DE102014100483B4

DE102014100483B4 - Kassette für Schneideinsatz

Info

Publication number: DE102014100483B4
Application number: DE102014100483.3A
Authority: DE
Inventors: Hans Woerner; Rudolf Ehrmann
Original assignee: Kennametal Inc
Current assignee: Kennametal Inc
Priority date: 2014-01-16
Filing date: 2014-01-16
Publication date: 2016-12-08
Anticipated expiration: 2034-01-17
Also published as: US20150209867A1; CN104786071A; CA2876491A1; JP2015134404A; US9821385B2; DE102014100483A1; MX2015000646A; BR102015000650A2; CN104786071B

Abstract

Kassette (10) für Schneideinsatz (14), mit einem Träger (30), einer Wippe (70), die schwenkbar am Träger (30) angebracht ist und eine Aufnahme (72) für einen Schneideinsatz aufweist, und einem Einstellelement (52), mit dem die Wippe (70) relativ zum Träger (30) eingestellt werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass die Wippe (70) mittels einer Einsatzschraube (38) schwenkbar am Träger (30) angebracht ist und die Einsatzschraube (38) sich durch die Aufnahme (72) für den Schneideinsatz (14) erstreckt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kassette für einen Schneideinsatz mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.
Eine solche Kassette dient dazu, einen Schneideinsatz an einem Werkzeug anzubringen, beispielsweise einer Fräserscheibe oder einer Dreh-Drehräumscheibe. Die Kassette ist auswechselbar, sodass mit geringem Aufwand vorbestückte Kassetten am Werkzeug angebracht werden können.
Für die Präzision des Schneidvorgangs ist es wichtig, dass der Schneideinsatz präzise ausgerichtet an oder in der Kassette angebracht wird. Hierzu sind im Stand der Technik verschiedene Einstellvorrichtungen bekannt. Diese sind aber entweder hinsichtlich der damit erzielbaren Präzision oder des notwendigen Aufwands nicht zufriedenstellend. Es ist auch bekannt, die Genauigkeit der Ausrichtung über die Genauigkeit der Anlage in der Kassette und der zugehörigen Winkeltoleranz der Wendeschneidplatte zu erzielen.
Die US 5 156 501 A , die als nächstkommender Stand der Technik angesehen wird, offenbart einen Planfräser mit einem Schneideinsatz, wobei der Schneideinsatz auf einer schwenkbaren Wippe befestigt ist. Die Wippe ist an einem Träger mittels Befestigungslaschen befestigt, die geringfügig verformt werden können, so dass die Ausrichtung der Wippe relativ zum Träger eingestellt werden kann. Hierfür ist eine Einstellschraube vorgesehen.
In der DE 698 18 247 T2 wird eine Kassette mit einer Wippe zur Aufnahme eines Schneideinsatzes offenbart, wobei die Wippe um die Längsachse eines Stifts schwenkbar gelagert ist. Die Wippe kann relativ zum Träger in mehreren vordefinierten Positionen befestigt werden, um die Ausrichtung des Schneideinsatzes in Schritten von 15° einzustellen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Kassette zu schaffen, mit der ein Schneideinsatz mit geringem Aufwand präzise eingestellt werden kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß bei einer Kassette der eingangs genannten Art vorgesehen, dass die Wippe mittels einer Einsatzschraube schwenkbar am Träger angebracht ist und dass die Einsatzschraube sich durch die Aufnahme für den Schneideinsatz erstreckt. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass eine Wippe sehr gut dazu geeignet ist, einen Schneideinsatz mit geringem Aufwand und hoher Präzision einstellen zu können. Zum einen lässt sich mit einer Schwenkbewegung der Schneideinsatz sehr präzise relativ zu einer Bezugsebene ausrichten. Zum anderen kann, wenn das Einstellelement an der Wippe an einem Punkt angreift, der einen vergleichsweise großen Abstand vom Schwenkpunkt der Wippe hat, aufgrund der sich ergebenden Hebelverhältnisse die Wippe sehr feinfühlig eingestellt werden. Weiterhin ergibt sich eine mechanisch einfache Konstruktion, die kostengünstig und robust gefertigt werden kann. Die Einsatzschraube hat dabei eine Doppelfunktion: zum einen befestigt sie den Schneideinsatz an der Wippe und dem Träger, und zum anderen definiert sie die Schwenkachse der Wippe. Die sich durch die Aufnahme für den Schneideinsatz erstreckende Einsatzschraube ermöglicht, den Schneideinsatz mit geringem Aufwand dadurch zu befestigen, dass die Einsatzschraube durch eine mittige Bohrung des Schneideinsatzes geschraubt wird.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist eine Befestigungsschraube vorgesehen, mit der die Wippe am Träger festgespannt werden kann. Die Befestigungsschraube ermöglicht es, die Wippe zusätzlich zu fixieren, nachdem sie mittels des Einstellelements ausgerichtet ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Einstellelement eine Einstellschraube ist, die zwischen der Wippe und dem Träger wirksam ist. Eine Einstellschraube bietet den Vorteil, dass mit ihr sehr präzise eine Drehbewegung in eine axiale Verstellbewegung und hiervon ausgehend wieder in eine Schwenkbewegung der Wippe umgesetzt werden kann.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Einstellschraube in den Träger eingeschraubt ist. Dies vermeidet eventuelle Toleranzen von zusätzlichen Bauteilen.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Einstellschraube einen Kopf aufweist, der an der Wippe angreift. Diese Ausgestaltung zeichnet sich durch einen geringen Herstellungsaufwand aus.
Wenn der Kopf der Einstellschraube in einer Ausnehmung an der Wippe aufgenommen ist, wird die axiale Verstellbewegung der Schraube unmittelbar in eine Schwenkbewegung der Wippe umgesetzt, ohne dass andere Bauteile und deren Toleranzen am Verstellvorgang beteiligt sind.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Wippe eine Führung aufweist, mit der sie schwenkbar im Träger aufgenommen ist. Die Führung gewährleistet, dass die Wippe unabhängig von der Einsatzschraube präzise am Träger geführt ist, was die Präzision erhöht.
Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, dass die Führung einen bogenförmigen Ansatz aufweist, der in eine bogenförmige Führungsnut im Träger eingreift. Bei dieser Ausgestaltung gibt die Führung von sich aus die Schwenkbewegung der Wippe vor, wodurch die Präzision der Führung verbessert wird.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer bevorzugten Ausführungsform beschrieben, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt ist. In diesen zeigen:
1 eine erfindungsgemäße Kassette mit Schneideinsatz in einer perspektivischen Ansicht;
2 die Kassette von 1 in einer Vorderansicht;
3 die Kassette von 1 in einer Seitenansicht;
4 den Träger in einer perspektivischen Ansicht;
5 die Wippe in einer ersten perspektivischen Ansicht;
6 die Wippe in einer zweiten perspektivischen Ansicht;
7 die Wippe in einer dritten perspektivischen Ansicht, wobei ein Schneideinsatz an der Wippe angebracht ist; und
8 die Kassette in einer schematischen Schnittansicht.
In den Figuren ist eine Kassette 10 gezeigt, die als wesentliche Bestandteile einen Schneideinsatz 14, einen Träger 30 und eine Wippe 70 aufweist.
Der Schneideinsatz 14 ist hier speziell zur Kurbelwellenbearbeitung vorgesehen. Zu diesem Zweck wird eine Vielzahl von Kassetten 10 mit daran angebrachten Schneideinsätzen 14 an einer Fräserscheibe (hier nicht dargestellt) angebracht. Die Art und Weise, wie zu diesem Zweck der Träger 30 an der Fräserscheibe befestigt wird, ist für die Erfindung ohne Bedeutung. Auch ist der konkrete Einsatzzweck des Schneideinsatzes 14 und der Kassette 10 nicht relevant; die Kassette 10 kann mit anderen Arten von Schneideinsätzen bestückt sein, mit denen andere spanende Bearbeitungsschritte ausgeführt werden. Relevant im Rahmen der Erfindung ist die Art und Weise, wie der Schneideinsatz 14 relativ zum Träger 30 ausgerichtet werden kann.
Der Träger 30 ist mit einem Lagerblock 32 versehen, der mit einer ebenen Anlagefläche 34 für die Wippe 70 versehen ist. Im Lagerblock 32 sind eine erste Gewindebohrung 36 für eine Einsatzschraube 38 und eine zweite Gewindebohrung 40 für eine Befestigungsschraube 44 vorgesehen.
Zwischen einem überkragenden Abschnitt des Lagerblocks 32 und einer Anlagefläche 46 am Träger 30 ist eine Führung 48 ausgebildet, die hier als bogenförmige Führungsnut zwischen der Anlagefläche 46 und einer Führungsfläche 50 am überkragenden Abschnitt des Lagerblocks 32 gebildet ist. Der Krümmungsmittelpunkt der Führung 48 fällt mit der Längsachse der Gewindebohrung 36 zusammen.
In die bogenförmige Führungsnut der Führung 48 ragt ein Kopf 52 einer Einstellschraube 54 hinein, die in eine Einstellschraubenbohrung 56 im Träger eingeschraubt ist. Die Einstellschraube 54 dient als Einstellelement für die Wippe 70, wie nachfolgend erläutert wird, und ist von einer Seitenfläche des Trägers 30 aus zugänglich.
Die Wippe 70 (siehe insbesondere die 5 bis 7) ist allgemein länglich und weist an einem Ende eine Aufnahme 72 für die Schneideinsatz 14 auf. In der Aufnahme 72 ist auch eine Durchgangsöffnung 74 für die Einsatzschraube 38 vorgesehen.
An die Aufnahme 72 schließt sich ein verdickter Abschnitt der Wippe 70 an, in dem eine Befestigungsschraubenöffnung 76 angeordnet ist, durch die hindurch sich die Befestigungsschraube 44 erstreckt. Der Durchmesser der Befestigungsschraubenöffnung 76 ist größer als der Durchmesser der Befestigungsschraube 44, sodass ein merkliches Spiel vorhanden ist.
Am von der Aufnahme 72 abgewandten Ende der Wippe ist ein bogenförmiger Führungsansatz 80 vorgesehen, dessen Abmessungen und dessen Krümmung an die Führung 48 im Träger 30 angepasst sind.
Im Bereich der bogenförmigen Endfläche 82 der Wippe 70 ist eine Ausnehmung 84 vorgesehen, in die der Kopf 52 der Einstellschraube 54 eingreift. Wie insbesondere in den 3 und 8 zu sehen ist, wird die Wippe 70 so am Träger 30 montiert, dass der bogenförmige Führungsansatz 80 der Wippe 70 in die bogenförmige Führung 48 am Träger 30 eingreift. Die von der Aufnahme 72 abgewandte, ebene Rückseitenfläche der Wippe liegt dabei an der Anlagefläche 34 des Lagerblockes 32 an.
Die präzise Ausrichtung der Wippe 70 relativ zum Träger 30 wird bestimmt mittels der Einstellschraube 54. Wenn diese in axialer Richtung durch Ein- oder Ausschrauben in bzw. aus der Einstellschraubenbohrung 56 in axialer Richtung verstellt wird, wird dies über den Eingriff des Kopfes 52 der Einstellschraube 54 in die Ausnehmung 84 in eine Schwenkbewegung der Wippe 70 übertragen. Das Spiel zwischen der Befestigungsschraubenöffnung 76 und der Befestigungsschraube 44 ist so ausgeführt, dass der zum Einstellen nötigen Schwenkwinkel der Wippe 70 möglich ist.
Zum präzisen Einstellen werden vorzugsweise zunächst die Einsatzschraube 44 und die Befestigungsschraube 44 handfest angezogen. Dann wird die Position der Wippe mit dem darauf montierten Schneideinsatz 14 durch Drehen der Einstellschraube 54 im oder entgegen dem Uhrzeigersinn geeignet eingestellt. Insbesondere können die Schneidkanten des Schneideinsatzes 14 so ausgerichtet werden, dass sie senkrecht oder parallel zu einer bestimmten Bezugsebene verlaufen. Sobald die gewünschte Einstellung erreicht ist, werden die Einsatzschraube 38 und die Befestigungsschraube 44 fest angezogen.
Besonders vorteilhaft ist, dass der Kontakt zwischen Einstellschraube und Wippe in einem vergleichsweise großen Abstand von der Schwenkachse der Wippe 70 erfolgt. Daher wird aufgrund der Hebelverhältnisse eine bestimmte axiale Bewegung der Einstellschraube in einen sehr kleinen Schwenkwinkel der Wippe umgesetzt, was eine sehr präzise Einstellung der Ausrichtung der Schneideinsatzes erlaubt. Der Abstand zwischen der Einstellschraube und der Schwenkachse der Wippe beträgt insbesondere in der Größenordnung der Breite des Schneideinsatzes.

