-
Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Stabmesserkopf nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1, sowie eine Werkzeugmaschine mit einem solchen Stabmesserkopf.
-
Ein
Stabmesserkopf der oben genannten Gattung ist aus der Druckschrift
DE 101 12 165 bekannt.
Der bekannte Stabmesserkopf weist einen scheiben- bzw. ringförmigen Stabmesserträger mit im
Wesentlichen kreisförmig
angeordneten, die Scheibe bzw. den Ring durchdringenden Durchbrüchen auf,
die zur Aufnahme und Führung
von Schäften
von Stabmessern dienen. Die Stabmesser werden in den Durchbrüchen mittels
Keilen gehalten, wobei die Keile durch radial von außen in den
Messerträger
eingeführte
Spannschrauben fixiert werden.
-
Der
bekannte Stabmesserkopf besitzt den Vorteil, dass er aus einem einzigen
Stück gefertigt werden
kann und dass mit diesem Stabmesserkopf eine hochpräzise Bearbeitung
von Werkstücken,
wie beispielsweise Spiralkegelrädern,
möglich
ist.
-
Jedoch
weist der bekannte Stabmesserkopf durch seinen Aufbau ein erhebliches
Gewicht und einen relativ großen
Umlaufdurchmesser auf, so dass er beispielsweise auf CNC-Maschinen, bei denen diese
Parameter limitiert sind, nicht oder nur bedingt einsetzbar ist.
-
So
können
die bekannten Stabmesserköpfe beispielsweise
nicht auf 5-Achsen-CNC-Maschinen bestimmter
Hersteller mit vollautomatischer Werkzeugbeschickung eingesetzt
werden.
-
Darüber hinaus
kann bei den bekannten Stabmesserköpfen nur eine begrenzte Anzahl
von Stabmessern zum Einsatz kommen, da der Platz für die Durchbrüche, in
welche neben den Stabmessern auch die Keile eingeführt werden
müssen,
bereits relativ groß ist
und zwischen den Durchbrüchen
ein Mindestabstand eingehalten werden muss, um dem Stabmesserkopf
eine ausreichende Steifigkeit und Stabilität zu verleihen. Dagegen ist
es bekannt, dass gerade durch den Einsatz möglichst vieler Messer in einem
Stabmesserkopf die Produktivität
des Stabmesserkopfes gesteigert werden kann.
-
Die
Druckschrift
DE
10 2005 032 761 A1 offenbart einen Messerkopf mit einem
scheibenförmigen
Messerträger,
in welchem kreissegmentförmige Messeraufnahmen
vorgesehen sind, in welche in axialer Richtung Stabmesser eingebracht
sind. Die Stabmesser werden dabei durch radial verlaufende Klemmschrauben
in den Messeraufnahmen fixiert, in dem die Klemmschrauben vom Umfang
des Messerträgers
her, paarweise auf die Schäfte
der Stabmesser drücken.
Zusätzlich
kann ein Spannblock vorgesehen sein, welcher zwischen dem Schaft
eines Stabmessers und den Klemmschrauben angeordnet ist.
-
Es
ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Stabmesserkopf
sowie eine Werkzeugmaschine mit einem Stabmesserkopf mit einem reduzierten
Gewicht und verringertem Außendurchmesser
zur Verfügung
zu stellen, welcher eine hohe Stabilität aufweist und eine sehr präzise Bearbeitung eines
Werkstückes
erlaubt, wobei darüber
hinaus eine möglichst
große
Anzahl von Stabmessern in den Stabmesserkopf eingebracht werden
kann.
-
Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen
Stabmesserkopf nach Anspruch 1 gelöst.
