Die
Erfindung betrifft ein Werkzeug zur spanabtragenden Bearbeitung
von Materialien in der Optikfertigung gemäß Oberbegriff des Anspruchs
1.The
The invention relates to a tool for machining
of materials in optical production according to the preamble of the claim
1.
Werkzeuge
der hier angesprochenen Art sind bekannt ( DE 101 43 848 C2 ). Auch
eine Anmeldung der Anmelderin betrifft ein derartiges Werkzeug ( DE 10 2004 058 962
A1 ). Derartige Werkzeuge dienen dazu, Werkstücke aus
Materialien, wie sie in der Optikfertigung Verwendung finden, spanabtragend zu
bearbeiten. Insbesondere bei der Herstellung von Brillengläsern kommt
es darauf an, Oberflächen
zu schaffen, die exakt die gewünschten
Maße und
Oberflächenqualitäten aufweisen.
Bei Abweichungen müssen
manuelle und damit aufwendige Justierarbeiten an dem Werkzeug und
insbesondere an der Vorrichtung und der Steuerung derselben durchgeführt werden,
die mit einem derartigen Werkzeug ausgestattet ist. Immer wieder
kommt es dabei vor, dass im Zentrum der zu bearbeitenden Oberfläche Material
stehen bleibt, ein sogenannter Mittenpeak, der nur mit hohem Aufwand
beseitigt werden oder zum Ausschuss der des Werkstücks führen kann.Tools of the type mentioned here are known ( DE 101 43 848 C2 ). An application of the Applicant also relates to such a tool ( DE 10 2004 058 962 A1 ). Such tools are used to machine workpieces made of materials, such as those used in optics production, chip removal. In particular, in the production of spectacle lenses, it is important to create surfaces that have exactly the desired dimensions and surface qualities. In case of deviations, manual and thus complex adjustments must be made to the tool and in particular to the device and the control of the same, which is equipped with such a tool. Again and again it happens that in the center of the surface to be machined remains material, a so-called center peak, which can be eliminated only with great effort or lead to the committee of the workpiece.
Aufgabe
der Erfindung ist es daher, ein Werkzeug zur spanabtragenden Bearbeitung
von Materialien in der Optikfertigung zu schaffen, bei dessen Einsatz
auch bei einer Änderung
der Position der Drehschneide ein Mittenpeak der oben angesprochenen
Art vermieden werden kann.task
The invention is therefore a tool for machining
to create materials in optics manufacturing, in its use
even with a change
the position of the rotary cutting a center peak of the above
Art can be avoided.
Zur
Lösung
dieser Aufgabe wird ein Werkzeug vorgeschlagen, das die in Anspruch
1 genannten Merkmale aufweist. Es ist mit mindestens einer geometrisch
definierten Frässchneide
und wenigstens einer geometrisch definierten Drehschneide ausgestattet
und ist vorzugsweise mit einer Einstellvorrichtung zumindest für die Drehschneide
versehen. Es zeichnet sich dadurch aus, dass die Drehschneide Bereiche
aufweist die mit der zu bearbeitenden Oberfläche des Werkstücks in Eingriff
bringbar sind. Dabei können
die Bereiche gleiche oder aber auch jeweils verschiedene Krümmungsradien zeigen.
An die Drehschneide schließt
sich eine Spanfläche
an, auf der die bei der Bearbeitung des Werkstücks mittels der Drehschneide
abgetragenen Späne
ablaufen. Dabei bildet die Drehschneide, von der Mittelachse des
Werkzeugs aus gesehen, die äußere Begrenzungslinie
der Spanfläche.
Das Werkzeug zeichnet sich durch eine Bezugsebene aus, die eine die
Mittelachse des Werkzeugs schneidende Längs- sowie eine Querachse aufweist.
Die Längsachse schließt mit der
Mittelachse des Werkzeugs einen Winkel α ein. Sie liegt also bei einer
Draufsicht auf die Stirnseite des Werkzeugs nicht in einer Ebene,
auf der die Mittelachse senkrecht steht, sondern ist von außen, also
von der Umfangsfläche
des Werkzeugs aus gesehen, nach innen geneigt und fällt in Richtung auf
die Mittelachse des Werkzeugs ab. Die senkrecht zur Längsachse
verlaufende Querachse schließt
mit der Mittelachse einen Winkel von 90° ein. Die Bezugsebene ist auf
diese Weise so definiert, dass sie zwar von der Umfangsfläche des
Werkzeugs aus in Richtung auf die Mittelachse desselben abfällt, dass sie
aber quer zu dieser Neigungsrichtung gegenüber der Mittelachse nicht verschwenkt
ist. Die der Dreh schneide zugehörige
Spanfläche
ist der Bezugsebene so zugeordnet, dass sich zumindest eine Berührung zwischen
Spanfläche
und Bezugsebene ergibt, wobei eine Berührungslinie gegeben ist. Denkbar
ist es aber auch, dass die Spanfläche und die Bezugsebene sich
schneiden, wobei dann eine Schnittlinie gegeben ist. Bei dem Werkzeug
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 ist vorgesehen, dass die Schnitt- beziehungsweise
Berührungslinie
die Mittelachse des Werkzeugs unter dem oben bereits erwähnten Winkel α schneidet.
Bei der Bearbeitung eines Werkstücks
wird in der Regel die Drehschneide mit dem sich zu bearbeitenden
Werkstück
so in Eingriff gebracht, dass die Drehschneide von dem Werkstück Späne abträgt. In der
Regel dreht sich das Werkstück,
wobei die zu bearbeitende Oberfläche
des Werkstücks
sich in Richtung auf die Spanfläche
bewegt. Von der Drehschneide abgetragene Späne laufen dann auf der Spanfläche ab.
Das Werkzeug zeichnet sich dadurch aus, dass die Spanfläche mindestens
einen Bereich umfasst, der gegenüber
der Bezugsebene vorspringt und zwar dergestalt, dass der Bereich
entgegen der Bewegungsrichtung des Werkstücks vorspringt.to
solution
This object is a tool proposed that the claim
1 features mentioned. It is at least one geometric
defined milling cutter
and at least one geometrically defined rotary blade equipped
and is preferably with an adjustment device for at least the rotary blade
Mistake. It is characterized by the fact that the rotary cutting areas
has engaged with the surface of the workpiece to be machined
can be brought. It can
the areas show the same or different radii of curvature.
Close to the rotary cutting
a rake surface
on, on which the machining of the workpiece by means of the rotary blade
worn chips
expire. In this case, forms the rotary blade, from the central axis of the
Tool seen from the outer boundary line
the chip surface.
The tool is characterized by a reference plane, which is a the
Central axis of the tool has cutting longitudinal and a transverse axis.
The longitudinal axis closes with the
Center axis of the tool an angle α. So it's up to you
Top view of the end face of the tool not in a plane,
on which the central axis is perpendicular, but is from the outside, so
from the peripheral surface
seen from the tool, inclined inwards and falls in the direction of
the central axis of the tool. The perpendicular to the longitudinal axis
extending transverse axis closes
with the central axis an angle of 90 °. The reference plane is on
this way defined so as to be true of the perimeter of the
Tool from the same towards the center axis of the same falls
but not pivoted transversely to this direction of inclination with respect to the central axis
is. The rotary cutting associated
clamping surface
is associated with the reference plane so that at least one touch between
clamping surface
and reference plane, giving a line of contact. Conceivable
but it is also that the rake surface and the reference plane are
cut, in which case a cutting line is given. At the tool
with the features of claim 1 it is provided that the cut or
contact line
the central axis of the tool intersects at the above-mentioned angle α.
When machining a workpiece
is usually the rotary cutting with the machined
workpiece
brought so engaged that the rotary blade from the workpiece removes chips. In the
Usually the workpiece rotates,
where the surface to be worked
of the workpiece
towards the rake face
emotional. Chips removed by the rotary cutting then run off the rake face.
The tool is characterized in that the rake surface at least
covers an area opposite
the reference plane projects in such a way that the area
projects against the direction of movement of the workpiece.
Ein
bevorzugtes Ausführungsbeispiel
des Werkzeugs zeichnet sich dadurch aus, dass die Spanfläche die
Bezugsebene schneidet und um die Schnittlinie verschwenkt ist. Dadurch
entsteht ein Bereich der Spanfläche,
der gegenüber
der Bezugsebene vorspringt und zwar dergestalt, dass er entgegen der
Bewegungsrichtung des Werkstücks
aus der Bezugsebene vorspringt.One
preferred embodiment
of the tool is characterized in that the rake face the
Reference plane cuts and is pivoted about the cutting line. Thereby
creates an area of the chip surface,
opposite
the reference plane protrudes in such a way that he contrary to
Direction of movement of the workpiece
protrudes from the reference plane.
Ein
weiteres Ausführungsbeispiel
der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Spanfläche ebene
Bereiche aufweist, die gegeneinander verkippt sind. Dabei verläuft die
Kippachse parallel zur Berührungslinie
zwischen Spanfläche
und Bezugsebene oder unter einem spitzen Winkel zu dieser und schneidet
die Mittelachse des Werkzeugs oder verläuft in unmittelbarer Nähe zu dieser.
Die ebenen Bereiche der Spanfläche
sind so angeordnet, dass sie in etwa tangential an einer gedachten
Fläche
anliegen, die gewölbt
ausgebildet ist und zwar so, dass sie in Draufsicht auf die Spanfläche konkav
ist.One
another embodiment
The invention is characterized in that the rake face is flat
Has areas that are tilted against each other. It runs the
Tilting axis parallel to the contact line
between rake surface
and reference plane or at an acute angle to this and intersects
the central axis of the tool or runs in close proximity to this.
The flat areas of the chip surface
are arranged so that they are approximately tangent to one imaginary
area
abutment, the arched
is formed in such a way that it is concave in plan view of the rake face
is.
Bevorzugt
wird ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung, das sich dadurch auszeichnet, dass die benachbarten
Spanflächenbereiche
gleiche Winkel mit benachbarten Bereichen einschließen.Prefers
becomes an embodiment
of the invention, which is characterized in that the adjacent
Clamping surface regions
include equal angles with adjacent areas.
Weiterhin
wird ein Ausführungsbeispiel
des Werkzeugs bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass die
Spanflächen – in Umfangsrichtung
des Werkzeugs gesehen – in
Bereichen mit gleichem Abstand zur Mittelachse des Werkzeugs gleich
breit sind. Dabei können
die Spanflächen
sich von der Umfangsfläche
des Werkzeugs aus gesehen in Richtung auf dessen Mittelachse verjüngen, also
quasi keilförmig
ausgebildet sein.Farther
becomes an embodiment
of the tool, which is characterized in that the
Clamping surfaces - in the circumferential direction
seen in the tool - in
Equal areas equal to the central axis of the tool
are wide. It can
the clamping surfaces
from the peripheral surface
of the tool, tapering in the direction of its central axis, ie
almost wedge-shaped
be educated.
Besonders
bevorzugt wird ein Ausführungsbeispiel
des Werkzeugs, das sich dadurch auszeichnet, dass die Spanfläche drei
oder vier derartige Bereiche aufweist.Especially
preferred is an embodiment
of the tool, which is characterized in that the rake face three
or four such areas.
Bei
einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel
des Werkzeugs ist vorgesehen, dass die Spanfläche – in Draufsicht gesehen – konkav
ausgebildet, also nicht durch einen Polygonzug realisiert ist.at
a particularly preferred embodiment
of the tool is provided that the rake face - seen in plan view - concave
formed, so not realized by a polygon.
Weitere
Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further
Embodiments emerge from the subclaims.
