DE102016102908A1

DE102016102908A1 - Schnittstelle für ein Schneidwerkzeug

Info

Publication number: DE102016102908A1
Application number: DE102016102908.4A
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Schoppe
Original assignee: Mimatic GmbH
Current assignee: Mimatic GmbH
Priority date: 2016-02-19
Filing date: 2016-02-19
Publication date: 2017-08-24
Anticipated expiration: 2036-02-20
Also published as: DE102016102908B4

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schnittstelle für ein um eine Rotationsachse (1) rotierendes Schneidwerkzeug (2), umfassend eine halterseitige Kupplungsfläche (3) und eine werkzeugseitige Kupplungsfläche (4) zum Übertragen von Schneidkräften von einem Halter (5) des Schneidwerkzeuges (2) auf eine Schneidplatte (6) des Schneidwerkzeuges (2), wobei die halterseitige Kupplungsfläche (3) bezüglich der Rotationsachse (1) eine Mantelfläche eines Kupplungsbereiches (7) des Halters (5) ist und die werkzeugseitige Kupplungsfläche (4) bezüglich der Rotationsachse (1) eine Mantelfläche eines Kupplungsbereiches (8) der Schneidplatte (6) ist, wobei eine Grundfläche des Kupplungsbereiches (7) des Halters (5) von einem abgerundeten ersten Polygon begrenzt ist und eine Grundfläche des Kupplungsbereiches (8) der Schneidplatte (6) von einem abgerundeten zweiten Polygon begrenzt ist. Um eine Schnittstelle der vorstehend genannten Art anzugeben, die verschleißmindernd wirkt und eine präzise Positionierung und einfache Demontage der Schneidplatte ermöglicht, schlägt die Erfindung vor, dass eine Form einer Abrundung des ersten Polygons und eine Form einer Abrundung des zweiten Polygons unterschiedlich sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schnittstelle für ein um eine Rotationsachse rotierendes Schneidwerkzeug, umfassend eine halterseitige Kupplungsfläche und eine werkzeugseitige Kupplungsfläche zum Übertragen von Schneidkräften von einem Halter des Schneidwerkzeuges auf eine Schneidplatte des Schneidwerkzeuges, wobei die halterseitige Kupplungsfläche bezüglich der Rotationsachse eine Mantelfläche eines Kupplungsbereiches des Halters ist und die werkzeugseitige Kupplungsfläche bezüglich der Rotationsachse eine Mantelfläche eines Kupplungsbereiches der Schneidplatte ist, wobei eine Grundfläche des Kupplungsbereiches des Halters von einem abgerundeten ersten Polygon begrenzt ist und eine Grundfläche des Kupplungsbereiches der Schneidplatte von einem abgerundeten zweiten Polygon begrenzt ist.
Schneidwerkzeuge sind im Stand der Technik vielfach beschrieben und allgemein bekannt. Schneidwerkzeuge, die mit einer Werkzeugmaschine, insbesondere einer Drehmaschine, im Rahmen einer industriellen Fertigung verwendet werden, unterliegen großem Verschleiß, beispielsweise durch hohe Schneidkräfte, die zu materialermüdenden Kraftspitzen an oder in der Schneidplatte führen, oder durch eine unzureichende Kühlung oder Schmierung der Schneidplatte. Um die Kosten für die Wiederinstandsetzung der Zerspanungswerkzeuge gering zu halten, wird nicht das komplette Schneidwerkzeug, sondern lediglich die verschlissene Schneidplatte ausgetauscht. Hierzu muss die verschlissene Schneidplatte von dem Halter demontiert und eine neue Schneidplatte an dem Halter montiert werden, wozu eine zwischen dem Halter und der Schneidplatte angeordnete Schnittstelle vorgesehen ist. An die Positionierung der neuen Schneidplatte an dem Halter sind hohe Anforderungen hinsichtlich der Präzision der Positionierung gestellt, da ansonsten eine hochgenaue Fertigung mit minimalen Toleranzen nicht durchführbar oder nach jedem Austausch der Schneidplatte eine Kalibrierung des Schneidwerkzeuges erforderlich ist. Bei der Positionierung der Schneidplatte an dem Halter sind insbesondere die Zentrierung und der Rundlauf der Schneidplatte zu beachten, um eine hinreichende Präzision der Positionierung gewährleisten zu können. Im Lichte dieser Anforderungen können die herkömmlichen Schneidwerkzeuge in zwei Gruppen eingeteilt werden. Die der ersten Gruppe zugehörigen Schneidwerkzeuge sind einfach zu demontieren, erfüllen die Anforderungen an die Präzision der Positionierung aber nur unzureichend. Die der zweiten Gruppe zugehörigen Schneidwerkzeuge sind mit sehr engen Toleranzen gefertigt, um die Anforderungen an die Präzision der Positionierung zu erfüllen, und dementsprechend schwierig zu demontieren.
