abstand vier zur
Mantelfläche offene Ausnehmungen 2 hat. Jede Ausnehmung 2
weist an ihren Längsseiten parallele und zur Mittelebene
des Schneidenträgers 1 rechtwinkelige Anlageflächen 3, 4
auf, die an einander gegenüberliegenden Backen 5, 6 ange
ordnet sind. Ein zu den Anlageflächen 3, 4 rechtwinkeliger
Boden der Ausnehmung 2 bildet einen Anschlag 7. Aus der
Anlagefläche 3 und dem Anschlag 7 ragen zylindrische
Stifte 8, 9 heraus, die jeweils in eine Bohrung im Backen
5 bzw. im Anschlag 7 eingepreßt sind.
In den Ausnehmungen 2 befinden sich Schneideinsätze 10 mit
einer Schneide 11, einer Spanfläche 12, einer ersten
Spannfläche 13, einer zweiten Spannfläche 14, einer
Anschlagfläche 15 und einer Abstützfläche 16. In der
Spannfläche 13 und der Anschlagfläche 15 sind im Quer
schnitt rechteckige Längsnuten 17 ausgebildet, deren
Breite gleich dem Durchmesser der Stifte 8, 9 ist. Die der
Spannfläche 13 gegenüberliegende Spannfläche 14 ist zur
Spannfläche 13 derart geneigt, daß der Abstand zwischen
den Spannflächen mit der Entfernung der Schneide 11
zunimmt. Die Abstützfläche 16 befindet sich auf der der
Schneide 11 abgekehrten Seite der Spannfläche 14 und ist
zur Spannfläche 13 parallel. Der Abstand zwischen der
Spannfläche 13 und der Abstützfläche 16 ist gleich dem
Abstand der Anlageflächen 3, 4, wobei die Maßtoleranzen so
gewählt sind, daß der Schneideinsatz von Hand in der Aus
nehmung 2 verschiebbar ist.
Zum Festspannen der Schneideinsätze 10 in den Ausnehmungen
2 sind an den Backen 6 Spannvorrichtungen vorgesehen. Die
Spannvorrichtungen bestehen jeweils aus einer Spann
schraube 18, die in eine tangential zur Drehachse und
senkrecht zur Spannfläche 14 verlaufende, den Backen 6
durchdringende Gewindebohrung 19 eingeschraubt ist. An die
Gewindebohrung 19 schließt sich eine Bohrung 20 an, die
den Backen 5 der benachbarten Ausnehmung 2 durchdringt und
zum Heranführen eines Schraubendrehers an die Spann
schraube dient.
Ist die Herstellung einer Gewindebohrung im Schneidenträ
ger 1 zu aufwendig, so kann der Schneidenträger 1, wie in
Fig. 2 gezeigt, stattdessen mit einer Stufenbohrung 21
versehen sein, in die von der Ausnehmung 2 aus, eine mit
einer Gewindebohrung versehene Hülse 22 eingesetzt ist,
wobei sich die Hülse 22 nach innen an einer Stufe der Stu
fenbohrung 21 abstützt. In die Gewindebohrung der Hülse 22
wird dann durch die sich an die Stufenbohrung 21 anschlie
ßende Bohrung 20 die Spannschraube 18 eingeschraubt und
gegen die Spannfläche 14 des Schneideinsatzes 10 gespannt.
Zwischen der Hülse 22 und der Stufe der Stufenbohrung 21
kann hierbei ein Federring angeordnet sein, der die
gespannte Spannschraube 18 permanent mit einer Federkraft
belastet.
Bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsvariante ist
anstelle der Gewindebohrung 19 eine glatte Bohrung 23 vor
gesehen, deren Außendurchmesser geringfügig größer ist als
der Außendurchmesser der Spannschraube 18. Die Bohrung 23
kreuzt mittig eine zur Drehachse des Schneidenträgers
parallele Querbohrung 24, deren Durchmesser etwa doppelt
so groß ist wie der Durchmesser der Bohrung 23. In der
Querbohrung 24 befindet sich ein zylindrischer Einsatz 25
von etwa gleichem Durchmesser, der eine die Zylinderachse
in der Mitte rechtwinklig kreuzende Gewindebohrung 26 auf
weist. Die axiale Länge des Einsatzes 25 ist kleiner oder
gleich der Dicke des Schneidenträgers 1. Die Spannschraube
18 ist in die Gewindebohrung 26 eingeschraubt und hält mit
ihren in der Bohrung 23 befindlichen Enden den Einsatz 25
in der Querbohrung 24 formschlüssig fest. Diese Ausfüh
rungsform hat den Vorteil, daß sie besonders einfach her
stellbar ist und daß der Schneidenträger vergleichsweise
dünn sein kann.
Bei dem in Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der
radial äußere Endabschnitt des Backens 6 durch einen
radialen Schlitz 27 vom angrenzenden Teil des Schneiden
trägers 1 getrennt und dadurch soweit elastisch verform
bar, daß er mit einem Abschnitt der Anlagefläche 4 an die
geneigte Spannfläche 14 andrückbar ist, um auf diese Weise
den Schneideinsatz 10 in der Ausnehmung 2 festzuspannen.
