DE1295968B - Werkzeughalter mit einem einen Schneidkoerper aufnehmenden Einsatz - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen Werkzeughalter mit schlitz des Abstützkörpers durchgreifende Schraube, einem einen Schneidkörper aufnehmenden Einsatz, die gegen unbeabsichtigtes Drehen gesichert ist, z. B. der in einer am Kopf des Halterschaftes vorge- durch einen auf ihren Schaft einwirkenden elastisehenen Aussparung einstellbar angeordnet ist. sehen Einsatz, mit beliebig einstellbarer Andrück-

Es sind Stahlhalter bekannt, deren Einsätze außer- 5 kraft verbunden.

halb der Werkzeugmaschine in einer Einstellehre In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele des

derart eingestellt werden können, daß der Schneid- Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigt körper in der gewünschten Lage justiert wird, um Fig. 1 eine Seitenansicht eines herkömmlichen

den Einsatz mit sehr geringem Zeitaufwand ohne Werkzeughalters, jedes Nachjustieren an auf dem betreffenden Halter- io F i g. 2 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen körper der Werkzeugmaschine, z. B. auf der Auf- Werkzeughalters,

spannfläche einer Bohrstange, befestigen zu können Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie3-3 in Fig. 2,

und dadurch die Totzeit der Maschine auf ein Mini- F i g. 4 einen Schnitt nach der Linie 4-4 in F i g. 2,

mum zu beschränken. Bekannte Werkzeughalter F i g. 5 einen Schnitt nach der Linie 5-5 in F i g. 4,

dieser Art weisen jedoch häufig keine so große 15 F i g. 6 eine Vorrichtung zur Befestigung des Präzision bzw. Sicherheit der Beibehaltung der ge- Halters an einer Bohrstange,

wünschten Lage des Schneidkörpers nach dem Auf- Fig. 7 eine andere Befestigungsvorrichtung für

bringen des Einsatzes auf den betreffenden Werk- den gleichen Zweck,

zeugträger der Maschine auf, daß ein Nachjustieren F i g. 8 eine abgeänderte Einzelheit des in F i g. 2

des Schneidkörpers bei auf dem Werkzeugträger der ao gezeigten Halters,

Maschine aufgespanntem Einsatz völlig unnötig Fig. 9 einen Schnitt nach der Linie 9-9 in Fig. 2.

wäre. In Fig. 1 ist ein herkömmlicher Werkzeughalter

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese 10 dargestellt, der auf einem Sitz in einer Bohrstange Nachteile zu vermeiden. Sie besteht in der Haupt- U od. dgl. aufgespannt ist. Der Halter ist mit einem sache darin, daß bei einem Werkzeughalter der ein- 25 Schneideinsatz 12 versehen, der eine radial abgangs angegebenen Art der Einsatz aus einem auf stehende Schneidkante 12 α aufweist. Der Halter 10 der Sitzfläche der Aussparung zur Anlage kommen- ist mit einer Schraube 14 aufgespannt, und die den keilförmigen Abstützkörper und einem den radiale Stellung des Einsatzes 12 mit Bezug auf die Schneidkörper aufnehmenden, auf der Keilfläche des Drehachse 16 ist mit Hilfe einer Einstellschraube 13 Abstützkörpers verschiebbaren, keilförmigen Halter- 30 einstellbar, die sich in einem Gewinde im Halter 10 körper besteht, der mittels einer im Halterkörper ge- dreht und sich mit ihrem einen Ende gegen die lagerten und an dem Abstützkörper angreifenden Längsabstützfläche 17 in der Stange abstützt. Das Einstellvorrichtung in Längsrichtung relativ zum Ab- der Schraube 13 abgekehrte Ende des Halterkörpers Stützkörper verschiebbar und feststellbar ist und zu- ruht gegen die Abstützfläche 17 am Punkt 19 auf. sammen mit dem Abstützkörper als Aufspanneinheit 35 Die axiale Stellung des Halters 10 kann mit Hilfe am Halterschaft längseinstellbar und mit dem einer Schraube 15 eingestellt werden, die sich gegen Halterschaft fest verbindbar ist. eine Querfläche 18 der Bohrstange abstützt.

Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Aus- Ein Halter dieser Art hat verschiedene Nachteile,

bildung des Einsatzes, bei dem das Einstellen durch Wenn die Klemmschraube 14 festgezogen wird, wird gegenseitige Verschiebung der beiden Hauptteile des 40 der Halter zwischen dem Abstützpunkt 19 und der Einsatzes, die mit Keilflächen gegeneinander an- Schraube 13 durchgebogen, so daß der Einsatz radial liegen, erfolgt, wird ein sehr genaues Einstellen des bewegt wird. Die Einstellschraube 13 wird durch die Schneidkörpers in einer Einstellehre bei einfacher Einspannschraube 14 gegen die Fläche 17 mit einem Handhabung der Einstellvorrichtung erreicht. Ferner vergleichsweise hohen spezifischen Flächendruck geist eine Deformierung eines der Konstruktionsteile 45 drückt, so daß diese Fläche verformt wird. Diese des Einsatzes, die zu einer Lageänderung des Verformung kann durch Einsetzen von Zwischen-Schneidkörpers gegenüber seiner Soll-Lage führen legscheiben zwischen der Schraube 13 und der würde, beim Aufspannen des Einsatzes auf seinem Fläche 17 vermieden werden, jedoch wird natürlich Träger mit Sicherheit vermieden. durch solche Zwischenlegscheiben zusätzlich zu dem

Vorzugsweise weist die Einstellvorrichtung einen 5° Spiel der Schraube die Genauigkeit bei einer Vorausim Halterkörper gelagerten Wellenstummel auf, der einstellung verringert. Für eine hohe Genauigkeit ist mit einem exzentrisch angeordneten Ansatz in eine es daher erforderlich, eine endgültige Einstellung Quernut des Abstützkörpers eingreift. nach dem Aufspannen des Halters auf die Stange

Der Ansatz des Wellenstummels ist zweckmäßig durchzuführen.

konisch, die Quernut des Abstützkörpers hat ent- 55 Bei dem in F i g. 2 dargestellten Halter sind diese sprechend dem Konuswinkel abgeschrägte Seiten- Nachteile vermieden. Der Einsatz 29 ist an einer flächen, und auf dem Wellenstummel ist eine ein Stange 31 auf einem Sitz befestigt, der durch eine Spiel zwischen dem Ansatz und der Quernut be- Längsfläche 39 und eine Querfläche 40 a gebildet seitigende Druckfeder angeordnet. wird. An seinem unteren Teil, gesehen in Fig. 2,

Der Einsatz ist vorteilhaft mittels einer Spann- 60 trägt der Halter einen Schneideinsatz 32, vorzugsschraube aufspannbar, die mit der Abstützfläche und weise aus Sinterhartmetall, Sinteroxyden od. dgl., der der Keilfläche des Abstützkörpers gleich große in der üblichen Weise durch mechanische Einspann-Winkel einschließt. elemente befestigt ist, die aus einer Einspann-

Der Keilwinkel des Abstützkörpers kann bis zu schraube 33 und aus einer Einspannplatte 34 be-12° betragen. 65 stehen. Zwischen der Einspannplatte und dem

Zwecks Erleichterung des Einstellens und Siehe- Schneideinsatz befindet sich ein Spanbrecher 35, der rung der Einstellage sind der Halterkörper und der je nach den Umständen weggelassen werden kann. Abstützkörper zweckmäßig durch eine einen Längs- Der Einsatz 29 ist an der Stange 31 mit Hilfe einer

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Schraube 36 befestigt. Zwischen dem Einsatz und Platte 52 einen Druck ausübt. Der konische Ansatz der Abstützfläche 39 an der Stange befindet sich ein 53 wird daher durch die Feder in die passend ge-Abstützkörper 37, der die Form eines Keils hat und formte Nut 54 gedrückt, wodurch jedes Spiel zwimit Bezug auf den Halterkörper 30 mit Gleitflächen- sehen dem Ansatz 53 und der Nut 54 ausgeschaltet kontakt gleitbar ist, der durch eine Fläche 38 α am 5 ist. Am entgegengesetzten Ende des Wellenstummels Halterkörper und eine Gegenfläche 38 b am Abstütz- 50 ist eine Ausnehmung 56 vorgesehen, so daß die körper gebildet wird. Der Abstützkörper liegt an Welle mit Hilfe eines Schlüssels gedreht werden seinem Sitz an der Stange mittels einer Abstützfläche kann. Wenn die Welle gedreht wird, bewegt der An-39 b an einer Abstützgegenfläche 39 α der Stange an. satz 53 den Abstützkörper 37 am Halterkörper 30, Die Fläche 39 α ist ein genau fertigbearbeiteter Teil io wodurch die Abstützfläche 39 b dem Schneideinsatz der Längsfläche 39 des Sitzes für den Einsatz. Alle 32 angenähert bzw. von diesem weiter entfernt wer-Flächen 38 a, 38 b, 39 α und 39 b müssen natürlich den kann.