-
Bei
der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des
Stabmesserkopfes werden die Stabmesser durch den Druck der Spannplatten
auf die Stabmesserschäfte
in den Durchbrüchen
fest fixiert. Keile oder dergleichen, wie sie im Stand der Technik
zur Fixierung der Stabmesser verwendet werden, sind daher bei der
erfindungsgemäßen Lösung nicht
notwendig. Daher kann der Querschnitt der Durchbrüche direkt
an den Querschnitt der Schäfte
der Stabmesser angepasst werden, wobei erfindungsgemäß die Durchbrüche einen
halbkreisförmigen
Querschnitt haben. Entsprechend ist der Platz, der für die Durchbrüche notwendig
ist, sehr gering und es können
relativ viele Stabmesser kreisförmig
in dem Messerträger
angeordnet werden. Dadurch erhöht
sich die Produktivität
des erfindungsgemäßen Stabmesserkopfes
im Vergleich zu den im Stand der Technik bekannten Stabmesserköpfen. Zudem
können
die Durchbrüche
sehr nahe am äußeren Umfang
des Messerträgers
angeordnet werden, da die Schäfte der
Stabmesser in direkter Umfangsnähe
durch die Spannplatten fixierbar sind, die durch die Schraubenköpfe gegen
die Stabmesserschäfte
gepresst werden. Entsprechend lässt
sich der Außendurchmesser des
Messerträgers
im Vergleich zum Stand der Technik erheblich reduzieren, was wiederum
zu einer Verringerung des Gewichts des Messerträgers und damit des erfindungsgemäßen Stabmesserkopfes
führt, wodurch
sich der erfindungsgemäße Stabmesserkopf
für den
Einsatz auf CNC-Maschinen eignet, an welchen ein geringer Außendurchmesser
und ein geringes Gewicht gefordert sind.
-
In
einer vorteilhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist die dem jeweiligen Stabmesserschaft
zugewandte Seite der Spannplatten gerade ausgebildet. Die gerade
Seite kann somit über
einen längeren
Bereich auf den Stabmesserschaft drücken und das Stabmesser besonders
gut in dem Durchbruch fixieren.
-
In
einem besonders vorteilhaften Beispiel der Erfindung weisen die
Spannplatten auf ihrer den Stabmesserschäften zugewandten Seite eine
Fase auf. Durch diese Fase bzw. Abschrägung liegt die Spannplatte
besonders gut tangential am kreisförmigen Querschnitt des Stabmesserschaftes
auf, ohne in diesen einzuschneiden.
-
Es
ist besonders günstig,
wenn die Spannplatten jeweils zwei Bohrungen zur Aufnahme von Spannschrauben
aufweisen. Somit können
die Spannplatten an zwei Punkten fixiert werden, so dass sich die
Spannplatten bei einer Krafteinwirkung auf die Stabmesser nicht
in ihrer Lage verändern
bzw. eine Vordrehsicherung gewährleistet
ist.
-
In
einer bevorzugten Variante der Erfindung sind die Spannplatten in
Aussparungen am Umfang des Messerträgers angeordnet. Damit können die Spannplatten
in den Messerträger
hinein versenkt werden, so dass sie nicht aus dem Messerträger nach
außen
hinausragen, wodurch eine gleichmäßige Umfangsfläche des
Messerträgers
gewährleistet wird.
-
Hierbei
ist es besonders von Vorteil, wenn die Aussparungen so ausgebildet
sind, dass die Köpfe
der Spannschrauben in den Aussparungen versenkbar sind. Hiermit
kann erreicht werden, dass die Spannschrauben nicht aus dem Messerträger umfangsseitig
herausragen und der Messerträger
eine homogene Außenumfangsfläche aufweist.
-
Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung weist die dem jeweiligen Stabmesserschaft
abgewandte Seite der Spannplatten wenigstens eine Vertiefung auf
und weisen die Aussparungen an ihrer der Vertiefung zugewandten Seite
eine Verstärkung
auf. Somit lässt
sich an der Stelle der Verstärkung
der Aussparungen der Messerträger
stabilisieren, so dass der Stabmesserkopf in sich steifer und stabiler
wird.
