DE102022101208A1

DE102022101208A1 - Device and method for machining a workpiece

Info

Publication number: DE102022101208A1
Application number: DE102022101208.5A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Kalmbach
Original assignee: Homag GmbH
Current assignee: Homag GmbH
Priority date: 2022-01-19
Filing date: 2022-01-19
Publication date: 2023-07-20
Also published as: EP4215326A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bearbeiten eines Werkstücks sowie ein Verfahren zum Bearbeiten eines Werkstücks. Bei einem solchen Werkstück handelt es sich bevorzugt um ein Werkstück aus zumindest abschnittsweise Holz, Holzwerkstoff, Kunststoff oder dergleichen.The invention relates to a device for machining a workpiece and a method for machining a workpiece. Such a workpiece is preferably a workpiece made of wood, wood-based material, plastic or the like, at least in sections.

Description

Technisches Gebiettechnical field

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zum Bearbeiten eines Werkstücks. Bei einem solchen Werkstück handelt es sich bevorzugt um ein Werkstück aus zumindest abschnittsweise Holz, Holzwerkstoff, Kunststoff, Verbundwerkstoff oder dergleichen.The invention relates to a device and a method for machining a workpiece. Such a workpiece is preferably a workpiece made of wood, wood-based material, plastic, composite material or the like, at least in sections.

Stand der TechnikState of the art

Um an einem Beschichtungsmaterial eines Werkstücks mit einer Innenkontur einen vergleichsweise kleinen Innenradius auszubilden (z.B. Griffleistenprofil oder ähnliches), kann ein sogenannter Fingerfräser verwendet werden. Zur Abstützung des Fräsers gegenüber dem Werkstück wird eine Tastrolle verwendet, und der mittels der Tastrolle geführte Fingerfräser wird entlang der Werkstückkontur geführt. Allerdings ist die Nachgiebigkeit am Werkstück beziehungsweise am Beschichtungsmaterial abhängig von der Art des Werkstückmaterials oder des Beschichtungsmaterials (z.B. Papier, Kunststofffolie, Furnier, usw.). Bei weichen oder porösen Holzwerkstoffen (z.B. Spanplatte) ist die Nachgiebigkeit ausgeprägter als bei dichten/harten Werkstoffen (z.B. MDF). Diese Umstände führen dazu, dass auf Grund des von der Tastrolle aufgebrachten Drucks die Tastrolle je nach Werkstückmaterial oder des Beschichtungsmaterial eine andere Relativposition zum Werkstück annimmt.A so-called end mill can be used to form a comparatively small inner radius on a coating material of a workpiece with an inner contour (e.g. grip strip profile or the like). A tracer roller is used to support the milling cutter relative to the workpiece, and the end mill, which is guided by means of the tracer roller, is guided along the contour of the workpiece. However, the flexibility of the workpiece or the coating material depends on the type of workpiece material or the coating material (e.g. paper, plastic film, veneer, etc.). With soft or porous wood-based materials (e.g. chipboard) the resilience is more pronounced than with dense/hard materials (e.g. MDF). These circumstances mean that, due to the pressure applied by the feeler roller, the feeler roller assumes a different position relative to the workpiece, depending on the workpiece material or the coating material.

Um ein optimales Bearbeitungsergebnis bei unterschiedlichen Werkstückarten oder unterschiedlichen Oberflächenbeschichtungen zu erhalten und zu gewährleisten, dass das an der Schmalfläche aufgebrachte Beschichtungsmaterial stets bündig zur Werkstückoberfläche gefräst wird, sollte das Werkzeug oder die Tastrolle mit einem entsprechend angepassten Durchmesser ausgetauscht werden. Dringt der Fräser zu tief in das Werkstück/das Beschichtungsmaterial ein, wird entweder eine größere Tastrolle oder ein kleineres Fräswerkzeug benötigt und entsprechend eingewechselt. Bleibt ein Überstand stehen, wird entweder eine kleinere Tastrolle oder ein größeres Fräswerkzeug eingesetzt.In order to obtain an optimal processing result with different workpiece types or different surface coatings and to ensure that the coating material applied to the narrow surface is always milled flush with the workpiece surface, the tool or the feeler roller should be replaced with a correspondingly adapted diameter. If the milling cutter penetrates too deeply into the workpiece/coating material, either a larger feeler roller or a smaller milling tool is required and changed accordingly. If there is an overhang, either a smaller feeler roller or a larger milling tool is used.

