DE19580521C2 - Konisch verstellbares Schneidwerkzeug - Google Patents
Konisch verstellbares SchneidwerkzeugInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein konisch verstellbares Schneidwerkzeug gemäß
dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Dieses kann zur Herstellung bzw.
Bearbeitung insbesondere von Ventilöffnungen bzw. Ventilbohrungen in einem
Zylinderkopf eines Motors benutzt werden.
Ein derartiges Schneidwerkzeug ist aus der DE 24 35 489 B2 bekannt. Da ein
Ventil mit einer Öffnungskante einer solchen Ventilbohrung des Zylinderkopfes
häufig in Berührung kommt, wird bzw. ist ein hartes bzw. festes Glied, welches
z. B. aus einer gesinterten Legierung hergestellt ist, an dieser Stelle eingepaßt,
um die Haltbarkeit bzw. Verschleißfestigkeit zu verbessern. Ein Schneidwerk
zeug, welches zum Bearbeiten einer solchen Ventilbohrung benutzt wird, umfaßt
eine Reibahle bzw. Tiefloch-Reibahle, um ein Loch bzw. eine Bohrung
fertigzustellen und eine Schneldspitze bzw. eine Schneldplatte zum Bearbeiten
der Öffnungskante. Die Öffnung ist häufig mit einer geneigten Oberfläche in
Übereinstimmung mit der Gestalt eines Ventilkopfes ausgebildet. Um eine solche
geneigte Oberfläche herzustellen, ist die Schneldplatte vorteilhafterweise in einer
Richtung schräg zu einer Drehachse des Werkzeuges verschiebbar angebracht.
Die Fig. 16 und 17 zeigen ein Beispiel eines bekannten, konisch verstellbaren
Schneidwerkzeuges (ähnlich DE 28 08 610 C2), welches benutzt wird, die obige
Ventilbohrung zu bearbeiten.
Nach den Fig. 16 und 17 weist ein Werkzeughauptkörper 1 im wesentlichen eine
konische Gestalt auf und ist z. B. an einem Ende einer Hauptwelle eines nicht
dargestellten Maschinenwerkzeuges mittels eines Adapters 2 angebracht. Der
Werkzeughauptkörper 1 wird um seine Längsachse 0 gedreht, um das Schnei
den auszuführen. Eine Buchse bzw. Lager 3 ist an dem vorderen Ende des
Werkzeughauptkörpers 1 entlang der Längsachse 0 angebracht. Ein Schaft der
oben erwähnten Reibahle (nicht gezeigt), z. B. eine Tiefloch-Reibahle, ist in die
Buchse 3 im Paßsitz eingesetzt. Das Loch bzw. die Bohrung kann fertig be
arbeitet werden, indem die Reibahle vorwärts bewegt wird, während der Werk
zeughauptkörper 1 gedreht wird. Die Reibahle bzw. der Bohrlochräumer wird
durch eine Welle 4 vorgerückt, die in eine später zu beschreibende Gleitwelle
koaxial eingesetzt ist.
Drei Schneidplatten 5 sind auf der äußeren Oberfläche des vorderen Endes des
Werkzeughauptkörpers 1 angeordnet. Die Öffnungskante der Ventilbohrung wird
durch diese Schneidplatten 5 bearbeitet. In Fig. 16 ist nur eine Schneidplatte 5A
dargestellt, und die anderen zwei Schneidplatten 5B und 5C sind nicht gezeigt.
Die zwei Schneidplatten 5B und 5C sind an dem Werkzeughauptkörper 1 direkt
befestigt, während die Schneidplatte 5A an dem Werkzeughauptkörper 1 ver
schiebbar angebracht ist. Mehr im einzelnen ist der Werkzeughauptkörper 1 mit
einer Ausnehmung bzw. Nut 6 ausgebildet, die einen T-förmigen Querschnitt
aufweist, wie in Fig. 17 gezeigt, und sich entlang einer Erzeugenden der Kegel
gestalt des Werkzeughauptkörpers 1, d. h. in einer Richtung schräg zu der
Längsachse 0 erstreckt. Ein Gleitstück 7 ist in die T-förmige Ausnehmung 6 im
Gleitpaß 6 eingesetzt, und die Schneidplatte 5A ist an dem Gleitstück 7 ab
nehmbar befestigt.
Der Werkzeughauptkörper 1 und der Adapter 2 sind mit Löchern bzw. Bohrun
gen 1a bzw. 2a ausgebildet, die sich entlang der Längsachse 0 erstrecken. Ein
Gleitschaft bzw. eine Gleitwelle 8 und ein Kupplungsglied 9 sind in diese Boh
rungen 1a und 2a eingesetzt. Das Kupplungsglied 9 ist in die Bohrung 1a mittels
eines Keiles 9a eingepaßt. Infolgedessen ist das Kupplungsglied 9 um die Längs
achse 0 integral mit dem Werkzeughauptkörper 1 drehbar und in der Bohrung 1
vorwärts und rückwärts beweglich durch Bewegen der Gleitwelle 8 in Vorwärts-
und in Rückwärtsrichtung. Die T-förmige Ausnehmung 6 des Werkzeughauptkör
pers 1 steht mit der Bohrung 1a über ein Loch bzw. eine Bohrung 6a in Ver
bindung, welches sich in die Bodenfläche der T-förmigen Ausnehmung 6 öffnet.
Ein Kupplungsstift 10, der in die Bohrung 1a durch die Bohrung 6a vorschiebbar
ist, ist an dem Gleitstück 7 angebracht. Das Gleitstück 7 und das Kupplungs
glied 9 werden verbunden, indem das vordere Ende des Kupplungsstiftes 10 in
eine schräge Bohrung 9b eingesetzt wird, die in dem Kupplungsglied 9 ausgebil
det ist. Das Gleitstück 7 gleitet entlang der T-förmigen Ausnehmung 6 infolge
einer Bewegung des Kupplungsgliedes 9 in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung
mittels der Gleitwelle 8. Mit anderen Worten, die Schneidplatte 5A gleitet in der
Richtung schräg zur Längsachse 0.
Die oben erwähnte Ventilbohrung wird durch das in dieser Weise konstruierte
Schneidwerkzeug in der folgenden Weise bearbeitet. Als erstes wird der Bohr
lochräumer bzw. die Reibahle, wie die Tieflochreibahle an der Buchse 3 ange
bracht und zu dem Basisende des Werkzeughauptkörpers 1 mittels der Welle 4
gezogen. In diesem Stadium wird der Werkzeughauptkörper 1 gedreht und
entlang der Längsachse 0 vorwärts bewegt, um die Öffnung der Ventilbohrung
durch die Schneidplatten 5B und 5C auf Gehrung zu schneiden bzw. zu Gehren.
Nachfolgend, nachdem der Werkzeughauptkörper 1 leicht rückwärts bewegt
worden ist, werden die Gleitwelle 8 und das Kupplungsglied 9 vorwärts bewegt,
während der Werkzeughauptkörper 1 gedreht wird, so daß die Schneidplatte
oder Schneidspitze 5A mittels des Kupplungsstiftes 10 und des Gleitstückes 7
verschoben wird, um die oben erwähnte geneigte bzw. verjüngte Fläche an der
Öffnungskante der Ventilbohrung auszubilden. Nachfolgend wird die Reibahle
bzw. der Bohrlochräumer durch die Welle 4 vorwärts bewegt, während der
Werkzeughauptkörper 1 weiter gedreht wird, um die innere obere Fläche der
Ventilbohrung (Ventilführungsbohrung) fertig zu bearbeiten.
Wenn bzw. während die sich verjüngende Fläche an der Öffnungskante der
Ventilbohrung durch das Schneidwerkzeug in der oben beschriebenen Weise
geformt wird, wird eine Schneidbelastung bzw. ein Schneiddruck, die bzw. der
auf die Schneidplatte 5A wirkt, durch die Wandflächen (insbesondere eine
Wandfläche, die in eine Drehrichtung des Werkzeuges gerichtet ist) der T-förmi
gen Ausnehmung 6 des Werkzeughauptkörpers 1 über den Gleitkörper 7 aufge
nommen. Eine solche Schneidbelastung verursacht Abrieb und Verformung an
den Wandflächen der Ausnehmung 6 nach einer längeren Benutzung. Die Wand
flächen werden ebenfalls durch eine Gleitbewegung des Gleitkörpers 7 entlang
der T-förmigen Ausnehmung 6 abgenutzt.
Die Abnutzung bzw. der Verschleiß kann verursachen, daß sich der Gleitkörper
7 in einer rüttelnden bzw. schüttelnden Weise bewegt, wodurch die Bearbei
tungsgenauigkeit der Schneidplatte 5A verringert wird. Insbesondere führt der
Gleitkörper 7 an einem abgenutzten Teil anstelle einer linearen Gleitbewegung
eine abgelenkte Bewegung aus. Infolgedessen bildet die sich verjüngende Ober
fläche keine genaue konische bzw. kegelförmige, sondern eine gekrümmte
Oberfläche, die wie in einer Trommel auswärts gewölbt ist.
Wenn eine solche Abnutzung in dem obigen Schneidwerkzeug auftritt, dann wird
die T-förmige Ausnehmung 6 erweitert und geglättet, um neue Wandflächen zu
bilden, und es wird ein neuer Gleitkörper bzw. das Gleitglied 7, dessen Ab
messungen und Gestaltungen mit denjenigen der neu gebildeten T-förmigen
Ausnehmung 6 übereinstimmen, hergestellt. Auf diese Weise wird der Werk
zeughauptkörper 1 einer erneuten Benutzung zugeführt. Wenn jedoch der Werk
zeughauptkörper 1 in der obigen Weise wiederbenutzt wird, dann müssen die T-
förmige Ausnehmung 6 und der Gleitkörper bzw. das Gleitglied 7 jedesmal neu
gestaltet bzw. nachgearbeitet werden, wenn eine Abnutzung auftritt. Infolgedes
sen wird der Betrieb unvermeidlich mühsam. Insbesondere, da die Abmessungen
und die Gestalt des Gleitkörpers 7 jedesmal geändert werden, wenn er nach
gearbeitet wird, muß er neu gestaltet werden. Somit kann die Wiederbenutzung
des Werkzeughauptkörpers 1 zu einer unwirtschaftlichen Situation führen.
Weiterhin müssen, wenn eine Abnutzung auftritt, die T-förmige Ausnehmung 6
und der Gleitkörper 7 unmittelbar geglättet und wieder eingesetzt werden.
Infolgedessen muß eine Wartung relativ häufig durchgeführt werden.
Da weiterhin die Schneidplatte 5A durch das Ineingrifftreten des Gleitkörpers 7
und der T-förmigen Ausnehmung 6 in dem obigen Schneidwerkzeug positioniert
wird, besteht kein Raum, Gestalt-Fehler der Ausnehmung 6 und des Gleitkörpers
7 zu korrigieren. Um eine gewünschte Bearbeitungsgenauigkeit zu erhalten, müs
sen die T-förmige Ausnehmung 6 und der Gleitkörper 7 mit einer hohen Genau
igkeit hergestellt und gestaltet sein, wodurch die Formgebung schwierig gemacht
wird. Es besteht weiterhin eine Grenze bezüglich der Verbesserung der Halte
rungsstarrheit bzw. Einspannfestigkeit des Gleitkörpers 7. Eine ungenügende
Einspannfestigkeit kann teilweise Ursache dafür sein, daß der Gleitkörper 7 eine
unruhige Bewegung macht.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Schneidwerkzeug zu schaffen, welches eine
vereinfachte Wartung ermöglicht.
Diese Aufgabe wird von einem konisch verstellbaren Schneidwerkzeug mit den
Merkmalen des Patentspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungen sind Gegen
stand der Unteransprüche 2 bis 12.