genau endbearbeitet sein, um die gewünschte hohe Die Schraube 36 zum Halten des Halters an der

Genauigkeit zu erzielen. Die Flächen 38 b und 39 & Stange 31 ist mit ihrem Kopf in einer Längsstehen in einem Winkel zueinander und bilden die 15 ausnehmung 60 im Halterkörper versenkt und quer beiden Keilflächen des Abstützkörpers. Der hintere durch einen Längsschlitz 61 im Halterkörper und Teil des Abstützkörpers 37 weist eine Ausnehmung einem ähnlichen Schlitz 62 im Abstützkörper 37 ge-44 α auf, in die ein vorstehender Teil 44 b des Halter- führt, so daß der Einsatz 29 einschließlich des Abkörpers 30 (F i g. 2 und 9) eintritt, und eine längs- Stützkörpers 37 in der axialen Richtung mit Hilfe gerichtete Schraube 40 tritt in den Halterkörper ao der Schraube 40 verstellt werden kann,
längs des vorstehenden Teils ein. Diese Schraube Es ist wichtig, daß der Abstützkörper 37 selbststützt sich gegen die Querfläche 40 α der Stange ab sichernd ist, d. h., daß kein Gleiten unter der und kann zur Verstellung der axialen Stellung des Wirkung der Einspannkraft der Schraube 36 statt-Halters gedreht werden. finden soll. Um diese Bedingung zu erfüllen, hat es

Die Flächen 38 a, 38 b, 39 α und 39 b sollen eine 25 sich als notwendig erwiesen, daß die Neigung jeder solche Form haben, daß die erforderliche Relativ- der Flächen 39 a, 39 b und 38 a, 38 b nicht mehr als bewegung zwischen den aneinander anliegenden 6° mit Bezug auf die Achse der Schraube 36 beträgt. Teilen stattfinden kann. Vorzugsweise sind alle diese Andererseits ist es zweckmäßig, daß der Keilwinkel Flächen eben. Die Flächen 39 a, 39 b sind zweck- des Abstützkörpers 37 nicht zu klein ist, da der mäßig parallel zur Drehachse, können jedoch in be- 30 radiale Bewegungsbereich der Einstellvorrichtung zu stimmten Fällen mit Bezug auf diese geneigt sein, klein werden würde. Um diesen beiden Forderungen beispielsweise zur Veränderung der Stellung des Ein- gerecht zu werden, ist die Schraube 36 nicht senksatzes. recht zur Fläche 39, sondern, wie in F i g. 2 gezeigt,

Der Abstützkörper 37 wird am Halterkörper 30 zu dieser Senkrechten um einen Betrag geneigt, der mit Hilfe einer Schraube 41 gehalten, deren Kopf in 35 gleich dem halben Keilwinkel ist. Mit anderen einer Längsnut 42 im Abstützkörper 37 versenkt ist. Worten, die Schraube ist in einer die Drehachse ent-Der Grund dieser Nut ist mit einem Längsschlitz 43 haltenden Ebene gleich weit zu beiden Keilflächen versehen, durch welchen die Schraube in den Halter- 38 b, 39 b am Abstützkörper geneigt. Auf diese körper 30 eingeführt ist. Die Längsform der Nut Weise kann der Keilwinkel doppelt so groß wie der bzw. Ausnehmung und der Schlitz ermöglichen eine 40 Selbstsicherungswinkel sein, d. h. bis zu 12° beBewegung des Abstützkörpers 37 mit Bezug auf den tragen.