Im Speziellen ist von dem Hersteller Sandvik Coromant in Sandviken, Schweden eine Schnittstelle für Zerspanungswerkzeuge der eingangs genannten Art bekannt, das der zweiten Gruppe zuzurechnen ist. Dieses Werkzeug weist eine Schnittstelle auf, die entlang einer Rotationsachse der Schnittstelle konisch ausgebildet ist und deren Mantelflächen von einem abgerundeten Dreieck-Polygon begrenzt sind. Nachteilig an dieser Schnittstelle ist, dass das Werkzeug mittels eines Presssitzes an dem Halter befestigt ist, was für die Anwendung als Schnittstelle zwischen Halter und schneidender Hartmetallplatte ungeeignet ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Schnittstelle der eingangs genannten Art anzugeben, die verschleißmindernd wirkt und eine präzise Positionierung und einfache Demontage der Schneidplatte ermöglicht.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die vorliegende Erfindung eine Schnittstelle der eingangs genannten Art vor, wobei eine Form einer Abrundung des ersten Polygons und eine Form einer Abrundung des zweiten Polygons unterschiedlich sind. Durch die unterschiedlichen Formen der Abrundungen des ersten Polygons und des zweiten Polygons liegt die Mantelfläche des Kupplungsbereiches des Halters nicht vollflächig an der Mantelfläche des Kupplungsbereiches der Schneidplatte an. Stattdessen stellen die unterschiedlichen Formen der Abrundungen des ersten Polygons und des zweiten Polygons einen neuen Freiheitsgrad für die Schnittstelle bereit, der mit großem Vorteil dazu verwendet wird, vorbestimmte Anlagepunkte, Anlagelinien oder Anlageflächen zwischen der Mantelfläche des Kupplungsbereiches des Halters und der Mantelfläche des Kupplungsbereiches der Schneidplatte zu realisieren. Bevorzugte Anlagepunkte, Anlagelinien oder Anlageflächen sind beispielsweise solche, bei denen auf den Halter oder die Schneidplatte wirkende materialermüdende Kraftspitzen minimiert sind, was eine Betriebsdauer des Schneidwerkzeuges verlängert. Andere bevorzugte Anlagepunkte, Anlagelinien oder Anlageflächen sind solche, bei denen einerseits ausreichend große Schneidkräfte dauerhaft von dem Halter auf die Schneidplatte übertragbar sind und andererseits möglichst große Hohlräume zwischen der Mantelfläche des Kupplungsbereiches des Halters und der Mantelfläche des Kupplungsbereiches der Schneidplatte bereitgestellt sind, um ein Kühlmittel oder Schmiermittel integral von dem Halter zu der Schneidplatte zu transportieren und somit das Schneidwerkzeug optimal zu kühlen beziehungsweise zu schmieren und folglich vor Verschleiß zu schützen. Zwischen den nicht vollflächig aneinander anliegenden Mantelflächen der Kupplungsbereiche des Halters und der Schneidplatte existiert ausreichend Spiel, sodass die Schneidplatte minimal beweglich auf dem Halter gehaltert ist und somit problemlos demontierbar ist. Die Bestimmung der Anlagepunkte, Anlagelinien oder Anlageflächen erfolgt beispielsweise durch Berechnung, Simulation oder Experiment.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sind das erste Polygon und das zweite Polygon gleichseitig und gleichwinklig und weisen gleich viele Seiten und Ecken auf. Eine derart hochsymmetrische Anordnung vermeidet Deviationsmomente, die ansonsten auf den Halter oder die Schneidplatte wirken und insbesondere bei hohen Winkelgeschwindigkeiten, die beispielsweise bei Drehmaschinen im Rahmen der industriellen Fertigung regelmäßig realisiert werden, zu erheblichen Belastungen für eine Lagerung des Schneidwerkzeuges führen würden. Vorzugsweise weisen das erste Polygon und das zweite Polygon drei, vier, fünf, sechs, acht oder mehr Ecken auf.
