DE102009034202B3

DE102009034202B3 - Two-part tool for machining with threaded coupling

Info

Publication number: DE102009034202B3
Application number: DE200910034202
Authority: DE
Inventors: Hans Schäfer; Rudolf J. Nagel
Original assignee: Hartmetall Werkzeugfabrik Paul Horn GmbH
Current assignee: Hartmetall Werkzeugfabrik Paul Horn GmbH
Priority date: 2009-07-16
Filing date: 2009-07-16
Publication date: 2010-09-23
Anticipated expiration: 2029-07-17
Also published as: WO2011006804A3; WO2011006804A2

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Werkzeug für die spanende Bearbeitung eines Werkstücks mit einem Halter (30) mit einer stirnseitig angeordneten Aufnahmeöffnung (32) mit einem Innengewinde (34) und einem Schneidkopf (10) mit einem an dem werkstückseitigen Ende angeordneten Kopfelement (12) mit mindestens einem Schneidelement (14) und mit einem an dem halterseitigen Ende angeordneten Kupplungselement (16) mit einem mit dem Innengewinde (34) der Aufnahmeöffnung (32) korrespondierenden Außengewinde (18). Dabei ist vorgesehen, dass die Gewindegänge des Außengewindes (18) und des Innengewindes (34) jeweils in mindestens einem vorgegebenen Winkelbereich entlang des Außenumfangs des Kupplungselements (16) bzw. des Innenumfangs der Aufnahmeöffnung (32) von einer gewindefreien Fläche (20, 36) unterbrochen sind.The present invention relates to a tool for machining a workpiece with a holder (30) having a frontally arranged receiving opening (32) with an internal thread (34) and a cutting head (10) with a arranged at the workpiece end end head element (12) at least one cutting element (14) and with a coupling element (16) arranged on the holder-side end with an external thread (18) corresponding to the internal thread (34) of the receiving opening (32). It is provided that the threads of the external thread (18) and the internal thread (34) in each case in at least a predetermined angular range along the outer periphery of the coupling element (16) or the inner circumference of the receiving opening (32) of a thread-free surface (20, 36). are interrupted.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein zweiteiliges Werkzeug für spanende Bearbeitung eines Werkstücks mit einem Halter mit einer stirnseitig angeordneten Aufnahmeöffnung mit einem Innengewinde und einem Schneidkopf mit einem an dem werkstückseitigen Ende angeordneten Kopfelement mit mindestens einem Schneidelement und mit einem an dem halterseitigen Ende angeordneten Kupplungselement mit einem mit dem Innengewinde der Aufnahmeöffnung korrespondierenden Außengewinde.The The present invention relates to a two-part tool for cutting Machining a workpiece with a holder with a frontally arranged receiving opening with an internal thread and a cutting head with one on the workpiece side End arranged head with at least one cutting element and with a coupling element arranged on the holder-side end with an external thread corresponding to the internal thread of the receiving opening.

Die Erfindung betrifft ferner einen Halter und einen Schneidkopf für ein solches Werkzeug. Insbesondere betrifft die Erfindung die Schraubkupplung zwischen Halter und Schneidkopf.The The invention further relates to a holder and a cutting head for such Tool. In particular, the invention relates to the threaded coupling between Holder and cutting head.

Werkzeuge mit auswechselbaren Schneidköpfen, bei denen der Schneidkopf einfach ausgetauscht werden kann, ohne den Halter aus der Werkzeugaufnahme der entsprechenden Werkzeugmaschine auszubauen, sind grundsätzlich bekannt, beispielsweise aus der DE 10 237 772 A1 . Der darin beschriebene Schneidkopf weist zwei oder drei am Ende an eines längeren Schaftes verteilt angeordnete auskragende Verrastungsstege auf, die in entsprechende Nuten mit Haltevorsprüngen in einer Aufnahmeöffnung in dem Halter eingesetzt und dann verdreht werden und dadurch den Schneidkopf in dem Halter befestigen. Eine gesonderte Klemmeinrichtung, z. B. Klemmschrauben, zur Befestigung des Schneidkopfes an dem Halter ist dort nicht erforderlich.Tools with interchangeable cutting heads, where the cutting head can be easily replaced without removing the holder from the tool holder of the corresponding machine tool, are basically known, for example from the DE 10 237 772 A1 , The cutting head described therein has two or three cantilevered locking ridges distributed at the end of a longer shaft, which are inserted into corresponding grooves with retaining projections in a receiving opening in the holder and then rotated, thereby securing the cutting head in the holder. A separate clamping device, for. B. clamping screws, to attach the cutting head to the holder is not required there.

Werkzeuge mit auswechselbaren Schneidköpfen, die über eine Schraubkupplung zum Einschrauben des Schneidkopfes verfügen, sind ebenfalls bekannt. Solche Schraubkupplungen werden beispielsweise von der Firma Sandvik bei dem Schaftfräser CoroMill 316 eingesetzt.Tools with exchangeable cutting heads, the above have a threaded coupling for screwing the cutting head, are also known. Such screw couplings, for example used by the company Sandvik in the end mill CoroMill 316.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes zweiteiliges Werkzeug mit einer Schraubkupplung für spanende Bearbeitung eines Werkstücks vorzusehen, das einfacher montierbar ist und eine höhere Steifigkeit aufweist, sowie auch einen verbesserten Schneidkopf und Halter bereitzustellen.Of the The present invention is based on the object, an improved Two-piece tool with a threaded coupling for cutting Machining a workpiece provide easier to install and a higher rigidity as well as providing an improved cutting head and holder.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Werkzeug gemäß Anspruch 1 gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Gewindegänge des Außengewindes und des Innengewindes jeweils in mindestens einem vorgegebenen Winkelbereich entlang des Außenumfangs des Kupplungselements bzw. des Innenumfangs der Aufnahmeöffnung von einer gewindefreien Fläche unterbrochen sind.These The object is achieved by a Tool according to claim 1 solved, characterized in that the threads of the external thread and the internal thread in each case in at least one predetermined angle range along the outer circumference the coupling element or the inner circumference of the receiving opening of a thread-free surface are interrupted.