Die
Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es
zeigen:The
The invention will be explained in more detail below with reference to the drawing. It
demonstrate:
1 einen
Teil-Längsschnitt
durch ein Werkzeug; 1 a partial longitudinal section through a tool;
2 eine
perspektivische Ansicht des Werkzeugs gemäß 1 von schräg vorne; 2 a perspective view of the tool according to 1 from diagonally forward;
3 stark
vergrößert ein
Detail eines Werkzeugs herkömmlicher
Bauart; 3 greatly magnified a detail of a tool of conventional design;
4 stark
vergrößert ein
Detail eines ersten Ausführungsbeispiels
eines Werkzeugs; 4 greatly enlarges a detail of a first embodiment of a tool;
5 stark
vergrößert ein
Detail eines zweiten Ausführungsbeispiels; 5 greatly enlarged a detail of a second embodiment;
6 stark
vergrößert ein
Detail eines dritten Ausführungsbeispiels; 6 greatly enlarges a detail of a third embodiment;
7 eine
Prinzipskizze zur Erläuterung
eines ersten Bearbeitungsverfahrens mittels des Werkzeugs und 7 a schematic diagram for explaining a first processing method by means of the tool and
8 bis 11 Prinzipskizzen
zur Erläuterung
eines zweiten Bearbeitungsverfahrens mittels des Werkzeugs. 8th to 11 Schematic diagrams for explaining a second machining method by means of the tool.
1 zeigt
ein Werkzeug 1 zur spanabtragenden Bearbeitung von Materialien
in der Optikfertigung, insbesondere ein Linsenbearbeitungswerkzeug
im Teil-Längsschnitt.
Oberhalb einer Mittellinie M ist das Werkzeug 1 im Längsschnitt
wiedergegeben, unterhalb derselben in Seitenansicht. 1 shows a tool 1 for the machining of materials in optics production, in particular a lens processing tool in partial longitudinal section. Above a center line M is the tool 1 reproduced in longitudinal section, below the same in side view.
Das
Werkzeug 1 weist einen Grundkörper 3 mit mindestens
einer Frässchneide 5 und
wenigstens einer Drehschneide 7 auf. Die Frässchneide 5 ist
Teil einer in den Grundkörper 3 eingesetzten
Messer platte 9, während
die Drehschneide 7 Teil eines Drehstahls 11 ist.
Diese ist mittels einer vorzugsweise vorgesehenen ersten Einstelleinrichtung 13 in
Richtung der Stirnseite 15 des Werkzeugs 1 verlagerbar,
also in Richtung der Mittelachse M. Eine vorzugsweise vorgesehene
zweite Einstelleinrichtung 17 dient dazu, den Drehstahl 11 mehr
oder weniger weit über
die Umfangsfläche 19 des
Werkzeugs 1 hinauszuschieben, also in radialer Richtung
zur Mittelachse M einzustellen.The tool 1 has a basic body 3 with at least one milling cutter 5 and at least one rotary blade 7 on. The milling cutter 5 is part of one in the main body 3 inserted knife plate 9 while the rotary cutter 7 Part of a turning steel 11 is. This is by means of a preferably provided first adjustment 13 in the direction of the front side 15 of the tool 1 displaced, ie in the direction of the central axis M. A preferably provided second adjustment 17 serves to the turning steel 11 more or less far over the peripheral surface 19 of the tool 1 postpone, so set in the radial direction to the central axis M.
Entsprechend
ist vorzugsweise mindestens eine weitere Einstellvorrichtung vorgesehen,
mittels derer die Frässchneide 5 beziehungsweise
die zugehörige
Messerplatte 9 sowohl in axialer als auch in radialer Richtung
einstellbar. Die Einstellbarkeit der hier angesprochenen Schneiden
ist grundsätzlich
bekannt, sodass hierauf nicht näher
eingegangen wird.Accordingly, at least one further adjusting device is preferably provided, by means of which the milling cutter 5 or the associated knife plate 9 adjustable both in the axial and in the radial direction. The adjustability of the mentioned here cutting is basically known, so it will not be discussed further here.
Der
Drehstahl 11 wird mittels mindestens einer Spannschraube 21 im
Grundkörper 3 des
Werkzeugs 1 so fixiert, dass er vorzugsweise gegen beide Einstelleinrichtungen 13 und 17 angepresst
wird.The turning steel 11 is by means of at least one clamping screw 21 in the main body 3 of the tool 1 fixed so that it is preferably against both adjustment 13 and 17 is pressed.
Aus 1 ist
ersichtlich, dass der Drehstahl 11 gegenüber der
Mittelachse M um einen Winkel α geneigt
ist. Im übrigen
ist er so im Grundkörper 3 des Werkzeugs 1 fixiert,
dass die Drehschneide – in
radialer Richtung gesehen – gegenüber einem
Flugkreis der Frässchneide 9 zurückspringt.
Darüber
hinaus ist die Drehschneide 7 gegenüber der Stirnseite 15 des Werkzeugs 1 und
gegenüber
den aktiven Frässchneiden 5 in
axialer Richtung, also in Richtung der Mittelachse M, zurückversetzt.Out 1 it can be seen that the turning steel 11 relative to the central axis M is inclined by an angle α. For the rest, he is so in the body 3 of the tool 1 fixed that the rotary blade - seen in the radial direction - against a circle of the milling cutter 9 returns. In addition, the rotary blade 7 opposite the front 15 of the tool 1 and opposite the active milling cutters 5 in the axial direction, ie in the direction of the central axis M, set back.
Bei
der Bearbeitung eines Werkstücks
mittels des hier beschriebenen Werkzeugs findet zunächst eine
Fräsbearbeitung
der relevanten Werkstückoberfläche statt,
bei der das Werkzeug 1 um seine Mittelachse M rotiert.
Die mindestens eine Frässchneide 5 trägt von der
Oberfläche
des Werkstücks
Späne ab.When machining a workpiece by means of the tool described here, first a milling of the relevant workpiece surface takes place, in which the tool 1 rotated about its central axis M. The at least one milling cutter 5 removes chips from the surface of the workpiece.
Im
Anschluss an eine Fräsbearbeitung
wird die mindestens eine Drehschneide 7 mit der fräsbearbeitenden
Oberfläche
des Werkstücks
in Eingriff gebracht. Dazu wird das Werkzeug 1 angehalten
und so verdreht, dass die Drehschneide 7 Späne abtragen
kann. Die von der Drehschneide 7 abgetragenen Späne laufen
auf der sich an die Drehschneide 7 anschließenden Spanfläche 23 ab.Following a milling, the at least one rotary cutting 7 engaged with the mill-machining surface of the workpiece. This is the tool 1 stopped and twisted so that the rotary cutter 7 Can remove chips. The of the rotary cutting 7 Removed chips run on the at the rotary cutting edge 7 subsequent rake surface 23 from.
In 1 ist
oben eine Drehschneide 7 dargestellt. Unmittelbar unterhalb
der Mittellinie M ist ein Teil einer Drehschneide 7 erkennbar.
Da diese identisch ausgebildet ist wie die oben erläuterte Drehschneide,
ist sie mit der gleichen Bezugsziffer gekennzeichnet.In 1 is a rotary blade above 7 shown. Immediately below the center line M is a part of a rotary blade 7 recognizable. Since this is identical to the above-explained rotation It is marked with the same reference number.
2 zeigt
das Werkzeug 1 in vergrößerter Darstellung
und zwar in perspektivischer Ansicht. Gleiche Teile sind mit gleichen
Bezugsziffern versehen, sodass insofern auf die Beschreibung zu 1 verwiesen
wird. 2 shows the tool 1 in an enlarged view and in perspective view. The same parts are provided with the same reference numerals, so far as the description to 1 is referenced.
Da
das Werkzeug 1 in perspektivischer Ansicht wiedergegeben
ist, sind sowohl die Umfangsfläche 19 als
auch die Stirnseite 15 des Werkzeugs 1 zu erkennen,
ebenso die mindestens eine Frässchneide 5 der
Messerplatte 9, als auch die im Bereich der Mittelachse
M angeordnete Drehschneide 7 des Drehstahls 11.
Dieser kann unmittelbar mit der Drehschneide 7 versehen
sein oder aber seinerseits eine Schneidplatte 25 aufweisen.
Vorzugsweise umfasst diese einen Hartmetallgrundkörper 27 sowie
ein Schneidplättchen
aus besonders widerstandsfähigem
Material, vorzugsweise einen Einsatz 29 aus polykristallinem
Diamant (PKD) oder dergleichen.Because the tool 1 is shown in perspective view, both the peripheral surface 19 as well as the front side 15 of the tool 1 to recognize, as well as the at least one milling cutter 5 the knife plate 9 , as well as arranged in the region of the central axis M rotary blade 7 of the turning steel 11 , This can be done directly with the rotary cutting 7 be provided or in turn an insert 25 exhibit. Preferably, this comprises a hard metal body 27 and a cutting tip made of particularly resistant material, preferably an insert 29 polycrystalline diamond (PCD) or the like.
In 2 ist
eine horizontale Linie H gestrichelt eingezeichnet, die durch die
Drehschneide 7 verläuft.
Die horizontale Linie H wird im Bereich der Drehschneide 7 von
einer vertikalen Linie V geschnitten. Der Schnittpunkt der Linien
H und V markiert den Mittelpunkt der zu bearbeitenden Fläche des
Werkstücks,
also insbesondere das Zentrum eines zu bearbeitenden Brillenglases.
Der Punkt der Drehschneide 7, der diesem Schnittpunkt zugeordnet
ist, wird als Referenzpunkt R bezeichnet.In 2 is a horizontal line H dashed lines drawn by the rotary cutting 7 runs. The horizontal line H is in the area of the rotary cutting edge 7 cut from a vertical line V. The intersection of the lines H and V marks the center of the surface to be machined of the workpiece, ie in particular the center of a lens to be processed. The point of the rotary blade 7 that is assigned to this intersection is called a reference point R.
Im
Bereich des Referenzpunktes R berührt die Drehschneide 7 die
zu bearbeitende Oberfläche eines
Werkstücks,
das gemäß der Darstellung
in 2 von rechts nach links an der Drehschneide 7 vorbeibewegt
wird, vorzugsweise durch Rotation. Von der Drehschneide 7 im
Bereich des Referenzpunktes R abgetragene Späne des Werkstücks laufen
auf der sich senkrecht in die Bildebene von 2 erstreckenden
Spanfläche 23 ab.In the area of the reference point R touches the rotary blade 7 the surface of a workpiece to be machined, which, as shown in FIG 2 from right to left at the rotary cutting edge 7 is moved past, preferably by rotation. From the rotary blade 7 in the region of the reference point R removed chips of the workpiece run on the perpendicular to the image plane of 2 extending rake surface 23 from.
Wird
die Mittelachse M des Werkzeugs 1 in die Bildebene von 2 projiziert,
so fällt
diese bei der hier gewählten
Darstellung mit der horizontalen Linie H zusammen. Zu beachten ist
jedoch, dass die Mittelachse von rechts nach links in 2 gesehen abfällt, links
also einen größeren Abstand
zur horizontalen Linie H aufweist als rechts. Das Werkzeug 1 berührt also
mit dem Referenzpunkt R der Drehschneide 7 den Schnittpunkt
der vertikalen Linie V mit der vertikalen Linie H und ist um die
Linie V verschwenkt.Will the center axis M of the tool 1 into the picture plane of 2 projected, this coincides with the horizontal line H in the representation selected here. Note, however, that the center axis is from right to left in 2 seen falls, so left has a greater distance from the horizontal line H than the right. The tool 1 thus touches with the reference point R of the rotary blade 7 the intersection of the vertical line V with the vertical line H and is pivoted about the line V.
3 zeigt
stark vergrößert ein
Detail eines Werkzeugs 1 herkömmlicher Bauart. Gleiche Teile sind
mit gleichen Bezugsziffern versehen, sodass insofern auf die Beschreibung
zu den in 1 und 2 verwiesen
wird. 3 shows greatly enlarged a detail of a tool 1 conventional design. The same parts are provided with the same reference numerals, so far as the description of the in 1 and 2 is referenced.