In einem derart konstruierten Schneidwerkzeug wird, da der Abstandshalter
zwischen der einen Seitenfläche des Gleitkörpers und der einen Wandfläche der
U-förmigen Ausnehmung entfernbar angebracht ist, eine von der Schneidplatte
zu dem Gleitkörper übertragene Schneidlast von der einen Wandfläche über den
Abstandhalter aufgenommen. Infolgedessen tritt durch die Schneidlast hervor
gerufener Abrieb und hervorgerufene Verformung in dem Abstandhalter auf. Da
durch eine Gleitbewegung des Gleitkörpers hervorgerufener Abrieb ebenfalls in
dem Abstandhalter auftritt, ist es nach Auftreten von Abrieb und/oder Ver
formung nicht notwendig, die U-förmige Ausnehmung nachzuformen und den
Gleitkörper erneut nachzuarbeiten. Infolgedessen kann die Bearbeitungsgenau
igkeit sehr leicht, schnell und wirtschaftlich durch Austauschen dieser Glieder
aufrechterhalten werden.
Weiterhin sind der in Eingriff tretende Abschnitt und der in Eingriff genommene
Abschnitt, die miteinander in Eingriff treten, zwischen dem Abstandhalter und
dem Gleitkörper ausgebildet, und der Gleitkörper kann eine Gleitbewegung
ausführen, wenn diese Abschnitte bzw. Teile in Eingriff stehen. Infolgedessen
kann der Gleitkörper eine erhöhte Halterungsfestigkeit aufweisen. Zusätzlich
wird, da der Gleitkörper zu der einen Wandfläche der U-förmigen Ausnehmung
mit der elastischen Kraft vorgespannt ist, der Gleitkörper gegen den Abstandhal
ter mit der elastischen Vorspannkraft gedrückt werden, selbst wenn Abrieb
zwischen dem in Eingriff tretenden Abschnitt des Abstandhalters und dem in
Eingriff genommen Abschnitt des Gleitkörpers auftritt. Infolgedessen kann der
Schneidvorgang fortgesetzt werden, während Unruhe bzw. Schüttelbewegungen
des Gleitkörpers, verursacht durch Abriebe, unterdrückt werden.
Erfindungsgemäß umfaßt das Schneidwerkzeug wenigstens eine Vorspann
einrichtung, die an der anderen Wandfläche oder der anderen Seitenfläche des
Gleitkörpers, und zwar zu der anderen Wandfläche zeigend, vorgesehen ist zum
Vorspannen des Gleitkörpers zu der anderen Wandfläche. Der Gleitkörper wird
mit der elastischen Kraft der Vorspanneinrichtung vorgespannt.
Bevorzugt umfaßt die Vorspanneinrichtung ein Druckglied, welches entweder
von der anderen Wandfläche der U-förmigen Ausnehmung oder der anderen
Seitenfläche des Gleitkörpers verschiebbar bzw, vorspringbar ist und in Berüh
rung mit der anderen Oberfläche kommt, ein Federglied zum Drücken des Druck
gliedes zu der anderen Oberfläche und ein Einstellglied zum Einstellen einer
Druckkraft des Federgliedes. Der Gleitkörper ist mit der elastischen Kraft vor
gespannt, die das Federglied liefert, welches das Druckglied drückt, und die
elastische Kraft ist mittels des Einstellgliedes einstellbar.
Bevorzugt umfaßt das Druckglied ein rollbares Kugelglied an seinem vorderen
Ende. Ein solches Kugelglied stabilisiert die Richtung, in welcher der Gleitkörper
vorgespannt ist, und verhindert noch sicherer, daß der Gleitkörper unruhig wird.
Die Vorspanneinrichtung kann ein flaches Plattenglied umfassen, das zwischen
der anderen Wandfläche der U-förmigen Ausnehmung und der anderen Seiten
fläche des Gleitkörpers angebracht ist. Da Abrieb an der anderen Seitenfläche
des Gleitkörpers in dem Plattenglied auftritt, besteht wenig Wahrscheinlichkeit,
daß der Werkzeughauptkörper beschädigt wird.
Weiterhin umfaßt bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung das
Schneidwerkzeug ein Keilglied, welches zwischen der äußeren Wandfläche und
dem Gleitkörper entfernbar angebracht ist und zur Bodenfläche der U-förmigen
Ausnehmung gedrückt wird, wodurch der Gleitkörper zu der einen Wandfläche
gedrückt wird, um den in Eingriff tretenden Abschnitt und den in Eingriff genom
menen Abschnitt in Eingriff zu bringen, und eine Keilvorspanneinrichtung zum
Vorspannen des Keilgliedes zu der Bodenfläche der U-förmigen Ausnehmung. Da
das Keilglied zu der Bodenfläche der U-förmigen Ausnehmung durch die Keilvor
spanneinrichtung vorgespannt ist, ist der Gleitkörper zu der einen Wandfläche
der U-förmigen Ausnehmung mit der elastischen Kraft vorgespannt. Da Abrieb
an der anderen Wandfläche des Gleitkörpers in dem Keilglied auftritt, kann eine
Beschädigung des Werkzeughauptkörpers verhindert werden. Durch Drücken des
Keilgliedes wird der Gleitkörper zu der einen Wandfläche gedrückt mit dem
Ergebnis, daß der in Eingriff tretende Abschnitt und der in Eingriff genommene
Abschnitt noch stärker in Eingriff gebracht werden zum Positionieren des Gleit
körpers und der Schneidplatte. Somit kann ein Fehler, der beim Formen des
Gleitkörpers und der U-förmigen Ausnehmung auftritt, bis zu einem bestimmten
Ausmaß zugelassen werden, und infolgedessen kann der Arbeitsaufwand zur
Bildung von diesen verringert und die Montagesteifigkeit bzw. Halterungsfestig
keit des Gleitkörpers verbessert werden.
Bevorzugt umfaßt die Keilvorspanneinrichtung eine Einstellschraube, welche
durch das Keilglied in eine Schraubenbohrung schraubenförmig eingesetzt ist, die
in der Bodenfläche der U-förmigen Ausnehmung gebildet ist, und ein Federglied,
welches zwischen einem Kopf der Einstellschraube und dem Keilglied angebracht
ist und das Keilglied zu der Bodenfläche der U-förmigen Ausnehmung hin drückt.
Das Keilglied ist zu der Bodenfläche der U-förmigen Ausnehmung mit der elasti
schen Kraft des Federgliedes vorgespannt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfaßt das Schneidwerk
zeug ein Keilglied, welches zwischen der anderen Wandfläche und dem Gleitkör
per entfernbar angebracht ist und zu der Bodenfläche der U-förmigen Ausneh
mung gedrückt ist, wodurch der Gleitkörper zu der einen Wandfläche gedrückt
wird, um den in Eingriff tretenden Abschnitt und den in Eingriff genommen
Abschnitt in Eingriff zu bringen, wobei das Keilglied mit einem Schlitz, der sich
parallel zu der anderen Wandfläche der U-förmigen Ausnehmung entlang der
Erzeugenden erstreckt, ausgebildet ist und in Richtungen zum Öffnen und
Schließen des Schlitzes elastisch verformbar ist, und eine Keilvorspanneinrich
tung, die an der anderen Wandfläche der U-förmigen Ausnehmung zum Vor
spannen des Keilgliedes zu der einen Wandfläche und der Bodenfläche der U-
förmigen Ausnehmung vorgesehen ist. Infolgedessen wird der Gleitkörper zu der
einen Wandfläche der U-förmigen Ausnehmung mit der elastischen Kraft vor
gespannt, die von der Keilvorspanneinrichtung geliefert wird. Da weiterhin das
Keilglied mit dem Schlitz, der sich entlang der Erzeugenden parallel zu der
anderen Wandfläche der U-förmigen Ausnehmung erstreckt, vorgesehen ist,
kann er eine leichte elastische Verformung in solchen Richtungen, in welchen
der Schlitz geöffnet und geschlossen wird, d. h. in Richtungen, in welche das
Keilglied zu der einen oder anderen Wandfläche der U-förmigen Ausnehmung
geneigt wird, erfahren. Das Keilglied erfährt eine elastische Verformung in der
Richtung zum Schließen des Schlitzes, wenn er durch die Keilvorspanneinrich
tung vorgespannt wird, um den Gleitkörper gegen die eine Wandfläche zu
drücken, und zwar mit dem Ergebnis, daß die zwischen dem Keilglied und dem
Gleitkörper wirkende Kraft über die gesamten Berührungsflächen von diesen
gleichförmig gemacht werden kann. Hierdurch wird das Ineingrifftreten des
Gleitkörpers und des Abstandhalters verstärkt und die Gleitbewegung des
Gleitkörpers gleichförmiger bzw. glatter gemacht.
Bevorzugt umfaßt die Keilvorspanneinrichtung ein Druckglied, welches von der
anderen Wandfläche der U-förmigen Ausnehmung verschiebbar ist und in Berüh
rung mit dem Keilglied kommt, ein Federglied zum Drücken des Druckgliedes und
ein Einstellglied zum Einstellen einer Druckkraft für das Federglied. Das Keilglied
wird durch das Druckglied vorgespannt, welches durch das Federglied gedrückt
wird.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung kann das Schneidwerkzeug ein
Keilglied umfassen, welches zwischen der äußeren Wandfläche und dem Gleit
körper entfernbar angebracht ist und zu der Bodenfläche der U-förmigen Aus
nehmung gedrückt wird, wodurch der Gleitkörper zu der anderen Wandfläche
gedrückt wird, um den in Eingriff tretenden Abschnitt und den in Eingriff genom
menen Abschnitt in Eingriff zu bringen, und eine Keilvorspanneinrichtung,
welche in einer Position des Hauptkörpers, die zu der anderen Wandfläche der
U-förmigen Ausnehmung gerichtet ist, vorgesehen und geeignet ist, das Keilglied
zur Bodenfläche der U-förmigen Ausnehmung vorzuspannen. Wenn das Keilglied
zu der Bodenfläche der U-förmigen Ausnehmung durch die Keilvorspanneinrich
tung vorgespannt wird, wird der Gleitkörper zu der einen Wandfläche der U-
förmigen Ausnehmung mit der elastischen Kraft vorgespannt.
Bevorzugt umfaßt die Keilvorspanneinrichtung eine Einstellschraube, welche in
einer Position des Hauptkörpers, die zu der anderen Wandfläche der U-förmigen
Ausnehmung gerichtet ist, schraubenförmig montiert ist, ein Federglied, welches
in eine Halterungsbohrung eingesetzt ist, welche derart geformt ist, daß die
Einstellschraube zwischen der U-förmigen Ausnehmung und der Halterungs
bohrung gelegen ist, und ein Druckglied mit einem Mittelteil, welcher in Berüh
rung mit der Unterseite eines Kopfes der Einstellschraube kommt und entgegen
gesetzten Enden, welche in Berührung mit einem oberen Teil des Federgliedes
bzw. einem oberen Teil des Keilgliedes kommen. Wenn das Keilglied zu der
Bodenfläche der U-förmigen Ausnehmung mittels des Druckgliedes mit einer
Kraft des sich ausdehnenden Federgliedes vorgespannt wird, wird der Gleitkör
per zu der einen Wandfläche der U-förmigen Ausnehmung mit der elastischen
Kraft vorgespannt.