In einer weiterführenden Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Form der Abrundung des ersten Polygons entlang einer Seite des ersten Polygons zu einer Mittelsenkrechten der Seite des ersten Polygons spiegelsymmetrisch ist und die Form der Abrundung des zweiten Polygons entlang einer Seite des zweiten Polygons zu einer Mittelsenkrechten der Seite des zweiten Polygons nicht spiegelsymmetrisch ist. Mit anderen Worten unterscheiden weist die Schneidplatte unsymmetrisch verlaufende Abrundungen auf, deren Polygon kann also als unsymmetrisches Polygon angesprochen werden, wohingegen die des Halters symmetrisch sind. Durch die symmetrische Ausbildung des ersten Polygons ist der Halter verfahrenstechnisch einfach herstellbar und eignet sich sowohl für eine Linksrotation des Schneidwerkzeuges als auch für eine Rechtsrotation des Schneidwerkzeuges. Erfindungsgemäß ist ebenfalls die umgekehrte Ausbildung der beiden Polygone, also eine regelmäßige Polygonform an der Schneidplatte und einer unregelmäßigen Polygonform am Halter. In diesem Fall ist die Schneidplatte verfahrenstechnisch einfach herstellbar, was für ein Verschleißteil von Vorteil ist. Der Halter ist in diesem Fall dann selektiv entweder nur für rechtsdrehende oder nur für linksdrehende Arbeitsrichtungen ausgelegt.
In einer sehr vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sind die halterseitige Kupplungsfläche und die werkzeugseitige Kupplungsfläche sich an einer Anlagefläche berührend. Im Gegensatz zu prinzipiell auch möglichen Anlagepunkten und Anlagelinien bietet die Anlagefläche einen größeren Bereich zum Übertragen von Schneidkräften von dem Halter auf der Schneidplatte, sodass ein aus der Schneidkraft resultierender Druck zwischen dem Halter und der Schneidplatte reduziert ist und materialermüdenden Kraft- beziehungsweise Druckspitzen abgemildert sind. An Abhängigkeit von der Anzahl an Ecken des ersten Polygons und des zweiten Polygons berühren sich die halterseitige Kupplungsfläche und die werkzeugseitige Kupplungsfläche an drei, vier, fünf, sechs, acht oder mehr Anlageflächen.
In einer darauf aufbauenden Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass eine bezüglich der Rotationsachse nach außen gerichtete mittlere Flächennormale der Anlagefläche und ein an der Rotationsachse fußender Radialvektor einen Winkel in einem Bereich von 30° bis 60° zwischen sich einschließend sind. Je kleiner der Winkel ist, desto größere Selbsthemmung existiert zwischen dem Halter und der Schneidplatte, allerdings auch eine größere Spannung. Je größer der Winkel ist, desto kleiner ist die Spannung, jedoch nimmt dazu korrespondierend die Selbstzentrierung zwischen dem Halter und der Schneidplatte ab. Simulationen und Experimente zeigen, dass ein Winkel von 45° optimal ist. Nichtsdestotrotz ist ein Winkel im Bereich von 40° bis 50° ebenfalls besonders geeignet.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist ein Umkreis des ersten Polygons kleiner als ein Umkreis des zweiten Polygons, wobei eine Radiusdifferenz zwischen dem Umkreis des zweiten Polygons und dem Umkreis des ersten Polygons in einem Bereich von 0 mm bis 0,30 mm ist. Solche Radiusdifferenzen sind prädestiniert, um einerseits ausreichend unterschiedliche Abrundungsformen für das erste Polygon und das zweite Polygon zu ermöglichen, um eine stabile Übertragung von Schneidkräften zu gewährleisten, und andererseits ein Raumerfordernis für die erfindungsgemäße Schnittstelle gering zu halten. Vorzugsweise beträgt die Radiusdifferenz 0 mm oder 0,10 mm, wobei Radiusdifferenzen von 0,05 mm und 0,15 mm ebenfalls zweckmäßig sind.
