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Die Erfindung betrifft ein Zerspanungswerkzeug mit einem an einem Grundkörper einstellbar gehaltenen Schneideinsatz.
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Ein derartiges Zerspanungswerkzeug ist beispielsweise aus der
EP 2 146 812 B1 bekannt. Das in dieser Druckschrift angegebene Zerspanungswerkzeug hat einen sich entlang einer Längsmittelachse, beispielsweise Drehachse, erstreckenden Grundkörper, an dem in einer winklig ausgearbeiteten Aufnahmetasche ein Schneideinsatz in Gestalt einer Schneidplatte aufgenommen, über eine Einstellvorrichtung in radialer Richtung einstellbar und nach erfolgter Einstellung mittels einer Spannschraube fixierbar ist.
8 zeigt die in der
EP 2 146 812 B1 (vgl. dort
2a) angegebene Einstellvorrichtung mit einer in einer zylindrischen Ausnehmung
10 im Grundkörper des Zerspanungswerkzeugs
1 verschiebbar angeordnete Gewindehülse
7, in der eine den Schneideinsatz
3 flächig stützende Keilschräge
11 eingebracht ist, und einer in eine Gewindebohrung
7b der Gewindehülse
7 eingeschraubten Stellschraube
8, die an ihrem Schraubenfuß
8b einen am Grund
9 der zylindrischen Ausnehmung
10 abgestützten flanschartigen Ringvorsprung
8a hat, der in einen den Grund
9 der zylindrischen Ausnehmung
10 quer zur Zylinderachse
10b der zylindrischen Ausnehmung
10 erweiternden Einstich
10a eingreift. Die Bohrungsachse
7c der Gewindebohrung
7b liegt parallel zur Hülsenachse
7a der Gewindehülse
7 bzw. Zylinderachse
10b der zylindrischen Ausnehmung
10. Die Keilschräge
11 ist, in Richtung hin zu dem Schraubenkopf
8c der Stellschraube
8 gesehen, zur Hülsenachse
7a der Gewindehülse
7 hin geneigt. Anders ausgedrückt liegt die Keilschräge
11 der Gewindehülse
7 in einem stumpfen Winkel α zur Bodenfläche
13a des Bodens
13 der den Schneideinsatz
3 aufnehmenden Tasche. Zum Nachstellen des Schneideinsatzes
3, beispielsweise bei einem Schneidenverschleiß, wird die in die Gewindehülse
7 eingeschraubte Stellschraube
8 in Ausschraubrichtung gedreht, wodurch die Stellschraube
8 gegen den Grund
9 der zylindrischen Ausnehmung
10 gedrängt und die Gewindehülse
7 in der zylindrischen Ausnehmung
10 in einer in
8 angegebenen Verschieberichtung VR nach außen verschoben wird. In diesem Fall bildet der Grund
9 der zylindrischen Ausnehmung
10 einen Axialanschlag, gegen den die Gewindehülse
7 beim Nachstellen des Schneideinsatzes
3 anschlägt. Durch das zwischen der Keilschräge
11 der Gewindehülse
7 und der an der Keilschräge
11 anliegenden Seitenfläche
12 des Schneideinsatzes
3 gebildete Keilgetriebe kann der Schneideinsatz
3 um ein der Verschiebung der Gewindehülse
7 bzw. der Verdrehung der Stellschraube
8 entsprechendes Maß radial nach außen nachgestellt werden.
