DE1627078A1

DE1627078A1 - Schneidwerkzeuganordnung

Info

Publication number: DE1627078A1
Application number: DE19671627078
Authority: DE
Inventors: Gowanlock Thomas William
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1966-05-12
Filing date: 1967-05-09
Publication date: 1970-01-08
Also published as: GB1159198A; US3363299A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schneidwerkzeuganordnung und insbesondere auf eine Anordnung, bei der ein oder mehrere einzelne Schneidwerkzeuge in einem Werkzeughalter zur Einstellung in mehreren Richtungen in Bezug auf den Werkzeughalter angeordnet sind.

Schneidwerkzeuge der vorliegenden Art, zum Beispiel Präskopfschneidwerkzeuge, tragen schaftartige Teile, auf denen Schneideinsätze zur Bearbeitung eines Werkstückes montiert sind, um bei relativer Bewegung zwischen dem Schneideinsatz und dem Werkstück Material von letzterem zu entfernen. Um eine genaue Bearbeitung sicherzustellen, müssen die Schneideinsätze oder

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Schneidelemente in Bezug auf den Werkzeughalter und in Bezug aufeinander sehr genau eingestellt sein.

üblicherweise werden verstellbare, wegwerfbare Einsätze an den schaftartigen Teilen zum Durchführen des Schneidvorganges befestigt. Wenn solche Einsätze verschlissen sind, werden sie entfernt und durch neue ersetzt. Wenn es sich um sehr akkurate Bearbeitungsvorgänge handelt und die Abmessungstoleranzen von einem Einsatz zum nächsten etwas verschieden sind, ist eine Nachstellung der Lage der Einsätze in Bezug aufeinander und in Bezug auf den Werkzeughalter, auf dem sie montiert sind, zweckmäßig bzw. erforderlich. Ferner sollte eine Verstellmöglichkeit für Jeden Einsatz in zwei verschiedenen Richtungen vorgesehen werden. Beispielsweise ist es bei einem' Präskopfschneidwerkzeug wünschenswert, daß jeder Einsatz auf einem schaftartigen Teil montiert wird, der in einer zu der Drehachse des Fräskopfes parallelen Richtung und radial zu dieser Drehachse einstellbar ist.

Aus der amerikanischen Patentschrift 3 189 976 ist an sich bereits ein Schneidwerkzeug bekannt, das eine Längs- und Querverschiebung eines Schneideinsatzes ermöglicht. Dabei besitzt der Werkzeughalter aber eine Aussparung zur Aufnahme eines besonders geformten Einstelleinsatzes, der seinerseits aus einem Keil und einem mit einer entsprechenden Fläche versehenen eigentlichen Schneideinsatzträger besteht. Der eigentliche Schneideinsatzträger besitzt dabei Einstellschrauben, mit denen nach Lösen der gemeinsamen Befestigungsmittel die relative Lage des Keils und des Schneideinsatzträgers zur Längs- und Quereinstellung des Schneideinsatzes verändert werden kann. Bei der bekannten Einrichtung ist jedoch ein komplizierter und deshalb teurer Schneideinsatzträger erforderlich.

Die Erfindung bezieht sich auf eine wesentlich einfachere und verbesserte, direkt im Werkzeughalter angeordnete Einstellvorrichtung, die ein zu seiner Hauptachse geneigt angeordnetes

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verschiebbares Befestigungsmittel besitzt, das zur Aufnahme mindestens eines einfachen Schneidelementträgers geeignet ist. Dabei kann eine Längsverschiebung des jeweiligen Schneidelementträgers bzw. Schneidelementes in dem Befestigungsmittel vorgenommen werden, ohne daß sich dabei die radiale Einstellung ändert. Die Anordnung gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Schneidwerkzeuganordnung mit einem Werkzeughalter mit Hauptachse und mindestens einem Schneidwerkzeug mit einer Längsachse und mit Mitteln zur einstellbaren Befestigung des Schneidwerkzeuges am Werkzeughalter derart, daß das f Schneidwerkzeug sowohl in Richtung der Hauptachse als auch senkrecht dazu mittels einer zur Hauptachse geneigten Fläche einstellbar ist, das Schneidwerkzeug in einem im Werkzeughalter angeordneten und zu dessen Hauptachse geneigten Befestigungsmittel gelagert ist, daß durch geradlinige Verschiebung der geneigt angeordneten Befestigungsmittel des Werkzeughalters relativ zu letzterem der Abstand zwischen der Längsachse des Schneidwerkzeuges und der Hauptachse einstellbar ist, und daß das Schneidwerkzeug innerhalb des Befestigungsmittels geradlinig in Richtung seiner Längsachse und in zur Hauptachse paralleler Richtung bei konstant bleibendem Abstand der beiden Achsen verschiebbar ist. ·