Halterkörper 30. Zur Führung des Abstützkörpers Der Halter 30 und der an diesem befindliche Ab-

am Halterkörper ist ein Längsrippenteil 44 am Ab- Stützkörper 37 können von der Stange 31 zur Einstützkörper 37 vorgesehen, der in einen entsprechen- stellung in einer besonderen Einstellehre getrennt den Schlitz im Halterkörper 30 eingreift. Der 45 werden. Während der Einstellung des einen Halters Schraube 41 kann zweckmäßig ein verhältnismäßig kann die Maschine mit einem anderen Halter arfester Sitz in ihrem Gewinde im Halterkörper ge- beiten, so daß die Kapazität der Maschine im größtgeben werden, z. B. durch an sich bekannte Mittel, möglichen Ausmaß ausgenutzt wird und Nebenzeiten wie ein elastischer Einsatz zwischen den Gewinden. zum Auswechseln des Halters auf ein Mindestmaß Dies ermöglicht die Einstellung der Schraube in eine 50 herabgesetzt werden.

geeignete Stellung, welche ein Gleiten des Abstütz- Infolge des verhältnismäßig kleinen Winkels des

körpers 37 am Halterkörper 30 ermöglicht, wobei Abstützkörpers 37 ist die Einstellung sehr genau. Sodie Schraube in der eingestellten Stellung durch den wohl die Schraube 41 als auch die Feder 55 üben festen Sitz gehalten wird. Reibungskräfte aus, durch welche der Abstützkörper

Zum Bewegen des Abstützkörpers 37 ist eine Ex- 55 37 in der Stellung gehalten wird, in die er eingestellt zentervorrichtung vorgesehen, die einen Wellen- worden ist, so daß die Genauigkeit der Einstellung Stummel 50 aufweist, der in einer Bohrung im während der Bewegung des Einsatzes aus der Ein-Halterkörper senkrecht zur Gleitfläche 38 α gelagert stellehre zur Maschine und während der Befestigung ist. Die Welle 50 ist an ihrem einen Ende mit einer des Einsatzes in der Stange aufrechterhalten wird. Platte 52 versehen, die einen exzentrisch ange- 60 Die Kontaktflächen 39 a, 39 b und 38 a, 38 b sollen, ordneten konischen Ansatz 53 trägt, der axial mit wie erwähnt, sorgfältig endbearbeitet sein, damit die Bezug auf den Wellenstummel absteht und sich in gewünschte Genauigkeit erzielt wird. Die genannten eine Nut 54 erstreckt, die quer in der Rippe 44 an- Kontaktflächen sind so groß, daß der spezifische geordnet ist, die sich nicht nur in der Ausnehmung Flächendruck, der an diesen Flächen unter der 42, sondern über diese hinaus erstreckt. Die Seiten- 65 Wirkung der Einspannschraube 36 auftritt, auswände der Nut 54 haben die gleiche Neigung wie der reichend klein ist, um jede Art bleibender Verkonische Ansatz 53. Gleichachsig zum Wellen- formung der Kontaktfläche zu vermeiden,
stummel 50 ist eine Feder 55 angeordnet, die auf die Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen

Halters besteht darin, daß dessen Einstellung leicht unter Berücksichtigung der Toleranzveränderungen bei drehbaren und schaltbaren Einsätzen, die durch eine Einspannvorrichtung gehalten werden, vorgenommen werden kann. Die hohe Einstellgenauigkeit des Einsatzes ermöglicht die Bearbeitung innerhalb der Toleranzgrenzen, die sogar noch enger sind als die Toleranzgrenzen der Schneideinsätze.

Fig. 6 zeigt einen Querschnitt eines Einsatzes 29 α und einer Stange 31 a. Der Sitz für den Einsatz umfaßt außer der vorerwähnten Längsabstützfläche 39 am Fuß des Halters auch eine Seitenabstützfläche 45. Die Einspannschraube 36 ist etwas schräg zur Abstützfläche 39 angeordnet, um den Halter zur seitlichen Abstützfläche45 zu drücken. Fig.7 zeigt eine andere Art der Befestigung eines Einsatzes 29 b, die besonders bei größeren Stangen vorteilhaft ist. Der Einsatz wird in eine Nut in der Stange 31 b eingesetzt, die wie vor eine Grundfläche 39 und zwei Seitenflächen 45 und 46 aufweist. Zwischen der Fläche 46 und einer Schrägfläche 47 am Einsatz ist ein Keil 70 angeordnet, so daß der Einsatz durch den Keil 70 unter der Wirkung der Schraube 71 eingespannt wird.