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Die 8 zeigt, dass der flanschartige Ringvorsprung 8a am Fuß 8b der Stellschraube 8 in dem Einstich 10a am Grund 9 der zylindrischen Ausnehmung 10 mit einem erforderlichen Montagespiel aufgenommen ist. Bei gelockerter Spannschraube 4 ist der aus der Gewindehülse 7 und der Stellschraube 8 gebildete Gewindetrieb aufgrund des Montagespiels, in Richtung der Zylinderachse 10b der zylindrischen Ausnehmung 10 gesehen, in der zylindrischen Ausnehmung 10 relativ lose gehalten. Aufgrund des oben erwähnten stumpfen Winkels α zwischen der Keilschräge 11 der Gewindehülse 7 und der Bodenfläche 13a des Bodens 13 der den Schneideinsatz 3 aufnehmenden Tasche besteht die Gefahr, dass der Schneideinsatz 3 durch den Reibschluss zwischen der Seitenfläche 12 und der Keilschräge 11 bei gelockerter Spannschraube 4 mit einer Verschiebung der Gewindehülse 7 vom Boden 13 weg verdrängt wird und um eine außenumfangsseitige Kante 13a kippt, wie es in 9 durch einen Pfeil K skizziert ist. Durch das Kippen des Schneideinsatzes 3 erfährt die für die Durchmessergenauigkeit des Zerspanungswerkzeugs 1 maßgebliche Schneidkante 3a des Schneideinsatzes 3 eine Lageänderung nicht nur in der Radialrichtung RR des Zerspanungswerkzeugs 1, sondern auch in einer dazu senkrechten Richtung X. Wird in diesem Zustand beispielsweise mittels einer an der Schneidkante 3a anliegenden (nicht gezeigten) Reiterlehre die Lage des Schneideinsatzes 3 gemessen, kann es passieren, dass die Schneidkante 3a dann, wenn der Schneideinsatz 3 durch das anschließende Anziehen der Spannschraube 4 wieder gegen den Boden 13 gedrückt wird, erneut eine Lageänderung in den beiden Richtungen RR und X erfährt mit der Folge, dass sich der zuvor eingestellte Durchmesser der Schneidkante 3a geringfügig ändert. Daher erfordert nicht nur die Montage sondern auch die anschließende Lageeinstellung oder Nachstellung des Schneideinsatzes 3 viel technisches Geschick, um eine gewünschte Durchmessergenauigkeit des Zerspanungswerkzeugs 1 einhalten zu können.
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Hinzu kommt, dass durch den oben erwähnten stumpfen Winkel α zwischen der Keilschräge 11 der Gewindehülse 7 und der Bodenfläche des Bodens 13 der den Schneideinsatz 3 aufnehmenden Tasche der Schneideinsatz 3 beim Lösen der Spannschraube 4 jeglichen axialen Halt durch die Gewindehülse 7 verliert, wodurch der Schneideinsatz 3 in der Tasche noch leichter unkontrolliert verrutschen bzw. aus der Tasche fallen kann. Dadurch wird die anschließende Montage des Schneideinsatzes 3 an den Grundkörper noch mehr erschwert.
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Durch das Ausschrauben aus der Gewindehülse 7 wird die Stellschraube 8 gegen den Grund 9 der zylindrischen Ausnehmung 10 gedrängt, wodurch die Stellschraube 8 auf Druck belastet wird und die Gesamtlänge des aus der Stellschraube 8 und der Gewindehülse 7 gebildeten Getriebetriebs zunimmt. Die die Gewindehülse 7 aufnehmende zylindrische Ausnehmung 10 benötigt daher eine die Zunahme der Gesamtlänge des aus der Stellschraube 8 und der Gewindehülse 7 gebildeten Getriebetriebs zulassende Tiefe.
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Von dem in der
EP 2 146 812 B1 angegebenen Zerspanungswerkzeug ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Zerspanungswerkzeug, vorzugsweise ein drehangetriebenes Zerspanungswerkzeug, zu schaffen, bei dem sich ein Schneideinsatz an einem Grundkörper in einfacher Weise zuverlässig anbringen und mit einer höheren Positioniergenauigkeit nachstellen lässt.
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Diese Aufgabe wird durch ein Zerspanungswerkzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelockert. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte oder bevorzugte Weiterbildungen.
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Ein erfindungsgemäßes Zerspanungswerkzeug, das stehend oder drehangetrieben ausgeführt sein kann, weist einen sich entlang einer Längsmittelachse, beispielsweise Drehachse, erstreckenden Grundkörper, einen am Grundkörper form- und/oder kraftschlüssig fixierbaren Schneideinsatz und eine dem Schneideinsatz zugeordnete Einstellvorrichtung auf.
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Der Grundkörper kann, wie in dem eingangs diskutierten Stand der Technik, eine Bohrstange sein, bei der der Schneideinsatz in einer stirn- und/oder außenumfangsseitig zugänglichen Tasche angeordnet ist. Zur Ankupplung an eine Werkzeugmaschinenspindel kann der Grundkörper einen geeigneten Schaft, z.B. HSK (Hohlschaftkegel), SK (Steilkegel) oder Zylinderschaft, aufweisen.
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Der Schneideinsatz kann, wie in dem eingangs diskutierten Stand der Technik, aus einer Schneidplatte, insbesondere Wendeschneidplatte, gebildet sein. Bei dem Schneideinsatz kann es sich aber auch um einen am Grundkörper form- und/oder kraftschlüssig fixierbaren Schneidenträger, z.B. Klemmhalter, insbesondere Kurzklemmhalter, handeln, der eine Schneidplatte, insbesondere Wendeschneidplatte, trägt. Eine Schneidplatte, insbesondere Wendeschneidplatte, kann daher unmittelbar oder mittelbar am Grundkörper fixierbar sein.