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft einen Werkzeughalter in Form eines um eine Hauptachse rotierenden Fräskopfes, bei dem ein Schneidwerkzeug mit einer Längsachse an seinem einen Ende ein Schneidelement trägt, wobei Mittel zur Befestigung des Schneidwerkzeuges an dem Fräskopf vorgesehen sind, die in Bezug auf den Fräskopf und das Schneidwerkzeug geradlinig verschiebbar sind, um den Abstand zwischen der Längsachse des Schneidwerkzeuges und der Haupt-Rotationsachse des Fräskopfes einzustellen, während die Achsen zueinander parallel bleiben, und um die Einstellung des Schneidwerkzeuges in Richtung parallel zu den Achsen zu ermöglichen, während die Entfernung zwischen den Achsen konstant bleibt. Dabei kann sich der Fräskopf um

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eine Hauptachse drehen und besitzt eine- zylindrische Tasche, deren Achse einen Winkel mit der Drehachse des Fräskopfes bildet. In der Tasche ist eine zylindrische Buchse so angeordnet, daß die äußere zylindrische Fläche der Buchse ebenfalls einen Winkel mit der Drehachse des Fräskopfes einschließt. Die Buchse hat eine durchlaufende viereckige Bohrung, deren Achse parallel zur Drehachse des Fräskopfes verläuft. Der Schaft des Schneidwerkzeuges, dessen Querschnitt In die Bohrung paßt, ist in der Bohrung der Buchse angeordnet* Wenn sich die Buchse in der Tasche bewegt, wird das Schneidwerkzeug radial zur Drehachse Ψ des Fräskopfes bewegt und der Abstand der Achse des Schneidwerkzeuges und der Drehachse des Fräskopfes verändert. Das Schneidwerkzeug ist' Jedoch so in der Bohrung der Buchse angeordnet , daß bei seiner Bewegung gegenüber der Buchse sieh das Schneidelement-am Ende des Schaftes des Schneidwerkzeuges parallel zur Drehachse des Fräskopfes bewegt. Geeignete Versteliungsmittel wirken mit dem Fräskopf, der Buchse und dem schaftartigen Teil derart zusammen, daß die Buchse und der schaftartige Teil in einer festen Stellung in Bezug auf den Fräskopf gehalten werden oder daß die Stellungen der Buchse und des schaftartigen Teiles relativ zum Fräskopf verstellt werden. Auf diese Weise läßt sich ein Schneidelement, zum Beispiel ein verstellbarer, wegwerfbarer Einsatz am Ende des Schneidwerkzeuges sowohl radial wie auch axial in Bezug auf die Drehachse des Fräskopfes verstellen.

Andere Aufgaben und Vorteile dieser Erfindung ergeben sich aus der nun folgenden Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen.

Figur 1 ist eine Seitenansicht, die teilweise im Querschnitt

gezeichnet ist und ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.

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figur 2 ist eine Ansicht im wesentlichen entlang der Linie 2-2 der Figur 1.

Figur 3 ist eine Teilansieht im Querschnitt;, im !wesentlichen entlang der Linie 3-3 der Figur 1.

In der Zeichnung, in der gleiche Bezugszeichen gleiche oder entsprechende Teile bezeichnen, ist eine Sehneidwerkzeuganordnung allgemein mit 10 bezeichnet. Die Sehneidwerkzeuganordnung 10 enthält einen Werkzeughalter, der als Fräskopf 12 dargestellt ist und um eine Hauptachse A rotiert. Der abgebildete Werkzeughalter könnte Jedoch auch feststehen, und das Werkstück könnte rotieren. Ferner enthält die Anordnung ein Schneidwerkzeug 14 mit einer Längsachse B₅ das an einem Ende ein Schneidelement 16 trägt. Das Schneidelement 16 ist ein Schneideinsatz. Es kann aus einem Stück mit dem Schneidwerkzeug bestehen oder am Schneidwerkzeug 14 in einer an sich bekannten Welse befestigt sein; z.B. gemäß der US Patentschrift 3 097 417 von Edward Hill.

Die Anordnung umfaßt ferner allgemein mit 18 bezeichnete Mittel zur Befestigung des Schneidwerkzeuges l4 am Fräskopf 12. Die Mittel 18 sind relativ zu dem Fräskopf 12 und zum Schneidwerkzeug 14 geradlinig verschiebbar, um die Entfernung zwischen der Längsachse B des Schneidwerkzeuges I¹J und der Hauptachse oder Drehachse A des Fräskopfes zu ändern, wobei jedoch die Achsen A und B parallel zueinander bleiben. Die Befestigungsmittel 18 ermöglichen auch eine geradlinige Verstellung des Schneidwerkzeuges 14 relativ zum Fräskopf 12 in einer zu den Achsen A und B parallelen Richtung unter Beibehaltung des Abstandes zwischen den Achsen A und B.

Der Fräskopf 12 hat eine Tasche 20, die durch ein durchgehendes zylindrisches Loch gebildet wird. Die Tasche 20 hat eine zylindrische Oberfläche, die um eine Achse C angeordnet ist, die mit der Achse A einen Winkel einschließt. Die zylindrische Buchse 22 ist so in der Tasche 20 angeordnet, daß ihre Längsachse, die \ gleichzeitig Achse C ist, und ihre äußere zylindrische Fläche 24 ; im Winkel zu der Hauptachse A liegen. Die Buchse 22 hat eine !

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Anzahl von Flächen,, die eine hindurchgehende viereckige Bohrung 26 um die Achse B bilden, die parallel zur Achse A verläuft.

Das Schneidwerkzeug 14/ linen viereckigen Querschnitt und ist so in der B'ohrung 26 der Buchse 22 angeordnet, daß die Längsachse des Schneidwerkzeuges 14 und die Achse der Bohrung 26 durch die Achse B bestimmt sind.

Eine erste Einstellungsvorrichtung, die allgemein mit 30 bezeichnet ist, bewegt die Buchse 22 geradlinig entlang der zylindrischen Oberfläche der Tasche 20, um den Abstand zwischen der Längsachse B des Schneidwerkzeuges 14 und der Hauptachse A, um die sich der Präskopf dreht, festzulegen. Im einzelnen umfaßt die Einstellungsvorrichtung 30 eine Schraube 32, die in ein der Tasche 20 benachbartes Gewinde 34 im Präskopf 12 eingreift. Die Achse des Gewindes 3^ fällt mit der Achse der Schraube 32 zusammen und diese beiden Achsen laufen parallel zu der zylindrischen Fläche der Tasche 20 und parallel zur Achse C. Die Buchse 22 hat eine Nut 36, und der Kopf 38 der Schraube 32 hat einen sich in die Nut 36 erstreckenden Teil, so daß bei Drehung der Schraube 32 die Buchse 22 sich geradlinig in der Tasche 20 bewegt. So wird durch Drehung der Schraube 32 die Stellung des Schneidwerkzeuges 14 In radialer Richtung zur Drehachse A eingestellt, in dem die Entfernung zwischen der Längsachse B des Schneidwerkzeuges I¹I und der Hauptachse A des Fräskopfes verändert wird.

Die Anordnung enthält noch eine zweite Einstellungsvorrichtung, die allgemein mit 40 bezeichnet ist, und zur geradlinigen Verstellung des Schneidwerkzeuges Ik entlang den Oberflächen der Bohrung 26 in der Buchse 22 dient, die wie bereits erwähnt, parallel zur Achse A verlaufen. Eine solche geradlinige Bewegung