Die
Vergrößerung gibt
den Bereich um den Schnittpunkt der Linien H und V wieder, auf dem
der Referenzpunkt R liegt, mit dem die Drehschneide den Schnittpunkt
berührt.
Ersichtlich sind der Drehstahl 11 und die erste Einstelleinrichtung 13,
die dazu dient, die Drehschneide 7 in axialer Richtung
des Werkzeugs, also in Richtung seiner Mittelachse M einzustellen.
Der Drehstahl ist hier mit einer Schneidplatte 25 versehen,
die einen Hartmetallgrundkörper 27 mit
einem Einsatz 29 umfasst, der sich durch eine besondere
Härte auszeichnet
und vorzugsweise aus Polykristallinendiamant (PKD) besteht. Aber
auch andere harte Materialien können
hier verwendet werden.The magnification represents the area around the intersection of the lines H and V, on which the reference point R lies, with which the rotary blade touches the point of intersection. You can see the turning steel 11 and the first adjustment device 13 , which serves the rotary blade 7 in the axial direction of the tool, that is to set in the direction of its central axis M. The turning tool is here with an insert 25 provided that a carbide body 27 with an insert 29 which is characterized by a special hardness and preferably consists of polycrystalline diamond (PCD). But other hard materials can be used here.
Der
Drehstahl 11 ist so angeordnet, dass die zugehörige Drehschneide 7 senkrecht
zur horizontalen Linie H verläuft,
also mit der vertikalen Linie V zusammenfällt. Die Drehschneide 7 verläuft damit durch
den Schnittpunkt der Linien H und V.The turning steel 11 is arranged so that the associated rotary cutting 7 perpendicular to the horizontal line H, that coincides with the vertical line V. The rotary blade 7 thus passes through the intersection of lines H and V.
Durch
horizontale Linien L1, L2 und L3, die hier parallel zur horizontalen
Linie H verlaufen, werden drei Drehschneidenbereiche 7a, 7b und 7c definiert,
wobei der obere Drehschneidenbereich 7c zwischen der oberen
Linie L3 und der oberen Begrenzungslinie L4 der Schneidplatte 25 liegt.
Die Drehschneidenbereiche 7a, 7b und 7c können gleiche Krümmungsradien
aufweisen. Es ist damit möglich, bei
Verschleiß des
einen Bereichs den nächsten Drehschneidenbereich
mit dem zu bearbeitenden Werkstück
in Eingriff zu bringen.By horizontal lines L1, L2 and L3, which here parallel to the horizontal line H, are three Drehschneidenbereiche 7a . 7b and 7c defined, wherein the upper rotary cutting area 7c between the upper line L3 and the upper boundary line L4 of the insert 25 lies. The rotary cutting areas 7a . 7b and 7c may have the same radii of curvature. It is thus possible to bring in wear of the one area the next rotary cutting area with the workpiece to be machined in engagement.
Denkbar
ist es aber auch, die Drehschneidenbereiche 7a bis 7c mit
unterschiedlichen Krümmungsradien
auszubilden und verschiedene Drehschneidenbereiche bei Bearbeitung
unterschiedlicher Werkstücke
einzusetzen, um verschiedene Oberflächenkrümmungen zu realisieren.It is also conceivable, however, the rotary cutting areas 7a to 7c form with different radii of curvature and use different rotary cutting areas when processing different workpieces to realize different surface curvatures.
Auf
jeden Fall bedarf es einer Verschwenkung der Drehschneide, um die
verschiedenen Drehschneidenbereiche mit dem Werkstück in Eingriff
zu bringen. Dazu wird das Werkzeug 1 drehwinkelgesteuert
um seine Mittelachse M verdreht.In any case, it requires a pivoting of the rotary blade to bring the various rotary cutting areas with the workpiece in engagement. This is the tool 1 controlled by an angle of rotation about its center axis M.
Bei
einer Verdrehung des Werkzeugs 1 um seine in 1 dargestellte
und anhand von 2 erläuterte Drehachse M bewegt sich
der auf der Drehschneide 7 liegende Referenzpunkt R des
Drehschneidenbereichs 7a auf der Hilfslinie E, die in der Ansicht
gemäß 2,
die auch in 3 übernommen wurde, einer Ellipse
entspricht. Der Referenzpunkt R bewegt sich also in 3 bei
einer Drehbewegung des Werkzeugs 1 um seine Mittelachse
M auf der Linie E. Ist also der unterste Drehschneidenbereich 7a verschlissen,
oder soll ein Drehschneidenbereich 7b beziehungsweise 7c mit
einem anderen Krümmungsradius
anstelle des Drehschneidenbereichs 7a zum Einsatz kommen,
wird das Werkzeug 1 so verdreht, dass der Referenzpunkt
R des Drehschneidenbereichs 7a auf der Hilfslinie E nach unten
verlagert wird. Dabei findet bei der Projektion der Bewegung der
Drehschneide 7 auf die in 3 vorliegende
Bildebene eine scheinbare Schwenkbewegung der Drehschneide 7 gegen
den Uhrzeigersinn statt. Dies führt
dazu, dass bei einer Drehbewegung des Werkzeugs, bei der die Drehschneide 7 in 3 von
oben nach unten verlagert wird, der Referenzpunkt R' des Drehschneidenbereichs 7b auf
der Linie H angeordnet ist aber nicht auf dem Schnittpunkt der Linien
H und V zu liegen kommt. Es ist vielmehr so, dass der Referenzpunkt
R' des Drehschneidenbereichs 7b auf
der Linie H links von dem Schnittpunkt der Linien H und V angeordnet
ist. Aus diesem Grund ist eine optimale Bearbeitung der Oberfläche des
Werkstücks
nicht möglich:
In der Mitte des Werkstücks
wird ein Materialbereich stehen bleiben, ein sogenannter Mittenpeak.At a rotation of the tool 1 around his in 1 presented and based on 2 explained axis of rotation M moves on the rotary blade 7 lying reference point R of the rotary cutting area 7a on the auxiliary line E, in the view according to 2 that also in 3 was adopted, corresponds to an ellipse. The reference point R thus moves in 3 during a rotary movement of the tool 1 around its central axis M on the line E. So is the lowest rotary cutting area 7a worn, or should a rotary cutting area 7b respectively 7c with one ande ren radius of curvature instead of the rotary cutting area 7a be used, the tool becomes 1 twisted so that the reference point R of the rotary cutting area 7a on the auxiliary line E is shifted down. It finds in the projection of the movement of the rotary blade 7 on the in 3 present image plane an apparent pivotal movement of the rotary blade 7 in a counterclockwise direction. This leads to a rotational movement of the tool, in which the rotary cutting 7 in 3 is shifted from top to bottom, the reference point R 'of the rotary cutting area 7b is arranged on the line H but does not come to rest on the intersection of the lines H and V. It is rather that the reference point R 'of the rotary cutting area 7b is located on the line H to the left of the intersection of the lines H and V. For this reason, an optimal machining of the surface of the workpiece is not possible: in the middle of the workpiece will remain a material area, a so-called center peak.
4 zeigt
ein stark vergrößertes Detail
eines ersten Ausführungsbeispiels
eines Werkzeugs. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugsziffern versehen,
sodass insofern auf die Beschreibung zu den vorangegangenen Figuren
verwiesen wird. 4 shows a greatly enlarged detail of a first embodiment of a tool. Identical parts are provided with the same reference numerals, so that reference is made to the description of the preceding figures.
Erkennbar
ist eine vorzugsweise vorgesehene erste Einstelleinrichtung 13,
mittels derer die Drehschneide 7 in Richtung der Mittelachse
M des Werkzeugs 1 einstellbar ist. Bei der Vergrößerung wird
besonders deutlich, dass die Drehschneide 7 nicht unmittelbar
Teil des Drehstahls 11 sein muss, sondern dass dieser vorzugsweise
mit einer Schneidplatte 25 versehen ist, die einen Hartmetallgrundkörper 27 sowie
einen PKD-Einsatz 29 umfasst. Der Grundaufbau derartiger
Schneidplatten ist bekannt, sodass darauf nicht näher eingegangen wird.Recognizable is a preferably provided first adjustment 13 , by means of which the rotary cutting 7 in the direction of the central axis M of the tool 1 is adjustable. When enlarging it is particularly clear that the rotary cutting 7 not immediately part of the turning tool 11 it must be, but that this preferably with a cutting plate 25 is provided, which is a carbide body 27 as well as a PKD insert 29 includes. The basic structure of such inserts is known, so it will not be discussed in detail.
Die
Drehschneide 7 tritt mit dem Bereich ihres Referenzpunktes
R mit der zu bearbeitenden Oberfläche eines Werkstücks im Schnittpunkt
der Linien V und H in Eingriff. Aus der Darstellung wird deutlich,
dass der Referenzpunkt R auf dem Schnittpunkt der horizontalen Linie
H mit der vertikalen Linie V liegt.The rotary blade 7 enters the area of its reference point R with the surface of a workpiece to be machined at the intersection of the lines V and H. It is clear from the illustration that the reference point R lies at the intersection of the horizontal line H with the vertical line V.
In 2 ist
eine Hilfslinie E eingezeichnet. Auf dieser bewegt sich der Referenzpunkt
R der Drehschneide, wenn das Werkzeug 1 um seine Mittelachse
M verdreht wird, die, wie gesagt, gegenüber der horizontalen Hilfslinie
H verschwenkt ist. Naturgemäß bewegt
sich der Referenzpunkt R bei einer Drehung des Werkzeugs 1 um
seine Mittelachse M auf einer Kreisbahn. Eine Projektion dieser
durch die Hilfslinie E angedeuteten Kreisbahn auf die Bildebene
von 2 ergibt bei verschwenktem Werkzeug eine Ellipse,
die die vertikale Linie V im Referenzpunkt R der Drehschneide tangiert
und die horizontale Linie H senkrecht schneidet.In 2 an auxiliary line E is drawn. On this, the reference point R of the rotary blade moves when the tool 1 is rotated about its central axis M, which, as I said, with respect to the horizontal auxiliary line H is pivoted. Naturally, the reference point R moves upon rotation of the tool 1 around its central axis M on a circular path. A projection of this indicated by the auxiliary line E circular path to the image plane of 2 results in a swiveled tool an ellipse, which affects the vertical line V in the reference point R of the rotary blade and the horizontal line H intersects perpendicularly.
Bei
dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel des Werkzeugs 1 ist
der Schneidstahl 11 so in den Grundkörper 3 des Werkzeugs 1 eingesetzt, dass
die Drehschneide 7 um den Referenzpunkt R – wie durch
einen Pfeil 31 angedeutet – im Uhrzeigersinn verschwenkt
ist, sodass der oberhalb der horizontalen Linie H liegende Bereich
der Drehschneide 7 nach rechts über die vertikale Linie V vorsteht,
während
der unterhalb der Linie H liegende Bereich der Drehschneide 7 gegenüber der
vertikalen Linie V zurückspringt.At the in 4 illustrated embodiment of the tool 1 is the cutting steel 11 so in the body 3 of the tool 1 used that the rotary cutter 7 around the reference point R - as indicated by an arrow 31 indicated - is pivoted clockwise, so that the area lying above the horizontal line H of the rotary blade 7 protrudes to the right over the vertical line V, while the lying below the line H area of the rotary blade 7 springs back against the vertical line V.
In
der vergrößerten Darstellung
gemäß 4 ist
erkennbar, dass die Drehschneide 7 mehrere Bereiche aufweist.
Ein erster Drehschneidenbereich 7a reicht von einer unterhalb
der horizontalen Linie H verlaufenden Linie L1 bis zu einer oberhalb der
horizontalen Linie H verlaufenden Linie L2, ein weiterer Drehschneidenbereich 7b reicht
von der Linie L2 zu einer darüber
liegenden Linie L3, und ein dritter Drehschneidenbereich 7c reicht
von der Linie L3 bis zur oberen Begrenzungslinie L4.In the enlarged view according to 4 is recognizable that the rotary blade 7 has several areas. A first turning cutting area 7a ranges from a line L1 extending below the horizontal line H to a line L2 running above the horizontal line H, another rotary cutting area 7b ranges from the line L2 to an overlying line L3, and a third rotary cutting area 7c ranges from the line L3 to the upper boundary line L4.