Wird das Polygon axial gesehen konisch ausgeführt, ist grundsätzlich eine beliebige Radiusdifferenz ermöglicht. Für eine konkrete Schnittstelle beträgt diese zwischen 0 und 0,3 mm. Hierdurch wird eine preiswerte Fertigung ermögicht, da sich die bei einer solchen Fertigung auftretenden Fertigungstoleranzen nicht nachteilig auswirken.
In einer äußerst vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Schnittstelle einen Hohlraum aufweist, wobei der Hohlraum zwischen der halterseitigen Kupplungsfläche und der werkzeugseitigen Kupplungsfläche angeordnet und zum Leiten eines Kühlmittels ausgebildet ist. Der erfindungsgemäße Hohlraum stellt, da bevorzugt überwiegend axial verlaufend, einen Kanal zum Leiten eines Kühlmittels oder Schmiermittels bereit, der integral in dem Schneidwerkzeug angeordnet ist und somit bestens vor negativen Umwelteinflüssen geschützt ist. Das Kühlmittel oder Schmiermittel ist beispielsweise durch eine zu der Rotationsachse koaxiale Bohrung in dem Halter zu dem Hohlraum zuführbar.
In einer weiterführenden Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sind der Kupplungsbereich des Halters und der Kupplungsbereich der Schneidplatte bezüglich der Rotationsachse konisch. Die konischen Bereiche vereinfachen eine Montage oder Demontage der Schneidplatte auf beziehungsweise von dem Halter weiter. Ein Basiswinkel des konischen Kupplungsbereiches des Halters und des konischen Kupplungsbereiches der Schneidplatte ist in einem Bereich von 2° bis 8° und beträgt vorzugsweise 6°.
Alternativ oder zusätzlich ist in einer sehr vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung vorgesehen, der Kupplungsbereich des Halters und der Kupplungsbereich der Schneidplatte bezüglich der Rotationsachse tordiert sind. In Abhängigkeit von den Formen der Abrundungen des ersten Polygons und des zweiten Polygons und einem ausreichenden Grad der Torsion des Kupplungsbereiches des Halters und des Kupplungsbereiches der Schneidplatte ist es möglich, dass an den Anlageflächen resultierende Schneidkräfte wirken, die die Schneidplatte axial auf einen antriebsseitigen Anschlag des Halters pressen. Somit sind die Anforderungen an ein Befestigungsmittel zum Befestigen der Schneidplatte an dem Halter reduziert oder das Befestigungsmittel ist bestenfalls obsolet.
In einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sind das erste Polygon und das zweite Polygon gegeneinander ausgetauscht. Somit sind auch invertierte Schnittstellen von der vorliegenden Erfindung umfasst.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Kupplungsbereich des Halters als ein Zapfen ausgebildet ist und der Kupplungsbereich der Schneidplatte als eine Ausnehmung ausgebildet ist. Da der Halter regelmäßig stabförmig ausgebildet ist, ist eine Ausnehmung in der Schneidplatte eine konstruktiv einfache und damit kostengünstige Art der Befestigung der Schneidplatte an dem Halter. Die Ausnehmung kann eine Durchgangsöffnung oder ein Sackloch sein.