Bevorzugt sind der in Eingriff tretende Abschnitt und der in Eingriff genommene
Abschnitt sägezahnförmige Ausnehmungen, die sich entlang der Erzeugenden
erstrecken. Durch Formen des in Eingriff tretenden Abschnittes und des in
Eingriff genommenen Abschnittes als sägezahnförmige Ausnehmungen kann der
Kontaktbereich von diesen vergrößert und somit die Halterungsfestigkeit des
Gleitkörpers verbessert werden. Dies ermöglicht es, die Schneidplatte genauer
zu positionieren und das Schneiden mit einer erhöhten Genauigkeit auszuführen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung beispielsweise beschrie
ben. In dieser zeigt:
Fig. 1 einen Schnitt einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 2 eine Vorderansicht der ersten Ausführungsform gemäß Fig. 1,
Fig. 3 einen Schnitt entlang Linie III-III in Fig. 1,
Fig. 4 ein Diagramm, welches eine Rotationsbahn der Schneidplatten 5A,
5B und 5C der ersten Ausführungsform gemäß Fig. 1 um eine
Längsachse 0 zeigt,
Fig. 5 entsprechend Fig. 3 einen Schnitt einer zweiten Ausführungsform
der Erfindung,
Fig. 6 entsprechend Fig. 3, einen Schnitt einer dritten Ausführungsform
der Erfindung,
Fig. 7 einen Schnitt einer vierten Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 8 eine Stirnansicht der vierten Ausführungsform der Fig. 7,
Fig. 9 einen Schnitt entlang Linie IX-IX in Fig. 7,
Fig. 10 einen Schnitt einer fünften Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 11 eine Stirnansicht der fünften Ausführungsform in Fig. 10,
Fig. 12 einen Schnitt entlang Linie XII-XII in Fig. 10,
Fig. 13 einen Schnitt einer sechsten Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 14 eine Stirnansicht der sechsten Ausführungsform in Fig. 13,
Fig. 15 einen Schnitt entlang Linie XV-XV in Fig. 14,
Fig. 16 einen Schnitt eines bekannten Schneidwerkzeuges und
Fig. 17 einen Schnitt entlang Linie XVII-XVII in Fig. 16.
Fig. 1 bis 3 zeigen eine erste Ausführungsform der Erfindung. Da die Ba
siskonstruktion der ersten Ausführungsform gleich derjenigen des bekannten, in
Fig. 16 gezeigten Schneidwerkzeuges ist, sind gleiche Teile mit gleichen Bezugs
ziffern versehen und es wird hier keine dataillierte Beschreibung mehr gegeben.
In den Fig. 1 bis 3 sind der Adapter 2 und die Gleitwelle 8 nicht gezeigt.
Bei dieser Ausführungsform ist anstelle der T-förmigen Ausnehmung 6, die in
dem Werkzeughauptkörper 1 des bekannten Schneidwerkzeuges ausgebildet ist,
eine U-förmige Ausnehmung 11 mit einem U-förmigen Querschnitt vorgesehen.
Mehr im einzelnen ist die U-förmige Ausnehmung 11 durch ein Paar von par
allelen und gegenüberliegenden Wandflächen 11a, 11b und eine Bodenfläche
11c, die sich in einer Richtung normal bzw. senkrecht zu den Wandflächen 11a,
11b erstreckt, begrenzt bzw. definiert. Die U-förmige Ausnehmung 11 erstreckt
sich entlang einer Konusschräge, im folgenden als Erzeugende bezeichnet, eines
im wesentlichen konisch gestalteten Werkzeughalterhauptkörpers 1, im folgen
den kurz als Werkzeughauptkörper oder Hauptkörper bezeichnet. An der Wand
fläche 11a der U-förmigen Ausnehmung 11, die in bezug auf eine Drehrichtung
T des Werkzeuges (Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn in Fig. 2) vorwärts
gerichtet ist, ist ein Abstandshalter 12 mittels Klemmschrauben 13 lösbar
angebracht.
Ein flaches Plattenglied 14 ist an der anderen Wandfläche 11b der U-förmigen
Ausnehmung 11, die bezüglich der Drehrichtung T rückwärts gerichtet ist, ange
bracht. Weiterhin ist eine Vorspanneinrichtung 15 dieser Ausführungsform in der
Wandfläche 11b vorgesehen.
In einem Freiraum bzw. Spielraum, der durch den Abstandhalter 12, das Platten
glied 14 und die Bodenfläche 11c der U-förmigen Ausnehmung 11 definiert bzw.
umgrenzt ist, ist ein Gleitkörper 16 entlang der Erzeugenden, d. h. in einer Rich
tung schräg zu einer Längsachse 0 im Gleitpaßsitz angeordnet.
Der Abstandshalter 12 ist ein Plattenglied, welches sich im wesentlichen über
die gesamte Länge der U-förmigen Ausnehmung 11 erstreckt, wenn er an dem
Werkzeughauptkörper 1 angebracht ist. Der Abstandhalter 12 ist in engem
Kontakt mit der Wandfläche 11a und der Bodenfläche 11c der U-förmigen
Ausnehmung 11 angebracht. Weiterhin ist eine sägezahnförmige Ausnehmung
12a, die einen wellenförmigen Querschnitt aufweist und sich entlang der Erzeu
genden erstreckt, auf einer Seitenfläche des Abstandhalters 12 ausgebildet, die
zum Inneren der U-förmigen Ausnehmung 11 gerichtet ist, d. h. der Seitenfläche
des Abstandhalters 12, die in bezug auf die Drehrichtung T vorwärts gerichtet
ist. Die sägezahnförmige Ausnehmung 12a wirkt als ein Eingriffsteil dieser
Ausführungsform.
Andererseits ist das Plattenglied 14 abnehmbar angebracht, um sich über im
wesentlichen die gesamte Länge der U-förmigen Ausnehmung 11 in enger
Berührung mit der Wandfläche 11b und der Bodenfläche 11c der U-förmigen
Ausnehmung 11 zu erstrecken. Ein Seitenfläche 14a des Plattengliedes 14, die
in bezug auf die Drehrichtung T rückwärts gerichtet ist, verläuft parallel zu einer
Seitenfläche 14b, die an der Wandfläche 11b anliegt. Eine Kerbe bzw. Rastein
richtung 14c, die sich entlang der Erzeugenden erstreckt, ist im wesentlichen in
der Mitte der Seitenfläche 1415, die an der Wandfläche 11b anliegt, ausgebildet.
Die Bodenfläche der Rasteinrichtung 14c ist so geneigt, daß sie zu der Gestalt
einer vorderen Stirnfläche eines Preßstiftes einer Vorspanneinrichtung 15, die
später beschrieben wird, konform ist. Insbesondere ist die Bodenfläche der
Rasteinrichtung 14c so vorgesehen, daß sie näher zu der Seitenfläche 14b
kommt, wenn sie sich mehr zu der Bodenfläche 11c der U-förmigen Ausneh
mung 11 erstreckt.
Der Gleitkörper 16 ist ein Glied in der Form einer rechteckigen Säule, welche zu
einem bzw. in einem stumpfen Winkel gebogen ist, wie es in Fig. 1 gezeigt ist.
Das Basisende des Gleitkörpers 16 ist in der U-förmigen Ausnehmung 11 an
geordnet und die Schneidplatte 5a ist an seinem vorderen Ende lösbar ange
bracht. An dem Basisende des Gleitkörpers 16 ist eine sägezahnförmige Aus
nehmung 16a mit einem wellenförmigen Querschnitt auf der Seitenfläche, die
zur Wandfläche 11a gerichtet ist, d. h. der Seitenfläche, die in bezug auf die
Drehrichtung T rückwärts gerichtet ist, ausgebildet. Die sägezahnförmige Aus
nehmung 16a kommt in enge Berührung mit der sägezahnförmigen Ausnehmung
12a des Abstandhalters 12, wenn der Gleitkörper 16 an dem Werkzeughauptkör
per 1 angebracht ist. Die sägezahnförmige Ausnehmung 16a wirkt als ein
Eingriffsteil dieser Ausführungsform. Wie in Fig. 3 gezeigt, ist der Gleitkörper 16
in dem oben erwähnten Freiraum bzw. Spielraum verschiebbar eingepaßt durch
Ineingrifftreten der sägezahnförmigen Ausnehmung 16a mit der sägezahnförmi
gen Ausnehmung 12a, wobei eine Seitenfläche 16b seines Basisendes, die in
bezug auf die Drehrichtung T vorwärts gerichtet ist, in enge Berührung mit der
Seitenfläche 14a des Plattengliedes 14 und seine Bodenfläche 16c in enge
Berührung mit der Bodenfläche 11c der U-förmigen Ausnehmung 11 gebracht
wird.
Eine Montageöffnung bzw. Halterungsbohrung 11d ist in der Wandfläche 11b
der U-förmigen Ausnehmung 11 ausgebildet. Die Halterungsbohrung 11d er
streckt sich in einer Richtung normal bzw. senkrecht zur Wandfläche 11b und
öffnet sich in die äußere Oberfläche des Werkzeughauptkörpers 1. In der Halte
rungsbohrung 11d sind ein Preßstift (Preßglied) 17, eine Scheibenfeder (Feder
glied) 18, eine Befestigungsschraube (Einstellglied) 19 in dieser Reihenfolge von
der Wandfläche 1 11b aus angeordnet bzw. angebracht. Diese Glieder bilden die
Vorspanneinrichtung 15 dieser Ausführungsform. Ein zylindrischer Einstellring 20
ist in die Halterungsbohrung 11d an dem Teil näher zu der Wandfläche 11b
eingepaßt. Das vordere Ende der Halterungsschraube 19 steht in Berührung mit
dem Einstellring 20.
Der Preßstift 17 ist ein Wellenglied mit einem Kopf 17a mit einem größeren
Durchmesser und einem Schenkel bzw. Schaft 17b mit einem kleineren Durch
messer. Der Preßstift 17 ist in die in der Wandfläche 11b ausgebildete Halte
rungsbohrung 11d so eingesetzt, daß der Kopf 17a von der Wandfläche 11b
geringfügig vorsteht. Weiterhin ist die vordere Stirnfläche des Preßstiftes 17 so
geneigt, daß sie der Wandfläche 11b näher kommt, wenn sie sich zu der Boden
fläche 11c erstreckt. Diese vordere Stirnfläche wird mit der Bodenfläche der
Kerbung bzw. Rastausnehmung 14c des Plattengliedes 14 in engen Kontakt
gebracht, wodurch das Plattenglied 14 und der Preßstift 17 in Eingriff mitein
ander gebracht werden.
Die Scheibenfeder 18 ist um den Schaft 17b des Preßstiftes 17 in einem zusam
mengepreßten Zustand in dem Einstellring 20 angeordnet bzw. eingepaßt. Das
vordere Ende der Scheibenfeder 18 steht in Berührung mit dem Kopf 17a des
Preßstiftes 17, und das Basisende von dieser steht in Berührung mit der vor
deren Stirnfläche der Halterungsschraube 19. Die Scheibenfeder 18 drückt den
Preßstift 17 konstant gegen die Wandfläche 11a der U-förmigen Ausnehmung
11, und zwar mit einer spezifizierten elastischen Kraft. Die Preßkraft des Preß
stiftes 17 wird über das Plattenglied 14 in eine spezifizierte Vorspannkraft
übertragen, um den Gleitkörper 16 zu der Wandfläche 11a der U-förmigen
Ausnehmung 11 vorzuspannen. Die Halterungsschraube 19 ist ein Ringglied,
welches spiralförmig in ein Innengewinde eingepaßt ist, welches an der Öffnung
der Halterungsbohrung 11d auf der äußeren Oberfläche des Werkzeughauptkör
pers 1 ausgebildet ist, und in seinem Zentrum mit einer Öffnung 19a ausgebildet
ist, in welche der Schaft 17b des Preßstiftes 17 eingesetzt ist. Bei dieser Aus
führungsform wird die Halterungsschraube 19 vorwärts und rückwärts bewegt,
indem sie angezogen bzw. gelöst wird. Auf diese Weise wird die Druckkraft der
Scheibenfeder 18 zum Drücken des Preßstiftes bzw. Druckstiftes 17 eingestellt,
d. h. verstärkt oder vermindert. Infolgedessen ist die Vorspannkraft des Druck
stiftes 17 zum Vorspannen des Gleitkörpers 16 über das Plattenglied 14 eben
falls einstellbar. Bei dieser Ausführungsform kann die Position der Halterungs
schraube 19 eingestellt werden, indem ihr vorderes Ende in Berührung mit dem
Einstellring 20 gebracht wird.
