DE1948160B2

DE1948160B2 - Schneidwerkzeug

Info

Publication number: DE1948160B2
Application number: DE19691948160
Authority: DE
Inventors: Manfred Wallace; Fagersta Gustafson (Schweden)
Original assignee: Seco Tools AB
Current assignee: Seco Tools AB
Priority date: 1968-09-24
Filing date: 1969-09-23
Publication date: 1977-11-17
Also published as: GB1285913A; SE324272B; DE1948160A1; DE1948160C3; FR2018759A1; CH509848A; US3623201A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Schneidwerkzeug der spanabhebenden Bearbeitung mit einem in einer Ausnehmung des Werkzeugschaftes lösbar angeordneten Schneideinsatz, der durch einen in eine zentrische Durchbrechung des Schneideinsatzes eingreifenden, verschraubbaren Spannbolzen festklemmbar ist, dessen Gewinde mit Spiel in ein Gewinde am Werkzeugschaft <o eingreift und der durch je eine Stützfläche am Spannbolzen und am Werkzeugschaft beim Verschrauben gegen die Seitenwandung der Ausnehmung verschwenkbar ist. Unter dem Schneideinsatz kann eine Auflageplatte angeordnet sein.

Bei einem aus Schneideinsatz und Halter gebildeten Schneidwerkzeug muß die Befestigung des Schneideinsatzes einerseits alle Schnittkräfte vom Schneideinsatz in den Halter übertragen können, andererseits muß der Schneideinsatz mit einfachem Werkzeug zum Drehen oder Auswechseln des Schneideinsatzes möglichst leicht lösbar sein und schließlich soll er möglichst klein sein, um mit dem Schneidwerkzeug möglichst vielfältige Dreharbeiten durchführen zu können.

Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, sind bei dem den Ausgangspunkt bildenden Schneidwerkzeug (US-PS 33 41 920) die die Verschwenkung des Spannbolzens bewirkenden Stützflächen am Spannbolzen und am Werkzeugschaft jeweils von einer Konusfläche gebildet.

Beim Verschrauben des Spannbolzens in der hierfür vorgesehenen Gewindebohrung des Werkzeugschaftes läuft sein Außenkonus gegen den !nnenkonus der Bohrung im Halter auf, wodurch sich eine resultierende Kraft bildet, durch die der Spannbolzen aus seiner axialen Lage in eine neue, zur ursprünglichen winkelig geneigte Lage geschwenkt wird. Da die Gewindepassung reichlich bemessen ist, läßt sie eine gewisse Schwenkbewegung zu. Die einzelnen Abmessungen des bekannten Schneidwerkzeugs sind derart aufeinander abgestimmt, daß der Schneideinsatz durch die genannte Schwenkbewegung des Spannbolzens mit dessen Andruckfläche in der Durchgangsöffnung erfaßt und gegen die Schulter des Halters bei weiterem Festziehen des Gewindes derart angedrückt wird, daß der Schneideinsatz den für seine Verwendung zu spanenden Arbeiten erforderlichen zuverlässigen Sitz aufweist.

Das bekannte Schneidwerkzeug benötigt einen konischen Absatz, der nicht nur mit höchster Genauigkeit herzustellen ist, um eine sichere Funktion zu gewährleisten, sondern der unvermeidlich eine beträchtliche Bauhöhe erfordert, da er die Führung des Bolzens während des Eindrehens in das Gewinde im Halter übernehmen muß.