Die Aufgabe wird jeweils auch gelöst durch einen entsprechend ausgestalteten Schneidkopf und Halter, nach den Ansprüchen 11 und 12.The Task is also solved in each case by a suitably designed cutting head and holder, according to the claims 11 and 12.

Nähere Ausgestaltungen des zweiteiligen Werkzeuges ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 10.Further refinements of the two-part tool result from the dependent claims 2 to 10th

Dadurch, dass die Gewindegänge des Außengewindes und des Innengewindes erfindungsgemäß nicht durchgängig, sondern bereichsweise durchbrochen sind, lässt sich der erfindungsgemäße Schneidkopf zum Teil oder nahezu ganz in die Aufnahmeöffnung des Halters einstecken und muss dann nur um einen verhältnismäßig geringen Winkelbereich verdreht werden, um fest und sicher in dem Halter montiert zu werden. Der Schneidkopf muss also nicht mehr, wie bei bekannten Werkzeugen, um mehrere Umdrehungen in den Halter eingeschraubt werden, bis eine feste Lage erreicht ist. Die Montage sowie die Demontage des Schneidkopfes bei in die Werkzeugaufnahme einer Werkzeugmaschine eingesetztem Halter lässt sich somit deutlich einfacher und schneller als bei bekannten Werkzeugen bewerkstelligen.Thereby, that the threads of external thread and the internal thread according to the invention not continuous, but are partially broken, the cutting head according to the invention can be partially or almost completely insert into the receiving opening of the holder and then only has to be relatively small Angular range can be twisted to firm and secure in the holder to be mounted. So the cutting head does not have to be like at known tools to be screwed several turns in the holder, until a firm position is reached. The assembly as well as the dismantling the cutting head in the tool holder of a machine tool inserted holder leaves thus much easier and faster than with known tools accomplish.

Unter ”Gewinde” im Sinne der vorliegenden Erfindung werden vorliegend nur Gewinde verstanden, bei denen an mindestens einer Stelle in Längsrichtung des Kupplungselements gesehen mindestens zwei Gewindegänge übereinander liegen. Zwei oder drei gegenüberliegend angeordnete vorstehende Verrastungsstege, wie sie aus der DE 102 37 772 A1 bekannt sind, werden somit nicht als Gewinde im Sinne der vorliegenden Erfindung verstanden.In the context of the present invention, "thread" in the present context is understood to mean only threads in which at least two threads, viewed at least at one point in the longitudinal direction of the coupling element, lie one above the other. Two or three opposing protruding Verrastungsstege, as shown in the DE 102 37 772 A1 are thus not understood as threads in the context of the present invention.

Gegenüber der in der DE 102 37 772 A1 beschriebenen Lösung kann bei der erfindungsgemäßen Lösung der Kerndurchmesser des Gewindes größer gehalten werden, da erfindungsgemäß mehrere Gewindegänge hintereinander (also in Längsrichtung des Kupplungselements) vorhanden sind, und somit die Gewindetiefe verringert werden kann, ohne eine zu hohe Flächenpressung im Gewinde zu bekommen.Opposite in the DE 102 37 772 A1 described solution can be kept larger in the inventive solution, the core diameter of the thread, since according to the invention a plurality of threads one behind the other (ie in the longitudinal direction of the coupling element) are present, and thus the thread depth can be reduced without getting too high surface pressure in the thread.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass an dem Außenumfang des Kupplungselements und dem Innenumfang der Aufnahmeöffnung jeweils zwei, drei oder vier die Gewindegänge unterbrechende gewindefreie Flächen angeordnet sind. Damit lässt sich eine noch schnellere und leichtere Montage erzielen, da der Schneidkopf grundsätzlich in unterschiedlichen Stellungen in die Aufnahmeöffnung eingesteckt werden kann.In a preferred embodiment is provided that on the outer periphery the coupling element and the inner circumference of the receiving opening respectively two, three or four thread-breaking threads surfaces are arranged. Leave it to achieve an even faster and easier installation, as the Cutting head basically can be inserted in different positions in the receiving opening.

In einer weiteren Ausgestaltung ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die mindestens eine gewindefreie Fläche sich, in Längsrichtung des Schneidkopfes gesehen, über den gesamten Längsbereich erstreckt, in dem die Gewindegänge an dem Kupplungselement bzw. der Aufnahmeöffnung angeordnet sind. Dadurch lässt sich der Schneidkopf sehr weit in die Aufnahmeöffnung, beispielsweise fast bis zum Grund der Aufnahmeöffnung, einstecken, so dass der Schneidkopf nur noch wenig zur Befestigung verdreht werden muss. Bei drei gewindefreien Flächen reicht somit beispielsweise eine Verdrehung um 60° bis 90°, in bevorzugten Ausgestaltungen sogar noch weniger, aus.In a further embodiment, the invention provides that the at least one thread-free surface, viewed in the longitudinal direction of the cutting head, over the entire longitudinal extends, in which the threads are arranged on the coupling element or the receiving opening. As a result, the cutting head can be inserted very far into the receiving opening, for example almost to the bottom of the receiving opening, so that the cutting head only has to be twisted a little for attachment. In the case of three thread-free surfaces, for example, a rotation of 60 ° to 90 ° is sufficient, in preferred embodiments even less.