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Die form- und/oder kraftschlüssige Fixierung des Schneideinsatzes am Grundkörper kann, wie in dem eingangs diskutierten Stand der Technik, durch eine den Schneideinsatz durchdringende Spannschraube erfolgen. Die form- und/oder kraftschlüssige Fixierung des Schneideinsatzes kann aber auch mittels einer in der Werkzeugtechnologie allgemein bekannten Spannpratze oder dergleichen erfolgen.
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Die Einstellvorrichtung ist zwischen dem Grundkörper und dem Schneideinsatz angeordnet, um die Lage des Schneideinsatzes relativ zum Grundkörper, d.h. relativ zu einer Längsmittelachse, z.B. Drehachse, oder einer Referenzfläche, z.B. einer Werkzeugstirnfläche, des Grundkörpers, in axialer und/oder radialer Richtung einzustellen. Die Einstellvorrichtung kann also zur Einstellung der radialen Lage und/oder der axialen Lage des Schneideinsatzes dienen. Die Einstellvorrichtung weist hierzu eine in einer zylindrischen, vorzugsweise kreiszylindrischen, Ausnehmung im Grundkörper angeordnete und in Axialrichtung der zylindrischen Ausnehmung verschiebbare Gewindehülse, in der eine mit dem Schneideinsatz zusammenwirkende Keilschräge eingebracht ist, und eine in die Gewindehülse einschraubbare Stellschraube auf, die durch einen flanschartigen Ringvorsprung in Axialrichtung der zylindrischen Ausnehmung festlegbar ist. Die Verschiebrichtung der Gewindehülse stimmt mit der Axialrichtung der zylindrischen Ausnehmung überein. Die Hülsenachse der Gewindehülse fällt mit der Zylinderachse der zylindrischen Ausnehmung zusammen. Die Schraubenachse der Stellschraube kann parallel zur Hülsenachse der Gewindehülse liegen oder mit der Hülsenachse der Gewindehülse zusammenfallen.
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Die eine axiale und/oder radiale Lageeinstellung gestattende Einstellvorrichtung und/oder eine den Schneideinsatz in Einstellrichtung führende Aufnahmetasche im Grundkörper können/kann so gestaltet sein, dass die Einstellrichtung des Schneideinsatzes quer oder schiefwinklig zur Hülsenachse der Gewindehülse oder Zylinderachse der zylindrischen Ausnehmung orientiert ist.
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Erfindungsgemäß ist die Keilschräge, in Richtung hin zu dem flanschartigen Ringvorsprung der in die Gewindehülse eingeschraubten Stellschraube gesehen, zur Hülsenachse der Gewindehülse hin geneigt, und schlägt der flanschartige Ringvorsprung beim Einschrauben der Stellschraube in die Gewindehülse in Richtung zur Gewindehülse hin gegen einen Axialanschlag (in Bezug auf die Zylinderachse der zylindrischen Ausnehmung) an. Durch die Orientierung der Keilschräge der Gewindehülse so, dass sie, in Richtung hin zu dem flanschartigen Ringvorsprung der in die Gewindehülse eingeschraubten Stellschraube gesehen, zur Hülsenachse der Gewindehülse hin geneigt ist, erfährt die Schneidplatte selbst bei gelockerter Spannschraube über die Keilschräge noch einen Halt in Richtung der Hülsenachse der Gewindehülse, wodurch eine unkontrollierte Bewegung des Schneideinsatzes begrenzt und die anschließende Montage, Lageeinstellung und Fixierung der Schneidplatte erleichtert wird. Durch die Orientierung der Keilschräge der Gewindehülse so, dass sie, in Richtung hin zu dem flanschartigen Ringvorsprung der Stellschraube gesehen, zur Hülsenachse der Gewindehülse hin geneigt ist, wird erreicht, dass der Schneideinsatz durch den Reibschluss mit der Keilschräge von der Gewindehülse in Richtung der Zylinderachse der zylindrischen Ausnehmung mitgenommen wird und gegen eine grundkörperseitige Anschlagfläche gedrückt wird.
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Die erwähnte grundkörperseitige Anschlagfläche kann beispielsweise von einer Taschenfläche, im Besonderen einer Seitenfläche oder Bodenfläche, einer den Schneideinsatz aufnehmenden Tasche gebildet sein, die in den Grundkörper eingebracht ist. Ist die grundkörperseitige Anschlagfläche eine ebene Fläche, schließen die Keilschräge der Gewindehülse und die grundkörperseitige Anschlagfläche einen spitzen Winkel ein. Es sei jedoch ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die grundkörperseitige Anschlagfläche nicht zwingend von einer ebenen Fläche gebildet sein und der Schneideinsatz an der grundkörperseitigen Anschlagfläche nicht flächig anliegen muss. Grundsätzlich genügt grundkörperseitig eine Anschlagfläche, gegen die der Schneideinsatz durch das Zusammenwirken mit der Keilschräge, in Verschieberichtung der Gewindehülse gedrückt wird, wobei diese Anschlagfläche hinsichtlich ihrer Größe oder Ausnehmung bis auf eine Punktfläche reduziert sein kann.
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In jedem Fall kann durch die oben diskutierte Orientierung der Keilschräge, die den Schneideinsatz durch das Zusammenwirken mit der Keilschräge in Verschieberichtung der Gewindehülse gegen einen grundkörperseitigen Anschlag drückt, das bei dem eingangs diskutierten Stand der Technik diskutierte Kippen des Schneideinsatzes relativ zum Grundkörper, das zu einer Durchmesserungenauigkeit führen kann, entgegengewirkt werden. Der Schneideinsatz lässt sich daher am Grundkörper einfacher anbringen und mit einer höheren Positioniergenauigkeit ein- oder nachstellen.
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Des Weiteren wird durch das Einschrauben der Stellschraube in die Gewindehülse die Gewindehülse in die zylindrische Ausnehmung hinein gezogen und die Stellschraube in Richtung zur Gewindehülse hin gegen den Axialanschlag in der zylindrischen Ausnehmung gedrängt. Dabei wird die Stellschraube auf Zug belastet und verkleinert sich die Gesamtlänge des aus der Stellschraube und der Gewindehülse gebildeten Getriebetriebs.
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Die zylindrische Ausnehmung kann die Gewindehülse formschlüssig verschiebbar aufnehmen. Hierzu kann die zylindrische Ausnehmung, wie in dem eingangs diskutierten Stand der Technik, eine Grundausnehmung, beispielsweise eine Sachlochbohrung, sein. In diesem Fall würde sich die Stellschraube beim Einschrauben in die Gewindehülse vom Grund der zylindrischen Ausnehmung entfernen. Daher kann die Tiefe der die Gewindehülse aufnehmenden zylindrischen Ausnehmung im Grundkörper kleiner sein als in dem eingangs diskutierten Stand der Technik. Weil die Stellschraube bei dem erfindungsgemäßen Zerspanungswerkzeugs an dem Axialanschlag aber in Richtung zur Gewindehülse hin abgestützt ist, ist im Unterschied zu dem eingangs diskutierten Stand der Technik ein Grund nicht mehr erforderlich, so dass die zylindrische Ausnehmung auch eine Durchgangsausnehmung sein kann, beispielsweise eine Durchgangsbohrung, bei der der Axialanschlag durch einen die zylindrische Ausnehmung radial erweiternden Einstich gebildet ist, in den der flanschartige Ringvorsprung der Stellschraube eingreift, oder eine Stufenbohrung, bei der der flanschartige Ringvorsprung der Stellschraube zur Gewindehülse hin an einer radialen Stufe abgestützt ist.
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Des Weiteren kann eine in die Gewindehülse eingebrachte Gewindebohrung für die Stellschraube relativ zur Hülsenachse der Gewindehülse exzentrisch liegen, d.h. die Bohrungsachse der Gewindebohrung bzw. Schraubenachse der Stellschraube parallel zur Hülsenachse der Gewindehülse bzw. Zylinderachse der zylindrischen Ausnehmung liegen.
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Im Interesse einer weiteren Vereinfachung der Montage kann im Grundkörper, wie bereits angedeutet, eine die zylindrische Ausnehmung schneidende Aufnahmetasche eingebracht sein, in der der Schneideinsatz in zwei zueinander senkrecht stehenden Richtung festgelegt aufgenommen ist, und kann der Schneideinsatz in einer zu den beiden Richtungen senkrecht stehenden dritten Richtung an der Keilschräge der Gewindehülse abgestützt sein. Die die Aufnahmetasche begrenzenden Taschenflächen bilden dabei die bereits erwähnte grundkörperseitige Anschlagfläche, an der der Schneideinsatz, in Verschieberichtung der Gewindehülse gesehen, anliegt und die den Schneideinsatz in Einstellrichtung führt.
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Diese Anschlagfläche kann ebenso wie eine weitere grundkörperseitige Anschlagfläche und/oder die Keilschräge der Gewindehülse für eine flächige, punkt- und/oder linienförmige Anlage des Schneideinsatzes ausgelegt sein. Für eine eindeutige Lagefestlegung genügt eine Anlage oder Abstützung des Schneideinsatzes am Grundkörper und an der Gewindehülse in drei Raumrichtungen, d.h. in Richtung der oben erwähnten Längsmittelachse, z.B. Drehachse, des Grundkörpers und in zwei dazu senkrechten Richtungen.