Entsprechend
weist die senkrecht in die Bildebene von 4 hineinverlaufende
Spanfläche 23 hier
nicht näher
gekennzeichnete Spanflächenbereiche
auf, die den Drehschneidenbereichen 7a, 7b und 7c zugeordnet
sind. Von der Drehschneide 7 beziehungsweise den Drehschneidenbereichen 7a, 7b, 7c abgetragene
Späne laufen
also auf der Spanfläche 23 beziehungsweise
den den Drehschneidenbereichen zugeordneten Spanflächenbereichen
ab.Accordingly, the perpendicular to the image plane of 4 extending rake surface 23 Not indicated here chip areas on which the rotary cutting areas 7a . 7b and 7c assigned. From the rotary blade 7 or the rotary cutting areas 7a . 7b . 7c Removed chips thus run on the chip surface 23 or the rake cutting areas associated with the cutting edge areas.
Der
unterhalb der Linie L1 liegende Drehschneidenbereich wird zur Bearbeitung
eines Werkstücks
nicht verwendet.Of the
below the line L1 lying rotary cutting area is for processing
a workpiece
not used.
Es
wird ohne Weiteres deutlich, dass die Anzahl der Drehschneidenbereiche
an verschiedene Anwendungsfälle
des Werkzeugs 1 angepasst werden kann. Es ist also insbesondere
auch möglich, vier
und mehr derartige Bereiche vorzusehen.It is readily apparent that the number of rotary cutting areas on different applications of the tool 1 can be adjusted. In particular, it is also possible to provide four or more such areas.
Die
Drehschneidenbereiche 7a, 7b, 7c können gleiche
Krümmungsradien
aufweisen, sodass nach Verschleiß des einen Bereichs durch
Verdrehen des Werkzeugs 1 um seine Mittelachse M ein weiterer
Drehschneidenbereich mit dem Werkstück in Eingriff gebracht werden
kann. Ist also beispielsweise der Drehschneidenbereich 7a,
auf dem der Referenzpunkt R liegt, verschlissen, so wird das Werkzeug 1 so
verdreht, dass der Drehstahl 1 sich in 4 von
oben nach unten bewegt. Die Verdrehung wird so weit durchgeführt, dass
der Referenzpunkt R' des
Drehschneidenbereichs 7b auf dem Schnittpunkt der Linien
H und V angeordnet ist. Bei einer weiteren Drehbewegung des Werkzeugs 1 um
seine Mittelachse M bewegt sich der Drehschneidenbereich 7c so
weit nach unten, dass dessen Referenzpunkt R'' auf
dem Schnittpunkt der Linien H und V liegt.The rotary cutting areas 7a . 7b . 7c can have the same radii of curvature, so that after wear of one area by turning the tool 1 about its central axis M, a further rotary cutting area can be brought into engagement with the workpiece. So is for example the rotary cutting area 7a , on which the reference point R lies, worn, then the tool becomes 1 twisted so that the turning steel 1 yourself in 4 moved from top to bottom. The rotation is carried out so far that the reference point R 'of the rotary cutting area 7b is arranged at the intersection of the lines H and V. During another rotary movement of the tool 1 for his means axis M, the rotary cutting area moves 7c so far down that its reference point R '' is at the intersection of the lines H and V.
Zu
beachten ist, dass bei einer Drehbewegung des Werkzeugs 1 um
die Mittelachse M der Drehschneidenbereich 7a, auf dem
der Referenzpunkt R in 4 liegt, auf der Hilfslinie
E verlagert wird, also aus der Sicht in 4 auf einer
elliptischen Bahn.It should be noted that during a rotary movement of the tool 1 around the central axis M of the rotary cutting area 7a on which the reference point R in 4 is on the auxiliary line E is shifted, ie from the point of view in 4 on an elliptical path.
Dadurch,
dass die Drehschneide 7 bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 4 um
den Referenzpunkt R in Richtung des Pfeils 31 verschwenkt
ist, liegen die Drehschneidenbereiche 7b und 7c beim
Verdrehen des Werkzeugs 1 um seine Mittelachse M sehr nahe
am Referenzpunkt R, sodass sich auch beim Verschwenken der Drehschneide 7 praktisch keine
Bearbeitungsfehler einstellen.Because of the rotary blade 7 in the embodiment according to 4 around the reference point R in the direction of the arrow 31 is pivoted, lie the rotary cutting areas 7b and 7c when turning the tool 1 around its center axis M very close to the reference point R, so that also when pivoting the rotary blade 7 set practically no processing errors.
Um
dies zu erreichen, ist die Drehschneide 7 so verschwenkt,
dass der obere Drehschneidenbereich 7c die Hilfslinie E
berührt.
Wird also die Drehschneide 7 durch Verdrehen des Werkzeugs 1 um
die Mittelachse M verdreht, in 4 von oben
nach unten bewegt, so liegt der mittlere Abschnitt des Drehschneidenbereichs 7c bei
erreichen der horizontalen Hilfslinie H so, dass der Referenzpunkt
R des Drehschneidenbereichs 7c auf dem Schnittpunkt der
Linien H und V liegt.To achieve this, is the rotary cutter 7 pivoted so that the upper turning cutting area 7c the auxiliary line E touches. Will be the rotary cutter 7 by turning the tool 1 twisted about the central axis M, in 4 moved from top to bottom, so is the middle section of the rotary cutting area 7c when reaching the horizontal auxiliary line H so that the reference point R of the rotary cutting area 7c at the intersection of lines H and V.
5 zeigt
stark vergrößert ein
Detail eines zweiten Ausführungsbeispiels
des Werkzeugs 1. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugsziffern
versehen, sodass insofern auf die vorangehenden Figuren verwiesen
wird, um Wiederholungen zu vermeiden. 5 shows greatly enlarged a detail of a second embodiment of the tool 1 , Like parts are given the same reference numbers, so that reference is made to the preceding figures in order to avoid repetition.
Das
Ausführungsbeispiel
gemäß 5 unterscheidet
sich gegenüber
dem ersten Ausführungsbeispiel
gemäß 4 lediglich
dadurch, dass der Verlauf der Drehschneide 7 nicht durch
Verschwenken des Drehstahls 11 beziehungsweise der Schneidplatte 25 realisiert
wird. Vielmehr ist der Drehstahl 11 so positioniert, wie
dies anhand von 3 dargestellt wurde: Die Schneidplatte 25 verläuft senkrecht
zur horizontalen Linie H. Es zeigt aber, dass die Drehschneide 7 anders
als beim Ausführungsbeispiel
gemäß 3 verläuft. Zwar
liegt der Referenzpunkt R des Drehschneidenbereichs 7a im
Schnittpunkt der horizontalen Linie H mit der vertikalen Linie V,
die Drehschneide 7 folgt aber im Wesentlichen der Hilfslinie
E. Dies wird dadurch erreicht, dass die Drehschneide 7 ebene
Drehschneidenbereiche 7a, 7b und 7c aufweist,
die einen stumpfen Winkel miteinander einschließen. Erreicht wird dieser Verlauf
der Drehschneide dadurch, dass die Spanfläche 23 ebene Bereiche
aufweist, die gegeneinander verkippt und so angeordnet sind, dass
sie in etwa tan gential an der Hilfslinie E anliegen. In Draufsicht gesehen
ist also die Spanfläche
im Wesentlichen konkav ausgebildet. Auch bei der vergrößerten Darstellung
in 5 sind die gradlinigen Bereiche der Drehschneide
und die ebenen Bereiche der Spanfläche nicht erkennbar. Insgesamt
zeigt sich aber, dass der Drehschneidenbereich 7a durch
den Schnittpunkt der Linien H und V verläuft, während die Drehschneidenbereiche 7b und 7c und
deren Referenzpunkte R' und
R'' nach rechts gegenüber der
vertikalen Linie V vorspringen.The embodiment according to 5 differs from the first embodiment according to 4 only in that the course of the rotary blade 7 not by pivoting the turning tool 11 or the cutting plate 25 is realized. Rather, the turning steel 11 positioned as it is based on 3 was shown: The cutting plate 25 runs perpendicular to the horizontal line H. It shows, however, that the rotary blade 7 unlike the embodiment according to 3 runs. Although the reference point R of the rotary cutting area 7a at the intersection of the horizontal line H with the vertical line V, the rotary blade 7 but follows essentially the auxiliary line E. This is achieved in that the rotary cutting 7 level turning cutting areas 7a . 7b and 7c having an obtuse angle with each other. This course of the rotary blade is achieved in that the rake face 23 Has planar portions which are tilted against each other and arranged so that they lie approximately tan gential to the auxiliary line E. Seen in plan view, therefore, the clamping surface is formed substantially concave. Also with the enlarged representation in 5 the rectilinear areas of the rotary cutting edge and the flat areas of the rake face are not recognizable. Overall, however, shows that the rotary cutting area 7a through the intersection of lines H and V, while the rotational cutting areas 7b and 7c and their reference points R 'and R''project to the right with respect to the vertical line V.
Bei
der Bearbeitung eines Werkstücks
wird dieses, wie gesagt in Rotation versetzt, sodass die zu bearbeitenden
Werkstückflächen sich
in 5 von rechts nach links bewegen und auf die Spanfläche 23 auflaufen.
Entgegen dieser Bewegungsrichtung springen die oberhalb des Referenzpunktes
R liegenden Bereiche der Spanflächen
und der Drehschneide vor.When machining a workpiece this is, as I said in rotation, so that the workpiece surfaces to be machined in 5 move from right to left and onto the rake face 23 accrues. Contrary to this direction of movement, the areas of the rake faces and the rotary cutting blade which are above the reference point R project.
Auch
hier können
die Drehschneidenbereiche 7a, 7b und 7c gleiche
oder verschiedene Krümmungsradien
aufweisen. Soll nach der Bearbeitung eines Werkstücks mit
dem Drehschneidenbereich 7a das Werkstück mit einem Drehschneidenbereich 7b oder 7c bearbeitet
werden, muss das Werkzeug 1 um seine Mittelachse M verdreht
werden, sodass der Drehmeißel 11 gegenüber der
horizontalen Linie H in 5 nach unten verlagert wird.
Dadurch kommt der Referenzpunkt R' des Drehschneidenbereichs 7b im Bereich
des Schnittpunktes der Linien H und V zu liegen.Again, the rotary cutting areas 7a . 7b and 7c have the same or different radii of curvature. Should after machining a workpiece with the rotary cutting area 7a the workpiece with a rotary cutting area 7b or 7c to be edited, the tool needs 1 be twisted about its central axis M, so that the turning tool 11 opposite the horizontal line H in 5 is shifted down. This results in the reference point R 'of the rotary cutting area 7b lie in the region of the intersection of the lines H and V.
Grundsätzlich ist
auch hier festzuhalten, dass der in 5 im Bereich
des Referenzpunktes R liegende Bereich des Drehschneidenbereichs 7a bei einer
Drehung des Werkzeugs auf der Hilfslinie E entlang bewegt wird,
was scheinbar zu einer Drehbewegung der Drehschneide 7 entgegen
dem Uhrzeigersinn bewirkt. Kommt der Referenzpunkt R' des Drehschneidenbereichs 7b auf
der horizontalen Linie H zu liegen, so springt er gegenüber dem
Schnittpunkt der Linien H und V deshalb nicht nach links zurück, weil
er, wie 5 zeigt, in der Ausgangslage gegenüber der
vertikalen Linie V nach rechts vorverlagert ist. Entsprechend ist
der Drehschneidenbereich 7c gegenüber der vertikalen Linie V
noch weiter nach rechts, also entgegen der Bewegungsrichtung des
zu bearbeitenden Werkstücks
vorverlagert.Basically, it should be noted here that the in 5 In the region of the reference point R lying area of the rotary cutting area 7a is moved along a rotation of the tool on the auxiliary line E along, which apparently to a rotational movement of the rotary blade 7 counterclockwise causes. If the reference point R 'of the rotary cutting area comes 7b lying on the horizontal line H, so it does not jump back to the left of the intersection of the lines H and V because he, like 5 shows, in the initial position relative to the vertical line V is shifted to the right. Accordingly, the rotary cutting area 7c with respect to the vertical line V even further to the right, that is, displaced counter to the direction of movement of the workpiece to be machined.