-
Es
hat sich als besonders praktisch erwiesen, wenn jeweils eine der
Spannplatten gegen jeweils einen Messerrücken eines im Querschnitt halbrunden
Stabmessers gedrückt
wird. Damit kann die jeweilige Spannplatte gegen den halbrunden
Messerrücken
des halbrunden Stabmessers drücken, ohne
die Spanfläche
des benachbarten Stabmessers zu beeinträchtigen.
-
Es
ist ganz besonders von Vorteil, wenn die Bohrungen zur Aufnahme
der Spannschrauben radial zwischen den Durchbrüchen zur Aufnahme der Schäfte der
Stabmesser verlaufen. Damit können
die Gewinde der Spannschrauben zwischen den Durchbrüchen in
den Messerträger
hinein verlaufen und somit das Material des Messerträgers zum
vollständigen Unterbringen
der Spannschrauben genutzt werden. Hierdurch kann sowohl der Außendurchmesser als
auch das Gewicht des Stabmesserkopfes stark reduziert werden.
-
In
einer Weiterbildung der Erfindung weisen die Durchbrüche eine
Neigung zur Rotationsachse des Messerträgers auf, wodurch ein positiver
Kopfspanwinkel eingestellt werden kann und sich besonders günstige Zerspanungsbedingungen
ergeben. Zudem ergibt sich damit die Möglichkeit, die Stabmesser im
Dreiseitenschliff nachzuschärfen.
-
In
einem weiteren bevorzugten Beispiel der Erfindung weisen die Spanflächen von
in den Messerträger
eingebrachten Stabmessern eine Einkerbung in „V”-Form auf. Durch die V-Form ergibt sich ein
positiver Spanwinkel sowohl für
die Innen- als auch für
die Außenflanke
der Stabmesser, wodurch sich günstige
Zerspanungsbedingungen ergeben. Der Querschnitt der Messer bleibt
trotz der V-förmigen
Spanfläche
halbrund, so dass auch diese speziell ausgebildeten Stabmesser vorteilhaft
erfindungsgemäß in den
Durchbrüchen
geklemmt werden können.
-
Es
hat sich als besonders günstig
erwiesen, wenn der Messerträger
mit einem Adapter für
einen Anschluss an verschiedene Werkzeugmaschinenschnittstellen
bzw. an unterschiedliche Werkzeuganschlussmaße koppelbar ist. Auf diese
Weise kann der Messerträger
selbst klein und leicht gestaltet werden und ist darüber hinaus
flexibel für
einen Anschluss an verschiedene Werkzeugmaschinenschnittstellen
bzw. Werkzeuganschlussmaße
geeignet. Dabei kann der Anschlussadapter so gestaltet sein, dass
an ihm mehrere verschiedene Schnittstellen für einen Anschluss an mehrere
verschiedene Werkzeugmaschinen vorgesehen sind. Damit ist es möglich, den
erfindungsgemäßen Stabmesserkopf mit
vielen gängigen
Werkzeugmaschinenschnittstellen zu koppeln. Auch kann diese Ausführungsform dazu
genutzt werden, einen automatisierten Werkzeugwechsel unter Nutzung
eines Magazins durchzuführen,
so dass sich der erfindungsgemäße Stabmesserkopf
insbesondere für
den Einsatz an CNC-Maschinen eignet, an welchen eine Multifunktionsbearbeitung,
das heißt
Drehen, Fräsen,
Bohren und Verzahnen, mit vollautomatischer Werkzeug- und Werkstückbeschickung
möglich
ist.
-
Entsprechend
einer weiteren bevorzugten Variante der Erfindung ist der Messerträger direkt
an einer Werkzeugmaschine montierbar. Auf diese Weise kann der Stabmesserkopf
ohne Adapter an der Werkzeugspindel, vorzugsweise einem Gleason-Standardkegel,
aufgenommen werden. Diese Variante kommt beispielsweise dann in
Betracht, wenn kurze Stabmesser eingesetzt werden und ist gerade
bei älteren
und konventionellen Verzahnungsmaschinen sogar teilweise erforderlich.