Claims

Kassette (10) für Schneideinsatz (14), mit einem Träger (30), einer Wippe (70), die schwenkbar am Träger (30) angebracht ist und eine Aufnahme (72) für einen Schneideinsatz aufweist, und einem Einstellelement (52), mit dem die Wippe (70) relativ zum Träger (30) eingestellt werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass die Wippe (70) mittels einer Einsatzschraube (38) schwenkbar am Träger (30) angebracht ist und die Einsatzschraube (38) sich durch die Aufnahme (72) für den Schneideinsatz (14) erstreckt.
Kassette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Befestigungsschraube (44) vorgesehen ist, mit der die Wippe (70) am Träger (30) festgespannt werden kann.
Kassette nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einstellelement eine Einstellschraube (52) ist, die zwischen der Wippe (70) und dem Träger (30) wirksam ist.
Kassette nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellschraube (52) in den Träger (30) eingeschraubt ist.
Kassette nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellschraube (52) einen Kopf (54) aufweist, der an der Wippe (70) angreift.
Kassette nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kopf (54) der Einstellschraube (52) in einer Ausnehmung (84) an der Wippe (70) aufgenommen ist.
Kassette nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wippe (70) eine Führung (80) aufweist, mit der sie schwenkbar im Träger (30) aufgenommen ist.
Kassette nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung einen bogenförmigen Führungsanssatz (80) aufweist, der in eine bogenförmige Führungsnut (48) im Träger (30) eingreift.