Bei weiteren bevorzugten Ausgestaltungen ist vorgesehen, dass die mindestens eine gewindefreie Fläche eine ebene Fläche oder eine gewölbte Fläche mit derselben Krümmung wie die Gewindegänge ist. Bei der gewölbten Fläche analog dem Kerndurchmesser ist der verbleibende Querschnitt beim Gewinde-Kerndurchmesser größer.at Further preferred embodiments, it is provided that the at least a thread-free surface a flat surface or a curved surface with same curvature like the threads is. At the arched area analogous to the core diameter of the remaining cross-section is Thread core diameter larger.

Weiter ist in einer bevorzugten Ausgestaltung vorgesehen, dass die Gewindegänge des Außengewindes und des Innengewindes in mindestens zwei, insbesondere zwei oder drei, vorgegebenen Winkelbereichen entlang des Außenumfangs des Kupplungselements bzw. des Innenumfangs der Aufnahmeöffnung von jeweils einer gewindefreien Fläche unterbrochen sind und dass die mindestens zwei Winkelbereiche unterschiedlich groß sind. Die unterschiedliche Ausgestaltung der Größe der Winkelbereiche bewirkt, dass der Schneidkopf nur in einer bestimmten Position in die Aufnahmeöffnung eingeführt werden kann. Dies trägt zur Erhöhung der Positionsgenauigkeit und damit der Bearbeitungsgenauigkeit bei, da dadurch immer eine exakt definierte Lage des Schneidkopfes in Bezug auf den Halter erreicht werden kann.Further is provided in a preferred embodiment that the threads of the external thread and the internal thread in at least two, in particular two or three predetermined angular ranges along the outer circumference the coupling element or the inner circumference of the receiving opening of each a thread-free surface are interrupted and that the at least two angular ranges are different are big. The different configuration of the size of the angle ranges causes that the cutting head are introduced only in a certain position in the receiving opening can. This carries to increase the position accuracy and thus the machining accuracy at, As a result, always a precisely defined position of the cutting head in Regarding the holder can be achieved.

Bevorzugte Größen des mindestens einen Winkelbereichs liegen zwischen 10° und 90°, insbesondere zwischen 30° und 60°. Die Größe des Winkelbereichs wird dabei insbesondere abhängig von der Anzahl der Gewindegänge, der Abmessungen der jeweiligen Bauelemente und der zu erzielenden Montagevereinfachung gewählt werden.preferred Sizes of at least one angular range are between 10 ° and 90 °, in particular between 30 ° and 60 °. The Size of the angle range becomes particularly dependent on the number of threads, the dimensions of the respective components and the assembly simplification to be achieved chosen become.

Da ein Gewinde grundsätzlich im Wesentlichen Axialkräfte aufnehmen kann, ist zur Erzielung einer höheren Steifigkeit der Kupplung zwischen Schneidkopf und Halter bevorzugt vorgesehen, dass am halterseitigen Ende des Kupplungselements ein Passelement mit einem geringeren Durchmesser als die Gewindegänge und im Grund der Aufnahmeöffnung eine Passvertiefung zur passgenauen Aufnahme des Passelements angeordnet sind.There a thread basically essentially axial forces is to achieve a higher stiffness of the clutch between the cutting head and holder preferably provided that on the holder side End of the coupling element a fitting element with a smaller Diameter than the threads and in the reason of the receiving opening arranged a fitting recess for snug receiving the fitting element are.

In einer weiteren Ausgestaltung ist ferner vorgesehen, dass das Innengewinde und das Außengewinde jeweils zwei- oder mehrgängig sind und eine identische Gewindegangzahl aufweisen. Dadurch lässt sich eine noch leichtere Montage und höhere Steifigkeit sowie Montagegenauigkeit erzielen. Zwei- oder mehrgängige Gewinde sind grundsätzlich bekannt. Darunter werden Gewinde verstanden, bei denen in Ebenen senkrecht zur Längserstreckungsrichtung des Gewindes, also des Kupplungselements bzw. der Aufnahmeöffnung, jeweils zwei oder mehr Schnittpunkte mit dem Gewinde, genauer gesagt mit unterschiedlichen Gewindegängen, liegen. Solche zwei- oder mehrgängigen Gewinde haben somit eine höhere Steigung als ein vergleichbares eingängiges Gewinde. Durch eine geringe Verdrehung lässt sich dabei schon eine sichere Fixierung des Schneidkopfes erreichen. Bei zwei gewindefreien Flächen hat die Ausgestaltung mit einem zweigängigen Gewinde insbesondere den Vorteil, dass die gleiche Anzahl von Gewindesegmenten immer genau gegenüberliegend angeordnet ist.In a further embodiment is further provided that the internal thread and the external thread in each case two or more courses are and have an identical thread number. This can be done even easier assembly and higher rigidity and mounting accuracy achieve. Two- or multi-course Threads are known in principle. These are understood to mean threads in which planes are perpendicular to the longitudinal direction the thread, that is the coupling element or the receiving opening, two or more points of intersection with the thread, more precisely with different threads, lie. Such two- or Mehrgängigen Thread thus have a higher Gradient as a comparable catchy thread. By a low twisting leaves already achieve a secure fixation of the cutting head. With two unthreaded surfaces has the design with a two-start thread in particular the advantage that the same number of thread segments always arranged exactly opposite is.

