DE1602856C3 - Werkzeughalter für Werkzeuge der spanabhebenden Bearbeitung - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen Werkzeughalter für Werkzeuge der spanabhebenden Bearbeitung mit einem in einen Werkzeugeinsatz eingesetzten Schneideinsatz, der von einem in einer zur Längsachse des Haiters quer verlaufenden Ausnehmung einstellbaren und aufweitbaren Gleitstück aufgenommen ist und mittels mindestens einem Spannelement zusammen mit dem Gleitstück in der Ausnehmung festklemmbar ist.

Ein solcher Werkzeughalter ist aus der britischen Patentschrift 796 208 vorbekannt. Dabei ist die Ausnehmung im Halter als zylindrische Bohrung ausgebildet zur Aufnahme eines ebenfalls entsprechend zylindrischen Gleitstückes; das Gleitstück weist eine koaxiale, konische Ausnehmung auf, in weiche der mit einem entsprechend konischen Einsatzzapfen versehene Schneideinsatz einsetzbar ist. Durch sich achsparallel durch den Schneideinsatz erstreckende und im Gleitstück verschraubbare Spannschrauben ist der Schneideinsatz in dem Gleitstück verspannbar. Das Gleitstück weist axiale Schlitze auf, so daß es beim Anziehen der Spannschrauben durch den Konus aufgeweitet und somit in der konischen Ausnehmung festgespannt wird.

Bei dieser Ausbildung ist aber nachteilig, daß es beim Festspannen des Schneideinsatzes im Gleitstück und sodann des Gleitstückes in der Bohrung des Halters zu einer Relativ-Verschiebung zwischen Schneideinsatz und Gleitstück kommt. Beim Festspannen muß nämlich zwangläufig der konische Zapfen des Schneideinsatzes axial in die entsprechende konische Ausnehmung des Gleitstückes eingeschoben werden. Hierdurch ist ein korrektes Einstellen des Schneideinsatzes sehr erschwert, wenn nicht gar ausgeschlossen. Dieser Nachteil ist besonders schwerwiegend im Zusammenhang mit numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen.

Eine ähnliche Ausbildung ist aus der USA.-Patentschrift 3 005 365 vorbekannt. Dabei ist das Gleitstück als im Querschnitt dreieckige Hülse ausgebildet, die in eine entsprechend dreieckige Bohrung am Werkzeughalter eingesetzt ist und in die ein entsprechend dreikantiger Schneideinsatz eingesetzt ist. Die Hülse liegt dabei mit einem Flansch am Stirnrand der Ausnehmung an und ist durch einen in ein Innengewinde an ihrem rückwärtigen Bereich eingeschraubten Stöpsel in ihrer Lage gegenüber dem Halter fixiert. In dem Innengewinde der Hülse ist ferner ein Gewindestück vcrschraubbar, durch welches die axiale Einschubbewegung des Schneideinsatzes begrenzt ist. Die Hülse ist dabei axial geschlitzt. Durch eine quer zur Hülse verschraubbare Klemmschraube ist der Schneideinsatz in der Hülse festklemmbar.

Diese Ausbildung ist relativ umständlich und aufwendig und insbesondere läßt die Einstellung des Schneideinsatzes am Werkzeughalter zu wünschen übrig. Zwar kann der Schneideinsatz gegenüber der Hülse mittels des genannten Gewindestückes außerhalb des Halters vorangestellt werden, jedoch ist dabei nicht gewährleistet, daß sich das Gewindestück nicht nachträglich verschraubt oder daß der Schneideinsatz sich etwa weiter axial nach vorn bewegt. Beim Festspannen wird die Hülse gedehnt, wodurch wiederum die Einstellung des Schneideinsatzes verfälscht wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Werkzeughalter der eingangs genannten Art so auszubilden, daß auf einfache Weise der Schneideinsatz gegenüber dem Gleitstück einstellbar, insbesondere außerhalb des Halters voreinstellbar und sodann das Gleitstück und damit der Schneideinsatz — in der Ausnehmung — feineinstellbar und durch das Spannelcment zuverlässig fixierbar sind. Die Lösung dieser Aufgabe besteht gemäß der Erfindung darin, daß das Gleitstück in einer seinem Querschnitt entsprechenden Nut am freien Ende des Halters mittels Justiermittel verschieblich und im Querschnitt U-förmig ausgebildet ist, wobei zwischen seinen Schenkeln, am Boden der Ausnehmung anliegend der Schneideinsatz verschieblich eingesetzt ist und daß das als Spannkonus oder Klemmschrauben ausgebildete Spannelement zwischen dem einen Schenkel des Gleitstückes und einer Seite des Schneideinsatzes angeordnet ist.