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des Schneidwerkzeuges l4 In der Bohrung 26 stellt die Lage des Schneidwerkzeuges I¹I in einer zu den Achsen A und "B .parallelen Richtung dar. Im einzelnen hat die Buchse 22 eine längliche Öffnung 42, die sich entlang der äußeren Fläche 24 und in die Bohrung 26 erstreckt. Eine Einstellschraube 44 ist in eine Gewindebohrung 46 im Fräskopf 12 eingeschraubt und erstreckt sich durch die Öffnung 42, so daß sie mit dem Sehneidwerkzeug 14 in Eingriff kommt und dessen geradlinige Bewegung verhindert. Eine weitere Schraube 48 greift in eine Gewindebohrung 50 ein und erstreckt sich durch die Öffnung 42 in der Buchse 22 und kommt mit dem Schaft des Schneidwerkzeuges 14 derart zum Eingriff, daß sich das Schneidwerkzeug 14 bei" Drehen der Schraube 48 geradlinig prallel zu Achse A bewegt und zwar hat die Schraube 48 «in kegelförmiges Ende 54', das mit einer geneigten Ebene 5¹* am Ende des Schneidwerkzeuges 14 in Eingriff kommt und bei Drehung der Schraube 48 das Schneidwerkzeug 14 axial in Bezug auf Achse A verstellt. Das Schneidwerkzeug 14 wird daher bei Lösen der Schraube 44 und Drehen der Schraube 48 geradlinig parallel zur Achse A und parallel zur Längsachse B bewegt .

Natürlich bestimmt die Feinheit der Gewinde der Schrauben 32 und 48 den Grad der axialen und radialen Verstellmöglichkeiten des Schneidwerkzeuges 14.

Obwohl die Erfindung im Zusammenhang mit einem Fräskopf 12, der sich um die Hauptachse A dreht, beschrieben wurde, kann die Erfindung auch bei anderen Schneidwerkzeuganordnungen Verwendung finden, bei denen ein oder mehrere Schneidwerkzeuge in einem festen Block montiert sind und bei denen das Werkstück während des Schneidens rotiert. Obwohl die Buchse 22 im Vorstehenden als zylindrisch und viereckiger Querschnitt für das Schneidwerkzeug l4 beschrieben wurden, können offensichtlich die Buchse 22 oder das Schneidwerkzeug 14 oder beide verschiedene Querschnitte, zum Beispiel sechseckige, dreieckige etc., haben. Ferner braucht die Buchse 22 nicht aus einem einzigen Teil zu

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bestehen, wie In der Abbildung gezeigt, sondern auch, aus mehret ren Teilen bestehen. .

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Claims

Ansprüche

1. Sehneidwerkzeug mit einem eine Hauptachse aufweisenden Werkzeughalter zur Aufnahme mindestens eines Schneidwerkzeuges mit jeweils einer Längsachse und mit Vorrichtungen zur einstellbaren Befestigung des Schneidwerkzeuges am Werkzeughalter derart, daß das Schneidwerkzeug sowohl in Richtung der Hauptachse als auch senkrecht dazu mittels einer zur Hauptachse geneigten Fläche einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug (l4) in einem im Werkzeughalter (12) angeordneten und zu dessen Hauptachse (A) geneigten Befestigungsmittel (18) gelagert ist, daß durch geradlinige Verschiebung der geneigt angeordneten Befestigungsmittel (18) des Werkzeughalters (12) relativ zu letzterem der Abstand zwischen der Längsachse (B) des Schneidwerkzeuges -(14) und der Hauptachse (A) einstellbar ist, und daß das Sehneidwerkzeug (14) innerhalb des Befestigungsmittels (18) geradlinig In Richtung seiner Längsachse (B) und in zur Hauptachse (A) paralleler Richtung bei konstant bleibendem Abstand der beiden Achsen (A und B) verschiebbar ist.

2. SehneidWerkzeuganordnung gemäß Anspruch 1, dadurch g e k e nn ζ e i c h η e t, daß der Werkzeughalter (12) eine Tasche (20) mit mindestens einer gegenüber der Hauptachse (A) geneigte Fläche hat und daß das Befestigungsmittel (18,22), mindestens eine mit einer entsprechenden Fläche der Tasche (20) zusammenwirkende Fläche (24) und mindestens eine andere Fläche (26) hat, die zur Hauptachse (A) parallel verläuft und. mit der das Schneidwerkzeug (l4) in Eingriff ist.