Grundsätzlich kann der Schneidkopf einstückig ausgebildet sein, beispielsweise vollständig aus Stahl mit aufgelöteten Schneidelementen oder vollständig aus Hartmetall. Alternativ kann das Kopfelement des Schneidkopfes aus Hartmetall und das Kupplungselement aus Stahl oder Hartmetall bestehen, wobei dann das Kopfelement auf das Kupplungselement aufgelötet und aufgeschweißt ist.Basically the cutting head in one piece be formed, for example, completely made of steel with soldered cutting elements or completely made of tungsten carbide. Alternatively, the head element of the cutting head made of hard metal and the coupling element made of steel or carbide exist, in which case the head element soldered to the coupling element and welded is.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben, die verschiedene Ausführungsbeispiele zeigen, auf die die vorliegende Erfindung jedoch nicht beschränkt ist. Es zeigen:The Invention will be described below with reference to the drawings, which various embodiments but to which the present invention is not limited. Show it:

1 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schneidkopfes in verschiedenen Ansichten, 1 A first embodiment of a cutting head according to the invention in various views,

2 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Halters in verschiedenen Ansichten, 2 A first embodiment of a holder according to the invention in various views,

3 die erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schneidwerkzeugs in der Einfahrsituation, 3 the first embodiment of the cutting tool according to the invention in the entry situation,

4 die erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schneidwerkzeugs in der Spannsituation, 4 the first embodiment of the cutting tool according to the invention in the clamping situation,

5 eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schneidkopfes in verschiedenen Ansichten, 5 A second embodiment of a cutting head according to the invention in various views,

6 eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Halters in verschiedenen Ansichten, 6 A second embodiment of a holder according to the invention in various views,

7 die zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schneidwerkzeugs in der Einfahrsituation, und 7 the second embodiment of the cutting tool according to the invention in the entry situation, and

8 die zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schneidwerkzeugs in der Spannsituation. 8th the second embodiment of the cutting tool according to the invention in the clamping situation.

1 zeigt verschiedene Ansichten einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schneidkopfes 10. Dabei zeigen 1A eine perspektivische Ansicht, 1B eine Seitenansicht, 1C eine Schnittansicht entlang der Schnittebene A-A, 1D eine Schnittansicht entlang der Schnittebene C-C in Blickrichtung der Schneidelemente, 1E eine Draufsicht und 1F eine Schnittansicht entlang der Schnittebene B-B. 1 shows various views of a first embodiment of a cutting head according to the invention 10 , Show 1A a perspective view, 1B a side view, 1C a sectional view along the sectional plane AA, 1D a sectional view along the sectional plane CC in the direction of the cutting elements, 1E a top view and 1F a sectional view taken along the sectional plane BB.

Der Schneidkopf 10 weist an seinem werkstückseitigen Ende ein Kopfelement 12 mit mindestens einem Schneidelement 14 und an seinem halterseitigen Ende ein Kupplungselement 16 mit einem an seinem Außenumfang angebrachten Gewinde 18 auf. Der Schneidkopf 12 ist beispielsweise vollständig aus Hartmetall und auf das Kupplungselement 16, welches aus Kostengründen beispielsweise aus Stahl besteht, grundsätzlich aber auch aus Hartmetall bestehen kann, aufgelötet. Der Schneidkopf 12 kann grundsätzlich aber auch aus Stahl mit aufgelöteten Schneidkanten 14 aus Hartmetall bestehen.The cutting head 10 has at its workpiece-side end a head element 12 with at least one cutting element 14 and at its holder-side end a coupling element 16 with a thread attached to its outer circumference 18 on. The cutting head 12 is for example completely made of hard metal and on the coupling element 16 , which for cost reasons, for example, consists of steel, but in principle can also consist of hard metal, soldered. The cutting head 12 but in principle also made of steel with soldered cutting edges 14 made of carbide.

Wie insbesondere in den 1A, 1D und 1F zu erkennen ist, ist das Gewinde 18 nicht durchgängig am halterseitigen Ende des Kupplungselements 16 angebracht, sondern ist vorliegend an zwei Stellen von gewindefreien Flächen 20 unterbrochen. Die Gewindegänge des Außengewindes 18 verlaufen also nicht durchgängig, sondern sind in bestimmten Winkelbereichen am Außenumfang des Kupplungselements 16 weggenommen, so dass in diesen Winkelbereichen die gewindefreien Flächen 20 gebildet sind. Bei der vorliegenden Ausführungsform des Schneidkopfes 10 sind beispielhaft zwei gewindefreie Flächen 20 jeweils in einem Winkelbereich von etwa 60° vorgesehen, so dass insgesamt etwa in einem Winkelbereich von 240° entlang des Außenumfangs Gewindegänge gebildet sind. Vorliegend sind also die beiden gewindefreien Flächen 20, in Umfangsrichtung gesehen, gleich groß, und die gewindefreien Flächen 20 sind gegenüberliegend angeordnet, so dass auch die Gewindeflächen 19a, 19b des Gewindes 18 gleich groß und gegenüber liegend angeordnet sind.As in particular in the 1A . 1D and 1F it can be seen, is the thread 18 not continuous at the holder-side end of the coupling element 16 attached, but is present in two places of thread-free surfaces 20 interrupted. The threads of the external thread 18 So do not run consistently, but are in certain angular ranges on the outer circumference of the coupling element 16 taken away, so that in these angular ranges the thread-free surfaces 20 are formed. In the present embodiment of the cutting head 10 are exemplary two thread-free surfaces 20 each provided in an angular range of about 60 °, so that a total of approximately in an angular range of 240 ° along the outer circumference threads are formed. In the present case, therefore, are the two thread-free surfaces 20 , in the circumferential direction, the same size, and the unthreaded surfaces 20 are arranged opposite each other, so that the thread surfaces 19a . 19b of the thread 18 are the same size and opposite each other.