Der einfache Aufbau dieser Vorrichtung zeigt sich insbesondere darin, daß das Gleitstück und dementsprechend die Nut U-förmig, also von sehr einfacher Form sind. Der Schneideinsatz kann leicht gegenüber dem Gleitstück eingestellt und sodann durch leichtes Anziehen des Spannelementes fixiert werden, worauf sodann das Gleitstück in der Nut am Halter feineingestellt wird, worauf das Spannelement weiter angezogen wird, um das Gleitstück und damit den Schneideinsatz gegenüber dem Werkzeughalter zu verspannen. Da die Spannkraft rechtwinklig zur Verschiebungsrichtung von Gleitstück und Schneideinsatz wirkt, kann die Einstellung beim Verspannen nicht verfälscht werden, sie wird vielmehr endgültig fixiert. Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich besonders für numerisch gesteuerte Werkzeugmaschinen, bei denen eine genaue Einstellung besonders wichtig ist.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispielc der Erfindung an Hand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 perspektivisch ein erstes Ausführungsbeispiel,

F i g. 2 einen Längsschnitt nach der Linie I I/I I in Fig. 1.

Fig.3 einen Querschnitt nach der Linie III/III in Fig. 1,

F i g. 4 schaubildlich eine Abwandlung der Ausführung nach F i g. 1 bis 3,

F i g. 5 eine weitere Abwandlung, ebenfalls perspektivisch,

F i g. 6 im Querschnitt eine weitere Variante.

Der Werkzeughalter 10 ist beispielsweise als Bohr-

werkzeug bzw. Bohrstange ausgebildet. Dabei kann die gesamte Bohrstange einstückig aus Stahl bestehen, oder aber es besteht lediglich der in F i g. 1 gezeigte Halter 10 aus bearbeitbarem Stahl und ist auf eine Stange aus Wolframcarbid aufgesteckt.

Das Stirnende des Halters weist eine quer verlaufende, schwalbenschwanzförmige Nut 12 auf. In der Nut 12 ist ein Gleitstück 14 entsprechenden Querschnitts verschieblich und dabei mittels Mikrometerschraube 16 justierbar (F i g. 3). ίο

Das Gleitstück 14 hat eine mit der Nut 12 gleichlaufende Ausnehmung 18 zur Aufnahme eines Schneidelementes 20. Das Schneidelement kann beliebiger Art sein und insbesondere aus einem Stahlschaft mit einem Schneidplättchen aus Wolframcarbid bestehen.

An dem einen, dickeren Schenkel des Gleitstückes 14 ist eine konische Ausnehmung 22 vorgesehen, in die ein abgeflachter Spannkonus 24 entsprechender Form eingesetzt ist, der mit seiner Flachseite am Schneideinsatz 20 anliegt. Mittels Spannschraube 30 ist der Spannko- ao nus 24 gegenüber dem Gleitstück verspannbar. Der Spannkonus 24 weist dabei eine Ausnehmung bzw. ein Langloch 26 zum freien Durchtritt des Schraubenschaftes 30 auf. Der Kopf 32 der Spannschraube liegt dabei am Rand einer Hinterschneidung 28 an. Mittels Spann- as schraube 30,32 ist also der Spannkonus in seiner Achsrichtung vor und zurück verschieblich, wobei er den Schneideinsatz 20 verspannt oder freigibt.

Wie F i g. 3 zeigt, ist die Justierung 16 in Form einer Mikrometerschraube 34 ausgebildet, die in eine Gewindebohrung im Halter 10 einschraubbar ist und eine umlaufende Nut 36 an ihrem Kopf aufweist, in die eine Schulter 38 am Gleitstück 14 eingreift. Bei Drehung der Mikrometerschraube 34 wird also das Gleitstück 14 mit dem darin eingesetzten Schneideinsatz 20 in der Nut 12 des Halters 10 verschoben.

Zum Betrieb wird der Schneideinsatz 20 in das Gleitstück 14 eingesetzt und nach der gewünschten Voreinstellung durch das Spannelement 24 festgehalten; das Gleitstück 14 ist zu dieser Zeit in der Nut 12 mittels Justiermittel 16 frei verschieblich. Es erfolgt sodann die Feineinstellung mittels der Mikrometerschraube 16, worauf die Spannschraube 30,32 und damit das Spannelement 24 weiter angezogen wird, wodurch nunmehr das Gleitstück 14 zusammen mit dem Schneideinsatz 20 in der eingestellten Lage endgültig fixiert werden. Da der Spannkonus 24 rechtwinklig zu der Verschiebungsrichtung von Schneideinsatz 20 und Gleitstück 14 wirkt, kann die eingestellte Lage beim Festspannen nicht verändert werden.

Von besonderem Vorteil ist, daß der Schneideinsatz 20 zunächst außerhalb des Werkzeughalters gegenüber dem Gleitstück 14 voreinstellbar ist, so daß dann beim in die Nut 12 eingesetzten Gleitstück 14 nur mehr noch, die Feineinstellung mittels Mikrometerschraube 16 erfolgt. Die Rüstzeit beim Einsetzen und Einstellen von Werkzeugen ist dadurch weitgehend reduziert.

Fig.4 zeigt eine Abwandlung der Feineinstellung, ansonsten sind Aufbau und Wirkungsweise wie bei F i g. 1 bis 3. Auf dem Rücken des Gleitstückes 14a sind schräg verlaufende Zähne 42 vorgesehen, mit denen ein entsprechend gezahnter und im Halter geführter Block 40 zusammenarbeitet. Der Block 40 ist mit einer Gewindebohrung versehen, in der eine Stellschraube 16a verschraubbar ist, die aber in ihrer Längsrichtung nicht verschieblich ist. Bei Drehung der Schraube 16a wird also der Block 40 gegenüber der Schraube und damit gegenüber dem Gleitstück 14a verschoben, wodurch auch das Gleitstück 14a verschoben und damit feineingestellt wird.

F i g. 5 zeigt eine weitermodifizierte Form der Justierung, wobei am Gleitstück 146 Keile 44 mit einander zugewandten Schrägflächen sitzen, die mit Druckschrauben 42 zusammenarbeiten.

Gemäß F i g. 6 sind statt des Spannkonus 24 mit Spannschraube 30,32 zwei Klemmschrauben 46 vorgesehen. Die Klemmschrauben 46 sind in quer durch die eine Flanke des Gleitstücks 14c verlaufenden Gewindebohrungen verschraubbar und wirken dabei auf den Schneideinsatz 20c. Durch eine entsprechende Ausnehmung am Halter 10c sind die Klemmschrauben 46 zugänglich. Im übrigen sind Aufbau und Wirkungsweise wie bei F i g. 1 bis 3.

Die Nut 12 und Gleitstück 14 können auch anders als schwalbenschwanzförmig, insbesondere rechteckig sein, sofern das Gleitstück nur gehindert ist, sich in Längsrichtung des Halters 10 zu verschieben.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Werkzeughalter für Werkzeuge der spanabhebenden Bearbeitung mit einem in einen Werkzeugeinsatz eingesetzten Schneideinsatz, der von einem in einer zur Längsachse des Halters quer verlaufenden Ausnehmung einstellbaren und aufweitbaren Gleitstück aufgenommen ist und mittels mindestens einem Spannelement zusammen mit dem Gleitstück in der Ausnehmung festklemmbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitstück (14) in einer seinem Querschnitt entsprechenden Nut (12) am freien Ende des Halters (10) mittels Justiermittel (16; 16«;) verschieblich und im Querschnitt U-förmig ausgebildet ist, wobei zwischen semen Schenkeln, am Boden der Ausnehmung (18) anliegend der Schneideinsatz (20) verschieblich eingesetzt ist und daß das als Spannkonus (24,30) oder Klemmschrauben (46) ausgebildete Spannelement zwischen dem einen Schenkel des Gleitstückes (14) und einer Seite des Schneideinsatzes (20) angeordnet ist.