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Klemmwerkzeughalter und zur Verwendung in diesem Halter
bestimmte
Werkzeugplatten.
Die Erfindung betrifft Klemmwerkzeughalter
und die in diesen Haltern verwendeten Werkzeugplatten, insbesondere
für die spanabhebende Bearbeitung von Werkstücken mit aus Hartstoffen
hergestellten Schneidplatten, also mit Hartmetall- oder Keramikwerkzeugen.
Bei der Verwendung dieser Schneidplatten muß besonders auf eine
leichte Auswechselbarkeit Wert gelegt werden, da bei hohen Schnittgeschwindigkeiten
die Standzeit einer Schneide nur in der Größenordnung
von Stunden liegt, die Auswechselzeit also bei der Wirtschaftlichkeit
eine ausschlaggebende Rolle spielt.
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Es ist bekannt, zum Einklemmen der Schneidplatten
eine durch eine Schrau-
be aufpreßbare Spannpratze
zu benutzen, mit der die Schneidplatte von
oben her auf
eine entsprechende Fläche des Werkzeughalters angedrückt wird. Dieser
Zrrnck genügt nicht in allen Fällen, um die Schneidplatte
in ihrer Lage zu sichern. Es sind dahber Werkzeughalter
entwickelt wor-
den, die außer der Spannpratze noch einen
zweiten Spannkörper aufweisen,
der dieSchneidplatte auch von
der Seite her festzuspannen vermag.
Die Aufgabe der Erfindung
besteht darin, einen Halter zu schaffen, bei dem der Einspannvorgang wesentlich
vereinfacht wird und bei dem die auf die Schneidplatte von oben her und von der
Seite einwirkenden D. ruckkräfte hinsichtlich ihrer Größe nicht der Geschicklichkeit
der Bedienungsperson überlassen sind, sondern in einem bestimmten gegenseitigen
Verhältnis zueinander stehen.
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Dieser Zweck wird nach der Erfindung durch einen Werkzeughalter erreicht,
der in bekannter Weise eine auf die Schneidplattenoberfläche aufpreßbare Spannpratze
aufweist und bei dem zusätzlich der von der Spannschraube auf die Spannpratze ausgeübte
Druck gleichzeitig mit Hebel- und/oder Keilelementen auf einen zweiten Spannkörper
umgelenkt wird, der die Schneidplatte in einer quer zur Richtung des auf die Oberfläche
der Schneidplatte ausgeübten Drucks liegenden Richtung spielfrei an eine oder mehrere
seitliche Anlageflächen des Werkzeughalters festspannt. Auf diese Weise
wird erreicht, daß nur das Anziehen einer einzigen Scl'aube erforderlich
ist, um die Schneidplatte sowohl von oben her als auch von der Seite her einzuklemmen,
wobei die beiden von der Spannschraube hergeleiteten Spanndrucke stets das gleiche
gegenseitige Größenverhältnis aufweisen. Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung
ergeben sich aus den Zeichnungen, die einige Ausführungen für Werkzeughalter als
Beispiel darstellen.
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Figur 1 zeigt im Schaubild einen Halterschaft a mit der zugehörigen
Schneidplatte b, Figur 2 eine Aufsicht auf den in Figur 1 dargestellter Halter nach
Entfernung der Spannpratze, Figur 3 Schaubilder der einzelnen Teile, die zu der
Ausführungsform nach Figur 1 gehören.
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Der Halterschaft a besteht aus dem prismatischen Teil a!, an den ein
Vorderteil a" anschließt, dessen Oberfläche und Seitenflächen gegenüber
dem prismatischen Teil a! so weit geneigt ist, wie es der Anstellwinkel
beim
Schneiden mit der eingesetzten Schneidplatte b erfordert. Die Darstellung in Figur
2 zeigt dabei den Grundriß, senkrecht zur Oberfläche des Teiles a" gesehen. Bei
diesem Beispiel zeigt die Schneidplatte b die Form eines Sechskants, das so ausgebildet
ist, daß durch Wenden der Platte vier verschiedene Schneidkanten zur Anlage am Werkstück
nacheinander gebracht werden können. Es handelt sich also um eine Schneidplatte,
die zweckmäßig aus einem keramischen Material, etwa aus reinem Aluminiumoxyd, besteht
und die nach dem Stumpfwerden der vier verschiedenen Schneid kanten wegzuwerfen
ist. Zum Ankemnen der Schneidplatte auf den Werkzeughalter dient die Spannpratze
c, an der vorn unten ein aus Hartkeramik bestehender Teil cl als Spanbrecher angeordnet
ist. Zur Betätigung der Spannpratze c dient die Spannschraube d. Die beiden Teile
c und d sind in Figur 3 schaubildlich noch einmal für sich dargestellt. Der von
der Spannschraube ausgeübte Druck wird am Vorderende der Spannpratze auf die Schneidplatte
b übertragen und am hinteren Ende auf einen in eine Bohrung des Halterschaftes eingesetzten
Zylinderstift e. Wie aus Figur 3 hervorgeht, weist dieser Zylinderstifte eine seitliche
Kerbe auf, die im oberen Teil eine Keilfläche f bildet. An dieser Keilfäche liegt
ein weiterer Stift g an, der in einer weiteren Bohrung des Halterschafts gleitet,
und der eine entsprechende Keilfäche aufweist, die an der Keilfläche f anliegt.