Es ist ein weheres Schneidwerkzeug bekannt (US-PS 33 10 859), bei dem ein in den Halter einschraubbarer Spannbolzen mit einem aus dem Gewinde überstehenden Schaft in eine zylindrische Bohrung eines Schneideinsatzes eingreift. Der Schaft weist hierbei einen größeren Durchmesser als der Gewindeabschnitt auf und ist zum Gewindeabschnitt hin mit einer konischen Verjüngung versehen. Der Eingang der Gewindebohrung ist mit einer außermittigen konischen Ansenkung ausgebildet, so daß der Schaft des Bolzens, wenn dieser in das Gewinde eingeschraubt wird, mit seinem konischen Ansatz einseitig gegen die konische Ansenkung aufläuft und bei weiterem Eindrehen derart verbogen wird, daß er sich hierbei sowohl in der zylindrischen Bohrung des Schneideinsatzes verklemmt, als auch diesen gegen eine Schulter am Halter fest andrückt. Zwar kommt das genannte Schneidwerkzeug mit einem nur verhältnismäßig kurzen konischen Abschnitt aus, es benötigt aber der Bolzen zwischen seinem Gewindeabschnitt und seinem Schaft einen verhältnismäßig langen, verjüngten Hals, um eine schadensfreie Verbiegung des Bolzens zuzulassen, so daß auch das letztgenannte Schneidwerkzeug eine so große Bauhöhe: aufweist, daß die Verwendbarkeit des bekannten Schneidwerkzeugs stark eingeschränkt ist.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ausgehend von dem eingangs genannten bekannten Schneidwerkzeug, dieses so auszubilden, daß bei einfacher Fertigung dessen Bauhöhe geringer ist als bei den bekannten Schneidwerkzeugen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Stützfläche am Spannbolzen als radial sich erstreckender Ringflansch ausgebildet ist, der mit der Bodenfläche einer entsprechenden Aussparung am Werkzeugschaft als Gegenfläche zusammenwirkt, und daß die Achse der Gewindebohrung mit der Bodenfläche der Aussparung zur Seitenwandung der Ausnehmung hin einen Winkel < 90° einschließt. Während bisher zum Festspannen des Spannbolzens Teile erforderlich sind, die zwingend eine beträchtliche Erstreckung in Achsrichtung aufweisen müssen, wird nun gemäß der Erfindung das Abkippen des Spannbolzens durch den Boden einer Ausnehmung im Halter und durch eine hierzu an einem Ringflansch des Spannbolzens ausgebildete Gegenfläche dargestellt, wobei keine der beiden Flächen ihrerseits konisch ausgebildet ist und somit in Achsrichtung eine I .ängenerstreckung aufweist, Es verringert sich somit zwangsläufig die Bauhöhe des erfindungsgemäßen Schneidwerkzeugs, und zusätzlich erübrigt sich das winkelgenaue Schleifen konischer Flächen.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist das

• nes genannte Schneidwerkzeug mit einer unter

j'^ngaSchneideinsatz angeordneten Auflageplatte da-

, h weitergebildet, daß die Aussparung in der

Π geplatte angeordnet ist und daß zwischen dem

■ flansch und der Bodenfläche zur Ausnehmung eine , crferscheibe vorgesehen ist. Durch diese Weiterbiline wird es ermöglicht, daß die an sich kostengünstige Bauausführung mit Auflageplatte verwendet wird, ohne A ß zum Einhalten einer besonders geringen Bauhöhe α naeeplatte und Halter besonders er.g toleriert

erden müssen, da die weiterbildungsgemäß vorgeseh e Federscheibe imstande ist, derartige Toleranzen

^aUDie⁸ Erfindung wird im folgenden anhand der 7eichnung beispielsweise näher beschrieben. Es zeigt

Fi" 1 ^eine perspektivische Teilansicht einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schneidring 2 einen Vertikalschnitt durch den Vorderteil des Schneidwerkzeugs nach F i g. 1 mit der Längsachse des Soannbolzens und der schneidenden Kante des Schneideinsatzes, wobei der Spannbolzen in einer nicht festgezogenen Lage gezeigt ist,

Fig.3 einen Vertikalschnitt ähnlich Fig.2, jedoch mit festgezogenem Spannbolzen,

Fig 4 eine perspektivische Teilansicht einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schneidwerkzeuges und

Fig 5 einen Vertikalschnitt durch den Vorderteil des Schneidwerkzeuges nach F i g. 1 mit der Längsachse des Spannbolzens und der schneidenden Kante des Schneideinsatzes.

In Fig. 1 bis 3 ist ein Werkzeugschaft 10 mit einem Sitz für einen vorzugsweise aus Hartmetall bestehenden Schneideinsatz 11 gezeigt, der in dem hier gezeigten Beispiel viereckig ist und zwei einander gegenüberliegende Flachseiten 12 sowie vier diese verbindende Schmalseiten 13 und eine durchgehende Durchbrechung

14 aufweist, die einen runden oder polygonalen Querschnitt hat. Der Sitz wird von einer getrennten, am vorteilhaftesten aus Hartmetall gefertigten Auflageplatte 15 mit einer Auflagefläche 16 für eine der Flachseiten des Schneideinsatzes 12 sowie zwei Anschlagflächen für die Schmalseiten 13 gebildet, die der in Schnittlage befindlichen Schneideinsatzecke 17 abgewandt sind. An der Stelle, an der sich die Anschlagflächen treffen, ist eine Ausnehmung 18 eingeschnitten, um zu verhindern, daß beim Festklemmen der Schneidplatte im Sitz ein Schaden entsteht.

Durch den Werkzeugschaft 10 und die Auflageplatte

15 erstreckt sich eine Bohrung 19, die an einem Teil ihrer Länge mit einem Gewinde versehen ist, in das ein Spannbolzen 20 eingeschraubt ist, der einen Gewindeabschnitt 21 am einen Ende und einen in die Durchbrechung 14 im Schneideinsatz 11 einschiebbaren und für den Eingriff mit der Wand der Durchbrechung vorgesehenen Kopfteil 22 am anderen Ende aufweist. Zwischen den Teilen 21 und 22 weist der Spannbolzen

20 eine Stützfläche 23 auf, die sich im wesentlichen radial zu den Längsachsen 24 für den Spannbolzen 20 ω und den Gewindeabschnitt der Bohrung 19, wenn diese gemäß Fig.2 zusammenfallen, erstreckt. Die Stützfläche 23 ist von der Auflagefläche 16 abgewandt und derart angebracht, daß sie an der den Auflagefiächen des Sitzes im wesentlichen gegenüberliegenden Seite der Bohrung 19 unmittelbar oder über eine Federscheibe 25, wie gezeigt, in Berührung mit einer Bodenfläche 26 gelangt, wenn der Spannbolzen 20 eingeschraubt und leicht angezogen wird; wird der Spannbolzen 20 festgezogen, dann legt sich die Stützfläche 23 an die Bodenfläche 26, die am Grunde einer Aussparung 29 angeordnet ist oder an die Federscheibe 25 flach an, so daß infolgedessen der gesamte Spannbolzen entsprechend verschwenkt wird, wobei er mit seinem Teil 22 eine in der Zeichnung nach rechts gerichtete Bewegung durchführt, die den Schneideinsatz 11 in seiner Durchbrechung 14 ergreift und gegen die Anschlagflächen andrückt, so daß nunmehr der gesamte Schneideinsatz festgeklemmt ist. Zwischen dem Innengewinde der Gewindebohrung 19 und dem Außengewindeabschnitt 21 ist ein derart großes Spiel vorgesehen, daß der Spannbolzen 20 die genannte Schwenkbewegung durchführen kann, ohne sich zu verbiegen. Um diese Schwenkbewegung bei einem verhältnismäßig kleinen Spiel zwischen der Innengewindebohrung 19 und dem Gewindeabschnitt 21 zu ermöglichen, soll die Länge des Gewindeabschnitts 21 vorteilhafterweise kleiner als sein doppelter Durchmesser sein. Durch tonnenförmiges Ausformen des in die Durchbrechung 14 im Schneideinsatz 11 eingreifenden Kopfteils 22 des Spannbolzens 20 kann die Einleitungsstelle für die Klemmkraft gegen die Wand der Durchbrechung 14 des Schneideinsatzes ganz nahe an die Berührungsstelle zwischen der Stützfläche 23 und der Federscheibe 25 verlegt werden, wodurch die Federung im Spannbolzen 20 auf ein Minimum reduziert und eine besonders hohe Klemmkraft erreicht wird.

Die Stützfläche 23 ist an einem am Spannbolzen überstehend ausgebildeten Ringflansch 28 ausgebildet, der innerhalb der Aussparung 29 aufgenommen wird, und die Mittelachse der ringförmigen Bodenfläche 26, die im hier gezeigten Beispiel zur Mittelachse 30 der Durchbrechung 14 parallel steht, bildet einen derartigen Winkel zur Mittelachse 24 der Gewindebohrung 19, daß die Stützfläche 23 und die Bodenfläche 26 über die Einlagescheibe 25 in Berührung miteinander treten, und zwar im wesentlichen an der der Berührungsstelle zwischen Spannbolzen und Schneideinsatz gegenüberliegenden Seite der Durchbrechung.

Die Aussparung 29 ist bei der Ausführungsform gemäß F i g. 1 bis 3 in der Auflageplatte 15 ausgebildet, so daß die Bodenfläche 26 nahe zur Auflagefläche 16 hin verlegt ist. Ferner kann am vorteilhaftesten die zwischen der Bodenfläche 26 und der Stützfläche gelegene Scheibe, wie gezeigt, von einer Federscheibe 25 gebildet werden. Hierdurch wird die Anlageplatte von der Federscheibe 25 gegen die im Werkzeugschafi 10 für sie ausgeformte Stützfläche angepreßt, so daß keine Verunreinigungen zwischen die getrennte, lose Anlageplatte 15 und den Werkzeugschaft gelangen können, selbst wenn der Spannbolzen 20 so weit herausgeschraubt ist, daß sich der Schneideinsatz gelockert hat, um ausgetauscht oder gedreht zu werden. In Fig.2 ist der Spannbolzen 20 in einer derart herausgeschraubten Lage gezeigt, so daß der Schneideinsatz 11 entfernt werden kann, und es tritt ein Spiel zwischen dem gesamten Gewindeabschnitt 21 des Spannbolzens 20 und der Gewindebohrung 19 auf. In Fig.3 dagegen ist der Spannbolzen 20 in der Lage gezeigt, in der er, in der Abbildung gesehen, im Uhrzeigersinn geschwenkt und der Schneideinsatz festgeklemmt ist, so daß die Federscheibe 25 flach-

gearucKi ist unu nein opici in«.··. - *--- ---■

Gewindeabschnitt 21 und der Gewindebohrung 19 am oberen rechten und unteren linken Teil des Gewindeabschnitts 21 gemäß Fig.3 auftritt. Um das Ein- und Ausschrauben aus der Gewindebohrung 19 besonders

einfach zu ermöglichen, kann die Gewindebohrung 19 als Durchgangsbohrung ausgebildet, und der Spannbolzen 20 an seinen beiden Endflächen mit einer Aussparung 32 zur Aufnahme eines geeigneten Werkzeugschlüssels versehen sein.