Werkzeuge und Tastrollen in unterschiedlichen Größen vorhalten ist allerdings kostenintensiv. Ferner verursacht die Wechselzeit zusätzliche Rüstzeit.However, keeping tools and feeler rollers in different sizes available is cost-intensive. Furthermore, the changeover time causes additional set-up time.

Als eine Maßnahme kann eine Korrektur über die sogenannte Seitentastung vorgenommen werden, wie diese bei der Vorrichtung der DE 10 2017 130 89 1A1 angewandt wird. Nachteilig bei diesem Vorgehen ist allerdings, dass der Radiusauslauf an der Schmalseite verändert wird und somit ein nicht gewünschtes Design entsteht.As a measure, a correction can be made via so-called page scanning, as is the case with the device in FIG DE 10 2017 130 89 1A1 is applied. The disadvantage of this procedure, however, is that the radius end is changed on the narrow side, resulting in an undesirable design.

Ferner ist aus der DE 10 2010 009 525 A1 eine Vorrichtung zum Bearbeiten von bevorzugt plattenförmigen Werkstücken bekannt, die eine Tastrolle umfasst, deren Durchmesser verstellbar ist. Auch wenn sich diese Vorrichtung bewährt hat, eignet sich diese lediglich für Werkzeuge mit vergleichsweise großem Durchmesser.Furthermore, from the DE 10 2010 009 525 A1 a device for processing preferably plate-shaped workpieces is known, which comprises a feeler roller whose diameter is adjustable. Even if this device has proven itself, it is only suitable for tools with a comparatively large diameter.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Bearbeiten eines Werkstücks bereitzustellen, mit der unterschiedliche Werkstückmaterialien und/oder unterschiedliche Beschichtungsmaterialien in gleichbleibender Qualität bearbeitet werden können und dabei zusätzliche Rüstzeiten vermieden wird.The object of the invention is to provide a device for processing a workpiece, with which different workpiece materials and/or different coating materials can be processed with consistent quality and additional set-up times are avoided in the process.

Anspruch 1 stellt eine entsprechende Vorrichtung bereit. Weitere bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen aufgeführt.Claim 1 provides a corresponding device. Further preferred embodiments are listed in the dependent claims.

Die Vorrichtung zum Bearbeiten eines Werkstücks weist auf: einen Werkzeugkörper, der ein Bearbeitungswerkzeug trägt, und eine Tasteinrichtung, wobei die Tasteinrichtung eingerichtet ist, die Lage des Bearbeitungswerkzeug relativ zum Werkstück zu bestimmen. Das Bearbeitungswerkzeug umfasst zumindest eine radial verstellbare Werkzeugschneide, bevorzugt mehrere radial verstellbare Werkzeugschneiden.The device for machining a workpiece has: a tool body, which carries a machining tool, and a feeler device, the feeler device being set up to determine the position of the machining tool relative to the workpiece. The processing tool comprises at least one radially adjustable cutting edge, preferably a plurality of radially adjustable cutting edges.

Da die zumindest eine Werkzeugschneide verstellbar ist, erlaubt die Vorrichtung bei qualitativ hochwertigem Arbeitsergebnis einen flexiblen Einsatz bei unterschiedlichen Materialien. Eine Vorhaltung von abgestimmten Werkzeugen oder Tasteinrichtungen für unterschiedliche Materialien ist nicht erforderlich. Ferner entfallen Rüstzeiten beim Umstellen auf Bearbeitung mit unterschiedlichen Materialien. Bei kleinen Kantendickenunterschieden (z.B. 1,3mm-1,5mm) kann mit entsprechender Einstellung ein Radiusauslauf zur Schmalfläche hin mit gleicher Qualität bearbeitet werden.Since the at least one cutting edge is adjustable, the device allows flexible use with different materials with high-quality work results. A provision of coordinated tools or feeler devices for different materials is not necessary. There are also no set-up times when changing over to processing with different materials. With small differences in edge thickness (e.g. 1.3mm-1.5mm), a radius run-out towards the narrow surface can be processed with the same quality with the appropriate setting.