Bei der gezeigten Ausführungsform des Schneidkopfes 10 ist das Gewinde 18 als zweigängiges Gewinde ausgestaltet. Das bedeutet, dass jede Ebene quer zur Längsrichtung (Linie A-A in 1B) von zwei Gewindegängen geschnitten wird. Dies ist beispielsweise in 1D erkennbar, die einen Schnitt durch die Schnittebene C-C, in Blickrichtung zu dem Kopfelement 12 zeigt, in der die zwei diese Querschnittsebene schneidenden Gewindegänge 18a und 18b gezeigt sind. Diese beiden Gewindegänge 18a, 18b liegen in unterschiedlichen Gewindeflächen 19a, 19b (auch als Gewindesegmenten bezeichnet), zwischen denen gewindefreie Flächen 20a, 20b liegen.In the illustrated embodiment of the cutting head 10 is the thread 18 configured as a double-threaded thread. This means that each plane is transverse to the longitudinal direction (line AA in 1B ) is cut by two threads. This is for example in 1D recognizable, a section through the sectional plane CC, looking in the direction of the head element 12 shows in which the two cross-sectional plane cutting threads 18a and 18b are shown. These two threads 18a . 18b lie in different thread surfaces 19a . 19b (also referred to as thread segments), between which thread-free surfaces 20a . 20b lie.

Wie insbesondere in 1D zu erkennen ist, sind jeweils die gewindefreien Flächen 20a, 20b und die Gewindeflächen 19a, 19b bei dieser Ausführungsform gleich groß ausgestaltet. In dem gezeigten Beispiel verlaufen die gewindefreien Flächen 20a, 20b jeweils in einem Winkelbereich von 80° und die Gewindeflächen 19a, 19b jeweils in einem Winkelbereich von 70°. Dazwischen liegen Übergangsbereiche 21a, 21b, 21c, 21d (von jeweils 15° vorliegend), in denen die Gewindegänge beginnen bzw. auslaufen, die also auch zu den Gewindeflächen (in denen die Gewindegänge in radialer Richtung vollständig ausgebildet sind) gerechnet werden könnten.As in particular in 1D can be seen, are each the thread-free surfaces 20a . 20b and the threaded surfaces 19a . 19b configured the same size in this embodiment. In the example shown, the thread-free surfaces run 20a . 20b each in an angular range of 80 ° and the threaded surfaces 19a . 19b each in an angular range of 70 °. In between there are transition areas 21a . 21b . 21c . 21d (present in each case 15 °), in which the threads start or expire, which could therefore also be expected to the threaded surfaces (in which the threads are completely formed in the radial direction).

Ferner sind die gewindefreien Flächen 20 vorliegend mit der gleichen Krümmung gewölbt wie das Gewinde 18 selbst. Denkbar ist aber auch, dass die gewindefreien Flächen 20 eine andere Krümmung aufweisen oder eben ausgestaltet sind.Furthermore, the thread-free surfaces 20 in this case with the same curvature as the thread 18 itself. But it is also conceivable that the thread-free surfaces 20 have a different curvature or just configured.

Ganz am halterseitigen Ende des Kupplungselements 16 ist ferner ein Passelement 22 vorgesehen, das einen geringeren Durchmesser aufweist als das Gewinde 18 und die gewindefreien Flächen 20. Dieses Passelement 22 dient zur passgenauen Aufnahme in einer entsprechenden Passvertiefung im Grund der Aufnahmeöffnung des Halters, wie nachfolgend noch näher erläutert wird.At the holder end of the coupling element 16 is also a fitting element 22 provided, which has a smaller diameter than the thread 18 and the unthreaded surfaces 20 , This fitting element 22 serves for a snug fit in a corresponding fitting recess in the bottom of the receiving opening of the holder, as will be explained in more detail below.

Der Schneidkopf 10 weist ferner weitere Elemente auf, wie beispielsweise Kühlmittelkanäle 24, 26, die jedoch allgemein bekannt sind und an dieser Stelle nicht näher erläutert werden sollen. Gleiches gilt für den am werkstückseitigen Ende des Kupplungselements 16 angeordneten Kupplungskopf 28, der einen größeren Durchmesser aufweist als das Gewinde 18 und auf den das Kopfelement 12 in bekannter Weise aufgebracht, beispielsweise aufgelötet oder aufgeschweißt, ist. Alternativ kann der gesamte Schneidkopf 10 auch einstückig aus Hartmetall ausgebildet sein.The cutting head 10 also has other elements, such as coolant channels 24 . 26 However, these are generally known and will not be explained here. The same applies to the workpiece-side end of the coupling element 16 arranged coupling head 28 which has a larger diameter than the thread 18 and on the the head element 12 Applied in a known manner, for example, soldered or welded, is. Alternatively, the entire cutting head 10 also be integrally formed of hard metal.

2 zeigt verschiedene Ansichten eines erfindungsgemäßen Halters 30, der zur Aufnahme des in 1 gezeigten Schneidkopfes 10 ausgestaltet ist. Dabei zeigen 2A eine Seitenansicht, 2B eine Schnittansicht entlang der Schnittebene B-B, 2C eine Draufsicht und 2D eine Schnittansicht entlang der Schnittebene A-A. 2 shows various views of a holder according to the invention 30 , which was responsible for the inclusion of the 1 shown cutting head 10 is designed. Show 2A a side view, 2 B a sectional view along the sectional plane BB, 2C a top view and 2D a sectional view taken along the cutting plane AA.

