DE102008000430A1

DE102008000430A1 - Plattensitz Adapter

Info

Publication number: DE102008000430A1
Application number: DE102008000430A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Zitzlaff; Otto Eder; Holger Rusch
Original assignee: Ceramtec GmbH
Current assignee: Ceramtec GmbH
Priority date: 2007-02-28
Filing date: 2008-02-28
Publication date: 2008-09-04
Also published as: WO2008104585A1; IL200569A0; JP2010520065A; KR20100014638A; CA2679074C; US8403603B2; MX2009009195A; CA2679074A1; US20100316454A1; IL200569A; EP2131980A1; KR101519811B1; CN101663118A

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Klemmhalter (1) als Trägerwerkzeug für ein Schneidwerkzeug für Dreh-, Fräs- und Bohranwendungen in der Zerspanung von hauptsächlich metallischen Werkstoffen, mit einer eingebrachten Aufnahmeausnehmung mit Sitzwänden zur Aufnahme eines Schneidkörpers (3), wobei der Schneidkörper (3) mit Befestigungsmitteln befestigt ist. Erfindungsgemäß wird zur Verlängerung der Lebensdauer und Minimierung der Kosten für den gesamten Lebenszyklus des Klemmhalters vorgeschlagen, dass in der Aufnahmeausnehmung (8) ein an den Schneidkörper (3) angepasster lösbarer und austauschbarer Plattensitzadapter (6) befestigt ist, der mit Seiten) in der Aufnahmeausnehmung (8) anliegt und Plattensitzwände (2) aufweist, an denen der Schneidkörper (3) anliegt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Klemmhalter als Trägerwerkzeug für ein Schneidwerkzeug für Dreh-, Fräs- und Bohranwendungen in der Zerspanung von hauptsächlich metallischen Werkstoffen, mit einer eingebrachten Aufnahmeausnehmung mit Sitzwänden, zur Aufnahme eines Schneidkörpers, wobei der Schneidkörper mit Befestigungsmitteln befestigt ist.
Stand der Technik bei Trägerwerkzeugen (siehe 1 und 2) für die Zerspanung sind so genannte Klemmhalter 1 mit einer eingebrachten Aufnahmeausnehmung mit Plattensitzwänden 2 zur Aufnahme von Schneidkörpern 3, wie Schneidplatten, auch Wendeschneidplatten oder Wendeschneidkörper aus Keramik, CBN/PKD-haltigen Werkstoffen oder Hartmetall. CBN steht für kubisches Bornitrid und PKD bedeutet polykristalliner Diamant.
Diese Schneidkörper 3 werden dann mittels Schraube, Keil oder Spannpratze 5 befestigt und liegen an den Plattensitzwänden 2 an. Die Spannpratze 5 ist mit einer Schraube 11 auf dem Klemmhalter 1 befestigt. Während der Zerspanung verschleißt nach gewisser Zeit die eingesetzte Schneidecke 4 des Schneidkörpers 3 und der Klemmhalter 1 erwärmt sich. Nach einer definierten Standmenge, d. h. Bearbeitungsmenge, wird die Schneidecke 4 durch Drehen des Schneidkörpers 3 gewechselt und somit wieder für eine definierte Standmenge eingesetzt, bis alle zur Verfügung stehenden Schneidecken 2 verbraucht sind. Dieser Vorgang kann wiederholt werden, bis auch der Klemmhalter 1 Verschleißerscheinungen aufweist und erneuert werden muss. Diese Erneuerung kann durch Auftragsschweißen, Halter- und Plattensitznacharbeiten, sowie durch generellen Austausch durch ein Neuwerkzeug erfolgen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Klemmhalter nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so zu verbessern, dass seine Lebensdauer verlängert ist und die Kosten für den gesamten Lebenszyklus des Klemmhalters minimiert sind.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass in der Aufnahmeausnehmung ein an den Schneidkörper angepasster lösbarer und austauschbarer Plattensitzadapter befestigt ist, der mit Seitenflächen direkt oder indirekt an den Sitzwänden in der Aufnahmeausnehmung anliegt und der Plattensitzwände aufweist, an denen der Schneidkörper anliegt.
Erfindungsgemäß sind die üblicherweise (siehe oben) direkt im Klemmhalter eingebrachten Plattensitzwände durch einen an den Schneidkörper angepassten, lösbaren und austauschbaren Plattensitzadapter vertauscht. Dieser Plattensitzadapter ist als Austauschteil konzipiert und kann im Verschleißfall schnell und kostengünstig gewechselt werden. Der eigentliche Klemmhalter ist weiter verwendbar, seine Lebensdauer wird dadurch verlängert und die Kosten über den gesamten Produktlebenszyklus minimiert.