-
Die
Aufgabe der Erfindung wird ferner durch eine Werkzeugmaschine mit
einem Stabmesserkopf nach einer der oben beschriebenen Ausführungsformen
gelöst,
wobei sich die oben genannten Vorteile des erfindungsgemäßen Stabmesserkopfes
direkt an der Werkzeugmaschine niederschlagen. Da der erfindungsgemäße Stabmesserkopf
klein und leicht gestaltet werden kann und zudem eine große Anzahl von
Stabmessern aufnehmen kann, kann die erfindungsgemäße Werkzeugmaschine
beispielsweise zur Multifunktionsbearbeitung, das heißt zum Drehen,
Fräsen,
Bohren und Verzahnen, eingesetzt werden, wobei eine vollautomatische
Werkzeugbeschickung möglich
ist.
-
Vorteilhafte
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung, deren Funktion und Eigenschaften werden
im Folgenden anhand der Figuren der Zeichnung näher erläutert, wobei
-
1 schematisch
eine Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Stabmesserkopfes
in einer perspektivischen Ansicht zeigt;
-
2 schematisch
eine Spannplatte, die bei dem Stabmesserkopf aus 1 Verwendung
findet, in einer Draufsicht zeigt;
-
3 die
Spannplatte aus 2 in einer perspektivischen
Ansicht zeigt;
-
4 den
Stabmesserkopf aus 1 in einer Seitenansicht zeigt;
-
5 den
Stabmesserkopf aus 1 in einer geschnittenen Querschnittsansicht
zeigt, wobei die Spannschrauben zu sehen sind;
-
6 einen
Ausschnitt aus 5 in einer vergrößerten Ansicht
zeigt;
-
7 den
Stabmesserkopf aus 1 mit darin eingebrachten Stabmessern
zeigt;
-
8 den
Stabmesserkopf aus 1 mit einem Adapter zeigt;
-
9 eine
spezielle Ausführungsvariante
eines Stabmessers mit einer V-Einkerbung
in einer Querschnittsansicht zeigt; und
-
10 das
Stabmesser aus 9 in einer perspektivischen
Ansicht zeigt.
-
1 zeigt
schematisch eine Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Stabmesserkopfes 1 in
einer perspektivischen Ansicht. Der Stabmesserkopf 1 dient
zum Verzahnen, insbesondere von bogenverzahnten Kegelrädern.
-
Der
Stabmesserkopf 1 weist einen scheiben- bzw. ringförmigen Messerträger 2 mit
einer Rotationsachse A auf. Der Messerträger 2 weist eine Innenbohrung 21 auf,
durch welche der Stabmesserkopf 1 mit einer Welle einer
Werkzeugmaschine oder dergleichen gekoppelt werden kann.
-
Der
Messerträger 2 weist
nahe seines Außenumfangs 8 kreisförmig angeordnete
Durchbrüche 3 auf.
Die Durchbrüche 3 erstrecken
sich im Wesentlichen axial durch den Messerträger 2 hindurch, so dass
ein Schaft 4 eines Stabmessers 5 durch einen Durchbruch 3 hindurchgeführt werden
kann.
-
Die
Durchbrüche 3 besitzen
einen halbrunden Querschnitt, so dass halbrunde Stabmesser 5 durch
die Durchbrüche 3 hindurchgeführt werden können. Dabei
ist der Innenradius R der Durchbrüche 3 nur geringfügig größer als
der Radius r der halbrunden Stabmesser 5, so dass die Stabmesser 5 mit
geringem Spiel in die Durchbrüche 3 eingeführt und
darin fixiert werden können.
-
In
dem in 1 gezeigten Beispiel weisen die Achsen der Durchbrüche 2 eine
Neigung zur Rotationsachse A des Messerträgers 2 auf. Der Neigungswinkel
beträgt
zwischen etwa 6° und
etwa 10°. In
anderen, nicht gezeigten Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung können
die Durchbrüche 3 auch
keine Neigung zur Rotationsachse A aufweisen und damit parallel
zu der Rotationsachse A des Messerträgers 2 verlaufen.
