-
Die Erfindung betrifft ein Fräs- oder Drehwerkzeug mit einem Grundwerkzeug, mit zumindest einer Wendeschneidplatte mit einer runden Ober- und Unterseite und einer diese verbindenden zylinderförmigen Umfangsfläche und mit zumindest einem Halteelement für die Wendeschneidplatte, wobei im Grundwerkzeug zumindest ein Plattensitz mit einer Plattensitzauflagefläche und einer Plattensitzanlagefläche angeordnet ist und die Wendeschneidplatte mit ihrer Unterseite auf der Plattensitzauflagefläche sitzt und mit ihrer Umfangsfläche an der Plattensitzanlagefläche anliegt und von dem Halteelement in den Plattensitz gedrückt wird.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fräs- oder Drehwerkzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so zu verbessern, dass durch eine mechanische/geometrische Auslegung von Schneidplatte und Plattensitz nur eine definierte Weiterdrehung der Schneidplatte um einen festgelegten Winkel möglich ist. Mit diesem Fräs- oder Drehwerkzeug sollen stabile Bauteile mit einem hohen Zeitspanvolumen bearbeitbar sein. Außerdem sollen bei einem Fräs- oder Drehwerkzeug mit Plattensitz-Adapter durch Tausch des Plattensitz-Adapters Wendeschneidplatten mit zwei verschiedenen Höhen zu spannen sein. Hierdurch können sowohl verschieden hohe Keramik-WSP als auch CBN-WSP eingebaut werden. Mit WSP wird eine Wendeschneidplatte bezeichnet, auch folgend nur als Schneidplatte bezeichnet.
-
Bevorzugt ist der Einsatz des Fräs- oder Drehwerkzeug für gängige Schruppbearbeitung zum Planfräsen, Gassenfräsen, Profilfräsen und Drehfräsen an Bauteilkomponenten, wie Getriebegehäuse, Pumpengehäuse, Statorgehäuse, Hartbearbeitung, Formenbau, Turbinenschaufeln und Aerospace.
-
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
-
Dadurch, dass die Wendeschneidplatte Indexierelemente aufweist, in die Rastelemente am Grundwerkzeug und/oder am Haltelement derart eingreifen, dass diese nur eine definierte Weiterdrehung der Wendeschneidplatte um einen festgelegten Winkel zulassen, ist nur eine definierte Weiterdrehung der Schneidplatte um einen festgelegten Winkel möglich.
-
In bevorzugter Ausführungsform ist der Plattensitz in einer Kassette oder einem Plattensitzadapter angeordnet und ist diese Kassette oder der Plattensitzadapter am Grundwerkzeug befestigt. Hierdurch können durch Tausch der Kassette oder des Plattensitzadapters Wendeschneidplatten mit zwei verschiedenen Höhen gespannt werden. Dies bedingt, dass sowohl verschieden hohe Keramik-WSP als auch CBN-WSP eingebaut bzw. gespannt werden können.
-
Die Rastelemente sind bevorzugt Erhebungen, wie z.B. stabförmige, schraubenförmige, keilförmige oder längliche Erhebungen, an die die Indexierelemente auf der Wendeschneidplatte so angepasst sind, dass beide ineinandergreifen. Hierdurch ist ein falsches Spannen der WSP ausgeschlossen.
-
In einer Ausführungsform der Erfindung sind die Rastelemente Spitzen von Schrauben, welche die Kassette oder den Plattensitzadapter durchragen und aus der Plattensitzanlagefläche herausragen. Dies ist eine sehr kostengünstige Ausführungsform, weil außer einer handelsüblichen Schraube kein spezielles Teil erforderlich ist.
-
Alternativ sind die Rastelemente Kugeln, Rundstäbe, Bolzen oder Stifte, die bevorzugt gefedert aus der Plattensitzanlagefläche oder dem Halteelement herausragen. Durch das gefederte Herausragen ist das Einführen der Rastelemente in die Schneidplatte erleichtert.
-
Eine erfindungsgemäße Wendeschneidplatte mit einer runden Ober- und Unterseite und einer diese verbindenden zylinderförmigen Umfangsfläche, bevorzugt zur Verwendung für ein Fräs- oder Drehwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, ist dadurch gekennzeichnet, dass auf der Ober- und/oder Unterseite und/oder Umfangsfläche zumindest vier gleiche und im gleichen Abstand zueinander stehende Indexierelemente in der Art von Ausnehmungen angeordnet sind. Der Vorteil dieser Wendeschneidplatten liegt in der leichten Befestigung im Werkzeug. Die Stabilität dieser Wendeschneidplatten ist gegenüber Wendeschneidplatten ohne Indexierelemente nicht geschwächt.
-
Bevorzugt sind die Ausnehmungen auf der Umfangsfläche auf der Mittelebene angeordnet und haben somit alle den gleichen Abstand zur Oberseite und Unterseite. Dies schafft gleiche Bedingungen für alle Schneidkanten der Wendeschneidplatten.
-
In einer Ausführungsform haben die Ausnehmungen einen keilförmigen Querschnitt. Wenn die Ausnehmungen aneinanderstoßen ist der gesamte Umfang für den Spannvorgang genutzt. Keilförmige Ausnehmungen sind außerdem leicht fertigen.
-
In einer weiteren Ausführungsform sind die Ausnehmungen auf der Ober- und/oder Unterseite kreisförmig angeordnet. Hierdurch befinden sie sich nahe an den Schneidkanten.
-
Die Erfindung beschreibt ein System, das durch die mechanische/geometrische Auslegung von Schneidplatte und Plattensitz eine definierte Weiterdrehung der Schneidplatte um einen festgelegten Winkel zulässt.
-
Der Winkel in dem die Schneidplatte verdreht wird ist an der Schneidplatte definiert.
-
Die Kombination aus einem Grundwerkzeug in Verbindung mit verschiedenen Schneidplattenausführungen soll den entsprechenden Verdreh-Winkel ergeben, der benötigt wird.
-
Durch die genau definierte Drehung der Schneidplatte um einen festgelegten Winkel wird die Schneide optimal ausgenutzt.
-
Ein zu weites Verdrehen, wodurch Teile der Schneide ungenutzt bleiben, oder ein zu geringes Verdrehen, welches die Oberflächengüte des Werkstückes durch das Zerspanen mit einem bereits verschlissenem Teil der Schneide negativ beeinflussen würde oder zum Plattenbruch führt, soll vermieden werden.
-
Vorgesehen ist die Verwendung sowohl in Dreh- und Fräswerkzeugen als einteiliges Werkzeug oder als Version mit Kassette / Plattensitzadapter.
-
Durch die negative Grundform der Wendeschneidplatte kann die Wendeschneidplatte beidseitig eingesetzt werden.
-
In den beiliegenden Figuren ist der Aufbau des Fräs- oder Drehwerkzeugs mit Plattensitz-Adapter und Indexierungsvarianten der Wendeschneidplatte gezeigt.
-
1 zeigt einen Ausschnitt aus einem Fräs- oder Drehwerkzeug mit einem Grundwerkzeug 1. Auf diesem Grundwerkzeug 1 lässt sich eine Wendeschneidplatte 2 nach den 2 bis 5 einspannen. Eine erfindungsgemäße Wendeschneidplatte 2 (siehe 2 bis 5) besteht aus einer runden Ober- 3 und Unterseite 4 und einer diese verbindenden zylinderförmigen Umfangsfläche 5. Zum Spannen der Wendeschneidplatte 2 auf dem Grundwerkzeug 1 befindet sich in einer erfindungsgemäßen Ausführungsform auf dem Grundwerkzeug ein Plattensitz mit einer Plattensitzauflagefläche 7 und einer Plattensitzanlagefläche 8, wobei die Wendeschneidplatte 2 mit ihrer Unterseite 4 auf der Plattensitzauflagefläche 7 sitzt und mit ihrer Umfangsfläche 5 an der Plattensitzanlagefläche 8 anliegt. Diese Ausführungsform ist in den Figuren nicht gezeigt. In einer alternativen und bevorzugten Ausführungsform, die in den Figuren gezeigt ist, befindet sich ein Plattensitzadapter 11 auf dem Grundwerkzeug 1, welcher in der gezeigten Ausführungsform mit einer Plattensitzadapterschraube 14 auf dem Grundwerkzeug 1 befestigt ist. Die Wendeschneidplatte sitzt dadurch nicht direkt auf dem Grundwerkzeug 1 auf, sondern sitzt mit ihrer Unterseite 4 auf einer Plattensitzauflagefläche 7 auf dem Plattensitzadapter 11 auf und liegt mit ihrer Umfangsfläche 5 an der Plattensitzanlagefläche 8 des Plattensitzadapters 11 an. Da die Wendeschneidplatte 2 rund ist, bildet die Plattensitzanlagefläche 8 einen Viertelkreis. Gehalten wird die Wendeschneidplatte 2 durch ein Halteelement 6, welches mit einer Halteelementschraube 15 auf dem Grundwerkzeug 1 verankert ist. Im eingebauten Zustand drückt das Halteelement 6 die Wendeschneidplatte 2 auf den Plattensitz des Grundwerkzeugs 1 oder auf den Plattensitz im Plattensitzadapter 11.
-
Erfindungsgemäß weist die Wendeschneidplatte 2 Indexierelemente 9 auf, in die Rastelemente 10 am Grundwerkzeug 1 und/oder am Haltelement 6 derart eingreifen, dass diese nur eine definierte Weiterdrehung der Wendeschneidplatte 2 um einen festgelegten Winkel zulassen. Die Rastelemente 10 sind allgemein gesprochen Erhebungen, die aus dem Plattensitz herausragen, wobei die Indexierelemente 9 auf der Wendeschneidplatte 2 so angepasst sind, dass beide ineinandergreifen. Die Rastelemente sind z.B. stabförmige, schraubenförmige, keilförmige oder längliche Erhebungen. Auf dem Plattensitzadapter 11 (siehe 1) ragen aus der Plattensitzanlagefläche 8 ein stabförmiges und ein bolzenartiges Rastelement 10.
-
Die Rastelemente 10 können auch Schrauben 16 (siehe 10) sein, welche die Kassette oder den Plattensitzadapter 11 durchragen und aus der Plattensitzanlagefläche 8 herausragen.
-
Die Rastelemente 10 können auch Kugeln, Rundstäbe, Bolzen oder Stifte sein, die bevorzugt gefedert aus der Plattensitzanlagefläche 8 oder dem Halteelement 6 herausragen. 1 zeigt ein solches bolzenartiges Rastelement 10, welches im eingesetzten Zustand aus dem Halteelement 6 herausragt. Das Rastelement wird auch als Druckstück bzw. gefedertes Druckstück bezeichnet.
-
Nachfolgend werden vier verschiedene Wendeschneidplatten 2 anhand der 2 bis 5 beschrieben. In allen Ausführungsformen hat die Wendeschneidplatte 2 eine runde Ober- 3 und Unterseite 4 und eine diese verbindenden zylinderförmigen Umfangsfläche 5. Auf der Ober- 3 und/oder Unterseite 4 und/oder Umfangsfläche 5 sind zumindest vier gleiche und im gleichen Abstand zueinander stehende Indexierelemente 9 in der Art von Ausnehmungen 12 angeordnet.
-
In den Ausführungsformen gemäß der 2, 3 und 5 sind die Ausnehmungen 12 auf der Umfangsfläche 5 auf der Mittelebene 13 angeordnet und haben alle den gleichen Abstand zur Oberseite 3 und Unterseite 4.
-
2 zeigt eine erfindungsgemäße Wendeschneidplatte 2 die zur Indexierung Indexierelemente 9 aufweist, die aus einer am Umfang eingebrachten Ausnehmung 12 in der Art einer Nut besteht. Diese Nut besteht aus auf der Mittelebene 13 hintereinander angeordneten Vielecken. In dieser Ausführungsform sind es Vierecke, die sich einander an den kurzen Seiten des Vierecks berühren. Die einzelnen Vierecke sind plattenförmig, d.h. eben ausgebildet. Zur Indexierung ragen stabförmige Rastelemente 10 auf dem Plattensitz, siehe den Plattensitzadapter 11 von 1, in die Indexierelemente 9.
-
3 zeigt eine erfindungsgemäße Wendeschneidplatte 2, die auf der Mittelebene 13 Ausnehmungen 12 in der Art von Löchern aufweist. Zur Indexierung ragen bolzenartige Rastelemente 10 auf dem Plattensitz, siehe den Plattensitzadapter 11 von 1, in die Indexierelemente 9.
-
4 zeigt eine erfindungsgemäße Wendeschneidplatte 2, die auf ihrer Oberseite 3 und/oder auf ihrer Unterseite, Ausnehmungen 12 in der Art von Bolzen aufweist. Zur Indexierung greifen bolzenartige Rastelemente 10 auf der zur Wendeschneidplatte 2 gerichteten Seite des Halteelements 6 in die Indexierelemente 9 auf der Wendeschneidplatte.
-
5 zeigt eine erfindungsgemäße Wendeschneidplatte 2 die zur Indexierung Indexierelemente 9 aufweist, die aus einer am Umfang eingebrachten Ausnehmung 12 in der Art einer Nut besteht. Diese Nut besteht aus auf der Mittelebene 13 hintereinander angeordneten keilförmigen Ausnehmungen. In dieser Ausführungsform berühren sich die hintereinander angeordneten Ausnehmungen. Zur Indexierung ragen keilförmige Rastelemente 10 auf dem Plattensitz in die Indexierelemente 9.
-
In den 6 bis 8 ist jeweils eine Wendeschneidplatte 2 gemäß 2 eingespannt auf einem Grundwerkzeug 1 in verschiedenen Schnitten gezeigt. 6 zeigt die Wendeschneidplatte 2 von oben im Plattensitz des Plattensitzadapters 11. Gut zu erkennen ist ein stabförmiges oder rohrförmiges Rastelement 10, welches am Indexierelement 8 der Wendeschneidplatte 2 anliegt. 7 zeigt die Wendeschneidplatte 2 im Schnitt. Das Rastelement 10 greift in das Indexierelement 8 der Wendeschneidplatte 2 ein. 8 zeigt in einem anderen Schnitt die Wendeschneidplatte 2 gemäß der 2, 6, 7 im eingespannten Zustand.
-
Die 9 und 10 zeigen die Wendeschneidplatte gemäß 3 von oben (9) und im Schnitt (10) eingesetzt im Plattensitzadapter 11. 9 zeigt im Plattensitzadapter 11 eine Bohrung in der eine Schraube als Rastelement 10 eingelassen ist. Die Spitze der Schraube ragt aus der Wand des Plattensitzadapters 11 heraus und greift in eine der lochartigen Ausnehmungen 12 der Wendeschneidplatte 2 ein. 10 zeigt die Wendeschneidplatte 2 gemäß 9 im Schnitt.
-
11 zeigt die Wendeschneidplatte 2 gemäß 4 im Plattensitzadapter 11. Das Rastelement 10 ist hier ein Bolzen oder Stift der bevorzugt gefedert aus dem Halteelement 6 herausragt und in das Indexierelement 9 eingreift. 12 zeigt das Halteelement 6 mit dem bolzenartigen Rastelement 10 in einer Ansicht. 13 zeigt den Plattensitzadapter 11 gemäß der 11 und 12 in einem Schnitt.
-
14 zeigt eine Wendeschneidplatte 2, die zur Wendeschneidplatte gemäß 5 ähnlich ist. 15 zeigt eine Ansicht auf die Umfangsfläche der Wendeschneidplatte 2 gemäß 14, und 16 zeigt einen vertikalen Schnitt der Wendeschneidplatte 2 gemäß 14. Die Wendeschneidplatte 2 weist zur Indexierung Indexierelemente 9 aufweist, die aus einer am Umfang eingebrachten Ausnehmung 12 in der Art einer Nut besteht. Diese Nut besteht aus auf der Mittelebene 13 hintereinander angeordneten keilförmigen Ausnehmungen. In dieser Ausführungsform berühren sich die hintereinander angeordneten Ausnehmungen. Zur Indexierung ragen Rastelemente 10 auf dem Plattensitz in die Indexierelemente 9. Die Flanken der Ausnehmung 12 haben zueinander einen Winkel von 90°. Dieser Winkel sollte so gewählt werden, dass die Rastelemente 10 hinreichend tief in die Ausnehmung eingreifen 12. Hierfür eignen sich bevorzugt Winkel zwischen 60° und 120°, besonders bevorzugt 80° bis 100°.
-
17 zeigt einen Schnitt durch eine im Grundwerkzeug 1 eingespannte Wendeschneidplatte 2. Diese Wendeschneidplatte 2 ist mit der von 14, 15 und 16 identisch. Im Plattensitz ist ein Rastelement 10 in der Art eines gefederten Druckstücks in der Form einer Kugel angeordnet. Eine Feder drückt das Rastelement in die Ausnehmung 12. Hierzu ist die Kugel in einem Napf 18 zusammen mit der Feder angeordnet. Der Napf 18 ist in eine Ausnehmung im Plattensitz eingesetzt.
-
18 zeigt einen anderen Schnitt durch die im Grundwerkzeug 1 eingespannte Wendeschneidplatte 2 gemäß 14, 15, 16 und 17. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Gegenstände.
-
19 zeigt eine Ansicht des Grundwerkzeugs 1 mit eingesetzter Wendeschneidplatte 2.