3. Sehneidwerkzeuganordnung gemäß Anspruch 1 oder 2, d a durch gekennzeichnet, daß die Entfernung zwischen den Achsen (A und B) durch geradlinige Bewegung der Befestigungsmittel (18,22) entlang der Taschenflächen (20) mittels der Verstellglieder (30,38,36) einstellbar ist, BAD ORIGINAL

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¹I. Sehneidwerkzeuganördnung gemäß einem der Ansprüche 1-3, dadurch g e k e η η ζ e i c -h η e t, daß zur axialen Einstellung des Schneidwerkzeuges (14) Verstellmittel (HO) zur geradlinigen Bewegung des Schneidwerkzeuges (1^) entlang einer zur Hauptachse (A) parallelen Fläche (26) vorgesehen sind.

5. Schneidwerkzeuganordnung gemäß einem der .Ansprüche 2-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Tasche (20) ein Loch im Werkzeughalter (12) ist und die Befestigungsmittel

w (18,22) mindestens einen eine Buchse (22) bildenden Teil enthalten, der in dem Loch der Tasche (207 angeordnet ist und daß die zur Hauptachse (A) parallele Fläche (26) die Wandung einer Bohrung durch die Buchse (22) ist, deren Achse (B) parallel zur Hauptachse (A) verläuft.

6. Schneidwerkzeuganordnung gemäß einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeughalter (12) ein um eine Hauptachse (A) drehbarer Fräskopf (12) ist und eine Mehrzahl von Taschen (20) und Buchsen. (22) sowie eine Mehrzahl von darin angeordneten Schneidwerkzeugen (1*1) enthält.

7. Schneidwerkzeuganordnung gemäß einem der Ansprüche 3-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellmittel (30) eine in einer der Tasche (20) benachbarte Bohrung (3¹*) des Werkzeughalters (12) eingreifende Schraube (32) enthalr ten, wobei die Achse der Bohrung (3¹O den Flächen (26) des die Tasche (20) bildenden Loches ist und daß die Buchse (22) eine Nut (36) hat und der Kopf (38) der Schraube (32) in die Nut . (36) ragt, derart, daß bei Drehung der Schraube (32) die Buchse (22) geradlinig in der Tasche (20) verschoben wird.

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8. Sehneidwerkzeuganordnunp: gemäß einem der Ansprüche 4-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellmittel (4o) eine Schraube (48) enthalten, die in einer Bohrung (50) des Werkzeughalters (12) drehbar gelagert ist und mit dem Schneidwerkzeug (14) in Eingriff steht, derart, daß bei Drehung der Schraube (48) das Schneidwerkzeug (14) geradlinig in einer zur Hauptachse (A) parallelen Richtung (B) verschiebbar ist.

9. Schneidwerkzeuganordnung gemäß einem der Ansprüche 5-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse (22) eine längliche, längs der Buchse (22) angeordnete öffnung (42) enthält und daß durch eine in einer Bohrung (46) des Werkzeughalters (12) drehbar gelagerte und durch die öffnung (42) der Buchse (22) ,hindurchtretende Schraube (4M) das. Schneidwerkzeug (14) gegen Verschiebung verriegelbar ist.

10* Schneidwerkzeuganordnung gemäß einem der Ansprüche 4-9, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug (14) einen rechteckigen Schaft entlang seiner Längsachse (B) besitzt, daß eine zylindrische Buchse (22) in einem zylindrischen Loch (20) des Werkzeughalters (12) angeordnet 1st, wobei die Längsachse (C) und die Zylinderaußenfläche der Buchse (22) in dem Werkzeughalter (12) gegenüber der Hauptachse (A) des Werkzeughalters (12) geneigt angeordnet sind, und daß die Buchse (22) eine rechteckige Bohrung (26) enthält, deren Achse (B) parallel zu der Hauptachse (A) des Werkzeughalters (12) liegt, und daß der rechteckige Schaft des Schneidwerkzeuges (14) in der Bohrung (26) der Buchse (22) montiert ist, wobei weiterhin ein Verstellmittel (30) zur Verschiebung der Buchse (22) entlang Ihrer Längsachse (C) eine Veränderung der radialen Stellung des Schneidwerkzeuges (14) und ein anderes Verstellmittel (40) die Verstellung der axialen Lage des Schneidwerkzeuges (14) unter Beibehaltung seiner radialen Stellung ermöglicht.

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