Bei dieser Ausführungsform sind ebenfalls drei Schneidplatten 5 an dem vor
deren Ende des Werkzeughauptkörpers 1 angebracht. Eine Schneidplatte 5A ist
an dem Gleitkörper 16 angebracht und somit verschieblich. Andererseits sind die
beiden anderen Schneidplatten 5B und 5C an dem vorderen Ende des Werkzeug
hauptkörpers 1 befestigt, wie es in Fig. 2 gezeigt ist. Die drei Schneidplatten 5
sind gleichmäßig in bezug auf eine Umfangsrichtung des Werkzeughauptkörpers
1 mit Abstand voneinander angeordnet und mit Bezug auf die Längsachse 0 des
Werkzeughauptkörpers 1 versetzt.
Fig. 4 zeigt eine Rotationsbahn bzw. Rotationsspur der Schneidspitzen bzw. der
Schneidplatten 5A, 5B und 5C um die Längsachse 0. Wie in Fig. 4 gezeigt ist,
sind die zwei Schneidspitzen bzw. Schneidplatten 5B und 5C derart angeordnet,
daß sich ihre Schneidkanten 5b und 5c unter einem stumpfen Winkel zueinander
in der Rotationsbahn schneiden. Die Schneidspitze bzw. Schneidplatte 5A ist
derart angeordnet, daß eine Bahn bzw. Bewegungsspur R einer Schneidkante 5a
zwischen den Schneidkanten 5b und 5c der Schneidplatten 5B und 5C gelegen
ist und unter einem stumpfen Winkel zu den Schneidkanten 5b und 5c in der
Rotationsbahn durch Verschieben des Gleitkörpers 16 schneidet.
In dem so konstruierten Schneidwerkzeug wird der Werkzeughauptkörper 1
ebenfalls an dem Ende einer Hauptwelle eines Maschinenwerkzeuges bzw. einer
Werkzeugmaschine mittels eines Adapters oder dergleichen angebracht, nach
dem eine Reibahle oder ein Bohrlochräumer wie ein Langlochräumer an seinem
vorderen Ende angebracht worden ist, um für Schneidzwecke benutzt zu wer
den.
Während der Werkzeughauptkörper 1 um die Längsachse 0 gedreht wird,
nachdem die Reibahle zu dem Basisende gezogen worden ist, wird er entlang der
Längsachse 0 vorwärts bewegt, so daß die Schneidplatten 5B und 5C abge
schrägte Flächen C, C an der Öffnung der Bohrung bilden, wie es in Fig. 4
gezeigt ist. Mit dem Bezugszeichen S ist in Fig. 4 ein hartes, aus einer gesinter
ten Legierung hergestelltes Glied bezeichnet, welches auf den Umfang der
Öffnung einer Ventilbohrung oder ähnlichen Bohrung gepaßt worden ist, wie es
beschrieben worden ist.
Nachdem die abgeschrägten Flächen C, C gebildet worden sind, wird der Werk
zeughauptkörper 1 zeitweilig geringfügig rückwärts bewegt, während er weiter
gedreht wird. Nachfolgend wird das Kupplungsglied 9 vorwärts bewegt, indem
eine nicht dargestellte Gleitwelle herausgedrückt wird, wodurch der Gleitkörper
16 entlang der Erzeugenden über den Kupplungsstift 10 verschoben wird. Als
Folge dessen wird die Schneidplatte 5A entlang der Bahn A bewegt, um eine
sich verjüngende Oberfläche P an der Öffnung der Bohrung zu bilden.
Danach wird die Reibahle, wie die Langlochreibahle vorwärts bewegt, um in die
Ventilbohrung einzutreten, während der Werkzeughauptkörper 1 weiter gedreht
wird, wobei die Ventilbohrung fertig bearbeitet wird.
Bei dem obigen Schneidwerkzeug wird die Schneidlast bzw. Schneidbelastung,
die auf die Schneidplatte 5A einwirkt, während die sich verjüngende Fläche P
gebildet wird, hauptsächlich von dem Abstandhalter 12, der in bezug auf die
Drehrichtung T rückwärts gelegen ist, über den Gleitkörper 16 aufgenommen.
Somit tritt eine durch eine solche Schneidbelastung verursachte Abnutzung und
Deformation in bzw. an dem Abstandhalter 12 auf und infolgedessen bleibt die
U-förmige Nut bzw. Ausnehmung 11, d. h. der Werkzeughauptkörper 1, frei von
Abnutzung und Deformation. Weiterhin kann, da die durch das Verschieben des
Gleitkörpers 16 verursachte Abnutzung in bzw. an dem Abstandhalter 12 und
dem Plattenglied 14 auftritt, die Wahrscheinlichkeit, daß der Werkzeughauptkör
per 1 beschädigt wird, unterdrückt bzw. auf Null herabgesetzt werden.
Da der Abstandhalter 12 und das Plattenglied 14 an dem Werkzeughauptkörper
1 entfernbar bzw. lösbar angebracht sind, kann, wenn Abnutzung und/oder
Verformung in diesen Gliedern auftritt, die Bearbeitungsgenauigkeit und der
gleichen sehr leicht wieder hergestellt werden, indem diese Glieder ausgetauscht
werden. Da die Austauschglieder denselben Standard bzw. dieselbe Norm, bzw.
dieselben Maße wie die ausgetauschten Glieder aufweisen können, ist es nicht
erforderlich, sie jedesmal neu zu gestalten, wenn sie abgenutzt sind. Somit ist
dieses Schneidwerkzeug sehr wirtschaftlich. Dasselbe kann gesagt werden,
wenn der Gleitkörper 16 ersetzt wird.
Weiterhin ist bei dem obigen Schneidwerkzeug die Vorspanneinrichtung 15 zum
Vorspannen des Gleitkörpers 16 zu der Wandfläche 11a über das Plattenglied 14
an der Wandfläche 11b der U-förmigen Ausnehmung 11 vorgesehen. Infolgedes
sen wird der Gleitkörper 16 durch den Abstandshalter 12 konstant dagegen
gedrückt mit einer festen elastischen Vorspannkraft. Somit kann, selbst wenn
der Eingriffsteil (sägezahnförmige Ausnehmung 12a) des Abstandhalters 12
und/oder der in Eingriff getretene Teil (sägezahnförmige Ausnehmung (16a) des
Gleitkörpers 16 abgenutzt und/oder verformt sind, aufgrund der Schneidbela
stung und der Gleitbewegung des Gleitkörpers 16, die Eingriffskraft aufrech
terhalten werden, um den Gleitkörper 16 daran zu hindern, wackelig zu werden.
Infolgedessen verhindert bei dem obigen Schneidwerkzeug eine geringfügige
Abnutzung nicht die Fortsetzung des Schneidbetriebes. Somit kann die Lebens
dauer des Werkzeuges durch Verringern der Austauschhäufigkeit des Abstand
halters 12 und des Gleitkörpers 16 verlängert bzw. ausgedehnt und die für die
Wartung erforderliche Arbeit verringert werden.
Weiterhin kann durch konstantes Vorspannen des Gleitkörpers zu der Wand
fläche 11a mit der festen bzw. festgelegten Kraft die Halterungsfestigkeit des
Gleitkörpers 16 verbessert werden. Selbst bei einer übermäßig großen Schneid
belastung neben Abnutzung und Deformation kann der Gleitkörper 16 sicher
gehalten werden, um sein Schütteln bzw. Rütteln zu verhindern mit dem Ergeb
nis, daß ein stabiler Schneidbetrieb durchgeführt werden kann. Die verbesserte
Halterungsfestigkeit des Gleitkörpers 16 führt zu einer verbesserten Halterungs
genauigkeit von diesem, was es ermöglicht, die Schneidplatte 5A genau zu
positionieren. Auf diese Weise kann die Schneidgenauigkeit des Schneidwerk
zeuges verbessert werden.
Weiterhin umfaßt gemäß dieser Ausführungsform die Vorspanneinrichtung 15
den Preßstift 17 als ein Preßglied, die Scheibenfeder 18 als ein Federglied, die
Halterungsschraube 19 als ein Einstellglied. Die Druckkraft der Scheibenfeder 18
wird durch Bewegen der Halterungsschraube 19 nach vorne und zurück einge
stellt, wie es oben beschrieben worden ist. Auf diese Weise ist die Vorspann
kraft der Vorspanneinrichtung 15 einstellbar gemacht. Hierdurch kann verhindert
werden, daß die Gleitbewegung des Gleitkörpers 16 durch eine übermäßig große
Vorspannkraft verzögert bzw. verhindert wird. Weiterhin kann das Rüttelverhal
ten bzw. unruhige Verhalten des Gleitkörpers 16, wenn der eingreifende Teil und
der in Eingriff genommene Teil abgenutzt sind, mit größerer Sicherheit durch
Erhöhen der Vorspannkraft verhindert werden. Als Folge dessen kann die Le
bensdauer des Werkzeuges weiterhin erhöht werden.
Weiterhin ist bei dieser Ausführungsform der Einstellring 20 in der Halterungs
bohrung 11d zum Aufnehmen der Vorspanneinrichtung 15 nahe der Wandfläche
11b einsetzbar bzw. austauschbar angebracht. Bei Berührung mit dem Einstell
ring 20 kann die Halterungsschraube 19 nicht weiter angezogen werden, um zu
der Wandfläche 11b hin bewegt zu werden. Infolgedessen kann durch Austau
schen des Einstellrings 20 gegen einen anderen mit einer anderen Höhe eine voll
angezogene Position der Halterungsschraube 19 in geeigneter Weise eingestellt
werden. Indem die Vorspannkraft durch Anziehen der Halterungsschraube 19
eingestellt wird, bis diese ihre voll angezogene Stellung erreicht, kann die Vor
spannkraft einfacher und genauer eingestellt werden.
Zusätzlich spannt bei dieser Ausführungsform der Preßstift 17 der Vorspann
einrichtung 15 den Gleitkörper 16 über das Plattenglied 14. Somit kann die Vor
spannkraft der Vorspanneinrichtung 15 gleichmäßig zu dem Gleitkörper 16 über
tragen werden, wodurch der Abstandhalter 12 und der Gleitkörper 16 stabil in
Eingriff gehalten werden und der Gleitkörper 16 glatt gleiten kann.
Weiterhin kann bei dieser Ausführungsform die Einstellung der Vorspannkraft der
Vorspanneinrichtung 15 durch Drehen der Halterungsschraube 19 von der Seite
der Halterungsbohrungs-Öffnung in der äußeren Oberfläche des Werkzeughaupt
körpers 1 aus durchgeführt werden. Infolgedessen kann die Vorspannkraft sehr
leicht eingestellt werden, ohne daß es erforderlich ist, den Gleitkörper 16 oder
ein anderes Glied abzunehmen.
Weiterhin sind gemäß dieser Ausführungsform der eingreifende Teil des Ab
standhalters 12 und der in Eingriff genommene Teil des Gleitkörpers 16, die
sägezahnförmigen Ausnehmungen 12a und 16a mit jeweils einem wellenförmi
gen Querschnitt, die in engen Eingriff miteinander gebracht werden können. Die
Halterungssteifigkeit bzw. Halterungsfestigkeit des Gleitkörpers 16 kann verbes
sert werden, indem die Kontaktfläche dieser zwei Abschnitte vergrößert wird.
Somit kann die Schneidplatte 5A mit einer verbesserten Genauigkeit positioniert
werden, was zu einem weit genaueren Schneidbetrieb führt.