In F i g. 2 ist der Schneidkörper dreieckig, und es wird eine radial vorstehende Kante zum Schneiden verwendet. Der Schneidkörper kann auch andere an sich bekannte Formen haben, z. B. eine quadratische Form. Für eine genaue Endbearbeitung haben sich manchmal kreisförmige Schneidkörper als zweckmäßig erwiesen. In Fig. 8 ist ein abgeänderter erfindungsgemäßer Einsatz 29 c mit einem quadratischen Schneidkörper 80 dargestellt, der mit seiner einen Schneidkante 81 senkrecht zur Drehachse angeordnet ist. Diese Ausführungsform kann z. B. zum Bearbeiten des Grundes einer Bohrung verwendet werden. Um eine ebene Oberfläche zu erhalten, ist es natürlich wichtig, daß die Schneidkante ihre rechtwinkelige Stellung zur Drehachse beibehält. Bei dem in F i g. 1 dargestellten herkömmlichen Werkzeughalter verändert sich die Winkelstellung des Einsatzes, wenn die radiale Stellung des Einsatzes mit Hilfe der Schraube 13 verstellt wird. Hierdurch wird es unmöglich, bei verschiedenen Einstellungen des Halbmessers des Einsatzes ebene Flächen zu erzeugen. Der erfindungsgemäße Werkzeughalter ergibt in dieser Beziehung eine wesentliche Verbesserung, da die Winkelstellung des Einsatzes zur Drehachse von der Stellung des keilförmigen Abstützkörpers unabhängig ist und in verschiedenen radialen Stellungen die gleiche bleibt, so daß ebene Flächen unabhängig von der Einstellung des Halbmessers erzeugt werden können.

Wenn vorangehend die Befestigung des Werkzeughalters in einer Werkzeugmaschine erwähnt wurde, so kann die Anordnung natürlich so getroffen sein, daß der Werkzeughalter zur Drehung angetrieben wird und das Werkstück im Stillstand bleibt, oder es kann der Werkzeughalter feststehend sein und das Werkstück zur Drehung angetrieben werden. Beide Fälle sind hinsichtlich der Arbeitsbedingungen des Werkzeughalters gleichbedeutend. Wenn vorangehend das Aufspannen des Einsatzes auf eine Stange einer Werkzeugmaschine, beispielsweise einer Bohrmaschine, erwähnt wurde, welches der häufigste Fall bei der Verwendung eines Halters der erwähnten Art ist, so kann der Halter natürlich auch auf irgendein anderes Maschinenelement aufgespannt werden, das nicht unbedingt die Form einer Stange zu haben braucht.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Werkzeughalter mit einem einen Schneidkörper aufnehmenden Einsatz, der in einer am Kopf des Halterschaftes vorgesehenen Aussparung einstellbar angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz aus einem auf der Sitzfläche der Aussparung zur Anlage kommenden keilförmigen Abstützkörper (37) und einem den Schneidkörper (32) aufnehmenden, auf der Keilfläche (38 b) des Abstützkörpers (37) verschiebbaren, keilförmigen Halterkörper (30) besteht, der mittels einer im Halterkörper gelagerten und an dem Abstützkörper angreifenden Einstellvorrichtung in Längsrichtung relativ zum Abstützkörper (37) verschiebbar und feststellbar ist und zusammen mit dem Abstützkörper als Aufspanneinheit am Halterschaft längseinstellbar und mit dem Halterschaft fest verbindbar ist.

2. Werkzeughalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellvorrichtung einen im Halterkörper (30) gelagerten Wellenstummel (50) aufweist, der mit einem exzentrisch angeordneten Ansatz (53) in eine Quernut (54) des Abstützkörpers (37) eingreift.

3. Werkzeughalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatz (53) des Wellenstummels (50) konisch ist, die Quernut (54) des Abstützkörpers (34) entsprechend dem Konuswinkel abgeschrägte Seitenflächen hat und auf dem Wellenstummel eine ein Spiel zwischen dem Ansatz (53) und der Quernut (54) beseitigende Druckfeder (55) angeordnet ist.

4. Werkzeughalter nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz mittels einer Spannschraube (36) aufspannbar ist, die mit der Abstützfläche (39 b) und der Keilfläche (38 b) des Abstützkörpers (37) gleich große Winkel einschließt.

5. Werkzeughalter nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Keilwinkel des Abstützkörpers (37) bis zu 12° beträgt.

6. Werkzeughalter nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Halterkörper (30) und der Abstützkörper (37) durch eine einen Längsschlitz (43) des Abstützkörpers (37) durchgreifende Schraube (41), die gegen unbeabsichtigtes Drehen gesichert ist, z. B. durch einen auf ihren Schaft einwirkenden elastischen Einsatz, mit beliebig einstellbarer Andrückkraft verbunden sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen