DE1602856A1

DE1602856A1 - Aus einem Halter und einem Schneidelement bestehendes Schneidwerkzeug fuer Werkzeugmaschinen

Info

Publication number: DE1602856A1
Application number: DE19671602856
Authority: DE
Inventors: Mccreery James F
Original assignee: Kennametal Inc
Current assignee: Kennametal Inc
Priority date: 1967-06-13
Filing date: 1967-06-13
Publication date: 1971-07-29
Also published as: DE1602856B2; DE1602856C3

Description

Aus einem Halter und einem Schneidelement bestehendes Schneidwerkzeug für Werkzeugmaschinen Die Erfindung betrifft Schneidwerkzeuge, insbesondere aus einem Schneidelement und einem Halter bestehende Schneidwerkzeuge mit verbesserten Mitteln für die Einstellung und Verspannung des Schneidelementes gegenüber dem Halter.
Aus einem Halter und darin einstellbar befestigbaren Sehne idelementen bestehende Werkzeuge in Werkzeugmaschinen sind weithin bekannt und gebräuchlich. Die präzise Justierung des Schneid-" elementes in den Halter ist dabei nicht besonders kritisch und es sind Justierungen des Werkzeugeatzes nach dem Einsetzen des Werkzeuges in die Maschine vorgenommen worden. In jüngerer Zeit ist eine große Anzahl von Werkzeugmaschinen, wie Drehbänke und dergleichen mit Programmiervorrichtungen, wie perforierte Streifen und dergleichen, ausgerüstet worden, wodurch die Bewegtrug von sahnedelement und Werketüok relativ gegeneinander ewsalce Fertigstellung des Werkstücke. kontrolliert wird. Bei eolohen numerischen Kontrolleinrichtun-gen ist das besondere Einsetzen bzw. Einrichten des Schneidelementes in den Halter äußerst bedeutungsvoll.
Bei einer numerischen Steuerung wird es besonders bedeutsam, daß das Schneidelement genau und schnell in den Halter einsetzbar ist und insbesondere, daß das Schneidelement zuvor in den Halter einsetzbar ist, bevor das Schneidwerkzeug in die betreffende Maschine eingesetzt wird. Bei allen bisher zu diesem Zweck bekannten Klammerelementen zum Verklammern bzw. Einspannen des Schneidelementes in den Halter tritt die Tendenz auf, daß sich das Schneiclelement beim Verspannen gegenüber dem Halter verschiebt. Es sind viele Vorrichtungen-zur Abhilfe dieses Übelstandes, wie beispielsweise Klammerschrauben mit kugelförmigem Druckpunkt und dergleichen ausprobiert worden, jedoch bleibt die Tendenz zum gegenseitigen Verschieben bei dem Verspannen der Klammerelemente bestehen.
Daher zielt die Erfindung in erster Linie auf die Schaffung von Klammeranordnungen zum Einspannen eines einstellbaren Schneidelementes in seinem Halter ab und zwar in der Weise, daß sich das Schneidelement beim Verspannen nicht gegenüber dem Halter verschiebt.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Ausbildung eines Werkzeuges mit einstellbarem Sohneidelement nach dem Juetieren# ohne ds£ jegliches Verschieben fentgdstellt.Rerden kann. Dabei soll die erfindungegemäße Ausbildung zur Erreichung dieser Ziele möglichst-billig sein.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung.

Fig. 1 zeigt perspektivisch ein Werkzeug, bestehend aus

Werkzeughalter und Schneidelementa

Fig. 2 ist ein Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1.

Füg. 3 ist ein Schnitt längs der Linie III-III in Fig. 1.

Fig. 4 zeigt eine Justierung in Verbindung mit dem Schneid-

werkzeug.

Fig. 5 zeigt eine modifizierte Form der Justierung und

Fig. 6 zeigt eine modifizierte Spanneinrichtung zum Verspannen

des Schneidelementes in dem Halter.

Das Bezugszeichen 10 bezeichnet einen Halter für beispielsweise

Das Kopfeäde des Halters 10 ist mit einer querverlaufenden Nut 12 versehen, die schwalbenschwanzförmig ausgebildet ist. In der Nut 12 ist ein Gleitstück 14 verschieblich und gegenüber der Nut mittels passender Mikrometereinrchtungen 16 justierbar, wie nachstehend näher beschrieben werden wird.

Das Gleitstück 14 hat eine Nut 18 zur Aufnahme eines Schneidelementes 20. Es kann von beliebiger bekannter Form sein und aus einem Stahlschaft mit einem Schneidblättchen aus Wolframkarbid bestehen.
Das Gleitstück 14 ist mit einer geneigten, halbkreisförmigen Ausnehmung 22 versehen, in die ein Spannglied 24 entsprechender Form eingesetzt ist (Fig. 1 und 2). Eine solche Spannvorrichtung ist in der in den Vereinigten Staaten von Amerika anhängenden Patentanmeldung von Carletedt et a1, Nr. 0-244, beschrieben.
Das Spannglied 24 hat eine U-förmige Kerbe 26, die sich axial erstreckt und zwischen den beiden Stirnseiten des Spanngliedes 25 durch eine Nut 28 unterbrochen ist. Die Kerbe 26 dient zur Aufnahme des Schaftes einer Spannschraube, deren Kopf 32 in der Nut 28 aufgenommen ist. Bei Drehung der Spannschraube wird das Spannglied 24 bewegt. Der Gewindebolzen 13 der Schraube ist in einer Gewindebohrung im Gleitstück 14 verschraubbar, so daß das Spannglied in der Ausnehmung 22 in beiden Richtungen verschieblich ist, wobei es das Schneidelement 20 verspannt oder freigibt.
Wie Fig. 3 zeigt, kann die Justierung 16 in Form einer Schraube 34 ausgebildet sein, die in eine Bohrung im Halter 10 einschraubbar ist und eine Nut 36 an ihrem Kopf aufweist, die mit einem Finger 38 am Gleitstück 14 zusammenarbeitet. Eine Drehung der Justierung bewirkt eine seitliche Verschiebung des Gleitstücken 14 im Halter 10 und damit eine Einstellung des Schneidelementes 20 gegenüber dem Halter. Das Gleitstück 14 sitzt relativ fest in der Nut 12, ist jedoch trotzdem relativ frei darin in Längsrichtung verschieblich .(Schiebesitz). Das Schneidelement 20 ist natürlich in der Nut_ 18 des Gleitstückes frei verschieblich.
Zum Betrieb wird das Schneidelement 20 in die Nut 18 des Gleitstückes eingesetzt und das Spannglied 24 wird dann angezogen bis das Schneidelement.festgehalten ist. Zu dieser Zeit ist das Gleitstück 14 in der Nut 12 mittels der Justierungsmittel 16 frei verschieblich.
Die Stellung des Schneidelementes 20 n seiner Nut 18 ist derart gewählt, daß es sich nahe der gewünschten Justierungsstellung befindet, Die Feineinstellung des Schneide lementes, die beispielsweise mittels Wasserwaagen oder dergleichen erreichbar ist, wird mittels der Einstellung 16 erreicht, durch deren Drehung das Gleitstück 14 in der Nut 12 verschieblich ist.
Dabei verschiebt sich das Schneidelement, welches im Gleitstück 14 festgespannt ist, zusammen mit diesem, so daß das Sohneidelement in genau die gewünschte Zage verschieblich ist.
Wenn das Schneidelement die vorbestimmte präzise Position erreicht hat, wird das Spannglied 24 weiter gespannt, wodurch das Gleitstück 14 seitlich gedehnt wird und in gleitenden Kontakt mit den Flanken der Nut 12 gelangt. Es ist ersichtlich, daß das Gleitstück 14 nur gedehnt wird und daß sämtliche Spannkräfte innerhalb-des Gleitstücke salbst auftreten, so daß das Gleitstück sich nicht in axialer Richtung der Nut 12 bewegen kann, was der Fall wäre, wenn es mittels Klammerschrauben verspannt werden würde, die Arom Halter. getragen wären und gegen das Gleitstück wirken würden. Stattdessen wird das Gleitstück- im Halter festgespannt ohne Jegliche Bewegung und da das Schneidelement bereits am Gleitstück festgespannt ist, erfolgt die endgültige Verspannung ohne jegliche Bewegung des Schneidelements. Bei Tests und Experimenten hat sich herausgestellt, daß die erfindungsgemäße Verspannung, gemäß welcher das Schneidelement zuerst gegenüber dem Gleitstück verspannt und dann das Gleitstück zu seiner endgültigen Verspannung gegenüber dem Halter gedehnt wird, eine präzise Einstellung des Schneidelementes in dem Halter ermöglicht, so saß die Werkzeuge außerhalb der Maschine zusammengesetzt und dann in die Maschine zuverlässig und präzise eingesetzt werden können. Bei in die Maschine eingesetztem Werkzeug ist es ferner möglich, Meßeinrichtungen anzuwenden und dabei das Schneidelement einzusetzen, wobei ebenfalls zuverlässige Ergebnisse erreicht werden. Es ist ersichtlich, daß beträchtliche Zeit eingespart werden kann, da es nicht notwendig ist, die derkstücke zu wenden und dabei vielfache Messungen der Werkstücke und Einstellungen der Schneidelemente vorzunehmen. Die Rüstzeit zum Einsetzen von Werkzeugen in Werkzeugmaschinen ist dadurch weitgehend reduziert, wobei gleichzeitig bessere Ergebnisse erreicht werden durch Verwendung der zuverlässigen, nicht gegeneinander verschieblichen Schnedelement-Spannanordnungen gemäß der Erfindung. Fig. 4 zeigt eine abgewandelte Anordnung zur Einstellung des Gleitstücks, wobei die Einstellung 16a von der Stirnseite des Halters 10a zugänglich ist. Die Einstellung 16a weist eine Schraube auf, auf der ein Block 40 verschraubbar ist, welcher an einer Seite geneigte Zähne trägt, die mit geneigten Zähnen 42 auf der Rückseite des Gleitstückes 14a zusammenarbeiten. Eine Drehung der Justierungsschraube bewegt den Block 40 vertikal in dem Halter, wodurch das Gleitstück 14 seitlich im Halter eingestellt wird. Die gleichen Spannmittel wie vorstehend beschrieben können für die Befestigung des Schneidelementes am Gleitstück und auch für die Befestigung des Gleitstückes am Halter verwendet werden. Gemäß Figur 6 könnten statt des Spanngliedes 14 zwei Stellschrauben 46 vorgesehen sein, welche durch die obere Wandung des Gleitstückes 14c hindurchgeschraubt sind und gegen das . Schneidelement 20c anliegen. Die Schrauben 46 klammern das Schneidelement 20c zunächst in dem Gleitstück 14c fest. Das Gleitstück 14c wird dann in jeder beliebigen Weise gegenüber dem Halter eingestellt, beispielsweise mittels Mikrometerschrauben, 'bis das Schnet:delement genau gegenüber dem Halter eingestellt ist, Die Schrauben 46 werden dann weiter angezogen, womit eine Dehnung des Gleitstücks 14c in seiner Nut erreicht wird. Damit ist eine Befestigung des Gleitstückes in der Nut ohne jegliche seitliche Verschiebung erreicht, während gleichzeitig das Werkzeug in dem Gleitstück noch fester verspannt wird.
Dies wird erreicht ohne irgendeine Verschiebung des Schneidelementes in seinem Gleitstück.
Aus vorstehendem ist ersichtlich, daß der Sitz des das Schneidelement tragenden Gleitstückes in dem Halter derart ist, daß die erste Wirkung der Klammer- bzw. Spannmittel darin besteht, das Schneidelement in dem Gleitstück zu fixieren, während das Gleitstück zunächst frei für Bewegungen in dem Halter bleibt. Eine weitere Anspannung der Spannmittel dehnt sodann das Gleitstück, wodurch es gegenüber dem Halter verspannt wird, während hierbei das Schneidelement noch fester gesichert wird, ohne daß es sich ingendwie gegenüber dem Gleitstück verschieben kann.
Es ist ersichtlich, daß das Gleitstück vorzugsweise schwalbenschwanzförmig gestaltet ist oder wenigstens an einer Seite geneigt ist, so daß`es in dem Halter eingeschlossen ist und eine Dehnung des Gleitstücks in dem Halter ein Festsetzen in einer vorbestimmten Zage im Halter ergibt. Die Nut zur Aufnahme des Gleitstückes könnte aber auch rechteckig sein, sofern das Gleitstück nur gehindert ist, bei der Verklammerung sich nach außen zu bewegen, Die schwalbenschwanzförmige Ausbildung bzw. halbschwalbenschwanzförmige Ausbildung ist jedoch einfach und bringt keine weiteren zusätzlichen Kosten mit sich, so daB ; sie vorzuziehen ist.
Während gemäß dem beschriebenen Ausführungsbeispiel die Erfindung in Verbindung mit einem Schneidelement und einem Halter einer Werkzeugmaschine beschrieben ist, kann sie jedoch überall dort angewendet werden, wo eine genaue Einstellung eines Gliedes oder yierkzeuges erforderlich ist.

Claims

Patentansprüche: 1.'Schneidwerkzeug für Werkzeugmaschinen, bestehend aus einem Halter mit eingesetztem Schneidelement, dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes Glied (Halter) und ein gegenüber diesem justierbares zweites Glied (Schneidelement) vorgesehen sind, wobei erste Justiermittel zur genauen Einstellung des zweiten Gliedes gegenüber dem ersten Glied und Spannmittel zum Verspannen des zweiten Gliedes gegenüber dem ersten Glied in der eingestellten Stellung ohne Relativverschiebung der Glieder vorgesehen sind, wobei die ersteren Justiermittel ein im wesentlichen U-förmiges Gleitstück aufweisen, zwischen dessen Schenkel da's zweite Glied (Schneidelement) angeordnet ist, und eine Nut zur Aufnahme des Gleitstückes in ersterem Glied (Halter) ausgebildet ist, daß die Spannmittel an wenigstens einem Schenkel des Gleitstückes vorgesehen sind, wobei die Klammermittel zunächst das zweite Glied (Schneidelement) gegenüber dem Gleitstück verspannen und sodann das Gleitstück in der Nut dehnen, so daß durch Anpressen der Schenkel des Gleitstückes diese gegenüber dem ersten Glied (Halter) verspannbar ist.
2. Schneidwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitstück in der Nut eingeschlossen, jedoch für Längsbewegungen innerhalb der Nut freigegeben ist.
3. Schneidwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut und das Gleitstück schwalbenschwanzförmig ausgebildet sind.
4. Sahneidwerkzeug nach wenigstens einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitstück zwecks Verspannung eine Ausnehmung an der Innenseite des einen Schenkels aufweist, in welche ein Spannelement eingesetzt ist, welches durch Schraubenbetätigung das zweite Glied zum Verspannen an dem anderen Schenkel des Gleitstückes andrücken, während gleichzeitig die Schenkel des Gleitstückes spreizbar sind.
5. Schneidwerkzeug nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß-wenigstens eine bchraube durch einen Schenkel des Gleitstückes hindurch verschraubbar ist, die auf das zweite Glied wirken, und daß in ersterem Glied eine Offnun4.vorgesehen ist, durch welche. die Schrauben zugänglich sind.
6. Schneidwerkzeug nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Mikrometer-Vorrichtungen an dem Gleitstück anl an ersterem Glied zur Feineinstellung vor der Verspannung des Gleitstücks gegenüber ersterem Glied vorgesehen sind.