Wie aus Figur 2 hervorgeht, ragt das äußere Ende des Stiftes g aus dem Halterschaft
heraus und liegt an dem Hebelarm h= eines doppelarmigen Hebels h an. Der Hebel h
ist um einen Zapfen i drehbar, der in. einer entsprechenden Bohrung so gelagert
ist, daß der zweite nebelarm h" an der Schneidplatte von der Seite her anliegtg
Wird mm die Spannschraube d angezogen, so ergibt sich dadurch nicht nur der nötige
Klemmdruck zwischen der Spannpratze c und der Schneidplatte b, sondern auch durch
den auf den Stift e ausgeübten Druck durch die Umlenkung mi.ttele der Keilflächen
ein Drehmoment für den Hebel h, durch das ein seitlicher Spanndruck vom Hebelarm
h" auf die Schneidplatte b ausgeübt wird.
Das in den Figuren
1 bis 3 dargestellte Beispiel ist besonders geeignet, für Kopierarbeiten an einer
Drehbank eingesetzt zu werden, denn wie sich insbesondere aus Figur 2 ergibt,
liegen alle für die Halterung der Schneidplatte benötigten Teile innerhalb des Winkels,
den die beiden Flächen bl und b" der Schneidplatte b miteinander bilden. Zu bemerken
ist dabei, daß gerade für die Werkzeuge von Kopiermaschinen eine zweite Einspannung
der Schneidplatte quer zur Richtung des von der Spannpratze unmittelbar ausgeübten
Druckes benötigt wird, denn. beim Bearbeiten von Flächen, bei denen das Werkzeug
von innen nach außen eine R.aäialbewegung ausführen maß, treten an der Schneidplatte
Kräfte auf, die die Schneidplatte aus ihrer Halterung nach außen herauszuziehen
suchen.
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In den Figuren 4 bis B ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine
in zwei Richtung en gleichzeitig wirksame Spannvorrichtung zum Anklemsmen einer
Schneidplatte b an einen Halterschaft a dargestellt. Die bereits beim ersten Beispiel
nach Figur 1 bis 3 gebrauchten Bezeichnungen für die bei beiden Beispielen gleichen
Teile sind auch in diesen Figuren verwendet. Der auf die Spannpratze c von der Spannschraube
d ausgeübte Druck wird auch hier am hinteren Ende der Spannpratze auf einen ' Zylinderstifte
übertragen und durch KeilJUchen auf einen weiteren Stift g umgelenkt. Die Bewegung
diesen Stiftes g wird hier jedoch nicht auf einen um eine senkrechte
Achse schwenkbaren zweiarmigen Hebel
übertragen, sondern bewirkt die Drehung
einer Weile k, die an. ihrem äußeren Ende einen Exzenterkörper 1 trägt. Die Welle
k ist an der Stelle, wo der Stift g zur Anlage kommt, in der Weise abgeflacht,
daß die Vorderfläche des Stifts g bei dessen Bewegung in Richtung seiner Achse auf
eine Kante dieser .Abflachung auftrifft, die damit die Drehung der Welle k im Sinne
& es auf der Vorderfläche den Centers dargestellten Pfeiles zu bewirken vermag:
Eine solche Drehung des Erzenters klemmt die Schneidplatte b an die Anlagefläohe
den Werkzeughaltern, an der die Seitenfläche b"l der Schneidplatte b anliegt. Wie
aus dem Grundriß in Figur S und der schaubildlichen Darstellung in Figur ß hervorgeht,
ist die Seitenfläche, an 'der der Faczenter 1 zur Anlage kommt,
ebenso
wie die gegenüberliegende Seitenfläche b"t nicht senkrecht zur Grundfläche,
sondern etwas dachförmig abgeschrägt, um die Klemmwirkung des
Exzenters zu unterstützen, also mit einer kleinen Drehung
der Welle k eine möglichst große Klemmwirkung zu erzielen.
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Zu der Darstellung der Spannpratze c in Figur
4 und Figur 6 ist noch
zu bemerken, daß hier der Spanbrecher
m anders ausgestaltet istials bei des Beispiel nach Figur
1 bis 3. Der Spanbrecher m weist hier
an seiner Oberseite einen
walzenförmigen Rucken auf, auf dem eine
entsprechende Hohlfläche der
Spannpratze c so aufliegt, daß eine ge-
genseitige Drehung zwischen
dem Spanbrecher m und der Spannpratze c
in gewissen
Grenzen möglich ist. Ein Klemmbügeln hält die beiden
Teile
zu amen. Diese Ausbildung hat den Zweck, daß der Spanbrecher
stets auf der Schneidplatte b satt anliegt, auch wenn die Spannpratze
c gegenüber der Oberfläche der Schneidplatte in gewissen Grenzen
geneigt
ist.