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Grundkörper- und gewindehülsenseitig können hierzu im Besonderen ebene Anschlagflächen vorgesehen sein. Die Aufnahmetasche kann beispielsweise von zwei zueinander rechtwinklig ausgerichteten, ebenen Taschenflächen begrenzt sein, an denen der Schneideinsatz anliegt. Die Aufnahmetasche kann des Weiteren von ebenen Taschenflächen begrenzt sein, an denen der Schneideinsatz formschlüssig anliegt. Unabhängig von der Gestaltung und Ausrichtung der die Aufnahmetasche begrenzenden Taschenflächen kann die Keilschräge der Gewindehülse von einer ebenen Fläche gebildet sein, und kann der Schneideinsatz an der Keilschräge der Gewindehülse flächig anliegen.
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Die erwähnte Aufnahmetasche kann beispielsweise von einer ebenen Bodenfläche und einer ebenen Seitenfläche begrenzt sein. In diesem Fall kann der Schneideinsatz auf der Bodenfläche flächig aufliegen und an der Seitenfläche flächig oder linienförmig anliegen.
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Ein erfindungsgemäßes Zerspanungswerkzeug kann ein stehend oder drehend angetriebenes Zerspanungswerkzeug, beispielsweise ein Dreh- oder Bohrwerkzeug, sein.
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Im Folgenden wird eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Zerspanungswerkzeugs anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert.
- 1 zeigt eine Teilschnittansicht eines vorderen Teils eines erfindungsgemäßen Zerspanungswerkzeugs gemäß einer ersten Ausführungsform in der in 2 durch I-I angegebenen Ebene;
- 2 zeigt in perspektivischer Darstellung von vorne eine Teilschnittansicht des vorderen Teils des Zerspanungswerkzeugs gemäß der ersten Ausführungsform;
- 3 zeigt eine Teilschnittansicht eines vorderen Teils eines Zerspanungswerkzeugs gemäß einer zweiten Ausführungsform;
- 4 zeigt eine Teilschnittansicht eines vorderen Teils eines Zerspanungswerkzeugs gemäß einer dritten Ausführungsform;
- 5 zeigt eine Teilschnittansicht eines vorderen Teils eines Zerspanungswerkzeugs gemäß einer vierten Ausführungsform;
- 6 zeigt eine Teilschnittansicht eines vorderen Teils eines Zerspanungswerkzeugs gemäß einer fünften Ausführungsform;
- 7 zeigt eine Teilschnittansicht eines vorderen Teils eines Zerspanungswerkzeugs gemäß einer sechsten Ausführungsform;
- 8 zeigt eine Querschnittansicht eines zum Stand der Technik zählenden Zerspanungswerkzeugs; und
- 9 zeigt eine Skizze zur Erläuterung einer Einstellvorrichtung des zum Stand der Technik zählenden Zerspanungswerkzeugs.
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Erste Ausführungsform
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Die 1 und 2 zeigen schematisch den vorderen Teil eines erfindungsgemäßen Zerspanungswerkzeugs 100, das in der ersten Ausführungsform als ein drehend oder stehend angetriebenes Glockenwerkzeug ausgebildet ist, das zur Bearbeitung der Außenkontur von Zapfen, Rohrstutzen etc. eingesetzt wird.
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Das Zerspanungswerkzeug 100 weist einen sich entlang einer Längsmittelachse oder Drehachse 101 erstreckenden Grundkörper 102 auf, der an seinem vorderen Ende einen Schneideinsatz 110 trägt. An seinem in den Figuren nicht gezeigten hinteren Ende kann der Grundkörper 102 einen Schaft, z.B. einen HSK- (Hohlschaftkegel), SK- (Steilkegel) oder Zylinderschaft, zur Ankupplung des Zerspanungswerkzeugs 100 an eine in den Figuren nicht gezeigte Werkzeugmaschinenspindel aufweisen.