In einer sehr vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist die Schneidplatte mindestens eine Durchgangsöffnung zum Leiten des Kühlmittels auf, wobei die Durchgangsöffnung den in der Ausnehmung angeordneten Hohlraum und ein mindestens einen Schneidzahn tragendes Äußeres der Schneidplatte hydraulisch verbindend ausgebildet ist. Die Durchgangsöffnung verbindet mit großem Vorteil den Hohlraum mit einem Schneidbereich der Schneidplatte nahe dem Schneidzahn. Das in den Hohlraum eingespeiste Kühlmittel oder Schmiermittel gelangt durch die Durchgangsöffnung direkt in den Schneidbereich, wo eine effiziente Kühlung oder Schmierung erforderlich ist, um den Verschleiß der Schneidplatte und damit des Schneidwerkzeuges gering zu halten. Vorzugsweise mündet die Durchgangsöffnung direkt vor einer Brust des Schneidzahnes. In Abhängigkeit von der Anzahl an Schneidzähnen und an Ecken des ersten Polygons und des zweiten Polygons weist die Schneidplatte drei, vier, fünf, sechs, acht oder mehr Durchgangsöffnungen auf. Besonders bevorzugt weist die Schneidplatte eine Durchgangsöffnung pro Schneidzahn auf.
In einer alternativen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Kupplungsbereich des Halters als eine Ausnehmung ausgebildet ist und der Kupplungsbereich der Schneidplatte als ein Zapfen ausgebildet ist. Eine solche Anordnung bietet die Möglichkeit, über eine frei wählbare Länge des Zapfens an der Schneidplatte je nach Wahl der Schneidplatte den Halter zu verlängern.
Schließlich kann der Halter auch zweiteilig mit einem Halterkörper und einem Schnittstellenkörper ausgebildet sein, wobei der Schnittstellenkörper zwischen Schneidplatte und Halterkörper angeordnet ist, insbesondere wirkend angeordnet ist.
Die Erfindung wird in einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beispielhaft beschrieben, wobei weitere vorteilhafte Einzelheiten den Figuren der Zeichnungen zu entnehmen sind.
Die Figuren der Zeichnungen zeigen im Einzelnen:
1: zeigt eine schematische Schnittansicht eines Schneidwerkzeuges, das eine erfindungsgemäße Schnittstelle umfasst, entlang einer Rotationsachse des Schneidwerkzeuges,
2: zeigt eine schematische Aufsicht des Schneidwerkzeuges, das die erfindungsgemäße Schnittstelle umfasst, senkrecht zu der Rotationsachse des Schneidwerkzeuges und
3: zeigt eine perspektivische schematische Ansicht einer tordierten Ausführungsform der Erfindung.
Die 1 zeigt eine schematische Schnittansicht eines Schneidwerkzeuges 2, das eine erfindungsgemäße Schnittstelle umfasst, entlang einer Rotationsachse 1 des Schneidwerkzeuges 2. Das Schneidwerkzeug 2 weist hier eine Schneidplatte 6 auf, die Schneiden 16 aus Hartmetall trägt. Die Schneidplatte 6 kann auch aus Vollhartmetall gefertigt sein. Die Schneidplatte 6 weist einen Teil der Schnittstelle auf, nämlich eine werkzeugseitige Kupplungsfläche 4, die bezüglich der Rotationsachse 1 als eine Mantelfläche eines Kupplungsbereiches 8 der Schneidplatte 6 ausgebildet ist, wobei eine Grundfläche des Kupplungsbereiches 8 der Schneidplatte 6 von einem abgerundeten zweiten Polygon 10 begrenzt ist (siehe 2). Dazu korrespondierend weist der Halter 5 eine halterseitige Kupplungsfläche 3 auf, die bezüglich der Rotationsachse 1 eine Mantelfläche eines Kupplungsbereiches 7 des Halters 5 ist und bei der eine Grundfläche des Kupplungsbereiches 7 von einem abgerundeten ersten Polygon 9 begrenzt ist. Die Schnittstelle wird demnach aus diesen korrespondierenden Elementen gebildet und dient zum Übertragen von Schneidkräften von dem Halter 5 des Schneidwerkzeuges 2 auf die Schneidplatte 6 des Schneidwerkzeuges 2. Bei dieser Ausführungsform ist der halterseitige Teil der Schnittstelle auf einem eigenständigen Bauteil 21 angeordnet, welches lösbar mit dem Halter 5 verbunden ist. Erfindungsgemäß ist auch die Einteiligkeit von Bauteil 21 und Halter 5, bzw. eine unlösbare Verbindung zwischen beiden. Der Kupplungsbereich 7 des Halters 5 und der Kupplungsbereich 8 der Schneidplatte 6 sind bezüglich der Rotationsachse 1 konisch ausgebildet. Ein Basiswinkel der konischen Kupplungsbereiche 7, 8 beträgt 6°, bzw. 3°. Der Kupplungsbereich 7 des Halters 5 ist als ein konischer Zapfen ausgebildet und der Kupplungsbereich 8 der Schneidplatte 6 ist als eine konische Ausnehmung ausgebildet, wobei die Ausnehmung hier eine Durchgangsöffnung 13 ist. Anstelle einer solchen Durchgangsöffnung 13 wäre auch eine Ausbildung als Sackloch erfindungsgemäß. Die Schneidplatte 2 ist mittels eines, die Durchgangsöffnung 13 durchsetzendes und auf einer Schulter 19 der Schneidplatte 6 aufliegendem Befestigungsmittel 14, insbesondere einer Schraube 14, in einer Bohrung mit Innengewinde 15 des Halters 5, bzw. hier des lösbaren Bauteils 21 lösbar verbunden. Die Schneidplatte 6 weist einen entlang der Rotationsachse 1 axial verlaufenden Abschnitt 17 mit gleichbleibender radialer Weite auf, die gleich zu der radialen Weite des Halters 5 ist. Mittels eines axialen Übergangsbereiches 18 wird die radiale Weite vergrößert. Das Bauteil 21 ist mittels eines Aussengewindes in eine Sackbohrung des Halters 5 mit Innengewinde eingeschraubt. Nicht dargestellt sind Kühl- und Schmiermittelzufuhrbohrungen, die zum Bauteil 21 führen. Dargestellt sind hingegen Öffnungen 20 für Kühl- und Schmiermittel im Bauteil 21, durch die das Kühl- und Schmiermittel in nicht dargestellte, radial auswärts verlaufende Bohrungen 12 der Schneidplatte 6 übertreten kann. Die Schneidplatte 6 weist Schneidzähne 16 auf, die insbesondere aus Hartmetall gefertigt und stoffschlüssig mit der Schneidplatte 6 verbunden ausgebildet sind.
Die 2 zeigt eine schematische Aufsicht auf ein Schneidwerkzeug gemäß der Erfindung ohne Befestigungsmittel 14. Zu erkennen ist die Schneidplatte 6 mit Schneiden 16, wobei zwischen zwei Schneiden 16 radial zurückgesetzte Verstärkungen 22 angeordnet sind. Die zuvor angesprochenen Bohrungen 12 enden in diesen Bereichen in Öffnungen 23, so dass das Kühl- und Schmiermittel unmittelbar vor und im Bereich der Schneiden austreten kann. Von der erfindungsgemäßen Schnittstelle ist hier insbesondere das zweite Polygon 10 zu erkennen, angeordnet an dem axial vorderen Ende der Schneidplatte 6. Strichpunktiert ist das erste Polygon 9 dargestellt, welches am Halter 5, bzw. am Bauteil 21 angeordnet ist.
Erfindungswesentlich für die Schnittstelle ist, dass eine Form einer Abrundung des ersten Polygons 9 und eine Form einer Abrundung des zweiten Polygons 10 unterschiedlich sind. In der in 2 dargestellten Ausführungsform sind das erste Polygon 9 und das zweite Polygon 10 gleichseitig und gleichwinklig und weisen gleich viele Seiten und Ecken auf, nämlich jeweils sechs Seiten und sechs Ecken. Die Form der Abrundung des ersten Polygons 9 entlang einer Seite des ersten Polygons 9 ist zu einer Mittelsenkrechten der Seite des ersten Polygons 9 spiegelsymmetrisch, wohingegen die Form der Abrundung des zweiten Polygons 10 entlang einer Seite des zweiten Polygons 10 zu einer Mittelsenkrechten der Seite des zweiten Polygons 10 nicht spiegelsymmetrisch ist. Die Formen der Abrundungen des ersten Polygons 9 und des zweiten Polygons 10 sind so gewählt, dass die halterseitige Kupplungsfläche 3 und die werkzeugseitige Kupplungsfläche 4 sich an sechs Anlageflächen berühren. Eine bezüglich der Rotationsachse 1 nach außen gerichtete mittlere Flächennormale einer jeden Anlagefläche und ein entsprechender an der Rotationsachse 1 fußender Radialvektor schließen zwischen sich einen Winkel von 45° ein.