Die in Fig.4 und 5 gezeigte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schneidwerkzeuges unterscheidet sich von der in F i g. 1 bis 3 gezeigten ersten Ausführungsform im wesentlichen nur dadurch, daß die Anlageplatte 15 und die Federscheibe 25 der ersten Ausführungsform fehlen und daß das Schneidwerkzeug für dreieckige Wendeschneideinsätze ausgebildet ist. Es weist demnach das Schneidwerkzeug gemäß F i g. 4 und 5 einen Werkzeugschaft 10' mit einem Sitz für einen dreieckigen Wendeschneideinsatz 11' mit Flachseiten 12' und Schmalseiten 13' sowie einer durchgehenden Durchbrechung 14' auf. Der Sitz weist eine Auflagefläche 16' sowie eine einzige Schmalseiten-Anlagefläche 32 auf, die so ausgeformt ist, daß sie nur mit dem oberen Teil einer Schmalseite 13' in Berührung kommt, wodurch die Kraft erhöht wird, die beim Einschrauben des Spannbolzens 20' in die Gewindebohrung 19' den Schneideinsatz gegen die Auflagefläche 16' gepreßt hält. Es können auch die Auflageflächen bei der Ausführungsform gemäß F i g. 1 bis 3 in entsprechender Weise ausgebildet sein.

' Der in die Gewindebohrung 19', in die nur über einen Teil ihrer Länge ein Gewinde eingeschnitten ist, eingeschraubte Spannbolzen 20', stimmt in bezug auf Aufbau und Wirkungsweise ganz mit dem Spannbolzen 20 gemäß F i g. 1 bis 3 überein. Der Spannbolzen 20 weist also einen Gewindeabschnitt 2Γ auf, wobei ein Spiel zwischen dem Gewindeabschnitt 2Γ und der Gewindebohrung 19' vorliegt, sowie einen Flansch 28' mit einer unteren ringförmigen Stützfläche 23', die mit einer ringförmigen Bodenfläche 26' der Aussparung 29' nur an der Stelle in Berührung tritt, die im wesentlichen diametral der Stelle gegenüberliegend angeordnet ist, an der der Kopfteil 22' des Spannbolzens 20' in Berührung mit der Wandung der Durchbrechung 14' tritt. Die Berührung zwischen den Flächen 23' und 26' wird, wie bei der Ausführung gemäß F i g. 1 bis 3, dadurch erreicht, daß die Mittelachse 24 der Gewindebohrung 19' in der gezeigten Weise mit der Mittelachse der ringförmigen Bodenfläche 26' einen spitzen Winkel einschließt, wobei die Achse der Bodenfläche 26' im wesentlichen parallel zur Mittelachse 30' der Durchbrechung 14 verläuft.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schneidwerkzeug der spanabheben Bearbeitung mit einem in einer Ausnehi....ng des Werkzeugschaftes lösbar angeordneten Schneideinsatz, der durch einen in eine zentrische Durchbrechung des Schneideinsatzes eingreifenden, verschraubbaren Spannbolzen festklemmbir ist, dessen Gewinde mit Spiel in ein Gewinde am Werkzeugschaft eingreift und der durch je eine Stützfläche am Spannbolzen und am Werkzeugschaft beim Verschrauben gegen die Seitenwandung der Ausnehmung verschwenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützfläche am Spannbolzen (20; 20') als radial sich erstreckender Ringflansch (28; 28') ausgebildet ist, der mit der Bodenfläche einer ensprechenden Aussparung (29') am Werkzeugschaft als Gegenfläche zusammenwirkt, und daß die Achse der Gewindebohrung (19; 19') mit der Bodenfläche der Aussparung (29') zur Seitenwandung der Ausnehmung hin einen Winkel < 90° einschließt.

2. Schneidwerkzeug nach Anspruch 1 mit einer unter dem Schneideinsatz angeordneten Auflageplatte, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparung (29) in der Auflageplatte (15) angeordnet ist und daß zwischen dem Ringflansch (28) und der Bodenfläche der Ausnehmung (29) eine Federscheibe (25) vorgesehen ist.