Diese
Ausgestaltung der Drehschneide 7 beziehungsweise der zugehörigen Spanfläche 23 führt dazu,
dass bei einer Einstellbewegung, also bei einer Drehung des Werkzeugs 1 um
seine Mittelachse M die Referenzpunkte R' und R'' der
Drehschneidenbereiche 7b und 7c im Bereich Schnittpunktes
der Linien H und V zu liegen kommen.This embodiment of the rotary blade 7 or the associated chip surface 23 This leads to an adjustment movement, ie a rotation of the tool 1 about its central axis M, the reference points R 'and R''of the rotary cutting areas 7b and 7c come to lie in the region of intersection of the lines H and V.
Dabei
bleibt festzuhalten, dass bei einer Einstellung des Werkzeugs 1 dieses
zwar um seine Drehachse M verdreht wird, dass diese Drehbewegung
aber nicht dazu führt,
dass die Linien H und V verlagert werden. Die Drehschneide 7 bewegt
sich also quasi unter dem Kreuz der Hilfslinien H und V weg, sodass
verschiedene Drehschneidenbereiche zum Schnittpunkt der Linien H
und V verlagert werden.It should be noted that when setting the tool 1 Although this is rotated about its axis of rotation M that these Drehbewe but does not cause the lines H and V to be displaced. The rotary blade 7 Thus, it moves almost under the cross of the auxiliary lines H and V away, so that different rotational cutting areas are shifted to the intersection of the lines H and V.
Die
Drehschneidenbereiche beziehungsweise zugehörigen Spanflächenbereiche
sind – vorzugsweise
jeweils um gleiche Winkel – so
zueinander verkippt, dass jeweils der Abschnitt der Drehschneidenbereiche 7a, 7b und 7c,
der bei der Bearbeitung eines Werkstücks im Schnittpunkt der Linien
H und V liegt, die Hilfslinie E tangiert. Die Drehschneidenbereiche
entsprechen also an die Hilfslinie E angelegten Tangenten.The rotary cutting areas or associated rake face areas are tilted relative to each other, preferably at equal angles, such that in each case the section of the rotary cutting areas 7a . 7b and 7c , which is at the intersection of the lines H and V when machining a workpiece, the auxiliary line E tangent. The rotational cutting areas thus correspond to the auxiliary line E tangents.
6 zeigt
in starker Vergrößerung ein
Detail eines dritten Ausführungsbeispiels
des Werkzeugs 1. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugsziffern
versehen. Es wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf die Beschreibung
zu den vorangegangen Figuren verwiesen. 6 shows in high magnification a detail of a third embodiment of the tool 1 , The same parts are provided with the same reference numbers. Reference is made to avoid repetition to the description of the preceding figures.
Bei
dem in 6 wiedergegebenen Ausführungsbeispiel ist der Drehstahl 11 wiederum
in der Grundstellung angeordnet, wie sie auch in 3 erläutert wurde
und wie sie in 5 dargestellt ist.At the in 6 reproduced embodiment is the turning steel 11 again arranged in the basic position, as well as in 3 was explained and how they are in 5 is shown.
Der
einzige Unterschied gegenüber
dem in 5 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der, dass die
Spanfläche 23 und
damit die die Spanfläche
begrenzende Drehschneide 7 nicht aus einzelnen ebenen Segmenten
zusammengesetzt ist. Es ist vielmehr vorgesehen, dass die Spanfläche und
die Drehschneide der Kontur der Hilfslinie E folgen. In Draufsicht
auf die Spanfläche 23 gesehen,
ist diese also konkav gewölbt.
Der Unterschied zu dem in 5 dargestellten
Ausführungsbeispiel
besteht darin, dass die Spanfläche 23 und
die Drehschneide 7 mit der Hilfslinie E zusammen fallen
und nicht polygonförmig
ausgebildet sind. Damit folgt die Spanfläche 23 bei einer Drehbewegung
des Werkzeugs 1 gemeinsam mit der Drehschneide 7 genau
der Hilfslinie E.The only difference from in 5 illustrated embodiment is that, that the rake face 23 and thus the clamping surface limiting rotary cutting 7 not composed of individual flat segments. Rather, it is provided that the rake face and the rotary blade follow the contour of the auxiliary line E. In plan view of the chip surface 23 seen, this is therefore concave. The difference to that in 5 illustrated embodiment is that the rake face 23 and the rotary blade 7 coincide with the auxiliary line E together and are not polygonal. This is followed by the rake face 23 during a rotary movement of the tool 1 together with the rotary cutting edge 7 exactly the auxiliary line E.
Die
Hilfslinie E, die von den Segmenten der Spanfläche 23 beziehungsweise
der Drehschneide 7 bei dem Ausführungsbeispiel in 5 in
Bereichen tangiert wird, liegt bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 6 ganz
an der Spanfläche 23 beziehungsweise
der Drehschneide 7 an. Bei einer Drehbewegung des Werkzeugs 1 um
die Mittelachse M folgen also die Drehschneidenabschnitte 7a, 7b und 7c der Hilfslinie
E, sodass die mit dem Werkstück
in Eingriff tretenden Abschnitte der Drehschneidenbereiche 7a, 7b, 7c und
damit deren Referenzpunkte R, R',
R'' auf der Hilfslinie
E und auf dem Schnittpunkt der Linien H und V liegen und eine optimale
Bearbeitung des Werkstück
möglich
ist. Insbesondere wird vermieden, dass in der Mitte des bearbeitenden
Werkstücks
Material stehen bleibt und damit ein Mittenpeak verbleibt.The auxiliary line E, from the segments of the rake face 23 or the rotary blade 7 in the embodiment in 5 is affected in areas lies in the embodiment according to 6 right at the rake face 23 or the rotary blade 7 at. During a rotary movement of the tool 1 around the central axis M thus follow the rotary cutting sections 7a . 7b and 7c the auxiliary line E, so that the engaging with the workpiece engaging portions of the rotary cutting areas 7a . 7b . 7c and thus their reference points R, R ', R''are on the auxiliary line E and on the intersection of the lines H and V and an optimal machining of the workpiece is possible. In particular, it is avoided that in the middle of the machined workpiece material stops and thus a center peak remains.
Allen
Ausführungsbeispielen
gemäß den 4 bis 6 ist
also gemeinsam, dass bei der Darstellung gemäß den Figuren zumindest ein
Bereich der Drehschneide 7 und ein Bereich der Spanfläche 23 gegenüber der
vertikalen Linie V nach rechts vorspringt, also entgegengesetzt
zur Bewegungsrichtung des zu bearbeitenden Werkstücks. Dieses
Vorspringen wird bei dem Ausführungsbeispiel
gemäß 4 dadurch
erreicht, dass die Drehschneide 7 beziehungsweise die zugehörige Spanfläche 23 um
den Referenzpunkt R im Uhrzeigersinn, also in Richtung des Pfeils 31,
verschwenkt ist. Bei dem Ausführungsbeispiel
gemäß 5 werden Spanflächenbereiche
vorgesehen, die entsprechende Drehschneidenbereiche aufweisen. Diese
sind jeweils eben ausgebildet und grenzen aneinander an, schließen aber
einen – vorzugsweise
jeweils gleichen – Winkel
miteinander ein. Die Anordnung der Drehschneidenbereiche ist so
gewählt,
dass sie – in Draufsicht
auf die Spanfläche 23 gesehen –, eine konkave
Umhüllende
berühren,
nämlich
die Hilfslinie E. Bei dem Ausführungsbeispiel
gemäß 6 verläuft die
Spanfläche 23 entlang
der Hilfslinie E, entsprechend fällt
die Drehschneide 7 mit der Hilfslinie E zusammen.All embodiments according to the 4 to 6 is therefore common that in the representation according to the figures at least a portion of the rotary blade 7 and an area of the rake face 23 opposite to the vertical line V projects to the right, that is opposite to the direction of movement of the workpiece to be machined. This protrusion is in the embodiment according to 4 achieved by the fact that the rotary blade 7 or the associated rake face 23 around the reference point R in a clockwise direction, ie in the direction of the arrow 31 , is pivoted. In the embodiment according to 5 Chip surface areas are provided which have corresponding rotary cutting areas. These are each flat and adjacent to each other, but include one - preferably each same - angle with each other. The arrangement of the rotary cutting areas is chosen so that they - in plan view of the clamping surface 23 seen, a concave envelope touch, namely the auxiliary line E. In the embodiment according to 6 the rake surface runs 23 along the auxiliary line E, accordingly falls the rotary blade 7 with the auxiliary line E together.
Das
Vorspringen mindestens eines Bereichs der Spanfläche 23 und damit der
zugehörigen
Drehschneide 7 lässt
sich auch noch folgendermaßen
beschreiben:
Durch eine unveränderte Drehschneide 7 beziehungsweise
Spanfläche 23,
wie sie gemäß 3 im Stand
der Technik bekannt ist, wird eine Bezugsebene definiert. Diese
weist eine Längsachse
auf, die die Mittelachse M des Werkzeugs 1 schneidet und
mit dieser einen Winkel α einschließt, wie
er in 1 dargestellt ist. Die Bezugsebene weist auch
eine senkrecht zur Längsachse
verlaufende Querachse auf. Diese schneidet die Mittelachse unter
einem Winkel von 90°.
Die Bezugsebene schneidet damit die Bildebene der 3 bis 6 im
Bereich der vertikalen Linie V und steht senkrecht auf der horizontalen
Linie H.The protrusion of at least a portion of the rake face 23 and thus the associated rotary blade 7 can also be described as follows:
Through an unchanged rotary blade 7 or chip surface 23 as they according to 3 As is known in the art, a reference plane is defined. This has a longitudinal axis which is the central axis M of the tool 1 intersects and with this an angle α includes, as in 1 is shown. The reference plane also has a transverse axis perpendicular to the longitudinal axis. This cuts the central axis at an angle of 90 °. The reference plane thus intersects the image plane of the 3 to 6 in the vertical line V and is perpendicular to the horizontal line H.
Bei
einem Werkzeug 1 gemäß dem Stand der
Technik, wie es in 3 dargestellt ist, fällt die Drehschneide 7 mit
der Schnittlinie zwischen der Bezugsebene und der Bildebene von 3 zusammen, also
mit der vertikalen Linie V.For a tool 1 according to the prior art, as in 3 is shown, the rotary blade falls 7 with the intersection between the reference plane and the image plane of 3 together, so with the vertical line V.
Bei
den erfindungsgemäßen Werkzeugen 1 nach
den 4 bis 6 ist vorgesehen, dass zumindest
Bereiche der Drehschneide 7 und damit der Spanfläche 23 gegenüber dieser
Bezugsebene nach rechts, also entgegen der Bewegungsrichtung des
zu bearbeitenden Werkstücks
vorstehen.In the tools according to the invention 1 after the 4 to 6 is provided that at least portions of the rotary blade 7 and thus the rake surface 23 with respect to this reference plane to the right, so projecting against the direction of movement of the workpiece to be machined.