Bevorzugt liegt der Plattensitzadapter mit drei Seitenflächen direkt an drei Sitzflächen der Aufnahmeausnehmung an und ist mit seinen an den Sitzflächen anliegenden Seitenflächen rechtwinklig ausgebildet. Hierdurch kann er in die im Klemmhalter angeordnete Aufnahmeausnehmung eingeschoben werden.
In einer erfinderischen Ausgestaltung ist der Plattensitzadapter mit seinen am Klemmhalter anliegenden Seitenflächen prismatisch ausgebildet und liegt an ebensolchen Sitzflächen der Aufnahmeausnehmung an.
In einer erfinderischen Ausgestaltung liegt der Plattensitzadapter mit zwei V-förmig verlaufenden Seitenflächen direkt an ebensolchen Sitzflächen der Auf nahmeausnehmung an. Ebensolche Sitzflächen bedeuten, dass die Sitzflächen zu den Seitenflächen passen, wie dies in den Figuren gezeigt ist.
In einer Ausbildung der Erfindung ist der Plattensitzadapter mit Befestigungsmitteln, wie z. B. einer Verschraubung oder einer Klemmung auf dem Klemmhalter verankert.
Durch die Trennung von Klemmhalter und Plattensitzadapter als zwei separate Bauteile ergibt sich als weiteres erfinderisches Merkmal die Möglichkeit, den Plattensitzadapter nicht nur auszuwechseln, sondern je nach Einsatzbedingungen aus verschiedenen Materialien auszuführen.
In einer Ausgestaltung besteht der Plattensitzadapter aus hoch legierten und vergüteten Stählen. Dies bedingt einen besseren Verschleißschutz.
In einer anderen Ausgestaltung besteht der Plattensitzadapter aus einem Warmarbeitsstahl. Dies kann z. B. zu einer gezielten Wärmeabfuhr und verlängerten Standhaltigkeit des Produktes führen.
In einer anderen erfinderischen Ausgestaltung besteht der Plattensitzadapter aus einer Keramik. Keramik hat im Vergleich zu Metallen eine ausgesprochen geringe Wärmeleitfähigkeit. Die Wärmeisolation zwischen Schneidplatte, Plattensitzadapter und Klemmhalter ist so durch einen Plattensitzadapter aus Keramik realisiert.
In einer anderen erfinderischen Ausgestaltung besteht der Plattensitzadapter aus einem Schwermetall, wie z. B. Densimet. Plattensitzadapter aus Schwermetall, wie z. B. Densimet ergeben durch unterschiedliche Masseverhältnisse im Klemmhalter und sich gegenseitig aufhebenden Schwingungen eine Dämpfungsmöglichkeit gegenüber auftretenden Vibrationen während des Zerspanungsvorganges.
In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung besteht der Plattensitzadapter aus einer Kombination verschiedener Werkstoffe.
In einer erfinderischen Ausgestaltung sind zwischen den Seitenflächen des Plattensitzadapters und den Sitzflächen der Aufnahmeausnehmung Elemente mit besonderen Eigenschaften für die Wärmeleitung, die Dämpfung, oder die elektrische oder thermische Isolierung angeordnet. Hierbei liegt der Plattensitzadapter dann nicht direkt, sondern indirekt über die Elemente an den Sitzwänden in der Aufnahmeausnehmung an.
Zur Befestigung des Schneidkörpers mit einer Spannpratze ist in einer erfinderischen Ausgestaltung im Plattensitzadapter eine Bohrung für die Befestigungsschraube der Spannpratze, bevorzugt mit seitlichen Nuten zur Verdrehsicherung der Spannpratze, eingebracht.
Der Plattensitzadapter ist erfindungsgemäß zwar ein Austauschteil, mit ihm lassen sich jedoch zusätzlich durch geeignete Materialwahl die beschriebenen Vorteile, wie Wärmeabfuhr, Wärmeisolierung, Dämpfung etc. erzielen.
Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Figuren gezeigt, die nachfolgend beschrieben sind.
In den 1 und 2 ist der Stand der Technik gezeigt, wie er in der Beschreibungseinleitung erklärt ist.
Die 3 bis 4 zeigen eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Klemmhalters 1 als Trägerwerkzeug für ein Schneidwerkzeug für Dreh-, Fräs- und Bohranwendungen in der Zerspanung von hauptsächlich metallischen Werkstoffen.
3 zeigt einen kompletten Klemmhalter 1 mit eingeschobenem Plattensitzadapter 6 und eingesetztem Schneidkörper 3, wobei der Schneidkörper 3 mit einer Spannpratze 5, die mit einer Befestigungsschraube 11 auf dem Klemmhalter 1 verankert ist, fest auf dem Klemmhalter 1 befestigt ist. Der so ausgerüstete Klemmhalter 1 wird zur Anwendung in ein Schneidwerkzeug (nicht gezeigt) eingesetzt. 4 zeigt denselben Klemmhalter 1 wie 3, jedoch ist zur besseren Veranschaulichung die Spannpratze 5 nicht dargestellt. 6 zeigt denselben Klemmhalter 1 wie er in den 3 und 4 gezeigt ist, ohne Plattensitzadapter 6, ohne eingesetztem Schneidkörper 3, ohne Spannpratze 5 und ohne Befestigungsschraube 11. 5 zeigt eine Ansicht des Plattensitzadapters 6.
Im Klemmhalter 1 ist eine Aufnahmeausnehmung 8 eingebracht mit drei Sitzwänden 13, die bevorzugt im rechten Winkel zueinander angeordnet sind. Je nach Plattensitzadapter bzw. dessen Aufgabe können prismatisch aufeinander abgestimmte Sitzwände vorteilhaft sein. Auf dem Boden der Aufnahmeausnehmung 8 ist eine Bohrung 14 mit einem Gewinde eingebracht, welches zur Verankerung der Spannpratze 5 mit einer Befestigungsschraube 11 dient. Außerdem sind vorwiegend zwei Bohrungen 15 mit jeweils einem Gewinde eingebraucht zur Befestigung des Plattensitzadapters 6 mit Schrauben 9. Die Aufnahmeausnehmung 8 weist an ihrem zum Schneidkörper 3 gewandten Ende eine Stützplattenausnehmung 16 auf, die zur Aufnahme einer Stützplatte 17 für den Schneidkörper 3 dient. Diese Stützplattenausnehmung 16 kann klemmhalterbedingt auch entfallen. Dieses ist z. B. bei engen Platzverhältnissen zur Innenbearbeitung von Werkstückbohrungen notwendig. Die beiden Sitzflächen 18 der Stützplattenausnehmung 16 sind üblicherweise im rechten Winkel oder größer 90° zueinander ausgeführt. Der Klemmhalter 1 besteht aus einem Metall.
In die Aufnahmeausnehmung 8 wird ein Plattensitzadapter 6 eingeschoben (siehe 5). Der Plattensitzadapter 6 ist bevorzugt rechteckig ausgebildet und weist rechtwinklig zueinander angeordnete Seitenflächen 7 auf. Die rechteckige Ausbildung kann anwendungsbedingt auch eine prismatische Form aufweisen und selbst die Seitenflächen 7 können eine nicht rechtwinklige Gestalt annehmen. Zum Beispiel kann durch eine so genannte Schwalbenschwanzform der Aufnahmeausnehmung 8 und des Plattensitzadapters 6 eine erfindungsgemäße formschlüssige Verbindung erzielt werden. Die Bohrungen 15 und die Schrauben 9 würden dabei entfallen. Der Schnittdruck bei der Zerspanung würde durch einen Anschlag des Plattensitzadapters 6 an die hinten befindliche Wand 13 in der Aufnahmeausnehmung 8 erfolgen. Ein Herausfallen des Plattensitzadapters 6 nach vorn wird durch die Spannpratzenschraube 11 verhindert (diese Version ist hier nicht gezeigt). An den jeweiligen Ecken sind die Seitenflächen 7 abgeschrägt. In der Mitte des Plattensitzadapters 6 ist eine durchgehende Bohrung 10 eingebracht, die nach dem Einschieben in die Aufnahmeausnehmung 8 fluchtend über der Bohrung 14 angeordnet ist, so dass die Spannpratze 5 die Bohrung 10 durchragend in die Bohrung 14 mit dem Gewinde eingreifen kann. Zur Verdrehsicherung der Spannpratze weist die Bohrung 10 seitliche Nuten 12 auf, in die seitliche Stege an der Spannpratze 5 eingreifen. Zusätzlich sind im Plattensitzadapter 6 zwei Bohrungen eingebracht, so dass der Plattensitzadapter 6 mit Schrauben 9 auf dem Klemmhalter 1 über die Bohrungen 15 mit Gewinde befestigt werden kann. An der zum Schneidkörper 3 gewandten Stirnseite weist der Plattensitzadapter 6 zwei im Winkel zueinander angeordnete Plattensitzwände 2 zur passgenauen Anlage für den Schneidkörper 3 auf. Der Winkel (hier 80°), den die Plattensitzwände 2 zueinander haben, entspricht dem Winkel, den die Schneidkanten des Schneidkörpers 3 zueinander haben. Nach dem Einschieben des Plattensitzadapters 6 in die Aufnahmeausnehmung 8 liegen die Plattensitzwände 2 fluchtend über den Sitzflächen 18 der Stützplattenausnehmung 16, sofern diese vorgesehen ist.