Ferner wird durch die Ausgestaltung eine Austauschbarkeit einzelner Werkzeugschneide(n) bei Verschleiß oder Beschädigung gewährleistet.Furthermore, the design ensures that individual tool cutting edges can be replaced in the event of wear or damage.

Formfräsaggregate mit standardisiertem Werkzeugdurchmesser z.B. D=70mm können mit der oben genannten Werkzeugtechnik entsprechend für die Bearbeitung unterschiedlicher Materialien und unterschiedlichen Profilen ohne Verstellung der Tasteinrichtung bei gleichbleibender Qualität bearbeitet werden.Form milling units with a standardized tool diameter, e.g. D=70mm, can be machined with the above-mentioned tool technology for the processing of different materials and different profiles without adjusting the feeler device while maintaining the same quality.

Durch die Verstellbarkeit in radialer Richtung kann die Werkzeugschneide im Wesentlichen senkrecht zu einer Achse der Vorrichtung verstellt werden. Auf diese Weise lässt sich der Wirkbereich der Werkzeugschneide in radialer Richtung ändern.Due to the adjustability in the radial direction, the cutting edge of the tool can be adjusted essentially perpendicular to an axis of the device. In this way, the effective range of the tool cutting edge can be changed in the radial direction.

Die Werkzeugschneide kann derart verstellt werden, dass ein Werkzeugbasisdurchmesser verändert wird. Somit kann eine optimale Einstellung der Vorrichtung erfolgen.
Der Werkzeugbasisdurchmesser ist der Durchmesser der Werkzeugschneide, der für die Programmierung der Steuerung der Bearbeitungsvorrichtung als Referenzdurchmesser der Werkzeugschneide angesetzt wird. In Kombination mit dem Durchmesser der Tasteinrichtung kann auf diese Weise die Lage der Werkzeugschneide zur Tasteinrichtung und damit zur Oberfläche des Werkstücks definiert werden. Wird die Werkzeugschneide somit in radialer Richtung verschoben, ändert sich der Werkzeugbasisdurchmesser.The cutting edge of the tool can be adjusted in such a way that a tool base diameter is changed. Thus, an optimal setting of the device can take place.
The tool base diameter is the diameter of the tool edge, which is set as the reference diameter of the tool edge for the programming of the control of the machining device. In this way, in combination with the diameter of the feeler device, the position of the cutting edge of the tool relative to the feeler device and thus to the surface of the workpiece can be defined. If the tool cutting edge is thus shifted in the radial direction, the tool base diameter changes.

Es ist bevorzugt, dass die Werkzeugschneide mit einer Feder in radialer Richtung vorgespannt ist. Damit wirkt die Vorspannung in Richtung der Fliehkräfte beim Drehen der Schneide um eine Drehachse.It is preferred that the cutting edge of the tool is prestressed in the radial direction with a spring. The preload thus acts in the direction of the centrifugal forces when the cutting edge rotates about an axis of rotation.

Es ist bevorzugt, dass die Vorrichtung einen in Richtung einer Achse des Werkzeugkörpers verschiebbaren Verstellkörper, der einen sich verändernden Innendurchmesser, insbesondere einen Innenkonus, aufweist, wobei die Werkzeugschneide(n) gegen welchen Innendurchmesser des Verstellkörpers gedrückt wird (werden). Somit kann durch axiales Verschieben des Verstellkörpers eine radiale Bewegung der Werkzeugschneide(n) bewirkt werden.It is preferred that the device has an adjustment body that can be displaced in the direction of an axis of the tool body and has a changing inner diameter, in particular an inner cone, with the tool cutting edge(s) being pressed against the inner diameter of the adjustment body. A radial movement of the cutting edge(s) can thus be brought about by axial displacement of the adjustment body.

Es ist gemäß einer weiteren Ausführungsform vorgesehen, dass das Bearbeitungswerkzeug ein Fräser ist, der bevorzugt einen Durchmesser ≤ 20 mm, insbesondere ≤ 15 mm, aufweist, sodass vergleichswiese filigrane Bearbeitungsvorgänge durchgeführt werden können. Insbesondere handelt es sich bei dem Fräser um einen Fingerfräser.According to a further embodiment, it is provided that the machining tool is a milling cutter, which preferably has a diameter of ≦20 mm, in particular ≦15 mm, so that comparatively delicate machining processes can be carried out. In particular, the milling cutter is an end mill.