Eine
erste Möglichkeit,
dieses Vorstehen zu realisieren, besteht darin, die Drehschneide 7 in Richtung
des Pfeils 31 gemäß 4 zu
verschwenken, also im Uhrzeigersinn. Dadurch stehen die oberhalb
des Referenzpunktes R liegenden Drehschneidenbereiche gegenüber der
Bezugsebene vor.A first way to realize this projection, is the rotary cutting 7 in the direction of the arrow 31 according to 4 to pivot, so clockwise. As a result, the rotary cutting edge regions lying above the reference point R are opposite to the reference plane.
Ein
derartiges Vorspringen kann aber auch durch eine polygonartige Ausgestaltung
der Drehschneide 7 und der zugehörigen Spanfläche 23 realisiert
werden, wie dies anhand von 5 erläutert wurde.
Dabei können
die Spanflächenbereiche
parallele Seitenkanten aufweisen, die auf die Mittelachse M zulaufen
oder aber sich in Richtung auf die Mittelachse verjüngende Spanflächenbereiche,
deren Grenzlinien auf radial verlaufenden Linien gegenüber der
Mittelachse M angeordnet sind.However, such a projection can also by a polygonal configuration of the rotary blade 7 and the associated rake face 23 be realized, as this is based on 5 was explained. In this case, the rake face regions may have parallel side edges which run towards the center axis M or, in the direction of the central axis, tapered rake face regions whose boundary lines are arranged on radially extending lines with respect to the center axis M.
Schließlich ist
es gemäß 6 möglich, den Vorsprung
von mindestens einem Bereich der Drehschneide 7 und der
Spanfläche 23 gegenüber der
Bezugsebene dadurch zu realisieren, dass die Spanfläche und
damit die Drehschneide durchgehend – in Draufsicht gesehen – konkav
ausgebildet sind.Finally it is according to 6 possible, the projection of at least a portion of the rotary blade 7 and the rake surface 23 with respect to the reference plane to realize that the rake face and thus the rotary blade are continuous - seen in plan view - concave.
Optimale
Ergebnisse ergeben sich dabei dadurch, dass die Drehschneide 7 möglichst
dem Verlauf der Hilfslinie E folgt. Dies ist bei dem Ausführungsbeispiel
gemäß 4 annäherungsweise
möglich.
Eine bessere Annäherung
ergibt sich bei der polygonartigen Ausgestaltung gemäß 5.
Eine optimale Anpassung ist bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 6 möglich.Optimal results result from the fact that the rotary cutting 7 as possible follows the course of the auxiliary line E. This is according to the embodiment 4 approximately possible. A better approximation results in the polygonal design according to 5 , An optimal adaptation is in accordance with the embodiment 6 possible.
Es
zeigt sich hier, dass bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 4 die
Spanfläche 23 die gedachte
Bezugsebene schneidet, sodass sich eine Schnittlinie ergibt, die
durch Bezugspunkt R verläuft. Die
Bezugsebene und die anhand von 5 erläuterte polygonförmig gewölbte Spanfläche berühren sich,
wobei die Berührungslinie
gemäß 5 durch den
Bezugspunkt R verläuft.
Auch bei dem Ausführungsbeispiel
gemäß 6 ergibt
sich zwischen der gedachten Bezugsebene und der Spanfläche 23 eine Berührungslinie,
die durch den Bezugspunkt R verläuft.It turns out here that in the embodiment according to 4 the rake surface 23 the imaginary reference plane intersects to give a cut line passing through reference point R. The reference plane and the basis of 5 explained polygonal curved rake face touch, the nip according to 5 passes through the reference point R. Also in the embodiment according to 6 results between the imaginary reference plane and the clamping surface 23 a contact line passing through the reference point R.
In
allen Fällen
schließt
die Schnittlinie beziehungsweise die Berührungslinie mit der Mittelachse M
einen Winkel α ein.In
all cases
includes
the line of intersection or the line of contact with the central axis M
an angle α.
7 zeigt
eine Vorrichtung 33 zur spanabtragenden Bearbeitung von
Materialien in der Optikfertigung mit Hilfe eines Werkzeugs 1,
das in Zusammenhang mit den 1 bis 6 erläutert wurde. Vorrichtungen
der hier angesprochenen Art sind grundsätzlich bekannt, sodass hier
nur kurz auf die Funktionsweise eingegangen wird. 7 shows a device 33 for the machining of materials in optical production with the help of a tool 1 that in connection with the 1 to 6 was explained. Devices of the type discussed here are basically known, so that only briefly on the operation will be discussed here.
Die
Vorrichtung 33 weist eine Werkzeugspindel 35 auf,
die das Werkzeug 1 aufnimmt. Dabei ist das Werkzeug 1 um
die Drehachse 37 in Rotation versetzbar, was durch einen
Pfeil 39 angedeutet ist. Es kann auch drehwinkelgesteuert
gehalten werden. Bei der Darstellung gemäß 7 ist durch
einen abgebrochenen Bereich des Werkzeugs 1 erkennbar, dass
dieses gerade mit einer Frässchneide 5 ein Werkstück 41 bearbeitet,
um eine konkav ausgebildete Fläche 43 herauszuarbeiten.
Es handelt sich hier um die sogenannte Rezeptfläche einer Brillenlinse. Als
Werkstück 41 ist
hier also eine Linse für
eine Brille zu erkennen, die von einer Werksstückspindel 45 gehalten
und um eine Drehachse 47 drehbar ist. Bei der Bearbeitung
des Werkstücks 41 kann
die Werkstückspindel 45 auch
in Richtung der Drehachse 47 verlagert werden, was durch
einen Doppelpfeil 49 angedeutet ist. Die Rotation des Werkstücks 41 um
die Drehachse 47 ist durch einen Pfeil 51 angedeutet.The device 33 has a tool spindle 35 on that the tool 1 receives. Here is the tool 1 around the axis of rotation 37 set in rotation, indicated by an arrow 39 is indicated. It can also be kept rotationally controlled. In the presentation according to 7 is through a broken off area of the tool 1 recognizable that this straight with a milling cutter 5 a workpiece 41 machined to a concave surface 43 work out. This is the so-called prescription surface of a spectacle lens. As a workpiece 41 so here is a lens for a pair of glasses to recognize that of a workpiece spindle 45 held and about a rotation axis 47 is rotatable. When machining the workpiece 41 can the workpiece spindle 45 also in the direction of the axis of rotation 47 be displaced, which by a double arrow 49 is indicated. The rotation of the workpiece 41 around the axis of rotation 47 is by an arrow 51 indicated.
Aus 7 ist
erkennbar, dass die Drehachse 37 der Werkzeugspindel 35 und
die Drehachse 47 der Werkstückspindel 45 um einen
Winkel β gegeneinander
verschwenkt sind.Out 7 it can be seen that the axis of rotation 37 the tool spindle 35 and the rotation axis 47 the workpiece spindle 45 are pivoted against each other at an angle β.
Die
in den 2 bis 6 dargestellte und erläuterte Hilfslinie
E ist elliptisch ausgebildet, wobei die Hauptachse der Ellipse dem
Flugkreisdurchmesser D der Drehschneide 7 entspricht. Dreht
sich also das Werkzeug 1 um seine Mittelachse M so liegt
die Drehschneide 7 auf diesem Flugkreis.The in the 2 to 6 illustrated and explained auxiliary line E is elliptical, wherein the main axis of the ellipse the circle diameter D of the rotary blade 7 equivalent. So turns the tool 1 around its central axis M so lies the rotary blade 7 on this circle.
Die
Nebenachse der Ellipse hat eine Länge von D·cosβ, wobei β dem Winkel entspricht, den
die Drehachse 47 der Werkstückspindel 45 mit der
Drehachse 37 der Werkzeugspindel 35 einschließt. Dabei ist
festzuhalten, dass die Drehachse 37 mit der Mittelachse
M des Werkzeugs 1 zusammenhält.The minor axis of the ellipse has a length of D · cosβ, where β corresponds to the angle that the axis of rotation 47 the workpiece spindle 45 with the rotation axis 37 the tool spindle 35 includes. It should be noted that the axis of rotation 37 with the center axis M of the tool 1 holds together.
Anhand
der 8 bis 11 soll die Drehbearbeitung
des Werkstücks 41 beschrieben
werden. Zur Vereinfachung sind hier die Werkzeugspindel 35 sowie
die Werkstückspindel 45 nicht
dargestellt. Auch von dem Werkzeug 1 ist nur der Bereich
wiedergegeben, der die Drehschneide 7 umfasst.Based on 8th to 11 should be the turning of the workpiece 41 to be discribed. For simplicity, here are the tool spindle 35 as well as the workpiece spindle 45 not shown. Also from the tool 1 only the area is shown that the rotary cutting 7 includes.
Bei
der Bearbeitung eines Werkstücks 41, also
bei der Bearbeitung einer Linse, erfolgt zunächst eine Fräsbearbeitung,
wie sie aus 7 ersichtlich ist. Vor Beginn
des Drehbearbeitungsvorgangs wird die Rotation des Werkzeugs 1 zunächst gestoppt. Dann
wird die Drehschneide 7 des Werkzeugs 1 durch
drehwinkelgeregelte Drehung des Werkzeugs 1 um die Drehachse 37 der
Werkzeugspindel 35, also um die Mittelachse M des Werkzeugs 1,
in eine vorbestimmte Winkellage gebracht. Während der Drehbearbeitung wird
das Werkzeug 1 nicht in Rotation versetzt. Es wird aber
gegenüber
der Fläche 43 des Werkstücks 41 ausgerichtet,
nämlich
drehwinkelgeregelt um seine Mittelachse M gedreht, damit die Drehschneide 7 des
Drehstahls 11 mit der Fläche 43 in Eingriff
gebracht werden kann. Zu Be ginn des Drehbearbeitungsvorgangs wird
die Drehschneide 7 mit einem radial außenliegenden Bereich der Fläche 43 in
Eingriff gebracht. Während
des Drehbearbeitungsvorgangs findet eine lagegeregelte Relativbewegung
des Werkstücks 41 und
des Werkzeugs 1 in wenigstens einer der beiden Richtungen
der Drehachsen 37 und 47 statt. Dies ist durch
den Doppelpfeil 49 und durch einen Doppelpfeil 53 angedeutet, der
in den 8 bis 11 senkrecht verläuft. Im übrigen ist
noch festzuhalten, dass während
der Drehbearbeitung des Werkstück 41,
wie durch den Pfeil 51 angedeutet, um die Drehachse 47 rotiert.
In den 8 bis 11 ist die Drehrichtung des
Werkstücks 41 so
gewählt,
dass die zu bearbeitenden Werkstückflächen sich
auf die Spanfläche 23 zu
bewegen also in die Bildebene der 8 bis 11 hinein.When machining a workpiece 41 , So when editing a lens, first takes a milling, as they are made 7 is apparent. Before the turning operation starts, the rotation of the tool becomes 1 stopped first. Then the rotary cutter 7 of the tool 1 by rotation angle controlled rotation of the tool 1 around the axis of rotation 37 the tool spindle 35 , ie around the central axis M of the tool 1 , brought into a predetermined angular position. During turning, the tool becomes 1 not rotated. But it will be opposite the surface 43 of the workpiece 41 aligned, namely rotated angle-controlled about its central axis M, so that the rotary cutting 7 of the turning steel 11 with the area 43 can be engaged. At the beginning of the turning process, the rotary cutting 7 with a radially outer region of the surface 43 engaged. During the turning operation, a position-controlled relative movement of the workpiece takes place 41 and the tool 1 in at least one of the two directions of the axes of rotation 37 and 47 instead of. This is by the double arrow 49 and by a double arrow 53 indicated in the 8th to 11 runs vertically. Incidentally, it should be noted that during the turning of the workpiece 41 as by the arrow 51 indicated to the axis of rotation 47 rotates. In the 8th to 11 is the direction of rotation of the workpiece 41 chosen so that the workpiece surfaces to be machined on the chip surface 23 to move into the picture plane of the 8th to 11 into it.