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Der Schneideinsatz 110, der in der ersten Ausführungsform aus einer Schneidplatte, beispielsweise einer Wendeschneidplatte, gebildet ist, sitzt in einer stirnseitig zugänglichen, winkelig ausgearbeiteten Aufnahmetasche 103, die radial nach innen in eine mittige Bohrung zur Aufnahme des zu bearbeitenden Werkstücks und radial nach außen in eine zylindrische Ausnehmung 104 mündet, in der eine später beschriebene Gewindehülse 122 aufgenommen ist. Der Schneideinsatz 110 ist mittels einer in den Figuren nur schematisch gezeigten Spannschraube 130 flächig gegen eine Bodenfläche 103a der Aufnahmetasche 103 gedrückt. Die Spannschraube 130 durchdringt eine Durchgangsbohrung des Schneideinsatzes 110 im Besonderen so, dass der Schneideinsatz 110 beim Anziehen der Spannschraube 110 zum Einen gegen die Bodenfläche 103a der Aufnahmetasche 103 und zum Anderen gegen eine sich bezüglich der Längsmittelachse oder Drehachse 101 radial erstreckende Seitenfläche 103b der Aufnahmetasche sowie eine in die Gewindehülse 104 eingebrachte Keilschräge 104a gedrückt wird, es in 1 durch Pfeile angegeben ist. Die Seitenfläche 103b kann zur Bodenfläche 103a rechtwinklig angeordnet sein. Die Aufnahmetasche 103 legt durch die Bodenfläche 103a und die Seitenfläche 103b die Lage des Schneideinsatzes 110 am Grundkörper 102 in zwei zueinander senkrechten Richtungen X (Axialrichtung des Zerspanungswerkzeugs 100) und Z (in 1 senkrecht zur Blattebene) eindeutig fest. Die Seitenfläche 103b der Aufnahmetasche 103 erstreckt sich bezüglich der Längsmittelachse oder Drehachse 101 des Zerspanungswerkzeugs 100 in radialer Richtung Y (senkrecht zu X und Z). In der ersten Ausführungsform ist der Schneideinsatz 110 radial nach außen an einer Keilschräge 123 der Gewindehülse 104 abgestützt.
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Da das Zerspanungswerkzeug 100 hauptsächlich zur Feinbearbeitung von Werkstücken eingesetzt wird, ist dafür Sorge zu tragen, dass Toleranzen bei der Herstellung des Schneideinsatzes 110 und/oder der Aufnahmetasche 103 und/oder ein Verschleiß des Schneideinsatzes 110 ausgeglichen werden können. Zu diesem Zweck ist eine für feine Einstellungen ausgelegte Einstellvorrichtung 120 vorgesehen, die nachfolgend beschrieben wird.
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Die Einstellvorrichtung 120 ist zwischen dem Grundkörper 102 und dem Schneideinsatz 110 angeordnet, um die radiale Lage des Schneideinsatzes 110 relativ zum Grundkörper 102, d.h. relativ zur Längsmittelachse oder Drehachse 101, einzustellen. Die Einstellvorrichtung 120 weist hierzu die bereits erwähnte Gewindehülse 122 sowie eine mit der Gewindehülse 122 verschraubte Stellschraube 126 auf.
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Die Gewindehülse 122 ist in der zylindrischen Ausnehmung 104 in Axialrichtung der zylindrischen Ausnehmung 104 verschiebbar angeordnet. In der ersten Ausführungsform ist die Axialrichtung der Gewindehülse 122 bzw. der zylindrischen Ausnehmung 104 parallel zur Axialrichtung des Zerspanungswerkzeugs 100. Die Zylinderachse 104a und Hülsenachse 122a sind parallel zur Längsmittelachse oder Drehachse 101. Des Weiteren zeichnen sich die zylindrische Ausnehmung 104 wie auch die Gewindehülse 122 in der ersten Ausführungsform durch einen in Axialrichtung gesehen kreiszylindrischen Querschnitt auf. Die Gewindehülse 122 ist damit in der zylindrischen Ausnehmung 104 formschlüssig und in Axialrichtung der zylindrischen Ausnehmung 104 verschiebbar aufgenommen. Die Verschiebrichtung VRG der Gewindehülse 122 stimmt mit der Axialrichtung der zylindrischen Ausnehmung 104 überein.
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Die zylindrische Ausnehmung 104 ist in der ersten Ausführungsform eine Grundausnehmung, deren Grund 104b durch einen Einstich 104c radial erweitert ist. Der Einstich 104c dient zur Verankerung eines flanschartigen Ringvorsprungs 127 am Fuß 126b der Stellschraube 126.
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Die Gewindehülse 122 weist eine in Axialrichtung verlaufende Gewindebohrung 124 auf, die bezüglich der Hülsenachse 122a exzentrisch liegt. Die Bohrungsachse 124a der Gewindebohrung 124 und eine Schraubenachse 126a der Stellschraube 126 liegen parallel zur Hülsenachse 122a der Gewindehülse 122 und Zylinderachse 104a der zylindrischen Ausnehmung 104.