Das Andrücken des elastisch verformbaren Endabschnitts des
Backens 6 erfolgt mit Hilfe einer Spannschraube 28, die in
eine radiale Gewindebohrung 29 im Schneidenträger 1 ein
schraubbar ist. Die Spannschraube 28 hat einen als Kegel
stumpf ausgebildeten Kopf 30, der in einen sich radial
nach außen an die Gewindebohrung 29 anschließenden, kege
ligen Bohrungsabschnitt 31 eingreift, den der Schlitz 27
quert. Durch Anziehen der Spannschraube 28 dringt der Kopf
30 tiefer in den Bohrungsabschnitt 31 ein, wodurch der
Schlitz 27 aufgeweitet und der verformbare Endbereich des
Backens 6 an den Schneideinsatz 10 heranbewegt und ange
drückt wird. Zum Herausnehmen des Schneideinsatzes 10 wird
die Spannschraube 28 soweit zurückgeschraubt, bis der
Abstand zwischen den Backen 5, 6 so groß ist, daß der
Schneideinsatz 10 aus der Ausnehmung 2 herausgezogen wer
den kann. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, daß die
Spannvorrichtung in Umfangsrichtung des Schneidenträgers
einen geringeren Platzbedarf hat und dadurch einen gerin
gen Umfangsabstand der Schneideinsätze ermöglicht.
Claims (9)
1. Drehend antreibbares Schneidwerkzeug, insbesondere zum
Fräsen oder Sägen, mit einem scheibenförmigen Schnei
denträger, der mehrere zu seinem Rand hin offene Aus
nehmungen mit einander gegenüberliegenden, ersten und
zweiten Backen aufweist, wobei in jeder Ausnehmung
zwischen den ersten und zweiten Backen ein auswechel
barer Schneideinsatz festspannbar ist, der an seinem
vorderen Ende eine Schneide und an seinem hinteren
Ende eine an einem Anschlag in der jeweiligen Ausneh
mung anliegende Anschlagfläche hat und an dem benach
barten ersten Backen mit einer sich in Längsrichtung
der Ausnehmung erstreckenden ersten Spannfläche gela
gert ist, in der eine Längsnut mit zur gemeinsamen
Mittelebene von Schneideinsatz und Schneidenträger im
wesentlichen parallelen Seitenflächen ausgebildet ist,
wobei die ersten Backen eine aus einem oder mehreren
Vorsprüngen gebildete seitliche Abstützung haben, die
in die Längsnut eingreift und an beiden Seitenflächen
der Längsnut anliegt, wobei an den zweiten Backen
Spannvorrichtungen angeordnet sind, die sich in der
Spannstellung an einer zweiten Spannfläche des jewei
ligen Schneideinsatzes und an dem jeweils zweiten
Backen abstützen und wobei die zweite Spannfläche zur
ersten Spannfläche eine solche Neigung hat, daß der
Abstand zwischen den Spannflächen mit der Entfernung
von der Schneide zunimmt, dadurch gekennzeichnet, daß
die zweiten Backen (6) und die ersten Backen (5)
jeweils benachbarter Ausnehmungen (2) durch Abschnitte
des Schneidenträgers (I) verbunden sind, die durch die
Kräfte der Spannvorrichtungen einer Druckbelastung
ausgesetzt sind.
2. Schneidwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß in der Anschlagfläche (15) und/oder der den
zweiten Backen (6) zugekehrten zweiten Spannfläche
(14) des Schneideinsatzes (10) eine Ausnehmung mit zur
Mittelebene des Schneideinsatzes (10) parallelen Sei
tenflächen vorgesehen ist, in die ein an dem Anschlag
und/oder den zweiten Backen angebrachter Vorsprung
spielfrei eingreift.
3. Schneidwerkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich
net, daß die Vorsprünge im Schneidenträger (1) durch
zylindrische Stifte (8, 9) gebildet werden, die in
Bohrungen im Schneidenträger (1) eingepreßt sind.
4. Schneidwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Spannvorrichtungen
eine tangential zur Drehachse des Schneidenträgers (1)
ausgerichtete Spannschraube (18) haben, die gegen die
zweite Spannfläche (14) des Schneideinsatzes (10)
spannbar ist.
5. Schneidwerkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich
net, daß die Spannschraube (18) in eine Gewindebohrung
(19) im Schneidenträger (1) eingeschraubt ist.
6. Schneidwerkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich
net, daß die Spannschraube (18) in die Gewindebohrung
einer Hülse (22) eingeschraubt ist, die von der
Ausnehmung (2) aus in eine tangentiale Stufenbohrung
(21) des Schneidenträgers (1) eingesetzt ist.
7. Schneidwerkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich
net, daß die Spannschraube (18) in die Gewindebohrung (26)
eines Einsatzes (25) eingeschraubt ist, der in
eine den Schneidenträger (1) durchdringende,
achsparallele Ausnehmung eingesetzt ist.
8. Schneidwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Backen (6)
einen elastisch verformbaren Endabschnitt haben und
daß die Spannvorrichtungen zwischen dem elastisch ver
formbaren Endabschnitt und dem ersten Backen (5) der
benachbarten Ausnehmung (2) oder dem mit dem ersten
Backen der benachbarten Ausnehmung verbundenen
Abschnitt des Schneidenträgers (1) angeordnet und im
Sinne einer Veränderung des Abstands zwischen den
Backen (5, 6) verstellbar sind.
9. Schneidwerkzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich
net, daß die Spannvorrichtung eine im wesentlichen
radial zur Drehachse des Schneidenträgers angeordnete
Spannschraube (28) aufweist, die einen sich einerseits
an dem Schneidenträger (1) und andererseits an dem
Endabschnitt des zweiten Backens (6) abstützenden
kegelstumpfförmigen Kopf (30) hat, durch den der
Endabschnitt beim Anziehen der Spannschraube (28) an
den Schneideinsatz (10) andrückbar ist.
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