Die die Tasteinrichtung kann am Werkzeugkörper angebracht sein, um eine äußerst kompakte Vorrichtung mit präziser Führung des Bearbeitungswerkzeuges bereitzustellen. Gemäß einer Modifikation kann die Tasteinrichtung jedoch auch separat vom Werkzeugkörper vorgesehen sein.The feeler device can be attached to the tool body in order to provide an extremely compact device with precise guidance of the machining tool. According to a modification, however, the feeler device can also be provided separately from the tool body.

Die Tasteinrichtung kann durch ein oder mehrere Kugellager ausgebildet sein, dessen oder deren Außenring einen Außendurchmesser der Tasteinrichtung bildet. Diese Art der Tasteinrichtung hat sich als besonders langlebig und präzise herausgestellt.The feeler device can be formed by one or more ball bearings, the outer ring of which forms an outer diameter of the feeler device. This type of sensing device has proven to be particularly durable and precise.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Werkzeugkörper einen Werkzeugaufnahmeabschnitt und einen Tasteinrichtung-Aufnahmeabschnitt auf, wobei ein Durchmesser des Tasteinrichtung-Aufnahmeabschnitt kleiner ist als ein Durchmesser des Werkzeugaufnahmeabschnitts. Somit kann die Tasteinrichtung, die am Tasteinrichtung-Aufnahmeabschnitt angeordnet ist, gegen den zwischen dem Werkzeugaufnahmeabschnitt und einen Tasteinrichtung-Aufnahmeabschnitt ausgebildeten Absatz geschoben/gedrückt werden.According to a further embodiment, the tool body has a tool receiving section and a feeler device receiving section, with a diameter of the feeler device receiving section being smaller than a diameter of the tool receiving section. Thus, the tactile device, which is arranged on the tactile device receiving section, can be pushed/pressed against the step formed between the tool receiving section and a tactile device receiving section.

An einem Endabschnitt des Werkzeugkörpers kann ein Anbringungsbereich zur Aufnahme eines Befestigungselements vorgesehen sein, um die Tasteinrichtung zu befestigen. Insbesondere ist ein Gewinde zur Aufnahme einer Mutter zum Befestigen der Tasteinrichtung vorgesehen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform handelt es sich um ein selbstsicherndes Gewinde. Ferner kann ein Sicherungsring als Befestigungselement zum Befestigen der Tasteinrichtung vorgesehen werden.At an end portion of the tool body, there may be provided a mounting portion for receiving a fastener for mounting the tactile device. In particular, a thread is provided for receiving a nut for fastening the feeler device. According to a further embodiment, it is a self-locking thread. Furthermore, a locking ring can be provided as a fastening element for fastening the feeler device.

Der Werkzeugkörper kann eine Aufnahme aufweisen, insbesondere eine HSK-Aufnahme, um die Vorrichtung sicher an einer Bearbeitungsmaschine befestigen zu können. Gemäß einer anderen Ausführungsform ist eine zylindrische Welle, beispielsweise mit einer Keilnut, zur Befestigung der Vorrichtung an einer Bearbeitungsmaschine vorgesehen.The tool body can have a mount, in particular an HSK mount, in order to be able to securely fasten the device to a processing machine. According to another embodiment, a cylindrical shaft, for example with a keyway, is provided for fastening the device to a processing machine.

Die Werkzeugschneide oder Werkzeugschneiden kann/können eine konisch verlaufende, mit Radius versehene Außenfläche aufweisen. Da die Werkzeugschneide verstellbar ist, können je nach Position einer solchen Schneide beispielsweise unterschiedliche Durchmesser und/oder Radien gefräst werden.The tool blade or blades may have a tapered, radiused outer surface. Since the cutting edge of the tool is adjustable, different diameters and/or radii can be milled, for example, depending on the position of such a cutting edge.

Das Fräswerkzeug, insbesondere dessen WerkzeugBasisdurchmesser, kann entsprechend der Nachgiebigkeit der Tasteinrichtung im Werkstück und/oder der Oberflächenbeschichtung und/oder der Schutzfolie so eingestellt, dass die Kante immer bündig und ohne Deckschichtverletzung am Werkstück gefräst wird. Die das Fräswerkzeug abstützende Tasteinrichtung muss bei sich ändernden Randbedingungen nicht gewechselt werden. Somit können Rüstzeiten vermieden und die Produktivität gesteigert werden.The milling tool, in particular its tool base diameter, can be adjusted according to the flexibility of the scanning device in the workpiece and/or the surface coating and/or the protective film so that the edge is always milled flush and without damaging the top layer on the workpiece. The scanning device supporting the milling tool does not have to be changed when the boundary conditions change. Set-up times can thus be avoided and productivity increased.

Ferner wird eine Bearbeitungsmaschine mit einem Bearbeitungsaggregat bereitgestellt, wobei das Bearbeitungsaggregat eine Vorrichtung gemäß einem der vorangegangenen Aspekte aufweist. Bei einer solchen Bearbeitungsmaschine kann es sich insbesondere um eine Holzbearbeitungsmaschine handeln.Furthermore, a processing machine with a processing unit is provided, the processing unit having a device according to one of the preceding aspects. Such a processing machine can in particular be a woodworking machine.

Gemäß einer weiteren Zielrichtung wird ein Verfahren zum Bearbeiten eines Werkstücks mit einer Vorrichtung vorgeschlagen, wobei die Vorrichtung einen Werkzeugkörper, der ein Bearbeitungswerkzeug trägt, und eine Tasteinrichtung aufweist. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: Anlegen der Tasteinrichtung an einer Werkstückoberfläche, Bearbeiten des Werkstücks mit einer Werkzeugschneide (21) des Bearbeitungswerkzeugs, und Verstellen der Werkzeugschneide des Bearbeitungswerkzeugs.According to a further objective, a method for machining a workpiece with a device is proposed, the device having a tool body that carries a machining tool and a feeler device. The method comprises the following steps: placing the feeler device on a workpiece surface, machining the workpiece with a cutting edge (21) of the machining tool, and adjusting the cutting edge of the machining tool.

Im Rahmen des Verfahrens kann die Vorrichtung eine Ausgestaltung gemäß einem der zuvor genannten Aspekte aufweisen. Ferner ist es bevorzugt, dass die Schritte in der genannten Reihenfolge ausgeführt werden.Within the scope of the method, the device can have an embodiment according to one of the previously mentioned aspects. Furthermore, it is preferred that the steps are carried out in the order mentioned.

Figurenlistecharacter list

1 12 shows a sectional view of a machining device according to an embodiment of the invention.
2a shows a perspective view of FIG 1 processing device shown.
2 B 12 is a plan view of the machining device according to the embodiment.

Beschreibung einer bevorzugten AusführungsformDescription of a preferred embodiment

Gleiche Bezugszeichen, die in verschiedenen Figuren aufgeführt sind, benennen identische, einander entsprechende, oder funktionell ähnliche Elemente.The same reference symbols that are listed in different figures designate identical, corresponding, or functionally similar elements.

Eine Bearbeitungsvorrichtung 1 gemäß der Ausführungsform wird zum Bearbeiten von Werkstücken aus beispielsweise Holz oder Holzwerkstoff eingesetzt, die mit einem Beschichtungsmaterial versehen sind.A processing device 1 according to the embodiment is used for processing workpieces made of, for example, wood or wood-based material, which are provided with a coating material.

Die Bearbeitungsvorrichtung 1 umfasst einen Werkzeugkörper 10, der einen Aufnahmeabschnitt 11 (hier: HSK25R-Aufnahme) zur Aufnahme des Werkzeugkörpers 10 an einer entsprechenden Schnittstelle einer Bearbeitungsmaschine aufweist. An einem Außenumfangsabschnitt des Werkzeugkörpers 10 ist ein Außengewinde 10a vorgesehen, in das ein Innengewinde 15a eines Verstellkörpers 15 eingreift. Der Verstellkörper 15 erstreckt sich entlang eines Außenumfangs des Werkzeugkörpers 10 und weist an einem - vom Innengewinde betrachtet - entgegengesetzten Ende einen Innenkonus 15b auf. Das Innengewinde 15a ist als selbstsicherndes Gewinde ausgebildet, sodass der Verstellkörper 15 in Position gehalten werden kann.The processing device 1 comprises a tool body 10 which has a receiving section 11 (here: HSK25R receptacle) for receiving the tool body 10 at a corresponding interface of a processing machine. An external thread 10a is provided on an outer peripheral section of the tool body 10, in which an internal thread 15a of an adjustment body 15 engages. The adjusting body 15 extends along an outer circumference of the tool body 10 and has an opposite end--as viewed from the internal thread--an inner cone 15b. The internal thread 15a is designed as a self-locking thread, so that the adjustment body 15 can be held in position.

Der Werkzeugkörper 10 hat einen Werkzeugaufnahmeabschnitt 12 sowie einen Tasteinrichtung-Aufnahmeabschnitt 13, wobei ein Durchmesser des Tasteinrichtung-Aufnahmeabschnitt 13 kleiner ist als ein Durchmesser des Werkzeugaufnahmeabschnitts 12. An einem Endabschnitt des Werkzeugkörpers, der an den Tasteinrichtung-Aufnahmeabschnitt 13 angrenzt, ist ein Gewinde 14 vorgesehen.The tool body 10 has a tool receiving section 12 and a feeler receiving section 13, with a diameter of the feeler receiving section 13 being smaller than a diameter of the tool receiving section 12. On an end section of the tool body, which adjoins the feeler receiving section 13, there is a thread 14 intended.

Am Tasteinrichtung-Aufnahmeabschnitt 13 ist eine Tasteinrichtung 30 vorgesehen. Die Tasteinrichtung umfasst ein erstes Kugellager 31 und ein zweites Kugellager 32. Zur Befestigung der Tasteinrichtung 30 am Werkzeugkörper 10 ist eine Mutter 34 (Befestigungselement) vorgesehen, deren Innengewinde in das Gewinde 14 eingreift. Die Mutter 34 wird gegen eine Scheibe 33 gedrückt, die wiederum mit dem zweiten Kugellager 32 in Kontakt ist. Das erste Kugellager 31 und das zweite Kugellager 32 werden durch eine Drehbewegung der Mutter 34 gegen einen Absatz des Werkzeugkörpers 10 geschoben und somit am Werkzeugkörper 10 befestigt.A tactile device 30 is provided on the tactile device accommodating section 13 . The feeler device comprises a first ball bearing 31 and a second ball bearing 32 . A nut 34 (fastening element) is provided for fastening the feeler device 30 to the tool body 10 , the internal thread of which engages in the thread 14 . The nut 34 is pressed against a washer 33 which in turn is in contact with the second ball bearing 32 . The first ball bearing 31 and the second ball bearing 32 are pushed against a shoulder of the tool body 10 by a rotary movement of the nut 34 and are thus fastened to the tool body 10 .

Gemäß einer Modifikation ist anstelle der beschriebenen Mutter 34 ein Sicherungsring als Befestigungselement vorgesehen.According to a modification, instead of the nut 34 described, a retaining ring is provided as a fastening element.

Die Bearbeitungsvorrichtung 1 weist ferner einen Fräser (Bearbeitungswerkzeug) 20 auf, der mehrere Werkzeugschneiden 21 umfasst. Die Werkzeugschneiden 21 sind entlang jeweils einer senkrecht zu einer Achse A des Werkzeugkörpers 10 verlaufenden Führung 22, die beispielsweise als T-Führung oder Schwalbenschwanzführung ausgebildet ist, relativ zum Werkzeugkörper 10 bewegbar.The machining device 1 also has a milling cutter (machining tool) 20 which comprises a plurality of tool cutting edges 21 . The tool cutting edges 21 can be moved relative to the tool body 10 along a guide 22 that runs perpendicular to an axis A of the tool body 10 and is designed, for example, as a T-guide or dovetail guide.

Die Werkzeugschneiden 21 können mit unterschiedlichen Profilen ausgeführt sein, zum Beispiel Radien R2, R1,5, R1 und/oder einer Fase F20°, F45°, sowohl in gleichen oder unterschiedlichen Basisdurchmessern.The tool cutting edges 21 can be designed with different profiles, for example radii R2, R1.5, R1 and/or a chamfer F20°, F45°, both with the same or different base diameters.

In einer Ausnehmung jeder der Werkzeugschneiden 21 ist eine Feder 25 aufgenommen, die die jeweilige Werkzeugschneide 21 in einer zur Achse A im Wesentlichen senkrechten Richtung nach Außen gegen den Innenkonus 15b des Verstellkörpers 15 drückt. Durch die Feder 25 ist die jeweilige Schneide 25 in einem vorgespannten Zustand gegen den Innenkonus 15b gedrückt.A spring 25 is accommodated in a recess of each of the tool cutting edges 21 and presses the respective tool cutting edge 21 outwards against the inner cone 15b of the adjustment body 15 in a direction essentially perpendicular to the axis A. The spring 25 presses the respective cutting edge 25 in a prestressed state against the inner cone 15b.

Die Werkzeugschneiden 21 weisen jeweils einen Werkzeugbasisdurchmesser 21a auf. Der Werkzeugbasisdurchmesser ist dabei derjenige Durchmesser der Schneide 21, der für die Programmierung der Steuerung der Bearbeitungsvorrichtung als Referenzdurchmesser der Schneide 21 angesetzt wird und in Kombination mit dem Durchmesser der Tasteinrichtung 30 zu sehen ist, da hierdurch auch die Lage der Werkzeugschneide 21 zur Tasteinrichtung 30 definiert wird. Wird die Werkzeugschneide 21 somit in radialer Richtung verschoben, ändert sich damit auch der Werkzeugbasisdurchmesser 21a.The tool cutting edges 21 each have a tool base diameter 21a. The tool base diameter is the diameter of the cutting edge 21 that is set as the reference diameter of the cutting edge 21 for programming the control of the machining device and can be seen in combination with the diameter of the scanning device 30, since this also defines the position of the tool cutting edge 21 in relation to the scanning device 30 becomes. Will the tool cutting edge 21 is thus shifted in the radial direction, which also changes the tool base diameter 21a.

Das Bearbeitungswerkzeug 20 und die Tasteinrichtung 30 können in unterschiedlichen Durchmessergrößen ausgebildet sein, beispielsweise von als Fingerfräser mit einem Durchmesser von D=9mm bis zu einem Werkzeugdurchmesser (für ein Formfräsen) von beispielsweise D=70mm. Die Tasteinrichtung ist in einem hierzu entsprechenden Durchmesserbereich ausgewählt.The processing tool 20 and the feeler device 30 can be designed with different diameter sizes, for example as an end milling cutter with a diameter of D=9 mm up to a tool diameter (for a form milling) of, for example, D=70 mm. The feeler device is selected in a diameter range that corresponds to this.

Zur Verstellung der Werkzeugschneiden 21 wird der Verstellkörper 15 um die Achse A gedreht, sodass der Verstellkörper 15 in Richtung der Achse A verschoben wird. Durch die Änderung der Position des Innenkonus 15b des Verstellkörpers 15 wird die Schneide 21 je nach Drehrichtung des Verstellkörpers 15 somit relativ zur Achse A nach innen oder nach außen bewegt.To adjust the tool cutting edges 21, the adjustment body 15 is rotated about the axis A, so that the adjustment body 15 is displaced in the direction of the axis A. By changing the position of the inner cone 15b of the adjustment body 15, the cutting edge 21 is thus moved inwards or outwards relative to the axis A, depending on the direction of rotation of the adjustment body 15.

Der Verstellkörper 15 hat einen Nonius, um den radialen Verstellweg ablesen zu können (z.B. Verdrehung um einen Strich entspricht 1/100mm im Werkzeugbasisdurchmesser) . Am Werkzeugkörper 10 ist eine Markierung zur Übereinstimmung der Noniusstriche am Verstellkörper 15 beim Verstellen angebracht. Wird der Verstellkörper 15 nach links verdreht, verkleinert sich der Werkzeugdurchmesser. Wird der Verstellkörper 15 nach rechts verdreht, vergrößert sich der Werkzeugdurchmesser.The adjustment body 15 has a vernier scale in order to be able to read the radial adjustment path (e.g. rotation by one line corresponds to 1/100 mm in the tool base diameter). A mark is attached to the tool body 10 to match the vernier lines on the adjustment body 15 when adjusting. If the adjusting body 15 is turned to the left, the tool diameter is reduced. If the adjustment body 15 is rotated to the right, the tool diameter increases.