Nicht dargestellt ist, dass ein Umkreis des ersten Polygons 9 kleiner ist als ein Umkreis des zweiten Polygons 10, wobei eine Radiusdifferenz zwischen dem Umkreis des zweiten Polygons 10 und dem Umkreis des ersten Polygons 9 gleich 0,10 mm ist. Grundsätzlich ist die Radiusdifferenz je nach axialer Positionierung gleich Null oder kann 0,1 bis 0,3 mm betragen. Eine Radiusdifferenz von Null ist nur bei der konischen Ausbildung der Schnittstelle möglich, wobei diese Ausbildung bevorzugt ist. Diese Situation ist in 2 dargestellt.
Durch das Vorsehen einer regelmäßigen Polygonform am Halter 5 und einer unregelmäßigen Polygonform an der Schneidplatte 6 sind sich axial erstreckende Hohlräume 11 erzeugt, die zum Transport von Kühl-Schmiermittel dienen. Diese Hohlräume 11 ergeben sich erfindungsgemäß auch bei unregelmäßiger Polygonform am Halter und regelmäßiger an der Schneidplatte 6. Der Hohlraum 11 ist zwischen der halterseitigen Kupplungsfläche 3 und der werkzeugseitigen Kupplungsfläche 4 angeordnet. Das Kühl-Schmiermittel strömt in den Hohlräumen 11 axial nach vorne, bis es in die Bohrungen 12 eintreten und radial in Richtung auf die Schneiden 16 geführt wird, wo es im Bereich der Verstärkungen 22 an Öffnungen 23 austritt.
3 zeigt schließlich in perspektivischer, schematischer Ansicht eine tordierte Ausführungsform der Schnittstelle, insbesondere des Bauteiles 21 der Erfindung. Zu erkennen ist das erste Polygon 9 mit symmetrischer Abrundung sowie die axial gesehen konische Ausbildung der halterseitigen Kupplungsfläche 3. Zu erkennen ist ebenfalls die Bohrung mit Innengewinde 15, in die eine Schraube einsetzbar ist. Im Axial gesehen hinteren Teil des Bauteiles 21 ist ein zylinderförmiger Abschnitt 24 mit Aussengewinde vorgesehen, der in eine entsprechende Bohrung mit Innengewinde des Halters 5 einschraubbar ist. Wie bereits erläutert, könnte dieses Bauteil 21 auch einstückig als Halter 5 ausgebildet sein, bzw. unlösbar mit diesem verbunden. Durch die Trennung von eigentlichem Halter und Bauteil mit Schnittstelle lassen sich unterschiedliche Schnittstellengeometrien mit ein und demselben Halter verbinden, was vorteilhaft ist.