Obgleich der in Eingriff tretende Teil und der in Eingriff genommene Teil durch
die sägezahnförmigen Ausnehmungen 12a und 16a mit einem wellenförmigen
Querschnitt in dieser Ausführungsform ausgebildet sind, können sie beispiels
weise sägezahnförmige Ausnehmungen mit einem sägezahnförmigen Quer
schnitt sein. Solche sägezahnförmigen Ausnehmungen erhöhen ebenfalls den
Berührungsbereich des in Eingriff tretenden Teils und des in Eingriff genom
menen Teils, was zu einer erhöhten Halterungssteifigkeit des Gleitkörpers 16
führt. Alternativ können der in Eingriff tretende Teil und der in Eingriff genom
mene Teil einfach durch einen keilförmigen Vorsprung und eine Ausnehmung mit
einer dazu passenden Gestalt gebildet sein. Selbst mit diesem in Eingriff treten
den Teil und in Eingriff genommenen Teil kann, wenn der Abstandhalter 12 und
die Vorspanneinrichtung 15 vorgesehen sind, der Gleitkörper 16 in einer wirt
schaftlichen Weise ausgetauscht werden und, selbst nach einer Abnutzung, eine
sehr weiche Gleitbewegung ausführen. Weiterhin kann, obgleich nur eine einzige
Vorspanneinrichtung 15 in dieser Ausführungsform gezeigt ist, eine Mehrzahl
von Vorspanneinrichtungen parallel entlang der Erzeugenden angeordnet werden,
entlang welcher der Gleitkörper 16 gleitet, um die oben erwähnten Effekte
weiter zu verbessern.
Fig. 5 zeigt ein zweite Ausführungsform der Erfindung. Elemente, die mit sol
chen in der ersten Ausführungsform übereinstimmen, sind durch dieselben
Bezugsziffern bezeichnet, und es folgt hier keine weitere Beschreibung von
diesen.
Bei der zweiten Ausführungsform ist die vordere Stirnfläche des Preßstiftes bzw.
Druckstiftes der Vorspanneinrichtung 15 in eine konische Ausnehmung umge
formt bzw. mit einer konischen Ausnehmung ausgebildet und eine Metallkugel
(Kugelglied) 21 ist in dieser konischen Ausnehmung rollbar angeordnet. Weiter
hin ist die Kerbe bzw. Rastausnehmung 14c des Plattengliedes 14 mit einem V-
förmigen Querschnitt ausgebildet und die Metallkugel 21 steht in Berührung mit
der Bodenfläche der Rastausnehmung 14c.
Bei diesem so konstruierten Schneidwerkzeug treten ebenfalls Abrieb und Ver
formung, die durch Schneidbelastung und Gleitbewegung des Gleitkörpers 16
hervorgerufen werden, in bzw. an dem Abstandhalter 12 und dem Plattenglied
14 auf, und der Gleitkörper 16 ist zu der Wandfläche 11a der U-förmigen Aus
nehmung 11 über das Plattenglied 14 durch die Vorspanneinrichtung 15 vor
gespannt. Infolgedessen kann die zweite Ausführungsform grundsätzlich diesel
ben Effekte wie die erste Ausführungsform realisieren.
Zusätzlich ist bei dieser Ausführungsform die Metallkugel 21 an dem vorderen
Ende des Preßstiftes 17 der Vorspanneinrichtung 15 rollbar angebracht bzw.
gelagert und steht in Berührung mit der Bodenfläche der V-förmigen Rastausneh
mung 14c des Plattengliedes 14, so daß sie den Gleitkörper 16 über das Platten
glied 14 vorspannt. Somit kann bei dieser Ausführungsform eine Druckkraft, die
von dem Vorsprung des Preßstiftes 17 der Vorspanneinrichtung folgt, von dem
Plattenglied 14 zu dem Gleitkörper 16 in einer festen bzw. festgelegten Richtung
konstant übertragen werden. Dies stabilisiert die Richtung, in welche der Gleit
körper 16 vorgespannt ist, wodurch der Gleitkörper 16 noch sicherer daran
gehindert wird, unruhig bzw. wackelig zu werden. Ein Einstellring ähnlich dem
der ersten Ausführungsform kann in die Montageöffnung bzw. Halterungsboh
rung 11d nahe der Wandfläche 11b in die Vorspanneinrichtung der zweiten
Ausführungsform einsetzbar bzw. austauschbar eingepaßt werden.
Fig. 6 zeigt eine dritte Ausführungsform der Erfindung. Elemente, die mit denje
nigen der ersten und zweiten Ausführungsform übereinstimmen, sind durch
dieselben Bezugszeichen bezeichnet, und es folgt hier keine weitere Beschrei
bung.
Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten und der zweiten Aus
führungsform in den folgenden Punkten. Eine Vorspanneinrichtung 31 ist nicht
an der Wandfläche 11b der U-förmigen Ausnehmung 11, sondern an der Seiten
wand 16b des Gleitkörpers 16, die zu der Wandfläche 11b gerichtet ist, vor
gesehen. Diese Vorspanneinrichtung 31 umfaßt keinen Preßstift, sondern
stattdessen eine Stellschraube (Einstellglied) 35 als ein Druckglied. Die Steil
schraube 35 ist schraubenförmig bzw. spiralförmig in eine Halterungsschrauben-
Bohrung 32 eingesetzt, welche in der Seitenfläche 16b des Gleitkörpers 16 in
einer Richtung normal bzw. senkrecht zu diesem offen ist, und umfaßt eine
Metallkugel 33 als ein Kugelglied und eine Schraubenfeder (Federglied) 34.
Jedoch hat das so konstruierte Schneidwerkzeug grundsätzlich dieselben Wir
kungen wie die erste Ausführungsform, da der Abstandhalter 12 zwischen dem
Gleitkörper 16 und der Wandfläche 11a der U-förmigen Ausnehmung 11 ange
bracht ist und da der Gleitkörper 16 zu der Wandfläche 11a durch eine Gegen
wirkung einer Kraft, mit welcher die Vorspanneinrichtung 31 gegen die Wand
fläche 11b der U-förmigen Ausnehmung 11 über das Plattenglied 14 drückt,
vorgespannt ist.
Weiterhin kann derselbe zusätzliche Effekt wie bei der zweiten, in Fig. 5 gezeig
ten Ausführungsform erhalten werden, da das Stirnende bzw. vorderer Ende des
Preßgliedes der Vorspanneinrichtung 31 die Metallkugel (Kugelglied) 33 ist. Die
Position der Stellschraube 35 in der Schraubenbohrung 32 kann durch Anziehen
und Lösen der Stellschraube 35 eingestellt werden, wodurch die Druckkraft der
Schraubenfeder 34 eingestellt wird, um die Vorspannkraft einzustellen.
Zusätzlich ist, da die Vorspanneinrichtung 31 in dem Gleitkörper 16 ausgebildet
ist, die Halterungsbohrung für die Vorspanneinrichtung 31 nicht zu der äußeren
Oberfläche des Werkzeughauptkörpers 1 offen. Infolgedessen ist die dritte Aus
führungsform vorteilhafterweise frei von dem Auftreten eines unerwünschten
Ereignisses, bei welchem während des Schneidvorganges produzierte Chips in
einer solchen Öffnung gefangen werden können.
Die Vorspanneinrichtungen 15 und 31 der ersten bis dritten Ausführungsform
können an der Wandfläche 11b der U-förmigen Ausnehmung 11, nämlich an
dem Werkzeughauptkörper 1 vorgesehen sein, oder können umgekehrt an der
Seitenfläche des Gleitkörpers 16 wie in der dritten Ausführungsform vorgesehen
sein.
Fig. 7 bis 9 zeigen eine vierte Ausführungsform der Erfindung. Elemente, die mit
solchen in der ersten, in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Ausführungsform überein
stimmen, sind mit denselben Bezugsziffern bezeichnet, und hier folgt keine
detaillierte Beschreibung von diesen.
Bei dieser Ausführungsform ist anstelle der T-förmigen Ausnehmung 6, die in
dem Hauptwerkzeugkörper 1 des bekannten Schneidwerkzeuges ausgebildet ist,
eine U-förmige Ausnehmung 11 mit einem U-förmigen Querschnitt ausgebildet.
Mehr im einzelnen ist die U-förmige Ausnehmung 11 durch ein Paar von par
allelen und gegenüberliegenden Wandflächen 11a, 11b und eine Bodenfläche
11c, die sich in einer Richtung normal bzw. senkrecht zu den Wandflächen 11a,
11b erstreckt, definiert bzw. umgrenzt. Die U-förmige Ausnehmung 11 erstreckt
sich entlang einer Erzeugenden eines im wesentlichen konisch gestalteten
Werkzeughauptkörpers 1. Ein Abstandhalter 12 und ein Keilglied 41 sind mittels
Klemmbolzen 13 bzw. 42 an den Wandflächen 11a bzw. 11b der U-förmigen
Ausnehmung 11 lösbar angebracht, die in bezug auf eine Drehrichtung T des
Werkzeuges nach vorne bzw. rückwärts gerichtet sind. Die Klemmbolzen 42
zum Montieren bzw. Anbringen des Keilgliedes 41 wirken ebenfalls als Einstell
bolzen für eine später zu beschreibende Vorspanneinrichtung.
Ein Gleitkörper 16 ist in den Freiraum bzw. Spielraum eingepaßt, welcher durch
den Abstandhalter 12, das Keilglied 41 und die Bodenfläche 11c der U-förmigen
Ausnehmung 11 definiert bzw. umgrenzt ist, und ist entlang der Erzeugenden,
d. h. in einer Richtung schräg zu einer Längsachse 0 verschieblich.
Ähnlich dem Abstandhalter 12 erstreckt sich das Keilglied 41 über die gesamte
Länge der U-förmigen Ausnehmung 11, wenn es auf dem Werkzeughauptkörper
1 angebracht ist. Das Keilglied 41 ist derart angebracht, daß sich seine Fläche
41a, die in bezug auf die Drehrichtung T vorwärts gerichtet ist, in enger Berüh
rung mit der Wandfläche 11b befindet. Weiterhin ist eine Fläche 41b des Keil
gliedes 41, die zum Inneren der U-förmigen Ausnehmung 11 gerichtet ist, d. h.
die in bezug auf die Drehrichtung T rückwärts gerichtet ist, eine geneigte Fläche,
die sich um so mehr zu der Seitenfläche 41a hin erstreckt, je weiter sie sich zu
der Bodenfläche 11c der U-förmigen Ausnehmung 11 erstreckt.
Eine Seitenfläche 16b des Gleitkörpers 16, welche entgegengesetzt zu einer
Seitenfläche gelegen ist, wo eine sägezahnförmige Ausnehmung 16a geformt
ist, und zu der Wandfläche 11b gerichtet ist, ist eine geneigte Fläche mit einer
Neigung in Übereinstimmung mit derjenigen der Seitenfläche 41b des Keilgliedes
41. Somit entfernt sich die Seitenfläche 16b um so mehr von der Seitenfläche
des Gieitkörpers 16, wo die sägezahnförmige Ausnehmung 16a ausgebildet ist,
je mehr sie sich zu der Bodenfläche 11c der U-förmigen Ausnehmung 11 er
streckt. Wie in Fig. 9 gezeigt ist, ist der Gleitkörper 16 in den Spielraum bzw.
Freiraum gleitfähig eingepaßt, während er mit der sägezahnförmigen Ausneh
mung 16a mit einer sägezahnförmigen Ausnehmung 12a des Abstandhalters 12
in Eingriff tritt und seine Seitenfläche 16b und seine Bodenfläche 16c in enge
Berührung mit der Seitenfläche 41b des Keilgliedes 41 bzw. der Bodenfläche
11c der U-förmigen Ausnehmung 11 bringt.
Das Keilglied 41 ist mit einer Keilvorspanneinrichtung 43 ausgebildet. Bei dieser
Ausführungsform umfaßt die Keilvorspanneinrichtung 43 Klemmbolzen bzw.
Befestigungsschrauben 42 als Einstellbolzen, Unterlegscheiben 44, die an der
Unterseite der Köpfe 42a der Befestigungsschrauben 42 angeordnet sind, und
Scheiben- bzw. Tellerfedern 45 als Federglieder, die zwischen den Unterleg
scheiben 44 und dem Keilglied 41 angeordnet sind.