Nach dem Einschieben des Plattensitzadapters 6 in die Aufnahmeausnehmung 8 (die Stützplatte 17 befindet sich hier schon verankert in der Stützplattenausnehmung 16) wird der Plattensitzadapter 6 mit den Schrauben 9 verankert. An schließend wird der Schneidkörper 3 so eingesetzt, dass seine Schneidkanten an den Plattensitzwänden 2 des Plattensitzadapters 6 anliegen. Zum Schluss wird die Spannpratze 5 aufgesetzt und mit der Befestigungsschraube 11 verankert, wodurch zugleich der Schneidkörper 3 befestigt ist.
Zum Austausch des Plattensitzadapters 6 wird umgekehrt vorgegangen. Zum Austausch des Schneidkörpers 3 muss nur die Befestigungsschraube 11 gelöst und die Spannpratze 5 angehoben werden.
In den 7 und 8 ist ein Plattensitzadapter 6 mit prismatischen Seitenflächen 7 gezeigt. Ansonsten ist dieser Plattensitzadapter 6 mit dem aus 5 identisch. 8 zeigt einen Blick in Pfeilrichtung (siehe 7) auf die Seitenflächen 7. Diese prismatischen Seitenflächen 7 sind im Schnitt V-förmig ausgebildet, wie dies in 8 gut zu erkennen ist. Die Sitzflächen 13 der Aufnahmeausnehmung 8 müssen an die prismatische Form der Seitenflächen 7 angepasst sein.

Claims

Klemmhalter (1) als Trägerwerkzeug für ein Schneidwerkzeug für Dreh-, Fräs- und Bohranwendungen in der Zerspanung von hauptsächlich metallischen Werkstoffen, mit einer eingebrachten Aufnahmeausnehmung mit Sitzwänden, zur Aufnahme eines Schneidkörpers (3), wobei der Schneidkörper (3) mit Befestigungsmitteln befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass in der Aufnahmeausnehmung (8) ein an den Schneidkörper (3) angepasster lösbarer und austauschbarer Plattensitzadapter (6) befestigt ist, der mit Seitenflächen (7) direkt oder indirekt an Sitzwänden (13) in der Aufnahmeausnehmung (8) anliegt und Plattensitzwände (2) aufweist, an denen der Schneidkörper (3) anliegt.
Klemmhalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Plattensitzadapter (6) mit drei Seitenflächen (7) direkt an drei Sitzflächen (13) der Aufnahmeausnehmung (8) anliegt.
Klemmhalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Plattensitzadapter (6) mit seinen am Klemmhalter (1) anliegenden Seitenflächen (7) rechtwinklig ausgebildet ist.
Klemmhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Plattensitzadapter (6) mit seinen am Klemmhalter (1) anliegenden Seitenflächen (7) prismatisch ausgebildet ist und an ebensolchen Sitzflächen (13) der Aufnahmeausnehmung (8) anliegt
Klemmhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Plattensitzadapter (6) mit 2 V-förmig verlaufenden Seitenflächen (7) direkt an ebensolchen Sitzflächen (13) der Aufnahmeausnehmung (8) anliegt.
Klemmhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Plattensitzadapter (6) mit Befestigungsmitteln, wie z. B. einer Verschraubung oder einer Klemmung auf dem Klemmhalter (1) verankert ist.
Klemmhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Plattensitzadapter (6) aus hoch legierten und vergüteten Stählen, aus einem Warmarbeitsstahl, aus einer Keramik, aus einem Schwermetall wie z. B. Densimet oder aus einer Kombination verschiedener Werkstoffe besteht.
Klemmhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Seitenflächen (7) des Plattensitzadapters (6) und den Sitzflächen (13) der Aufnahmeausnehmung (8) Elemente mit besonderen Eigenschaften für die Wärmeleitung, die Dämpfung, oder die elektrische oder thermische Isolierung angeordnet sind.
Klemmhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass im Plattensitzadapter (6) eine Bohrung (10) für die Befestigungsschraube (11) einer Spannpratze (5), bevorzugt mit seitlichen Nuten (12) zur Verdrehsicherung der Spannpratze (5), eingebracht ist.
Plattensitzadapter für einen Klemmhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 9.