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Um den Vorgang des Auswechselns oder Umspannens
der Schneidplatte b
zu erleichtern, ist es zweckmäßig,
den Raum, in den die Platte einzu-
schieben ist, so auszubilden,
daß er eine Begrenzung für den Weg der
Schneidplatte nach hinten,
also auf der der Arbeitsspitze gegenüber-
liegenden Seite,
aufweist. Bei Figur 5 sind deshalb am Halterschaft drei Anlageflächen
vorgesehen, durch die die Schneidplatte schon vor
des Festziehen
der Spannschraube in der richtigen Lage gehalten wird.
Bei
des in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel wird der gleiche
Zweck
dadurch erreicht, daß der Halterschaft gegenüber dem Hebel h zwei
Anlageflächen
aufweist und eine dritte Anlage dadurch gegeben ist, daß
der Hebel h auf seiner Innenseite-eine Zylinderfläche h"=
aufweist,
deren Achse mit der Drehachse des Hebels zusammenfällt,
so daß also die Bewegung einer von vorn in den Werkzeughalter
eingeschobenen Schneid-
platte allseitig so begrenzt
wird, daß die Schneidplatte schon vor dem
Festziehen der
Spannschraube d ohne weiteres die richtige Lage zum Werkzeughalter einn;-t.
Wie
sich aus den bisher geschilderten Ausführungsbeispielen ergibt,
ist
es zweckmäßig, den Werkzeughalter selbst und die zur Verwendung
in diesem Halter bestimmten Werkzeugplatten so auszuführen, daß der
Körper
der Werkzeugplatte zwei besondere im wesentlichen parallele
Seitenflächen zur Aufnahme der vom zweiten Spannkörper ausgeübten
Druckkraft
aufweist, die nicht gleichzeitig Schneidkanten aufweisen. Das bedeutet,
daß auch der Werkzeughalter selbst mit einer Anlagefläche versehen
wird, an der die dem zweiten Spannkörper gegenüber-
liegende Fläche
der Werkzeugplatte zur Anlage kommt. Weiterhin ist
es auch zweckmäßig,
in der bereits geschilderten Weise durch weitere
Anlageflächen für
die Schneidplatte dafür zu sorgen, daß die Schneid-
platte auch
schon vor dem Anziehen der Spannschraube ihre richtige
endgültige
Lage zum Werkzeughalter einnimmt.
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Wie aus den in den Figuren 1 bis 6 dargestellten
beiden Beispielen
hervorgeht, eignet sich also für den Klemmwerkzeughalter
nach der Erfindung besonders gut eine Werkzeugplatte mit sechseckigem
Grundriß, wobei zwei im wesentlichen parallel gegenüberliegende Flächen,
die
vom zweiten Spannkörper ausgeübten Druckkräfte aufnehmen, während
die
vier anderen Seiten des Sechskants die Schneiden tragen.
Allerdings kann der Grundgedanke der Erfindung auch mit
anderen Schneidplatten als Sechskant-Schneidplatten verwirkEcht
werden. In Figur 7 ist als Beispiel hierfür die Einspannung
einer Schneidplatte gezeigt, wobei . die seitliche Klemmung
der Darstellung nach Figur 2 entspricht. Die
Schneideflächen
sind bei diesem Beispiel Kreisbögen, wie sie bei
Schlichtarbeiten
zur Anwendung kommen. Auch diese Schneidelatte kann mit vier
verschiedenen Schneidkanten nacheinander verwendet werden.
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In den Figuren 8, 9 und 10 ist schließlich noch eine weitere
Ausführungsform des Grundgedankens der Erfindung dargestellt, wobei
als Schneidelatte eine an sich bekannte Platte mit dreieckigem gleichsei-
tigem
Grundriß gewählt ist, da sich die Erfindung keineswegs auf Schneid-
platten
mit parallelen Seiten beschränkt. Außerdem ist auch eine andere
Kraftübertragung
zwischen der Spannschraube und dem seitlichen zweiten
Spannkörper
gewählt, bei der keine Keilelementc,sondern nur eine Hebelanordnung
zur Umlenkung der Kräfte dient. Die Spannpratze c stützt
sich hier mit ihrer Hinterkante unmittelbar auf den Halterschaft
a ab,
der Spanbrecher m stützt sich auf die Dreikant-Schneidplatte
o ab,
die Spannschraube d drückt mit ihrem Kopf
auf die Mitte der Spannpratze, das zugehörige Muttergewinde liegt jedoch
nicht im Ralterschaft a, son-
dern in einer zylindrischen
Hülse p, so daß beim Anziehen dieser Schrau-
be gleichzeitig
der Kopf der Schraube nach unten gedrückt wird und die
Hülse
p nach oben. Das untere Ende der Hülse p ist geschlitzt und
nimmt
den Hebel q auf, der um einen in der Hülse gelagerten Bolzen
r
drehbar ist. Das innere Ende qt stützt sich gegen eine
in einen Schlitz des Halterschafts a angeordnete Anlagefläche
ab, während das äußere Ende q" kugelförmig ausgebildet ist und
an der Schneidplatte o zur
Anlage kommt, wenn die Hülse p durch
die Spannschraube d nach oben
gezogen wird.