Durch die Neigung der Durchbrüche 3 können die
Stabmesser 5 geneigt in den Messerträger 2 eingebracht
werden. Hierdurch kann ein positiver Kopfspanwinkel eingestellt
werden, wodurch sich besonders günstige
Zerspanungsbedingungen ergeben. Zudem ergibt sich hiermit die Möglichkeit,
die Stabmesser 5 im Dreiseitenschliff nachzuschärfen.
-
Durch
den halbkreisförmigen
Querschnitt der Durchbrüche 3 sind
die Durchbrüche
bzw. Nuten 3 genau an die Querschnittsform halbkreisförmiger Stabmesser 5 angepasst.
Derartige Durchbrüche 3 können beispielsweise
durch Drahterodieren hergestellt werden. Dabei kann sich typischerweise
eine geringfügige
Auskerbung auf der flachen Seite der Durchbrüche 3 an der Stelle
ergeben, an der der Draht zum Drahterodieren eingefädelt wird.
Diese Auskerbung besitzt jedoch keine weitere Funktion.
-
Der
Stabmesserkopf 1 kann so ausgebildet werden, dass die Stabmesser 5 linksschneidend oder
rechtsschneidend eingesetzt werden können. Entsprechend sind hierfür die Durchbrüche 3 mit
unterschiedlicher Neigung bzw. spiegelbildlich auszubilden.
-
Der
Stabmesserkopf 1 weist in den Außenumfang 8 des Messerträgers 2 eingebrachte
Aussparungen 12 auf. Die Aussparungen 12 besitzen
in etwa eine Brillenform mit einer in 1 nach unten
zeigenden glatten Kante auf einer Seite und einer nasenförmigen Verstärkung 16 auf
der anderen Seite. Durch die Verstärkung 16 wird der
Messerträger 2 durch
die in diesem Bereich verringerte Spaltbreite der Aussparung 12 stabilisiert.
-
In
die Aussparungen 12 sind Spannplatten 9 eingesetzt,
die durch jeweils zwei Spannschrauben 7, beispielsweise
M6-Schrauben, befestigt sind. Die Spannschrauben 7 drücken mit
ihren jeweiligen Schraubenköpfen 13 gegen
die Oberfläche 22 der Spannplatte 9.
-
2 zeigt
schematisch die Spannplatte 9, die in die Aussparungen 12 des
Stabmesserkopfes 1 aus 1 eingesetzt
ist, in einer Draufsicht, während 3 die
Spannplatte 9 aus 2 in einer
perspektivischen Ansicht darstellt.
-
Die
Spannplatte 9 besitzt ebenso wie die Aussparung 12 im
Wesentlichen eine Brillenform und hat eine gerade Seite 10 mit
einer Fase 11. Die Seite 10 der Spannplatte 9 ist
bei ihrem Einbau in den Stabmesserkopf 1 dem Messerrücken 17 eines
im Querschnitt halbrunden Stabmessers 5 zugewandt und wird
gegen diesen Messerrücken 17 durch
die Spannschrauben 7 gedrückt. Die Spannschrauben 7 werden
hierfür
in die Bohrungen 23 eingeführt und drücken mit ihrem Schraubenkopf 13 auf
die Oberfläche 22 der
Spannplatte 9.
-
Gegenüber der
geraden Seite 10 weist die Spannplatte 9 eine
zwischen den Bohrungen 23 vorgesehene Vertiefung 15 auf,
welche an die Verstärkung 16 der
Aussparung 12 in dem Messerträger 2 angepasst ist,
so dass die Spannplatte 9 in die Aussparung 12 eingesetzt
werden kann. Die Fläche
der Verstärkung 16 dient
gleichzeitig als Stützfläche für die brillenförmige Klemm-
bzw. Spannplatte 9 im Spannzustand.
-
Die
Spannplatte 9 besteht vorzugsweise aus einem verschleißfesten
Material und wird im Regelfall aus gehärtetem Werkzeugstahl mit einer
Mindeststärke
von 3 mm ausgebildet. In den oben gezeigten Beispielen weist die
Spannplatte 9 eine Materialstärke von 5 mm und eine Länge von
ca. 26 mm auf. Diese Maße
können
jedoch in anderen Ausführungsformen
der Erfindung anders sein und sind jeweils so, dass der Messerträger 2 bei
Einsatz der Spannplatten 9 in seiner Steifigkeit nicht
unvorteilhaft beeinträchtigt
wird. Gleiches gilt für
die Tiefe der Aussparungen 12 in dem Messerträger 2,
welche ungefähr 12
mm, bedingt durch die Dicke der Spannplatte 9 und die Dicke
des Spannschraubenkopfes 13, beträgt.
-
4 zeigt
schematisch den Stabmesserkopf aus 1 in einer
Seitenansicht. Wie in 4 zu sehen, sind die Aussparungen 12,
ebenfalls wie die Durchbrüche 3,
mit einer Neigung zur Rotationsachse A des Messerträgers 2 vorgesehen.
Damit sind die in den Aussparungen 12 eingebrachten Spannplatten 9 auch
geneigt zu der Rotationsachse A des Messerträgers 2, so dass die
gerade Seite 10 der Spannplatten 9 an die Neigung
der in die geneigten Durchbrüche 3 eingebrachten
Stabmesser 5 angepasst ist und die Spannplatten 9 vorteilhaft
gegen die Messerrücken 17 der
Stabmesser 5 drücken
können
und sich an der Verstärkung 16 abstützen, was eine
Entlastung der Spannschrauben 7 bewirkt.
-
Wie
in den 1 und 4 zu sehen, sind die Spannplatten 9 als
auch die Spannschrauben 7 so in die Aussparungen 12 bzw.
in Bohrungen 6 in dem Messerträger 2 eingebracht,
dass die Köpfe 13 der
Spannschrauben 7 nicht über
den äußeren Umfang 8 des
Messerträges 2 hinausragen.
Die Spannschraubenköpfe 13 sind
in den Aussparungen 12 versenkt. Somit hat der Stabmesserkopf 1 eine
homogene Umfangsfläche 8 mit
einem definierten minimalen Außendurchmesser.
-
5 zeigt
schematisch den Stabmesserkopf 1 aus 1 und 4 in
einer geschnittenen Ansicht, wobei die Spannschrauben 7,
die in den Messerträger 2 eingebracht
sind, zu sehen sind.
-
Wie
in 5 gezeigt, geht das Gewinde 24 der Spannschrauben 7 bis
tief in das Material 25 des Messerträgers hinein.
-
6 zeigt
eine vergrößerte Ansicht
aus 5. In der in 6 gezeigten
Darstellung ist deutlich zu sehen, dass der Schraubenkopf 13 auf
die Spannplatte 9 drückt,
welche wiederum mit ihrer geraden Seite 10 gegen den halbrunden
Außendurchmesser
des Messerschaftes 4 drückt,
um diesen in dem Durchbruch 3 zu halten. Das Stabmesser 5 wird dabei
mit seiner flachen Seite an die flache Seite des Durchbruchs 3 gedrückt, die
andere Seite stützt
sich an der Verstärkung 16 ab.
-
7 zeigt
schematisch den Stabmesserkopf 1 aus den 1, 4, 5 und 6 mit
in den Durchbrüchen 3 eingebrachten
Stabmessern 5.
-
8 zeigt
den Stabmesserkopf 1 aus den 1, 4, 5 und 6 mit
einem daran vorgesehenen Adapter 20. Der Adapter 20 weist
mehrere Schnittstellen 26, 27, 28, zum
Beispiel SK40, SK50 oder HSK63, für eine Ankopplung an mehrere
verschiedene Werkzeugmaschinenschnittstellen bzw. unterschiedliche
Werkzeuganschlussmaße
auf. Grundsätzlich
ist der Stabmesserkopf 1 jedoch auch ohne Adapter 20 an
eine Werkzeugmaschine ankoppelbar. Dies kann beispielsweise durch
eine durch die Bohrung 21 hindurchgeführte zentrale Spannschraube
erfolgen, wobei dann typischerweise der Stabmesserkopf 1 manuell
befestigt wird.
-
Das
Vorsehen des Adapters 20 eröffnet jedoch die Möglichkeit,
eine Werkzeugmaschine vollautomatisch mit dem erfindungsgemäßen Stabmesserkopf 1 zu
beladen. Damit kann der Stabmesserkopf 1 beispielsweise
an einer 5-Achsen-CNC-Maschine mit vollautomatischer Werkzeugbeschickung eingesetzt
werden. Entsprechend kann eine solche, mit dem erfindungsgemäßen Stabmesserkopf 1 ausgerüstete CNC-Maschine
zur Multifunktionsbearbeitung, das heißt zum Drehen, zum Fräsen, zum
Bohren und zum Verzahnen, eingesetzt werden.
-
Der
Adapter 20 ist so ausgebildet, dass der maximale Außendurchmesser
des Adapters 20 so gering ist, dass die Schäfte 4 der
Stabmesser 5 problemlos durch die Durchbrüche 3 hindurchgeführt werden
können
und, wenn möglich,
hinten aus den Durchbrüchen 3 herausragen
können,
so dass eine maximale Messerlänge
genutzt werden kann. Dies schafft die Möglichkeit, lange Stabmesser 5 einzusetzen,
welche länger
als kurze Stabmesser 5 verwendet werden können, da
die Stabmesser 5 in regelmäßigen Abständen nachgeschliffen werden
müssen und
damit an Länge
verlieren. Der Anschlussadapter 20 eröffnet damit genügend Baufreiheit
für die
Stabmesserschäfte 4 bei
maximaler Messerlänge.
Bei Einsatz kurzer Stabmesser 5 kann der Stabmesserkopf 1 auch
ohne Adapter 20 an einer Werkzeugspindel aufgenommen werden,
was beispielsweise bei älteren
und konventionellen Verzahnungsmaschinen aufgrund der Maschinenkinematik
sogar erforderlich ist.
-
Die 9 und 10 zeigen
schematisch einen Querschnitt und eine perspektivische Ansicht eines
modifizierten Stabmessers 5, das bei dem Stabmesserkopf 1 der
vorliegenden Erfindung eingesetzt werden kann. Wie in den 9 und 10 gezeigt,
weist das Stabmesser 5 eine V-förmige Einkerbung 19 in
der Spanfläche 18 des
Stabmessers 5 auf. Durch die V-Form der Einkerbung 19 ergibt
sich ein positiver Spanwinkel sowohl für die Innen- als auch für die Außenflanke
des Stabmessers 5, wodurch sich günstige Zerspanungsbedingungen
ergeben.
-
Die
Einkerbung 19 ist dabei so in die Spanfläche 18 des
Stabmessers 5 eingebracht, dass jeweils seitlich der Einkerbung 19 flächige Bereiche 28 vorgesehen
sind, durch welche das Stabmesser 5 an der flachen Seite
des Durchbruchs 3 anliegen kann. Bei dem in den 9 und 10 dargestellten Stabmesser 5 bleibt
trotz der Einkerbung 19 der halbkreisförmige Außenumfang des Stabmessers 5 erhalten,
so dass das Stabmesser 5 wie gewöhnliche halbkreisförmige Stabmesser 5 in
den Durchbrüchen 3 des
erfindungsgemäßen Stabmesserkopfs 1 geklemmt
werden kann.
-
Der
Stabmesserkopf 1 weist gegenüber im Stand der Technik bekannten
Stabmesserköpfen durch
die spezielle Form der Klemmung der Stabmesser 5 einen
reduzierten Außendurchmesser 8 bei gegebenem
Nenndurchmesser auf. Beispielsweise kann ein 5''-Messerkopf verwendet werden. Der Außendurchmesser
des erfindungsgemäßen Stabmesserkopfes 1 kann
auf weniger als 150 mm reduziert werden. Damit verringert sich auch
das Gewicht des Stabmesserkopfes 1 im Vergleich zu den
im Stand der Technik bekannten Stabmesserköpfen. Entsprechend ist der
Stabmesserkopf 1 für
den Einsatz an 5-Achsen-CNC-Maschinen
mit Multifunktionsbearbeitung und vollautomatischer Werkzeugbeschickung
geeignet, bei welchen der Außendurchmesser und
das Gewicht limitiert sind.