Mehr im einzelnen sind Schraubenbohrungen 11d in der Bodenfläche 11c der U-
förmigen Ausnehmung 11 in der Nachbarschaft der Wandfläche 11b ausgebil
det. Die Schraubenbohrungen 11d erstrecken sich in einer Richtung normal bzw.
senkrecht zur Bodenfläche 11c. Andererseits ist das Keilglied 41 mit durch
gehenden Einsetzbohrungen 46 ausgebildet, die in einem montierten Zustand
des Keilgliedes 41 koaxial zu den Schraubenbohrungen 11d verlaufen. Der
Durchmesser jeder Einsetzbohrung 46 nimmt in drei Stufen zu, während sie sich
von der Bodenfläche 11c der U-förmigen Ausnehmung 11 (Bodenseite in Fig. 9)
zu der äußeren Oberfläche des Werkzeughauptkörpers 1 (Oberseite in Fig. 9)
erstreckt. Ein Schaft bzw. eine Welle 42b der Befestigungsschraube 42 wird
durch einen unteren Bohrungsabschnitt 46a mit einem kleinsten Durchmesser
eingesetzt und wird dann in die Schraubbohrung 11d spiralförmig bzw. schrau
benförmig eingesetzt. Weiterhin wird der Kopf 42a in einem oberen Bohrungs
abschnitt 46c der Einsetzbohrung 46 mit einem größten Durchmesser aufgenom
men.
Die Tellerfeder 45 ist auf dem Schaft 42b der entsprechenden Befestigungs
schraube 42 lose angebracht und in einem mittleren Bohrungsteil 46b der
Einsetzbohrung 46 aufgenommen, während sie zusammengedrückt ist. In
diesem Zustand steht das obere Ende der Tellerfeder 45 in Berührung mit der
Unterlegscheibe 44 und das untere Ende von dieser steht in Berührung mit einer
ringförmigen Bodenfläche des mittleren Bohrungsabschnittes 46b der Einsetz
bohrung 46.
Somit wird die Bodenfläche des Bohrungsabschnittes 46b konstant mit einer
elastischen Kraft der Tellerfeder 45 gedrückt, die sich auszudehnen versucht,
und infolgedessen wird das Keilglied 41 vorgespannt, indem es gegen die
Bodenfläche 11c entlang der Wandfläche 11b der U-förmigen Ausnehmung 11
konstant gedrückt wird. Weiterhin kann die Kraft der Tellerfeder 45 zum Drüc
ken der Bodenfläche des Bohrungsabschnittes 46b in geeigneter Weise einge
stellt werden durch Anziehen und Lösen der Befestigungsschraube 42 als einer
Einstellschraube in der Schraubenbohrung 11d. Mit anderen Worten ist die Kraft
der Keilvorspanneinrichtung 43 zum Vorspannen des Keilgliedes 41 einstellbar
gemacht.
Weiterhin ist bei dieser Ausführungsform ein Bodenteil der Schraubenbohrung
11d in eine zylindrische Bohrung geformt, und ein vorderes Ende der Befesti
gungs- bzw. Klemmschraube 42 ist zu einem zylindrischen Schaft bzw. Welle
mit einem Durchmesser kleiner als der der Zylinderbohrung geformt. Ein maxima
ler Befestigungsbeitrag der Befestigungsschraube kann eingestellt werden, indem
das vordere Ende der Befestigungsschraube 42 in Berührung mit dem Boden der
Schraubenbohrung 11d gebracht wird. Infolgedessen kann erfindungsgemäß die
Klemm- bzw. Spannkraft eingestellt werden, indem die Länge der Befestigungs
schraube 42 eingestellt bzw. gewählt wird. In diesem Falle sind jedoch die
Einstellschraube 42 und die Schraubenbohrung 11d so geformt, daß das vordere
Ende der Schraube 42 in Berührung mit dem Boden der Schraubenbohrung 11d
gebracht werden kann, wie es oben beschrieben worden ist.
Obgleich drei Keilvorspanneinrichtungen 43 entlang der Erzeugenden des Keil
gliedes 41 in dieser Ausführungsform angeordnet sind, kann die Anzahl der Keil
vorspanneinrichtungen 43 in geeigneter Weise in Abhängigkeit von der Größe
des Werkzeughauptkörpers 1, der Bearbeitungsbedingungen usw. eingestellt
werden. Es genügt, zumindest eine Keilvorspanneinrichtung 43 in dem Keilglied
41 anzuordnen. Weiterhin kann anstelle der Tellerfeder 45 eine Schraubenfeder
als Federglied benutzt werden.
Bei diesem so konstruierten Schneidwerkzeug treten Abnutzung und Verfor
mung, die durch die auf die Schneidplatte 5A wirkende Schneidbelastung und
eine Gleitbewegung des Gleitkörpers 16 verursacht werden, ebenfalls in dem
Abstandhalter 12 und dem Keilglied 41 auf. Infolgedessen wird der Werkzeug
hauptkörper 1 nicht beschädigt. Da der Abstandhalter 12 und das Keilglied 41
an dem Werkzeughauptkörper 1 durch Befestigungsschrauben 14 bzw. 42
abnehmbar angebracht sind, kann, wenn diese Glieder abgenutzt und verformt
sind, die Arbeitsgenauigkeit sehr leicht wiederhergestellt werden, indem diese
ausgetauscht werden.
Weiterhin wirkt bei dieser Ausführungsform, indem das Keilglied 41 zur Boden
fläche 11c der U-förmigen Ausnehmung 11 gedrückt wird, eine Keilkraft zwi
schen der Seitenfläche 16b des Gleitkörpers 16 und der Seitenfläche 41b des
Keilgliedes 41, die zueinander geneigt sind und in enger Berührung miteinander
stehen. Infolgedessen wird der Gleitkörper 16 gegen die Wandfläche 11a der U-
förmigen Ausnehmung 11 gedrückt, mit dem Ergebnis, daß die sägezahnförmige
Ausnehmung 16a (in Eingriff genommener Teil) in Eingriff mit der sägezahnför
migen Ausnehmung (eingreifender Teil) des Abstandhalters 12 kommt. Da die
sägezahnförmigen Ausnehmungen 12a und 16a sicherer in Eingriff genommen
werden, bzw. in Eingriff stehen, kann die Schneidplatte 5A mit einer erhöhten
Genauigkeit positioniert werden.
Da bei dieser Ausführungsform das Keilglied 41 weiterhin mit den Keilvorspann
einrichtungen 43 vorgesehen und gegen die Bodenfläche 11c der U-förmigen
Ausnehmung 11 durch die Keilvorspanneinrichtungen 43 konstant vorgespannt
wird, wirkt die vorstehend erwähnte Keilkraft konstant, unabhängig davon, ob
ein Schneiden ausgeführt wird oder nicht. Infolgedessen wird der Gleitkörper 16
gegen die Wandfläche 11a der U-förmigen Ausnehmung 11 in Abhängigkeit von
den elastischen Kräften der Tellerfedern 45 der Vorspanneinrichtungen 43
gedrückt gehalten. Infolgedessen zeigt diese Ausführungsform dieselben Effekte
wie die erste bis dritte Ausführungsform.
Weiterhin kann bei dieser Ausführungsform die Vorspannkraft der Keilvorspann
einrichtungen 43 durch die Einstellung der Druckkräfte der Tellerfedern 45 durch
Lösen und Anziehen der Befestigungsschrauben 42 eingestellt werden, wie es
oben beschrieben worden ist. Infolgedessen kann die Kraft des Keilgliedes 41
zum Drücken des Gleitkörpers 16 in geeigneter Weise eingestellt werden. Wei
terhin kann bei dieser Ausführungsform der maximale Befestigungsbetrag der
Befestigungsschrauben 42 eingestellt werden, indem die vorderen Enden der
Befestigungsschrauben 42 in Berührung mit dem Boden der Schraubenbohrun
gen 11d gebracht werden. Infolgedessen können die Druckkräfte der Tellerfe
dern 45 auf einem festen Wert bzw. Pegel gehalten werden, indem die Länge
der Befestigungsbolzen 42 in geeigneter Weise festgelegt wird. Durch Anpassen
der Befestigungsschrauben und der Schraubenbohrungen in der oben beschriebe
nen Weise kann die Vorspannkraft in gewünschter Weise eingestellt werden.
Insbesondere kann man bei dem Zusammenbau des Schneidwerkzeuges eine
feste Vorspannkraft erhalten.
Bei dieser Ausführungsform sind die gegenüberliegenden Wandflächen 11a und
11b der U-förmigen Ausnehmung 11 parallel zueinander ausgerichtet, und die
Seitenfläche 41b des Keilgliedes 41 und die Seitenfläche 16b des Gleitkörpers
16 sind zu geneigten Flächen geformt, so daß der Gleitkörper 16 durch das
Keilglied 41 gedrückt wird. Jedoch können die Wandfläche 11b der U-förmigen
Ausnehmung 11 und die Seitenfläche 41a des Keilgliedes 41, welche in bezug
auf die Drehrichtung T vorwärts gerichtet ist und in enger Berührung mit der
Seitenfläche 11b steht, in geneigte Flächen umgeformt sein, die sich um so
mehr zu der Wandfläche 11a hin erstrecken, je mehr sie sich zu der Bodenfläche
11c erstrecken, und die Seitenfläche 16b des Gleitkörpers 16 und die Seiten
fläche 41b des Keilgliedes 41 können parallel zu der Wandfläche 11a geformt
bzw. ausgerichtet sein, wenn der Gleitkörper 16 und das Keilglied 41 auf dem
Werkzeughauptkörper 1 angebracht sind. Das so konstruierte Schneidwerkzeug
ist insofern vorteilhaft, als es leicht hergestellt werden kann, da es nicht not
wendig ist, eine geneigte Fläche an dem Gleitkörper 16 auszubilden.
Fig. 10 bis 12 zeigen eine fünfte Ausführungsform. Elemente, die mit solchen
der ersten bis vierten Ausführungsform übereinstimmen, haben die gleichen
Bezugsziffern und werden nicht mehr im einzelnen beschrieben.
Bei der fünften Ausführungsform ist ein Keilglied 51 an der Wandfläche 11b der
U-förmigen Ausnehmung 11, die in bezug auf die Drehrichtung T rückwärts
gerichtet ist, abnehmbar angebracht. Das Keilglied 51 ist mit einem Schlitz 51c
ausgebildet, der sich von der Oberfläche des Keilgliedes 51, die an der äußeren
Oberfläche des Werkzeuges gelegen ist, zu der Bodenfläche 11c parallel zu der
Seitenfläche 51a des Keilgliedes 51, d. h. mit der Wandfläche 11b erstreckt und
entlang der Erzeugenden verläuft. Der Schlitz 51c gestattet es, daß das Keilglied
51 eine elastische Verformung in Richtungen zum Öffnen und Schließen des
Schlitzes 51c erfährt.
Obgleich sich der Schlitz 51c von der Oberfläche des Keilgliedes 41, die an der
äußeren Fläche des Werkzeuges gelegen ist, erstreckt, kann er so geformt sein,
daß er sich von der Oberfläche des Keilgliedes 51, die an der Bodenfläche 11c
der U-förmigen Ausnehmung 11 gelegen ist, zu der äußeren Oberfläche des
Werkzeuges hin erstreckt. Alternativ kann eine Mehrzahl von Schlitzen ausgebil
det sein, die sich alternierend von der äußeren Oberfläche des Werkzeuges und
von der Bodenfläche 11c der U-förmigen Ausnehmung 11 aus erstrecken.
Obgleich weiterhin der Schlitz 51c parallel zu der Seitenfläche 51a des Keil
gliedes 51, d. h. mit der Wandfläche 11b der U-förmigen Ausnehmung 11 ge
formt ist, kann er z. B. parallel zu der Seitenfläche 51b des Keilgliedes 51
geformt sein. Mit anderen Worten, es genügt, wenn sich der Schlitz 51c entlang
der Erzeugenden und parallel zu der Wandfläche 11b erstreckt.