Der Halter 30 weist an seinem werkstückseitigen Ende eine Aufnahmeöffnung 32 zur Aufnahme des Gewindeabschnitts des Kupplungselements 16 des Schneidkopfes 10 auf. In der Aufnahmeöffnung 32 ist ein mit dem Außengewinde 18 des Schneidkopfes 10 korrespondierendes Innengewinde 34 gebildet, das ebenfalls in bestimmten Winkelbereichen von gewindefreien Flächen 36 unterbrochen ist. Die gewindefreien Flächen 36 sind dabei in Umfangsrichtung gleich groß ausgestaltet und so groß bemessen (vorliegend beispielsweise jeweils 110°, wie beispielhaft in 2B gezeigt ist), dass die Gewindeflächen 19a, 19b des Schneidkopfes 10 hindurchpassen, so dass sich der Schneidkopf 10 mindestens in einer Stellung in die Aufnahmeöffnung 32 einstecken lässt. Eine genaue Positionierung in radialer Richtung wird dabei auch durch die Passvertiefung 38 erreicht, in die das Passelement 22 passgenau einsteckbar ist.The holder 30 has a receiving opening at its workpiece end 32 for receiving the threaded portion of the coupling element 16 of the cutting head 10 on. In the receiving opening 32 is one with the external thread 18 of the cutting head 10 corresponding internal thread 34 formed, which also in certain angular ranges of thread-free surfaces 36 is interrupted. The unthreaded surfaces 36 are configured the same size in the circumferential direction and dimensioned so large (in the present example, each 110 °, as exemplified in 2 B shown) that the threaded surfaces 19a . 19b of the cutting head 10 pass through, leaving the cutting head 10 at least in one position in the receiving opening 32 plug in. A precise positioning in the radial direction is also by the fitting recess 38 reached, in which the fitting element 22 fits accurately inserted.

Diese Einfahrsituation ist in verschiedenen Ansichten in 3 näher gezeigt. Dabei zeigen 3A eine Seitenansicht, 3B eine Draufsicht, 3C eine Schnittansicht entlang der Schnittebene A-A und 3D eine Schnittansicht entlang der Schnittebene B-B. Erkennbar ist dabei, wie weit der Schneidkopf 10 in den Halter 30 eingesteckt werden kann, ohne dass, wie bei bekannten Schneidwerkzeugen, der Schneidkopf eingedreht werden muss. Das Passelement 22 steckt bereits teilweise in der Passvertiefung 38. Erst in diesem Zustand muss dann der Schneidkopf durch Verdrehen in die in 4 gezeigte Spannsituation gebracht werden, bei der eine Plananlage zwischen Stirnseite 40 des Halters und halterseitiger ringförmig umlaufender Unterseite 29 des Kupplungskopfes 28 erreicht ist.This entry situation is in different views in 3 shown closer. Show 3A a side view, 3B a top view, 3C a sectional view along the sectional plane AA and 3D a sectional view taken along the sectional plane BB. It is recognizable how far the cutting head 10 in the holder 30 can be inserted without, as in known cutting tools, the cutting head must be screwed. The fitting element 22 already partially in the pass well 38 , Only in this state then the cutting head by turning in the in 4 shown clamping situation can be brought, in a plan system between front 40 of the holder and holder-side annular circumferential bottom 29 of the coupling head 28 is reached.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung lässt sich der Schneidkopf 10 somit sehr leicht und schnell an dem Halter montieren bzw. demontieren. Das zylindrische (ein- oder) mehrgängige Gewinde gewährleistet eine hohe Positionsgenauigkeit sowie eine schnelle und feste Montage, da ein fester Sitz des Schneidkopfes 10 in dem Halter 30 schon nach geringem Verdrehweg erreicht wird. Die Passung im Grunde der Aufnahmeöffnung 32 trägt zudem zu einer hohen Steifigkeit und Positionsgenauigkeit bei, da das Gewinde im Wesentlichen Axialkräfte aufnimmt, während die Passung auch Radialkräfte aufnimmt.The inventive design allows the cutting head 10 thus very easy and fast to assemble or disassemble the holder. The cylindrical (single or multi-start) thread ensures a high positional accuracy as well as a fast and firm assembly, since a tight fit of the cutting head 10 in the holder 30 is reached after a small Verdrehweg. The fit basically the receiving opening 32 It also contributes to high rigidity and positional accuracy as the thread essentially receives axial forces while the fit also absorbs radial forces.

Die 5 bis 8 zeigen eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schneidwerkzeugs, wobei in 5 wiederum verschiedene Ansichten eines erfindungsgemäßen Schneidkopfes 10, in 6 verschiedene Ansichten eines erfindungsgemäßen Halters, in 7 das Schneidwerkzeug in der Einfahrsituation und in 8 das Schneidwerkzeug in der Spannsituation gezeigt sind. Dabei sind die gleichen Elemente mit den gleichen Bezugsziffern wie in den 1 bis 4 bezeichnet. Nachfolgend sollen im Wesentlichen die Unterschiede zu der in 1 gezeigten Ausführungsform erläutert werden.The 5 to 8th show a further embodiment of a cutting tool according to the invention, wherein in 5 again different views of a cutting head according to the invention 10 , in 6 different views of a holder according to the invention, in 7 the cutting tool in the entry situation and in 8th the cutting tool are shown in the clamping situation. Here are the same elements with the same reference numerals as in the 1 to 4 designated. In the following, essentially the differences to those in 1 illustrated embodiment will be explained.