-
Darüber hinaus
können
in dem erfindungsgemäßen Stabmesserkopf 1 relativ
viele Stabmesser 5 im Vergleich zu bekannten Stabmesserköpfen untergebracht
werden. Beispielsweise können
in einem Stabmesserkopf 1 mit einem Außendurchmesser von 150 mm 24
Stabmesser 5 untergebracht werden. Dies ist insbesondere
deswegen möglich,
da durch die erfindungsgemäße Klemmung
und die halbrunde Ausgestaltung der Durchbrüche 3 eine Klemmung mit
Keil entfällt,
weniger Platz für
die Durchbrüche 3 erforderlich
ist und so mehr Stabmesser 5 kreisförmig am Umfang 8 des
Messerträgers 2 angeordnet
werden können.
-
Darüber hinaus
wird durch die in einer spezifischen Ausgestaltung der Erfindung
vorgeschlagene Brillenform der zum Spannen der Stabmesser 5 verwendeten
Spannplatten 9 eine Zwischenverstärkung und Abstützung in
dem Messerträger 2 erreicht,
wodurch sich im Ring des Messerträgers 2 insbesondere
bei Verwendung vieler Stabmesser 5 eine Stabilisierung
ergibt.
-
Da
viele Stabmesser 5 in dem erfindungsgemäßen Stabmesserkopf untergebracht
werden können
und die Anzahl der Stabmesser 5 proportional zur Schneidleistung
des Stabmesserkopfes 1 ist, weist der Stabmesserkopf 1 eine
besonders hohe Produktivität
auf.
-
Durch
den verringerten Außendurchmesser des
Stabmesserkopfs 1 kann dieser beispielsweise trotz der
bei verschiedenen Werkzeugmaschinen vorliegenden eingeschränkten Platzverhältnisse
zu der jeweiligen Schnittstelle an der Werkzeugmaschine geführt werden,
so dass er für
eine automatische Beschickung geeignet ist.
-
Indem
das Gewicht des Stabmesserkopfs 1 erfindungsgemäß verringerbar
ist, ist der Stabmesserkopf 1 auch an solchen Werkzeugmaschinen
einsetzbar, bei welchen die Fräsachsen,
auf welche der Stabmesserkopf 1 montiert wird, eine geringere
Steifigkeit haben, was insbesondere bei Maschinen für die Multifunktionsbearbeitung
häufig
der Fall ist.
-
Im
Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es verständlich, dass die Spannplatte 9 oben
nur als Ausführungsbeispiel
beschrieben wurde und grundsätzlich
auch eine andere Form aufweisen kann. Die Spannplatte 9 muss
beispielsweise nicht unbedingt in Brillenform ausgebildet sein.
So kann in der Spannplatte 9 auch nur eine Bohrung 23 zum
Durchführen
einer Spannschraube 7 vorgesehen sein. In einem solchen
Fall sollten jedoch anstelle der in den obigen Ausführungsbeispielen
typischerweise verwendeten M6-Schrauben 7 größere Spannschrauben 7 eingesetzt
werden, die eine höhere
Zugfestigkeit besitzen.
-
Grundsätzlich ist
es auch möglich,
mehr als zwei Bohrungen 23 zum Durchführen von Spannschrauben 7 in
der Spannplatte 9 vorzusehen. Auch muss die Spannplatte 9 nicht
unbedingt eine Vertiefung 15 aufweisen, sondern kann allgemein
so ausgebildet sein, dass sie mit Spannschrauben 7 gegen den
Schaft 4 eines Stabmessers 5 drücken kann.