Weiterhin ist eine Keilvorspanneinrichtung 52 an der Wandfläche 11b der U-
förmigen Ausnehmung 11 vorgesehen. Die Keilvorspanneinrichtung 52 umfaßt
eine mit einer Feder ausgestattete Stellschraube in dieser Ausführungsform.
Mehr im einzelnen ist eine Schraubenfeder (Federglied) 54 in eine mit zylin
drischem Boden ausgebildete Stellschraube (Einstellglied) 53 lose eingesetzt, die
auf ihrer äußeren Oberfläche mit einem Gewinde ausgebildet ist, und ein Preß
glied bzw. Druckglied 55 ist an dem vorderen Ende der Schraubenfeder 54
angeordnet. Die Stellschraube 53 ist in eine Schraubenbohrung 56 spiral- bzw.
schraubenförmig eingesetzt, welche sich von der äußeren Oberfläche des Werk
zeughauptkörpers 1 zu der Wandfläche 11b der U-förmigen Ausnehmung 11
erstreckt, so daß das Preßglied 55 von der Wandfläche 11b vorspringt.
In der Seitenfläche 51a des Keilgliedes 51 ist eine Kerbe bzw. Rasteinrichtung
51d so geformt, daß sie sich entlang der Erzeugenden in einer Position erstreckt,
die der Öffnung der Schraubenbohrung 56 in der Wandfläche 11b entspricht.
Das Druckglied 55, welches von der Wandfläche 11b vorspringt, tritt mit der Ra
steinrichtung 51d in Eingriff. Die Schraubenbohrung 56 erstreckt sich, wie es in
Fig. 12 gezeigt ist, in einer Richtung schräg zur Wandfläche 11a der U-förmigen
Ausnehmung 11 und der Bodenfläche 11c, welche normal bzw. senkrecht zu der
Wandfläche 11a verläuft. Infolgedessen erfährt das Keilglied 51 eine Vorspann
kraft von der Keilvorspanneinrichtung 52, um gegen die Wandfläche 11a und die
Bodenfläche 11c mit der elastischen Kraft gedrückt zu werden.
Bei dem so konstruierten Schneidwerkzeug ist das Keilglied 51 mit dem Schlitz
51c ausgebildet und in Richtungen zum Öffnen und Schließen des Schlitzes 51
elastisch verformbar. Somit erfährt das Keilglied 51, wenn es den Gleitkörper 16
bei Aufnahme der Vorspannkraft von der Keilvorspanneinrichtung 52 drückt,
eine leichte elastische Verformung, und zwar in einer Richtung, die geeignet ist
zum Schließen des Schlitzes 51c. Dies ermöglicht es dem Keilglied 51 und dem
Gleitkörper 16, gleichmäßig in Berührung miteinander zu bleiben und die Seiten
fläche 51b des Keilgliedes 51 und die Seitenfläche 16b des Gleitkörpers 16
daran zu hindern, örtlich in starken Kontakt miteinander gebracht zu werden.
Infolgedessen können die Seitenflächen 51b und 16b vollständig und gleichför
mig in Berührung miteinander gebracht werden, und der Gleitkörper 16 kann
gegen die Wandfläche 11a der U-förmigen Ausnehmung 11 stabil gepreßt
werden durch durchschnittliches Drücken der Seitenfläche 16b.
Infolgedessen hat diese Ausführungsform zusätzlich zu denselben Effekten wie
diejenigen der ersten bis vierten Ausführungsform den Effekt, den Fall zu ver
meiden, in welchem die Gleitbewegung des Gleitkörpers 16 aufgrund der Druck
kraft des Keilgliedes 51 verzögert bzw. verhindert bzw. verschlechtert wird, die
örtlich stark auf die Seitenflächen 51b und 16b einwirkt. Somit kann ein glattes
bzw. sauberes Schneiden ausgeführt werden, indem dafür gesorgt wird, daß der
Gleitkörper 16 glatt gleiten kann. Dies ist insbesondere wirksam z. B. in dem
Fall, wenn viele Vorspanneinrichtungen 52 nicht vorgesehen werden können
aufgrund begrenzter Abmessungen des Werkzeughauptkörpers 1.
Weiterhin umfaßt bei dieser Ausführungsform die Keilvorspanneinrichtung 52
das Druckglied 55, die Schraubenfeder 54 als ein Federglied und die Stellschrau
be 53 als ein Einstellglied. Die Kraft der Schraubenfeder 54 zum Drücken des
Keilgliedes 51 mittels des Drückgliedes 55, d. h. die Vorspannkraft der Keilvor
spanneinrichtung 52 kann durch Bewegen der Stellschraube 53 in der Schrau
benbohrung 56 durch Anziehen und Lösen von dieser eingestellt werden. Auf
diese Weise kann die Kraft des Keilgliedes 51 zum Drücken des Gleitkörpers 16
in geeigneter Weise eingestellt werden.
Obgleich das Keilglied 51 bei dieser Ausführungsform durch die einzige Keilvor
spanneinrichtung 52 vorgespannt wird, kann eine Vielzahl von Keilvorspann
einrichtungen 52 entlang der Erzeugenden in Abhängigkeit von der Größe des
Werkzeughauptkörpers 1, den Bearbeitungsbedingungen etc. angeordnet wer
den. Weiterhin kann als ein Federglied eine Tellerfeder anstelle der Schraubenfe
der 54 benutzt werden. Überdies kann ein Kugelglied aus Metall oder ähnlichem
Material als das Preßglied bzw. Druckglied benutzt werden, und die Rasteinrich
tung 51d kann mit einem V-förmigen Querschnitt ausgebildet sein. Dann kann
die Vorspannkraft in einer festen Richtung konstant übertragen werden, um die
Richtung zu stabilisieren, in welche der Gleitkörper 16 gedrückt wird, mit dem
Ergebnis, daß eine Neigung des Gleitkörpers zur Unruhe bzw. zum Schütteln
noch sicherer verhindert werden kann.
Fig. 13 bis 15 zeigen eine sechste Ausführungsform. Elemente, die mit solchen
in der ersten bis fünften Ausführungsform übereinstimmen, sind mit den glei
chen Bezugszeichen versehen und werden hier nicht mehr im einzelnen be
schrieben.
Bei der sechsten Ausführungsform ist ein Keilglied 61 an der Wandfläche 11b
der U-förmigen Ausnehmung 11, die in bezug auf die Drehrichtung T rückwärts
gerichtet ist, angebracht, und eine Keilvorspanneinrichtung 62 ist mit Bezug auf
die Drehrichtung T stromabwärts der Wandfläche 11b angebracht. Mehr im
einzelnen ist eine Ausnehmung 63 in Verbindung mit der U-förmigen Ausneh
mung 11 in der äußeren Oberfläche des Werkzeughauptkörpers 1 ausgebildet.
Die Keilvorspanneinrichtung 62 dieser Ausführungsform ist in der Aussparung
63 angeordnet. Die Keilvorspanneinrichtung 62 dieser Ausführungsform umfaßt
eine Einstellschraube 64, eine Schraubenfeder (Federglied) 66, ein plattenähn
liches Druckglied 67. Die Einstellschraube 64 ist schraubenförmig eingesetzt im
wesentlichen in einer radialen Richtung des Werkzeughauptkörpers 1, die normal
bzw. senkrecht zur Bodenfläche der Aussparung 63 verläuft. Die Schraubenfeder
66 ist in eine Halterungsbohrung 65 eingesetzt, die in der Bodenfläche der
Aussparung 63 geformt ist, so daß die Einstellschraube 64 zwischen der U-
förmigen Ausnehmung 11 und der Halterungsbohrung 65 gelegen ist. Das
Druckglied 67 ist in seiner Mitte mit einer Bohrung bzw. Öffnung ausgebildet, in
welche die Einstellschraube 64 lose eingesetzt ist, und die Oberfläche davon, um
den Umfang der Bohrung bzw. Öffnung, steht in Berührung mit der Unterseite
eines Kopfes 64a der Einstellschraube 64. Weiterhin stehen die entgegengesetz
ten bzw. gegenüberliegenden Enden des Druckgliedes bzw. Preßgliedes 67 in
Berührung mit einem oberen Ende der Schraubenfeder 66 bzw. einem oberen
Teil des Keilgliedes 61. Ein Stützvorsprung 67a mit einem im wesentlichen
halbkreisförmigen Querschnitt ist in einer Mittelposition des Druckgliedes 67
ausgebildet, der mit der Unterseite des Kopfes 64a der Einstellschraube 64 in
Berührung steht. Infolgedessen ist das Druckglied 67 um die Abstützung 67a in
der Aussparung 63 schwenkbar, während sie lose die Einstellschraube 64 hält.
Weiterhin ist eine Kerbe bzw. Rasteinrichtung 61c an dem oberen Teil des Keil
gliedes 61 ausgebildet, und ein Ende des Druckgliedes 67 ist in die Rasteinrich
tung 61c gepaßt, um das Keilglied 61 zu berühren. Während sie zusammen
gedrückt ist, wird die Schraubenfeder 66 lose in die Halterungsbohrung 65
eingesetzt und berührt das andere Ende des Druckgliedes 67. Das Druckglied 67
wird mit einer elastischen Kraft der Schraubenfeder 66, die sich auszudehnen
versucht, so gedrückt, daß es entgegen dem Uhrzeigersinn in Fig. 3 um die
Abstützung 67a zu rotieren versucht. Als Folge dessen spannt das eine Ende des
Druckgliedes 67 das Keilglied 61 gegen die Bodenfläche 11c der U-förmigen
Ausnehmung 11 vor. Mit anderen Worten wirkt das Druckglied 67 als ein Hebel
mit der Abstützung 67a als einem Schwenkgelenk, dessen eines Ende in Berüh
rung mit dem Keilglied 61 als einem Wirkungspunkt und dessen anderes Ende in
Berührung mit der Schraubenfeder 66 als einem Kraftpunkt, wo eine Kraft
angelegt wird, besteht.
In der Keilvorspanneinrichtung 62 wird die Schraubenfeder 66 zusammenge
drückt und ausgedehnt, d. h. deren elastische Kraft ist durch Anziehen und
Lösen der Einstellschraube 64 einstellbar. Infolgedessen kann die Kraft, mit der
das eine Ende des Druckgliedes 67 das Keilglied 61 zu der Bodenfläche 11c der
U-förmigen Ausnehmung 11 drückt, d. h. die Vorspannkraft der Keilvorspann
einrichtung 62 zum Vorspannen des Keilgliedes 61 kann eingestellt werden. Die
Vorspannkraft kann geändert werden, indem die Schraubenfeder 66 durch eine
Feder mit einer anderen Federkonstanten ersetzt wird oder durch Ändern der
Längen zwischen den entgegengesetzten Enden des Druckgliedes 61, die als ein
Hebel wirken, und der Abstützung 67a.
Obgleich nur die einzige Keilvorspanneinrichtung 62, wie sie in Fig. 14 gezeigt
ist, bei dieser Ausführungsform vorgesehen ist, kann die Anzahl der Keilvor
spanneinrichtungen 62 in geeigneter Weise in Abhängigkeit von der Größe des
Werkzeughauptkörpers 1, den Bearbeitungsbedingungen und anderen Faktoren
ähnlich wie bei den Keilvorspanneinrichtungen 43 und 52 der anderen Aus
führungsformen eingestellt werden. Eine Vielzahl von Keilvorspanneinrichtungen
62 kann parallel entlang der Erzeugenden angeordnet werden. In dem Fall, wenn
eine Vielzahl von Keilvorspanneinrichtungen 62 angeordnet ist, kann das Druck
glied 67 ein integraler Teil jeder Keilvorspanneinrichtung 62 sein.