Während der
Bearbeitung der Fläche 43 des Werkstücks 41 wird
das Werkzeug 1, senkrecht zur Drehachse 49 der
Werkstückspindel 45 von
oben nach unten bewegt, was durch einen Doppelpfeil 53 angedeutet
ist, gegebenenfalls auch – wie
durch einen Doppelpfeil 55 angedeutet – verschwenkt, sodass sich
die Drehschneide 7 von einer radial außenliegenden Position, wie
sie in den 8 und 10 dargestellt
ist, zu einer radial innenliegenden Position gemäß den 9 und 11 bewegt.
Damit wird die gesamte Fläche 43 einer
Drehbearbeitung unterzogen.While editing the area 43 of the workpiece 41 becomes the tool 1 , perpendicular to the axis of rotation 49 the workpiece spindle 45 moved from top to bottom, which is indicated by a double arrow 53 is indicated, if necessary also - as by a double arrow 55 indicated - pivoted, so that the rotary blade 7 from a radially outer position, as in the 8th and 10 is shown, to a radially inner position according to the 9 and 11 emotional. This will cover the entire area 43 subjected to a turning operation.
Durch
die drehwinkelgeregelte Verschwenkmöglichkeit des Werkzeugs 1 kann
die Drehschneide 7, beziehungsweise ein vorbestimmter Drehschneidenbereich,
an die Fläche 43 des
Werkstücks 41 angelegt
werden. Weist das Werkzeug 1 mehrere Drehschneiden 7 auf,
wie dies anhand der 1 und 2 erläutert wurde,
kann nach Verschleiß einer Drehschneide 7 eine
weitere Drehschneide des Werkzeugs mit der Fläche 43 in Eingriff
gebracht werden, indem das Werkzeug 1 um einen vorgegebenen Drehwinkel
um seine Mittelachse M entsprechend dem Doppelpfeil 55 verdreht
wird. Auf diese Weise ist es auch möglich, die verschiedenen Drehschneiden 7 eines
Werkzeugs gezielt mit der Fläche 43 in
Eingriff zu bringen, beispielsweise um Drehschneiden mit unterschiedlichen
Krümmungsradien
einzusetzen.Due to the angle-controlled pivoting possibility of the tool 1 can the rotary blade 7 , or a predetermined rotary cutting area, to the surface 43 of the workpiece 41 be created. Indicates the tool 1 several rotary cutters 7 on how this is based on the 1 and 2 has been explained, can after wear of a rotary blade 7 another rotary cutting of the tool with the surface 43 be engaged by the tool 1 by a predetermined angle of rotation about its central axis M corresponding to the double arrow 55 is twisted. In this way it is also possible to use the various rotary cutters 7 a tool targeted with the surface 43 to engage, for example, to use rotary cutting with different radii of curvature.
Die
Drehbearbeitung dient der Feinbearbeitung der Fläche 43 des Werkstücks 41,
insbesondere dazu, nach der Fräsbearbeitung
noch vorhandene Ungenauigkeiten und Rauheiten spanabtragend zu beseitigen.Turning is used to finish the surface 43 of the workpiece 41 , In particular, to remove after milling still existing inaccuracies and roughness chip removal.
Bei
der Drehbearbeitung der Fläche 43 wird die
Drehschneide 7 ausgehend von der in 8 dargestellten
Position durch lagegeregelte Relativbewegung von Werkstück 41 und
Werkzeug 1 in den beiden durch die Pfeile 49 und 53 dargestellten
Achsrichtungen sowie durch drehwinkelgeregelte Drehung des Werkzeugs 1 entsprechend
dem Doppelpfeil 55 in Abhängigkeit von der Drehwinkelstellung des
Werkstücks 41 um
die Drehachse 47 entlang eines spiralförmigen Wegs, der vorzugsweise
die Form einer archimedischen Spirale ähnelt, über die Fläche 43 des Werkstücks 41 geführt. Vorzugsweise
wird der dabei realisierte Spiralabstand einerseits kleiner als
der Spiralabstand des spiralförmigen
Weges während
der Fräsbearbeitung,
andererseits aber größer als
bei herkömmlichen
Drehbearbeitungsverfahren. Dadurch kann die Rautiefe der bearbeitenden
Fläche 43 in
vorbestimmbaren Grenzen gehalten werden. Durch den verhältnismäßig großen Radius
der Drehschneide 7 ergibt sich eine sehr kleine kinematische Rauhigkeit
der Fläche 43.When turning the surface 43 becomes the rotary cutter 7 starting from the in 8th shown position by position-controlled relative movement of the workpiece 41 and tool 1 in the two by the arrows 49 and 53 shown axis directions and by rotation angle controlled rotation of the tool 1 according to the double arrow 55 depending on the angular position of the workpiece 41 around the axis of rotation 47 along a spiral path, preferably resembling the shape of an Archimedean spiral, over the surface 43 of the workpiece 41 guided. Preferably, the spiral spacing realized on the one hand is smaller than the spiral distance of the spiral path during milling, but on the other hand larger than in conventional turning processes. This allows the roughness of the working surface 43 be kept within predeterminable limits. Due to the relatively large radius of the rotary blade 7 This results in a very small kinematic roughness of the surface 43 ,
Das
zu bearbeitende Werkstück 41 ist
in den 8 und 9 in einer ersten Drehposition
dargestellt, und in den 10 und 11 um
90° verdreht. Es
zeigt sich, dass die konkave Wölbung
der Fläche 43 in
den um 90° verdrehten
Bereichen eine unterschiedliche Krümmung aufweisen kann.The workpiece to be machined 41 is in the 8th and 9 shown in a first rotational position, and in the 10 and 11 rotated by 90 °. It turns out that the concave curvature of the area 43 may have a different curvature in the rotated by 90 ° areas.
Wenn
bei einer Drehbearbeitung der Fläche 43 unterschiedliche
Krümmungsradien
realisiert werden sollen, kann die Drehschneide 7 Drehschneidenbereiche
mit unterschiedlichen Krümmungen
aufweisen. Um die Drehschneide mit dem Werkstück 41 beziehungsweise
der zu bearbeitenden Fläche 43 in Eingriff
zu bringen, bedarf es einer durch den Doppelpfeil 55 angedeuteten
Verschwenkung des Werkzeugs 1 um seine Drehachse M und
damit des Drehstahls 11, der die Drehschneide 7 aufweist.
Es wird deutlich, dass der Drehstahl mit der Drehschneide 7 in 8 einen
kleineren Winkel gegenüber
der Drehachse 49 des Werkstücks 41 aufweist, als
dies in 10 der Fall ist. Am Schluss
der Bearbeitung einer Fläche 43 wird
der im Bereich der Drehachse 49 liegende Abschnitt der
Fläche 43 bearbeitet,
sodass der die Drehschneide 7 aufweisende Drehstahl horizontal
angeordnet ist. Dies ergibt sich aus den Darstellungen gemäß den 9 und 11.If during a turning of the surface 43 different radii of curvature to be realized, the rotary blade 7 Have rotary cutting areas with different curvatures. Around the rotary cutter with the workpiece 41 or the surface to be processed 43 To bring one into action requires one through the double arrow 55 indicated pivoting of the tool 1 about its axis of rotation M and thus the turning steel 11 who has the rotary blade 7 having. It becomes clear that the turning steel with the rotary cutting 7 in 8th a smaller angle to the axis of rotation 49 of the workpiece 41 has, as this in 10 the case is. At the end of the editing of a surface 43 will be in the area of the axis of rotation 49 lying section of the area 43 machined, so that the rotary cutting 7 having rotating steel is arranged horizontally. This results from the representations according to the 9 and 11 ,
Bei
der Bearbeitung eines Werkstücks 41 mit einer
Fläche 43,
die unterschiedliche Krümmungsbereiche
aufweist, kann eine Drehschneide 7 mit unterschiedlichen
Drehschneidenbereichen 7a, 7b und 7c,
wie sie oben beschrieben wurden, die unterschiedliche Krümmungsradien
aufweisen, eingesetzt werden.When machining a workpiece 41 with a surface 43 , which has different curvature areas, can be a rotary blade 7 with different rotary cutting areas 7a . 7b and 7c , as described above, which have different radii of curvature are used.
Es
ist aber auch möglich,
eine Drehschneide 7 mit unterschiedlichen Drehschneidenbereichen 7a, 7b und 7c vorzusehen,
die jeweils den gleichen Krümmungsradius
aufweisen. Eine derartige Drehschneide kann insbesondere verwendet
werden, wenn die Fläche 43 in
allen Drehwinkelpositionen den gleichen Krümmungsradius aufweist. Bei
Verschleiß eines
ersten Drehschneidenbereichs 7a, kann die Drehschneide 7 verschwenkt
werden, um den nächsten
Drehschneidenbereich 7b mit der zu bearbeitenden Oberfläche der
Fläche 43 in
Eingriff zu bringen.But it is also possible, a rotary blade 7 with different rotary cutting areas 7a . 7b and 7c to provide, each having the same radius of curvature. Such a rotary blade can be used in particular when the surface 43 in all angular positions has the same radius of curvature. In case of wear of a first turning cutting area 7a , can the rotary blade 7 be pivoted to the next rotary cutting area 7b with the surface of the surface to be worked on 43 to engage.
In
beiden Fällen
erfolgt also zur Bearbeitung einer Fläche 43 eine Schwenkbewegung
der Drehschneiden, die durch eine Drehung des Werkzeugs 1 um
seine Mittelachse M realisiert angedeutet wird.In both cases, therefore, to edit a surface 43 a pivotal movement of the rotary blades, by a rotation of the tool 1 implied to its central axis M is implied.
Bei
der Bearbeitung des Zentrums der Fläche 43 liegt er aktive
Teil der Drehschneide 7 auf der Drehachse 47 des
Werkstücks 41.
Diese verläuft
bei der Darstellung gemäß den 3 bis 6 durch den
Schnittpunkt der Linien H und V. Die Drehschneide 7 liegt
bei der Bearbeitung des Werkstücks 1 stets in
der Bildebene der 8 bis 11 und
schneidet damit die Drehachse 47 des Werkstücks 41.At processing of the center of the area 43 he is active part of the rotary blade 7 on the axis of rotation 47 of the workpiece 41 , This runs in the representation according to the 3 to 6 through the intersection of lines H and V. The rotary cutting edge 7 lies in the machining of the workpiece 1 always in the picture plane the 8th to 11 and thus cuts the axis of rotation 47 of the workpiece 41 ,
Bei
den Ausführungsbeispielen
des Werkzeugs 1 gemäß den 5 bis 6 wird
bei einer Verschwenkung der Drehschneide 7, die dazu dient, einen
anderen Drehschneidenbereich mit dem Werkstück 1 in Eingriff zu
bringen, ein Drehschneidenbereich zur Verfügung gestellt, der gegenüber der
oben beschriebenen Bezugsebene in Richtung auf den Betrachter der 8 bis 11 vorspringt.
Damit ist sichergestellt, dass bei einer Verschwenkung der Drehschneide,
wie sie anhand der 3 bis 6 erläutert wurde,
die aktive Drehschneide, also der Drehschneidehnbereich, der mit
der zu bearbeitenden Fläche 43 in
Eingriff tritt, stets in der Bildebene der 8 bis 11 liegt.In the embodiments of the tool 1 according to the 5 to 6 is at a pivoting of the rotary blade 7 , which serves another rotary cutting area with the workpiece 1 engaged, provided a rotary cutting area, which is opposite to the reference plane described above in the direction of the viewer of the 8th to 11 projects. This ensures that when pivoting the rotary blade, as determined by the 3 to 6 was explained, the active rotary blade, so the Drehschneidehnbereich, with the surface to be machined 43 engages, always in the image plane of the 8th to 11 lies.