Bezugszeichenliste

1: Rotationsachse
2: Schneidwerkzeug
3: Halterseitige Kupplungsfläche
4: Werkzeugseitige Kupplungsfläche
5: Halter
6: Schneidplatte
7: Kupplungsbereich
8: Kupplungsbereich
9: Erstes Polygon
10: Zweites Polygon
11: Hohlraum
12: Bohrung
13: Durchgangsöffnung
14: Befestigungsmittel
15: Bohrung mit Innengewinde
16: Schneide
17: Axialer Abschnitt
18: Übergangsbereich
19: Schulter
20: Öffnung
21: Bauteil
22: Verstärkung
23: Öffnung
24: Zylindrischer Abschnitt

Claims

Schnittstelle für ein um eine Rotationsachse (1) rotierendes Schneidwerkzeug (2), umfassend eine halterseitige Kupplungsfläche (3) und eine werkzeugseitige Kupplungsfläche (4) zum Übertragen von Schneidkräften von einem Halter (5) des Schneidwerkzeuges (2) auf eine Schneidplatte (6) des Schneidwerkzeuges (2), wobei die halterseitige Kupplungsfläche (3) bezüglich der Rotationsachse (1) eine Mantelfläche eines Kupplungsbereiches (7) des Halters (5) ist und die werkzeugseitige Kupplungsfläche (4) bezüglich der Rotationsachse (1) eine Mantelfläche eines Kupplungsbereiches (8) der Schneidplatte (6) ist, wobei eine Grundfläche des Kupplungsbereiches (7) des Halters (5) von einem abgerundeten ersten Polygon (9) begrenzt ist und eine Grundfläche des Kupplungsbereiches (8) der Schneidplatte (6) von einem abgerundeten zweiten Polygon (10) begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Form einer Abrundung des ersten Polygons (9) und eine Form einer Abrundung des zweiten Polygons (10) unterschiedlich sind.
Schnittstelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Polygon (9) und das zweite Polygon (10) gleichseitig und gleichwinklig sind und gleich viele Seiten und Ecken aufweisen.
Schnittstelle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Form der Abrundung des ersten Polygons (9) entlang einer Seite des ersten Polygons (9) zu einer Mittelsenkrechten der Seite des ersten Polygons (9) spiegelsymmetrisch ist und die Form der Abrundung des zweiten Polygons (10) entlang einer Seite des zweiten Polygons (10) zu einer Mittelsenkrechten der Seite des zweiten Polygons (10) nicht spiegelsymmetrisch ist.
Schnittstelle nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die halterseitige Kupplungsfläche (3) und die werkzeugseitige Kupplungsfläche (4) sich an einer Anlagefläche berührend sind.
Schnittstelle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine bezüglich der Rotationsachse (1) nach außen gerichtete mittlere Flächennormale der Anlagefläche und ein an der Rotationsachse (1) fußender Radialvektor einen Winkel in einem Bereich von 30° bis 60° zwischen sich einschließend sind.
Schnittstelle nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Umkreis des ersten Polygons (9) kleiner ist als ein Umkreis des zweiten Polygons (10), wobei eine Radiusdifferenz zwischen dem Umkreis des zweiten Polygons (10) und dem Umkreis des ersten Polygons (9) in einem Bereich von 0 mm bis 0,30 mm ist.
Schnittstelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelle einen Hohlraum (11) aufweist, wobei der Hohlraum (11) zwischen der halterseitigen Kupplungsfläche (3) und der werkzeugseitigen Kupplungsfläche (4) angeordnet und zum Leiten eines Kühlmittels ausgebildet ist.
Schnittstelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kupplungsbereich (7) des Halters (5) und der Kupplungsbereich (8) der Schneidplatte (6) bezüglich der Rotationsachse (1) konisch sind.
Schnittstelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kupplungsbereich (7) des Halters (5) und der Kupplungsbereich (8) der Schneidplatte (6) bezüglich der Rotationsachse (1) tordiert sind.
Schnittstelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Polygon (9) und das zweite Polygon (10) gegeneinander ausgetauscht sind.
Schnittstelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kupplungsbereich (7) des Halters (5) als ein Zapfen ausgebildet ist und der Kupplungsbereich (8) der Schneidplatte (6) als eine Ausnehmung ausgebildet ist.
Schnittstelle nach Anspruch 7 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidplatte (6) mindestens eine Bohrung (12) zum Leiten des Kühlmittels aufweist, wobei die Bohrung (12) den in der Ausnehmung angeordneten Hohlraum (11) und ein mindestens einen Schneidzahn (16) tragendes Äußeres der Schneidplatte (6) hydraulisch verbindend ausgebildet ist.
Schnittstelle nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Kupplungsbereich (7) des Halters (5) als eine Ausnehmung ausgebildet ist und der Kupplungsbereich (8) der Schneidplatte (6) als ein Zapfen ausgebildet ist.