Bei dieser Ausführungsform ist zunächst das Gewinde 18 als eingängiges Gewinde ausgebildet, wie insbesondere in 5D zu erkennen ist. Der darin gezeigte Querschnitt lässt erkennen, dass zwar an zwei Stellen, d. h. in zwei Gewindesegmenten 19a, 19b, diese Querschnittsfläche von dem Gewinde 18 geschnitten wird. Diese Schnittstellen gehören aber alle zu dem gleichen eingängigen Gewinde 18, was auch daran zu erkennen ist, dass die Schnittstellen unterschiedlich einen unterschiedlichen Querschnitt aufweisen (im Gegensatz zu den in 1D gezeigten Schnittstellen mit identischen Querschnitten). Das Gewinde 18 ist vorliegend durch drei gewindefreie Flächen 20a, 20b, 20c unterbrochen, die entweder gleich verteilt und mit in Umfangsrichtung gleicher Größe an dem Kupplungselement 16 angeordnet sind, jeweils alle drei unterschiedlich groß ausgestaltet sind oder, wie in 5D gezeigt ist, von denen zwei gewindefreie Flächen unterschiedlich groß sind. Auch mindestens zwei der Gewindeflächen 19a, 19b, 19c sind unterschiedlich groß (es können aber auch all drei Gewindeflächen unterschiedlich groß oder gleich groß sein), damit der Schneidkopf 10 möglichst nur in einer einzigen Stellung an den Halter 30 eingeschoben werden kann.In this embodiment, first is the thread 18 designed as a catchy thread, in particular in 5D can be seen. The cross-section shown therein shows that, although in two places, ie in two thread segments 19a . 19b , this cross-sectional area of the thread 18 is cut. But these interfaces all belong to the same catchy thread 18 , which can also be recognized by the fact that the interfaces have a different cross-section differently (in contrast to the in 1D shown interfaces with identical cross sections). The thread 18 is present by three thread-free surfaces 20a . 20b . 20c interrupted, which is either equally distributed and circumferentially same size on the coupling element 16 are arranged, each of three different sizes are configured or, as in 5D is shown, of which two thread-free surfaces are different sizes. Also at least two of the thread surfaces 19a . 19b . 19c are different sizes (but it can also be all three thread areas of different sizes or the same size), so that the cutting head 10 preferably only in a single position to the holder 30 can be inserted.

Der Halter 30 ist entsprechend aufgebaut und weist ebenso drei gewindefreie Flächen 36 in der Aufnahmeöffnung 32 auf, die das dort vorgesehene Innengewinde 34 unterbrechen. Ansonsten entspricht der Aufbau im Wesentlichen dem Aufbau des Schneidwerkzeugs gemäß der ersten Ausführungsform, wobei allerdings bei dieser Ausführungsform zumindest zwei der gewindefreien Bereiche 36 unterschiedlich groß gewählt sind, damit der Schneidkopf aufgrund der unterschiedlich großen Gewindeflächen 19a, 19b, 19c nur in einer Position in den Halter 30 eingesteckt werden kann.The holder 30 is constructed accordingly and also has three thread-free surfaces 36 in the receiving opening 32 on, which provided there internal thread 34 interrupt. Otherwise, the structure substantially corresponds to the structure of the cutting tool according to the first embodiment, but in this embodiment, at least two of the unthreaded portions 36 are chosen differently large, so that the cutting head due to the different sized threaded surfaces 19a . 19b . 19c only in one position in the holder 30 can be inserted.

Auch bei dieser zweiten Ausführungsform lässt sich der Schneidkopf schnell und einfach bei hoher Positionsgenauigkeit und Steifigkeit montieren. Aufgrund des eingängigen Gewindes ist allerdings der Verdrehweg zur Befestigung des Schneidkopfes 10 an dem Halter 30 etwas größer als bei der ersten Ausführungsform. Bei dieser Ausführungsform mit drei Gewindesegmenten am Umfang verteilt sind, stabilisiert bzw. zentriert sich das System beim Anziehen besser.Also in this second embodiment, the cutting head can be mounted quickly and easily with high position accuracy and rigidity. Due to the catchy thread, however, the Verdrehweg for attachment of the cutting head 10 on the holder 30 slightly larger than in the first embodiment. In this embodiment, with three thread segments distributed around the circumference, the system stabilizes or centers better when tightened.

Es versteht sich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die gezeigten Ausführungsformen beschränkt ist. Insbesondere kann die Gewindegangzahl auch anders gewählt sein, und es kann statt eines rechtsdrehenden Gewindes auch ein linksdrehendes Gewinde verwendet werden. Beispielsweise sind auch drei- oder viergängige oder noch mehrgängigere Gewinde denkbar. Ferner können die gewindefreien Flächen 20, 36 an dem Schneidkopf 10 bzw. dem Halter 30 auch unterschiedliche Größen aufweisen, so dass der Schneidkopf nur in einer bestimmten Position in den Halter eingesteckt werden kann. Die Winkelbereiche der gewindefreien Bereiche 36 in der Aufnahmeöffnung 32 des Halters 30 müssen dabei natürlich auf die Winkelbereiche der Gewindeflächen am Schneidkopf 10 angepasst sein, um überhaupt ein Einstecken zu gewährleisten.It is understood that the present invention is not limited to the embodiments shown. In particular, the thread count may also be chosen differently, and it may be used instead of a right-handed thread and a left-handed thread. For example, three- or four-start or more multi-threaded threads are conceivable. Furthermore, the thread-free surfaces 20 . 36 on the cutting head 10 or the holder 30 also have different sizes, so that the cutting head can be inserted only in a certain position in the holder. The angular ranges of the thread-free areas 36 in the receiving opening 32 of the owner 30 Of course, you need to know the angle ranges of the thread surfaces on the cutting head 10 be adapted to ensure a plugging at all.