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Die in die Gewindebohrung 124 eingeschraubte Stellschraube 126 weist an ihrem Fuß 126b den flanschartigen Ringvorsprung 127 auf, der in den Einstich 104c am Grund 104b der zylindrischen Ausnehmung eingreift und dadurch die Stellschraube 126 in Axialrichtung der zylindrischen Ausnehmung 104 festlegt. An ihrem Kopf 126c weist die Stellschraube 126 eine Schlüsselaufnahme 128, z.B. Innensechskant, zur Aufnahme eines nicht gezeigten Betätigungswerkzeugs auf.
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In die Gewindehülse 122 ist auf der dem Schneideinsatz 110 zugewendeten Seite die oben erwähnte Keilschräge 123 eingebracht, an der der Schneideinsatz 110 flächig abgestützt ist, wie es in den 1 und 2 zu sehen ist. Die Keilschräge 123 ist erfindungsgemäß, in Richtung hin zu dem flanschartigen Ringvorsprung 127 der in die Gewindehülse 122 eingeschraubten Stellschraube 126 gesehen, zur Hülsenachse 122a der Gewindehülse 122 hin geneigt. Dadurch schließt die Keilschräge 123 mit der Seitenfläche 103b der Aufnahmetasche 103 einen spitzen Winkel β ein.
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Zum radialen Ein- oder Nachstellen des Schneideinsatzes 110 erfolgt eine Drehbetätigung der in der zylindrischen Ausnehmung 104 festgelegten Stellschraube 126 in der Weise, dass die Stellschraube 126 in die Gewindehülse 122 eingeschraubt wird. Dadurch wird erreicht, dass die Gewindehülse 122 in die zylindrische Ausnehmung 104 gezogen und der an der Keilschräge 123 abgestützte Schneideinsatz 110 radial nach innen verstellt wird. In 1 ist die Verschieberichtung VRS des Schneideinsatzes 110 mit einem Pfeil angegeben.
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In der ersten Ausführungsform ist der in der Aufnahmetasche 103 angeordnete Schneideeinsatz 110 durch das aus der Keilschräge 123 und der anliegenden Seitenfläche des Schneideinsatzes 110 gebildete Keilgetriebe der Einstellvorrichtung 120 quer zur Hülsenachse 122a oder Verschieberichtung der Gewindehülse 122 verschiebbar.
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Durch die Orientierung der Keilschräge 123 der Gewindehülse 122 so, dass die Keilschräge 123, in Richtung hin zu dem flanschartigen Ringvorsprung 127 der in die Gewindehülse 122 eingeschraubten Stellschraube 126 gesehen, zur Hülsenachse 122a der Gewindehülse 122 hin geneigt ist, oder anders ausgedrückt durch den spitzen Winkel β zwischen der Keilschräge 123 und der Seitenfläche 103b der Aufnahmetasche 103, erfährt der Schneideinsatz selbst bei gelockerter Spannschraube 130 über die Keilschräge 123 noch einen Halt in Richtung der Hülsenachse 122a der Gewindehülse 122, wodurch eine unkontrollierte Bewegung des Schneideinsatzes begrenzt wird. Des Weiteren wird durch die geschilderte Orientierung der Keilschräge 123 erreicht, dass der Schneideinsatz 110 durch den Reibschluss mit der Keilschräge 123 gegen die Seitenfläche 103b der Aufnahmetasche 103 gedrückt wird, wodurch der Schneideinsatz 110 in der Aufnahmetasche 103 ausschließlich verschiebbar angeordnet ist. Positionierungenauigkeiten lassen sich dadurch begrenzen.
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Des Weiteren wird durch das Einschrauben in die Gewindehülse 122 die Stellschraube 126, die durch ihren flanschartigen Ringvorsprung 127 in der zylindrischen Ausnehmung 104 verankert ist, auf Zug belastet und verkleinert sich die Gesamtlänge des aus der Stellschraube und der Gewindehülse gebildeten Getriebetriebs.
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Zweite Ausführungsform
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Die 3 zeigt einen vorderen Teil eines erfindungsgemäßen Zerspanungswerkzeugs 200 gemäß einer zweiten Ausführungsform.
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Das Zerspanungswerkzeug 200 ist beispielsweise ein Aufbohrwerkzeug, bei dem der Schneideinsatz 210 bezüglich der Längsmittelachse oder Drehachse 201 radial nach außen nachstellbar ist. Davon abgesehen entsprechen der Aufbau und die Funktionsweise der die Gewindehülse 222 und Stellschraube 226 aufweisenden Einstellvorrichtung 220 der Einstellvorrichtung 120 des Zerspanungswerkzeugs 100 gemäß der ersten Ausführungsform.