Zur manuellen Verstellung hat der Verstellkörper 15 eine erste Schlüsselfläche 16 und der Werkzeugkörper 10 eine zweite Schlüsselfläche 17 zum Gegenhalten. Im eingebauten Zustand der Vorrichtung (zum Beispiel in einer Motorspindel) kann der Werkzeugkörper 10 mit einem Innensechskantschlüssel gegengehalten werden.For manual adjustment, the adjustment body 15 has a first key face 16 and the tool body 10 has a second key face 17 for counter-holding. In the installed state of the device (for example in a motor spindle), the tool body 10 can be held against with an Allen key.

Die Verstellung der Werkzeugschneiden 21 erfolgt gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel durch eine manuelle Drehung des Verstellkörpers 15. Gemäß einer Modifikation kann der Verstellkörper 15 mit einem Antrieb verstellt werden, um die Position der Werkzeugschneiden 21 einzustellen. Der Antrieb kann motorisch, hydraulisch, pneumatisch oder elektrisch erfolgen.According to the present exemplary embodiment, the tool cutting edges 21 are adjusted by manually rotating the adjusting body 15. According to a modification, the adjusting body 15 can be adjusted with a drive in order to adjust the position of the tool cutting edges 21. The drive can be motorized, hydraulic, pneumatic or electric.

Es ist für den Fachmann ersichtlich, dass einzelne, jeweils in verschiedenen Ausführungsformen beschriebene Merkmale auch in einer einzigen Ausführungsform umgesetzt werden können, sofern sie nicht strukturell inkompatibel sind. Gleichermaßen können verschiedene Merkmale, die im Rahmen einer einzelnen Ausführungsform beschrieben sind, auch in mehreren Ausführungsformen einzeln oder in jeder geeigneten Unterkombination vorgesehen sein.It is obvious to a person skilled in the art that individual features that are each described in different embodiments can also be implemented in a single embodiment, provided they are not structurally incompatible. Likewise, various features that are described in a single embodiment may also be provided in multiple embodiments, individually or in any suitable sub-combination.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

DE 102017130891 A1 [0005]
DE 102010009525 A1 [0006]

Claims

Device (1) for machining a workpiece, comprising: a tool body (10) which carries a machining tool (20), and a sensing device (30), the sensing device being set up to determine the position of the machining tool (20) relative to the workpiece , characterized in that the machining tool (20) has at least one radially adjustable cutting edge (21).

Device (1) according to claim 1 , The cutting edge (21) being adjustable in such a way that a tool base diameter (21a) of the cutting edge (21) is changed.

Device (1) according to one of the preceding claims, in which the cutting edge (21) of the tool is prestressed in the radial direction by a spring (25).

Device (1) according to one of the preceding claims, further comprising an adjusting body (15) which can be displaced in the direction of an axis (A) of the tool body (10) and has a changing inner diameter, in particular an inner cone (15b), the tool cutting edge ( 21) is pressed against the inner diameter of the adjustment body.

Device (1) according to one of the preceding claims, wherein the processing tool (20) is a milling cutter which preferably has a diameter of ≦20 mm, in particular ≦15 mm.

Device (1) according to one of the preceding claims, wherein the sensing device (30) is attached to the tool body (10).

Device (1) according to one of the preceding claims, wherein the feeler device (30) has one or more ball bearings (31, 32), the outer ring of which forms an outer diameter of the feeler device (30).

Device (1) according to one of the preceding claims, wherein the tool body (10) has a tool receiving section (12) and a feeler device receiving section (13), wherein a diameter of the feeler device receiving section (13) is smaller than a diameter of the tool receiving section (12 ).

Device (1) according to one of the preceding claims, wherein an attachment area for receiving a fastening element is provided on an end section of the tool body (10), in particular a thread (14) for receiving a nut (34) for fastening the sensing device (30), or a locking ring.

Device (1) according to one of the preceding claims, wherein the tool body (10) has a mount (11), in particular an HSK mount (11) or a cylindrical shaft, for example with a keyway, for fastening the device (1) to a processing machine .

Apparatus (1) according to any one of the preceding claims, wherein the tool blade (21) has a tapered radiused outer surface.

Processing machine with a processing unit which has a device (1) according to one of the preceding claims.

Method for machining a workpiece with a device (1) which has a tool body (10) which carries a machining tool (20) and a feeler device (30), comprising the steps: placing the feeler device (30) on a workpiece surface, Machining the workpiece with a cutting edge (21) of the machining tool (20), and Adjusting the cutting edge (21) of the machining tool (20).