Ferner können auch mehr als zwei oder drei gewindefreie Flächen jeweils an dem Schneidkopf bzw. in der Aufnahmeöffnung vorgesehen sein. Auch die Winkelbereiche der gewindefreien Flächen bzw. der Gewindeflächen können von den vorliegend angegebenen Größen der Winkelbereiche abweichen. Grundsätzlich sind beispielsweise Winkelbereiche zwischen 20° und 90°, insbesondere bei zwei gewindefreien Flächen, oder zwischen 30° und 120°, insbesondere bei zwei gewindefreien Flächen, denkbar.Further can also more than two or three thread-free surfaces respectively on the cutting head or in the receiving opening be provided. The angular ranges of the thread-free surfaces or the thread faces can differ from the presently specified sizes of the angular ranges. Basically For example, angular ranges between 20 ° and 90 °, in particular with two thread-free surfaces, or between 30 ° and 120 °, in particular with two unthreaded surfaces, conceivable.

Claims

Two-part tool for machining a workpiece with threaded coupling with: - a holder ( 30 ) with a frontally arranged receiving opening ( 32 ) with an internal thread ( 34 ) and - a cutting head ( 10 ) with a head element ( 12 ) with at least one cutting element ( 14 ) and arranged at the holder-side end coupling element ( 16 ) with one with the internal thread ( 34 ) of the receiving opening ( 32 ) correspond external thread ( 18 ), characterized in that the threads of the external thread ( 18 ) and the internal thread ( 34 ) each in at least a predetermined angular range along the outer periphery of the coupling element ( 16 ) or the inner circumference of the receiving opening ( 32 ) from a thread-free surface ( 20 . 36 ) are interrupted.

Tool according to claim 1, characterized in that on the outer periphery of the coupling element ( 16 ) and the inner circumference of the receiving opening ( 32 ) each two, three or four thread-breaking thread-free surfaces ( 20 . 36 ) are arranged.

Tool according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one thread-free surface ( 20 . 36 ), in the longitudinal direction of the cutting head ( 10 ), extends over the entire longitudinal region, in which the threads on the coupling element ( 16 ) or the receiving opening ( 32 ) are arranged.

Tool according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one thread-free surface ( 20 . 36 ) is a flat surface or a curved surface with the same curvature as the threads.

Tool according to one of the preceding claims, characterized in that the threads of the external thread ( 18 ) and the internal thread ( 34 ) in at least two, in particular two or three, predetermined angular ranges along the outer circumference of the coupling element ( 16 ) or the inner circumference of the receiving opening ( 32 ) of one thread-free surface ( 20 . 36 ) are interrupted and that the at least two angular ranges are different.

Tool according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the at least one angular range, in particular with two unthreaded surfaces, between 20 ° and 90 °, or, in particular with three thread-free surfaces, between 30 ° and 120 ° is.

Tool according to one of the preceding claims, characterized in that on the holder-side end of the coupling element ( 16 ) a fitting element ( 22 ) with a smaller diameter than the threads and in the bottom of the receiving opening ( 32 ) a pass recess ( 38 ) are arranged for snug receiving the fitting element.

Tool according to one of the preceding claims, characterized in that the internal thread ( 34 ) and the external thread ( 18 ) are each two- or more continuous and have an identical thread number.

Tool according to one of the preceding claims, characterized in that the head element ( 12 ) of the cutting head ( 10 ) made of hard metal and the coupling element ( 16 ) of the cutting head ( 10 ) consists of steel or hard metal, and that the head element ( 12 ) on the coupling element ( 16 ) is soldered or welded.

Tool according to one of claims 1 to 9, characterized in that the cutting head ( 10 ) is integrally formed of hard metal.

Cutting head ( 10 ) for a two-part tool according to one of claims 1 to 10 for machining a workpiece, wherein the tool is a holder ( 30 ) with a frontally arranged receiving opening ( 32 ) with an internal thread ( 34 ) and wherein the cutting head ( 10 ) a head member (FIG. 12 ) with at least one cutting element ( 14 ) and arranged on the holder-side end coupling element ( 16 ) with one with the internal thread ( 34 ) of the receiving opening ( 32 ) correspond external thread ( 18 ), characterized in that the threads of the external thread ( 18 ) in at least one predetermined angular range along the outer circumference of the coupling element ( 16 ) of a thread-free Area ( 20 . 36 ) are interrupted.

Holder for a two-part tool according to one of claims 1 to 10 for machining a workpiece with a frontally arranged receiving opening ( 32 ) with an internal thread ( 34 ), wherein the internal thread ( 34 ) with an external thread ( 18 ) of a cutting head ( 10 ) corresponding to a coupling element ( 16 ) of the cutting head ( 10 ) is arranged, wherein at the workpiece-side end of the cutting head ( 10 ) a head element with at least one cutting element and at the holder-side end of the coupling element ( 16 ) are arranged, characterized in that the threads of the internal thread ( 34 ) in at least a predetermined angular range along the inner circumference of the receiving opening ( 32 ) are interrupted by a thread-free surface.