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Dritte Ausführungsform
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Die 4 zeigt einen vorderen Teil eines erfindungsgemäßen Zerspanungswerkzeugs 300 gemäß einer dritten Ausführungsform.
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Das Zerspanungswerkzeug 300 unterscheidet sich von dem Zerspanungswerkzeug 200 gemäß der zweiten Ausführungsform im Wesentlichen lediglich dadurch, dass die Gewindehülse 322 eine bezüglich der Hülsenachse 322a zentrisch ausgebildete Gewindebohrung 324 aufweist, die zylindrische Ausnehmung 304 als eine Durchgangsausnehmung, im Besonderen eine Stufenbohrung, ausgebildet ist, und die Stellschraube 326 mit ihrem flanschartigen Ringvorsprung 327 an einer Stufe 304c abgestützt ist. Die Zylinderachse 304a der zylindrischen Ausnehmung 304, die Hülsenachse 322a der Gewindehülse 322, die Bohrungsachse 324a der Gewindebohrung 324 und die Schraubenachse 326a der Stellschraube 326 fallen daher zusammen. Des Weiteren kann, wie es in 4 gezeigt ist, in einem Abstand zur Stufe 304c einen weiteren Anschlag 305, beispielsweise ein in einer Ringnut 304e eingesetzter Sicherungsring, vorgesehen sein, gegen den die Stellschraube 326 anschlägt, wenn sie aus der Gewindehülse 322 ausgeschraubt, d.h. die Einstellvorrichtung 320 gelöst, oder durch den die Stellschraube 326 auch ohne Verschraubung mit der Gewindehülse 322 in der zylindrischen Ausnehmung 304 gehalten wird.
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Vierte Ausführungsform
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Die 5 zeigt einen vorderen Teil eines erfindungsgemäßen Zerspanungswerkzeugs 400 gemäß einer vierten Ausführungsform.
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Das Zerspanungswerkzeug 400 unterscheidet sich von dem Zerspanungswerkzeug 300 gemäß der dritten Ausführungsform im Wesentlichen lediglich dadurch, dass die zylindrische Ausnehmung 404 eine Grund- oder Durchgangsausnehmung ohne Einstich oder Stufe ist, in die aber ein Anschlag 405 ragt, an dem der flanschartige Ringvorsprung 427 der Stellschraube 426 abgestützt ist. Der beispielsweise aus einem in 5 gezeigten Gewindestift gebildete Anschlag 405 kann zum Zweck der Montage der Stellschraube 426 in die zylindrische Ausnehmung 404 in einer den Grundkörper 402 durchdringenden Bohrung 406 entfernbar oder verstellbar angeordnet sein, wie es in 5 skizziert ist. Alternativ zu dem in 5 gezeigten Gewindestift kann auch ein Sicherungsring (vgl. 4) oder dergleichen vorgesehen sein.
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Fünfte und sechste Ausführungsformen
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Die 6 und 7 zeigen vordere Teile erfindungsgemäßer Zerspanungswerkzeuge 500, 600 gemäß einer fünften bzw. sechsten Ausführungsform.
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Die Zerspanungswerkzeuge 500, 600 unterscheiden sich von den Zerspanungswerkzeugen gemäß der ersten bis vierten Ausführungsform im Wesentlichen lediglich dadurch, dass der in der Aufnahmetasche 503, 603 angeordnete Schneideinsatz 510, 610 nicht mehr quer, sondern schiefwinklig zur Hülsenachse 522a, 622a oder quer zur Verschieberichtung VRG der Gewindehülse 522, 622 verschiebbar ist.
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Bei dem in 6 gezeigten Zerspanungswerkzeug 500 erstreckt sich die Seitenfläche 503b der Aufnahmetasche 503 schiefwinklig zur Längsmittelachse oder Drehachse 501 des Zerspanungswerkzeugs 500, während bei dem in 7 gezeigten Zerspanungswerkzeug 600 die Hülsenachse 622a der Gewindehülse 622 bzw. die Zylinderachse 604a der zylindrischen Ausnehmung 604 schiefwinklig zur Längsmittelachse oder Drehachse 601 des Zerspanungswerkzeugs 600 liegt.
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Weitere Ausführungsformen
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Weitere im Einzelnen nicht näher beschriebene Ausführungsformen ergeben sich für den Fachmann aus verschiedenen Kombination der Anspruchsmerkmale, der in Zusammenhang mit der Würdigung der Ansprüche diskutierten Merkmale und/oder der Merkmale der oben beschriebenen Ausführungsformen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 2146812 B1 [0002, 0006]