Auf
diese Weise wird vermieden, dass im Zentrum der Fläche 43 Material
stehen bleibt, also eine Mittenpeak entsteht, wodurch teure Nachbearbeitungen
der Fläche 43 entfallen.This will avoid being in the center of the area 43 Material stops, so a center peak is created, resulting in expensive reworking of the area 43 omitted.
Für die Bearbeitung
einer Fläche 43 eines Werkstücks 41 mittels
einer Drehschneide ist Folgendes wichtig:
Betrachtet man die 8 und 9,
so zeigt sich, dass die Drehschneide 7 während der
Bearbeitung einer Fläche 43 eines
Werkstücks 41 aus
einer ersten Position am Rand des Werkstücks (8) in eine zweite
Position in der Mitte des Werkstücks 41 (9)
verlagert wird. Damit liegt dann ein Referenzpunkt der Drehschneide 7 im
Schnittpunkt der in den 3 bis 6 erwähnten Linien
H und V.For editing a surface 43 a workpiece 41 using a rotary cutter, the following is important:
Looking at the 8th and 9 , it turns out that the rotary blade 7 while editing a surface 43 a workpiece 41 from a first position on the edge of the workpiece ( 8th ) to a second position in the middle of the workpiece 41 ( 9 ) is relocated. This is then a reference point of the rotary blade 7 at the intersection of in the 3 to 6 mentioned lines H and V.
Betrachtet
man 8, so zeigt sich, dass bei einer relativ schwach
gekrümmten
Fläche 43 der
die Drehschneide 7 aufweisende Drehstahl relativ flach gegenüber der
Drehachse 47 der Werkstückspindel geneigt
ist.If you look at 8th , it turns out that at a relatively weakly curved surface 43 the rotary blade 7 having turning steel relatively flat with respect to the axis of rotation 47 the workpiece spindle is inclined.
Um
die Drehschneide 7 aus ihrer in 8 dargestellten
Ausgangsposition in ihre in 9 wiedergegebenen
Endposition zu verlagern, bedarf es einerseits einer Bewegung des
Werkzeugs 1 entlang des Doppelpfeils 53 und andererseits
einer Verschwenkung des Werkzeugs 1 um seine Mittelachse entsprechend
dem Doppelpfeil 55.To the rotary blade 7 from her in 8th shown starting position in their in 9 On the one hand, it is necessary to move the tool in order to shift it to its final position 1 along the double arrow 53 and on the other hand a pivoting of the tool 1 around its central axis according to the double arrow 55 ,
Während der
Bearbeitung wird das Werkstück 41 um
seine Drehachse 47 entsprechend dem Pfeil 51 in
Rotation versetzt.During machining, the workpiece becomes 41 around its axis of rotation 47 according to the arrow 51 set in rotation.
Entsprechendes
gilt für
die 10 und 11. Diese
beiden Figuren zeigen ebenfalls die Bearbeitung der Fläche 43 des
Werkstücks 41.
Dabei ist die Drehschneide 7 zu Beginn der Bearbeitung
gemäß 10 in
einem äußeren Randbereich
der Fläche 43 angeordnet
und am Ende der Beareitung in der Mitte der Fläche 43, also im Bereich
der Drehachse 47. Es wird deutlich, dass die Fläche 43 in 10 stärker gekrümmt ist
als die in 8. Entsprechend ist der die
Drehschneide 7 aufweisende Drehstahl deutlich stärker gegenüber der
Drehachse 47 geneigt. Um die Drehschneide 7 aus
ihrer radial äußeren Position
in Richtung zur Drehachse 47 zu bewegen, muss das Werkzeug 1 entsprechend
dem Doppelpfeil 53 nach unten bewegt und entsprechend dem
Doppelpfeil 55 verschwenkt werden.The same applies to the 10 and 11 , These two figures also show the processing of the surface 43 of the workpiece 41 , Here is the rotary blade 7 at the beginning of the processing according to 10 in an outer edge area of the area 43 arranged and at the end of the walk in the middle of the area 43 , ie in the area of the axis of rotation 47 , It becomes clear that the area 43 in 10 is more curved than the one in 8th , Accordingly, the rotary blade 7 having turning steel significantly stronger than the axis of rotation 47 inclined. To the rotary blade 7 from its radially outer position in the direction of the axis of rotation 47 to move, the tool needs 1 according to the double arrow 53 moved down and corresponding to the double arrow 55 be pivoted.
In 8 und 10 wird
ein und dasselbe Werkstück 41 gezeigt.
Es ist bei der Darstellung gemäß 10 um
90° gegenüber der
Darstellung in 8 verdreht. Das heißt, die
Fläche 43 ist
entlang einer ersten Durchmesserlinie gemäß 8 relativ wenig
gekrümmt
und entlang einer zweiten senkrecht auf der ersten Durchmesserlinie
stehenden zweiten Durchmesserlinie stärker gekrümmt.In 8th and 10 becomes one and the same workpiece 41 shown. It is in the illustration according to 10 by 90 ° compared to the illustration in 8th twisted. That is, the area 43 is along a first diameter line according to 8th relatively little curved and more curved along a second perpendicular perpendicular to the first diameter line second diameter line.
Während einer
Drehung des Werkstücks 41 muss
also je nach Drehstellung der Fläche 43 die Drehschneide 7 die
in 8 dargestellte wenig geneigte Position und die
in 10 dargestellte stärker geneigte Position einnehmen.
Dadurch wird sichergestellt, dass vorzugsweise derselbe Drehschneidenbereich
mit der zu bearbeitenden Fläche 43 in Eingriff
bleibt.During a rotation of the workpiece 41 So, depending on the rotational position of the surface 43 the rotary blade 7 in the 8th shown slightly inclined position and the in 10 take shown more inclined position. This ensures that preferably the same rotary cutting area with the surface to be machined 43 remains engaged.
Während der
Bearbeitung der Fläche 43 findet
zusätzlich
zur Drehung des Werkstücks 41 um seine
Drehachse 47 eine Verlagerung in Richtung dieser Drehachse 47 statt,
was durch den Doppelpfeil 49 angedeutet ist.While editing the area 43 takes place in addition to the rotation of the workpiece 41 around its axis of rotation 47 a shift in the direction of this axis of rotation 47 instead of what by the double arrow 49 is indicated.
Wird
eine Fläche 43 mit
in allen Drehwinkelstellungen des Werkstücks 41 gegenüber der
Drehachse 47 gleichen Krümmungsradien bearbeitet, bedarf
es der vom Drehwinkel des Werkstücks 41 abhängigen Verschwenkung
der Drehschneide 7, wie sie aus dem Vergleich der 8 und 10 ersichtlich
ist, nicht. Bei einer Fläche 43,
die relativ schwach gekrümmt
ist, läuft
die Drehschneide 7 gemäß den 8 und 9 von
außen
nach innen, ausgehend von einem relativ schwachen Kippwinkel des
Drehstahls der Drehschneide 7 gegenüber der Drehachse 47.Becomes an area 43 with in all angular positions of the workpiece 41 opposite the axis of rotation 47 edited the same radii of curvature, it requires the rotation angle of the workpiece 41 dependent pivoting of the rotary blade 7 as they compare from the 8th and 10 is apparent, not. For a surface 43 , which is relatively weakly curved, runs the rotary blade 7 according to the 8th and 9 from outside to inside, starting from a relatively weak tilt angle of the turning steel of the rotary cutting edge 7 opposite the axis of rotation 47 ,
Ist
die Fläche 43 gemäß 10 stärker gekrümmt, muss
der die Drehschneide 7 aufweisende Drehstahl bei den radial
außen
liegenden Bereichen der Fläche 43 entsprechend
dem Doppelpfeil 55 stärker
angewinkelt seien. Er wird dann aus der in 10 dargestellten
Ausgangslage entsprechend dem Doppelpfeil 53 nach unten
bewegt und entsprechend dem Doppelpfeil 55 hier gegen den
Uhrzeigersinn verschwenkt.Is the area 43 according to 10 more curved, must be the rotary blade 7 having turning steel at the radially outer areas of the surface 43 according to the double arrow 55 be more angled. He will then leave the in 10 illustrated starting position according to the double arrow 53 moved down and corresponding to the double arrow 55 here pivoted counterclockwise.
Bei
den 8 bis 11 wird die Fläche 43 mit
einem mittleren Bereich der Drehschneide 7 bearbeitet,
der von der Linie L geschnitten wird. Dieser Bereich bleibt also
durch eine entsprechende Schwenkbewegung gemäß dem Doppelpfeil 55 stets mit
der Fläche 43 in
Eingriff.Both 8th to 11 becomes the area 43 with a central portion of the rotary blade 7 edited, which is cut from the line L. This area thus remains by a corresponding pivoting movement according to the double arrow 55 always with the area 43 engaged.
Soll
ein abweichender Drehschneidenbereich mit gleichem oder anderem
Krümmungswinkel mit
der Fläche 43 in
Eingriff gebracht werden, muss die Drehschneide 7 um die
Mittelachse des Werkzeugs 1 verschwenkt werden, die mit
der Senkrechten auf den Bildebenen der 8 bis 11 den Winkel α einschließt, wie
er anhand von 1 erläutert wurde. Die Verstellung
des aktiven Drehschneidenbereichs erfolgt also auch entsprechend
dem Doppelpfeil 55.If a different rotary cutting area with the same or different curvature angle with the surface 43 must be engaged, the rotary cutting 7 around the central axis of the tool 1 be pivoted with the vertical on the image planes of the 8th to 11 the angle α includes, as it is based on 1 was explained. The adjustment of the active rotary cutting area is thus also according to the double arrow 55 ,
Nach
der Einstellung der Drehschneide 7 wird dann wiederum die
Fläche 43 entsprechend
den Bildern 8 bis 11 bearbeitet. Die Drehschneide 7 wird entsprechend
dem Doppelpfeil 53 senkrecht nach oben und unten bewegt
und gleichzeitig einer Schwenkbewegung entsprechend dem Doppelpfeil 55 unterworfen,
damit der dann eingestellte Drehschneidenbereich mit der Fläche 43 in
Eingriff bleibt.After setting the rotary blade 7 will turn the area 43 processed according to pictures 8 to 11. The rotary blade 7 will be according to the double arrow 53 moved vertically up and down and at the same time a pivoting movement according to the double arrow 55 subjected, so that then set rotary cutting area with the surface 43 remains engaged.
In
der Regel wird die Fläche 43 während eines
Bearbeitungsvorgangs, wie er aus den 8 bis 10 ersichtlich
ist, mit ein und demselben Drehschneidenbereich bearbeitet. Denkbar
ist es aber auch, die Steuerung des Werkzeugs 1 so auszubilden,
dass während
der Bearbeitung einer Fläche 43 unterschiedliche
Drehschneidenbereiche eingesetzt werden.As a rule, the area becomes 43 during a machining process, as he from the 8th to 10 can be seen, edited with one and the same rotary cutting area. It is also conceivable, the control of the tool 1 form so that while editing a surface 43 different rotary cutting areas are used.
Die
Verschwenkung der Drehschneide 7 dergestalt, dass unterschiedliche
Drehschneidenbereiche mit der Fläche 43 in
Eingriff kommen, führt
aufgrund der speziellen Anordnung beziehungsweise Ausgestaltung
der Drehschneide gemäß der 4 bis 6 dazu,
dass kein Mittenpeak auf der Fläche 43 im
Bereich der Drehachse 47 stehen bleibt.The pivoting of the rotary blade 7 such that different rotational cutting areas with the surface 43 come into engagement, due to the special arrangement or design of the rotary blade according to the 4 to 6 to that no midpoint on the surface 43 in the area of the axis of rotation 47 stop.
Insgesamt
zeigt sich, dass durch eine sehr einfache Maßnahme die Bearbeitung eines
Werkstücks 41 mit
einer Fläche 43 mittels
einer Drehschneide 7 verbessert werden kann.Overall, it turns out that by a very simple measure, the machining of a workpiece 41 with a surface 43 by means of a rotary blade 7 can be improved.