Zusätzlich zu den Effekten gleich denjenigen der ersten bis fünften Ausführungs
form hat das so konstruierte Schneidwerkzeug den folgenden Effekt. Da die
Keilvorspanneinrichtung 62 das Keilglied 61 zur Bodenfläche 11c der U-förmigen
Ausnehmung 11 durch die Wirkung des Druckgliedes 67 als ein Hebel drückt
oder vorspannt, kann das Keilglied 61 mit einer vervielfachten elastischen Kraft
der Schraubenfeder 66 vorgespannt werden, welche versucht, sich in Abhängig
keit von einem Verhältnis eines Abstandes zwischen dem einen Ende des Druck
gliedes 67 als einem Wirkungspunkt und der Abstützung 67a zu einem Abstand
zwischen der Abstützung 67a und dem anderen Ende des Druckgliedes 67 als
einem Kraftpunkt auszudehnen. Somit kann selbst in dem Fall, wenn eine
Schraubenfeder mit einer großen elastischen Kraft nicht benutzt werden kann
aufgrund der räumlichen Beschränkung im Werkzeughauptkörper 1 oder einem
anderen Faktor, eine genügende Vorspannkraft durch geeignete Einstellung des
obigen Verhältnisses herbeigeführt werden.
Erfindungsgemäß treten Abnutzung und Deformation, die durch die Schneidbela
stung, welche von der Schneidplatte über den Gleitkörper übertragen wird, und
der Gleitbewegung des Gleitkörpers verursacht werden, hauptsächlich in dem
Abstandshalter auf, der zwischen dem Gleitkörper und der Wandfläche der U-
förmigen Ausnehmung angebracht ist. Infolgedessen kann in dem Fall, in wel
chem Abnutzung und/oder Deformation in dem Schneidwerkzeug auftreten, der
Gleitkörper in leichter Weise in einer geeigneten Position mit Genauigkeit wieder
positioniert werden, indem der Abstandshalter ausgetauscht wird, wodurch die
Bearbeitungsgenauigkeit aufrechterhalten wird. Weiterhin ist das erfindungs
gemäße Schneidwerkzeug wirtschaftlich, da die Standardmaße bzw. Norm der
Austauschglieder sich nicht ändern, jedesmal wenn sie ausgetauscht werden.
Weiterhin kann erfindungsgemäß der Gleitkörper, da der Abstandshalter und der
Gleitkörper mit dem in Eingriff tretenden Abschnitt und dem in Eingriff genom
menen Abschnitt ausgebildet sind, die miteinander in Eingriff bringbar sind, mit
einer erhöhten Festigkeit eingebracht werden. Überdies kann erfindungsgemäß,
da der Gleitkörper zu der einen Wandfläche der Ausnehmung, in welcher der
Abstandhalter angeordnet ist, mit einer elastischen Kraft vorgespannt ist, bei
einem leichten Abrieb zwischen dem in Eingriff tretenden Abschnitt des Ab
standhalters und dem in Eingriff genommenen Abschnitt des Gleitkörpers der
Schneidvorgang fortgesetzt werden, während eine Unruhe des Gleitkörpers
unterdrückt wird. Insbesondere ist eine einfache Wartung durch den auswechsel
baren, leicht handhabbaren Abstandhalter gegeben, was zu einer insgesamt
verbesserten Wirtschaftlichkeit des Schneidwerkzeuges führt.
Claims (12)
1. Konisch verstellbares Schneidwerkzeug, mit:
- 1. - einem im wesentlichen konischen Werkzeughalterhauptkörper (1), der um seine Längsachse (0) drehbar ist;
- 2. - einer Ausnehmung (11), die sich entlang der Konusschräge des Werk zeughalterhauptkörpers (1) erstreckt, die einen U-förmigen Querschnitt aufweist und ein Paar von zueinander gerichteteten Wandflächen (11a, 11b) enthält;
- 3. - einem Gleitkörper (16), der mit einer Schneidplatte (54) ausgerüstet ist und in der U-förmigen Ausnehmung (11) mit einer Vorspanneinrichtung elastisch vorgespannt verschiebbar angeordnet ist; und
- 4. - einem in dem Werkzeughalterhauptkörper (1) vorgesehenen Kupplungs glied (9, 10), welches gemeinsam mit dem Werkzeughalterhauptkörper (1) drehbar und mit dem Gleitkörper (16) in Eingriff bringbar ist zur Verschieb barkeit des Gleitkörpers (16) während des Betriebs,
- 1. - ein Abstandhalter (12) zwischen einer der Wandflächen (11a; 11b) und dem Gleitkörper (16) auswechselbar angebracht ist, wobei der Abstand halter (12) mit einem in Eingriff tretenden Abschnitt (12a) ausgebildet ist, der mit einem an einer der Seitenflächen des Gleitkörpers (16) ausge bildeten Abschnitt (16a) in Eingriff bringbar ist, und daß
- 2. - die Vorspanneinrichtung (15; 31; 41, 43; 51, 52; 61, 62; ) den Gleitkörper (16) zu der einen Wandfläche (11a; 11b) in radialer Richtung vorspannt.
2. Schneidwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Vorspanneinrichtung (15) an der anderen Wandfläche (11b, 11a) oder der
anderen Seitenfläche des Gleitkörpers (16) vorgesehen ist.
3. Schneidwerkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Vorspanneinrichtung (15) umfaßt:
ein Druckglied (17), welches entweder von der anderen Wandfläche (11b; 11a) der U-förmigen Ausnehmung (11) oder der anderen Seitenfläche des Gleitkörpers (16) vorspringbar ist gegen die andere Wandfläche (11b; 11a) oder Seitenfläche mit einem Federglied (18) beaufschlagbar ist
und ein Einstellglied (19) zum Einstellen der Kraft des Federgliedes (18).
ein Druckglied (17), welches entweder von der anderen Wandfläche (11b; 11a) der U-förmigen Ausnehmung (11) oder der anderen Seitenfläche des Gleitkörpers (16) vorspringbar ist gegen die andere Wandfläche (11b; 11a) oder Seitenfläche mit einem Federglied (18) beaufschlagbar ist
und ein Einstellglied (19) zum Einstellen der Kraft des Federgliedes (18).
4. Schneidwerkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das
Druckglied (17) an seinem vorderen Ende ein rollbares Kugelglied (21)
umfaßt.
5. Schneidwerkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Vorspanneinrichtung (15) ein flaches Plattenglied (14) umfaßt, welches
zwischen der anderen Wandfläche (11b; 11a) der U-förmigen Ausneh
mung (11) und der anderen Seitenfläche des Gleitkörpers (16) angebracht
ist.
6. Schneidwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
ein Keilglied (41), zwischen der anderen Wandfläche (11b; 11a) und dem Gleitkörper (16) auswechselbar angebracht ist, und zu der Bodenfläche (11c) der U-förmigen Ausnehmung (11) gedrückt ist, wodurch der Gleit körper (16) zu der einen Wandfläche gedrückt ist, womit der in Eingriff tretende Abschnitt (12a) und der in Eingriff genommene Abschnitt (16a) in Eingriff stehen, und daß
eine Keilvorspanneinrichtung (43) zum Vorspannen des Keilgliedes (41) zur Bodenfläche der U-förmigen Ausnehmung (11) angeordnet ist.
ein Keilglied (41), zwischen der anderen Wandfläche (11b; 11a) und dem Gleitkörper (16) auswechselbar angebracht ist, und zu der Bodenfläche (11c) der U-förmigen Ausnehmung (11) gedrückt ist, wodurch der Gleit körper (16) zu der einen Wandfläche gedrückt ist, womit der in Eingriff tretende Abschnitt (12a) und der in Eingriff genommene Abschnitt (16a) in Eingriff stehen, und daß
eine Keilvorspanneinrichtung (43) zum Vorspannen des Keilgliedes (41) zur Bodenfläche der U-förmigen Ausnehmung (11) angeordnet ist.
7. Schneidwerkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die
Keilvorspanneinrichtung (43) eine Einstellschraube (42), welche durch das
Keilglied (41) in eine Schraubenbohrung (11d) schraubenförmig eingesetzt
ist, die in der Bodenfläche (11c) der U-förmigen Ausnehmung (11) ausge
bildet ist, und ein Federglied (45) umfaßt, welches zwischen einem Kopf
(42a) der Einstellschraube (42) und dem Keilglied (41) angeordnet ist, und
das Keilglied (41) zur Bodenfläche der U-förmigen Ausnehmung (11)
drückt.
8. Schneidwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
ein Keilglied (51), zwischen der anderen Wandfläche (11b; 11a) und dem
Gleitkörper (16) auswechselbar angebracht ist, und zu der Bodenfläche
der U-förmigen Ausnehmung (11) gedrückt ist, wodurch der Gleitkörper
(16) zu der einen Wandfläche gedrückt ist, womit der in Eingriff tretende
Abschnitt (12a) und der in Eingriff genommene Abschnitt (16a) in Eingriff
stehen, wobei das Keilglied (51) mit einem Schlitz (51c), der sich parallel
zu der anderen Wandfläche (11b; 11a) der U-förmigen Ausnehmung (11)
entlang der Konusschräge erstreckt, ausgebildet ist und in Richtung zum
Öffnen und Schließen des Schlitzes (51c) elastisch verformbar ist und daß
eine Keilvorspanneinrichtung (52), an der anderen Wandfläche (11b; 11a)
der U-förmigen Ausnehmung (11) zum Vorspannen des Keilgliedes (51) zu
der einen Wandfläche (11a; 11b) und der Bodenfläche (11c) der U-förmi
gen Ausnehmung (11) vorgesehen ist.
9. Schneidwerkzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die
Keilvorspanneinrichtung (52) ein Druckglied (55) umfaßt, welches von der
anderen Wandfläche (11b; 11a) der U-förmigen Ausnehmung (11) vor
springbar ist und in Berührung mit dem Keilglied (51) kommt, ein Feder
glied (54) zum Beaufschlagen des Druckgliedes (55) und ein Einstellglied
(53) zum Einstellen einer Kraft des Federgliedes (54).
10. Schneidwerkzeug nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
ein Keilglied (61), zwischen der anderen Wandfläche (11b; 11a) und dem Gleitkörper (16) auswechselbar angebracht ist, und zu der Bodenfläche (11c) der U-förmigen Ausnehmung (11) gedrückt ist, wodurch der Gleit körper (16) zu der einen Wandfläche (11a; 11b) gedrückt ist, womit der in Eingriff tretende Abschnitt (12a) und der in Eingriff genommene Ab schnitt (16a) in Eingriff stehen, und daß
eine Keilvorspanneinrichtung (62), welche in einer Position des Werk zeughalterhauptkörpers (1), die zu der anderen Wandfläche (11b; 11a) der U-förmigen Ausnehmung (11) gerichtet ist, vorgesehen ist, wodurch das Keilglied (61) zu der Bodenfläche (11c) der U-förmigen Ausnehmung (11) vorgespannt ist.
ein Keilglied (61), zwischen der anderen Wandfläche (11b; 11a) und dem Gleitkörper (16) auswechselbar angebracht ist, und zu der Bodenfläche (11c) der U-förmigen Ausnehmung (11) gedrückt ist, wodurch der Gleit körper (16) zu der einen Wandfläche (11a; 11b) gedrückt ist, womit der in Eingriff tretende Abschnitt (12a) und der in Eingriff genommene Ab schnitt (16a) in Eingriff stehen, und daß
eine Keilvorspanneinrichtung (62), welche in einer Position des Werk zeughalterhauptkörpers (1), die zu der anderen Wandfläche (11b; 11a) der U-förmigen Ausnehmung (11) gerichtet ist, vorgesehen ist, wodurch das Keilglied (61) zu der Bodenfläche (11c) der U-förmigen Ausnehmung (11) vorgespannt ist.
11. Schneidwerkzeug nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die
Keilvorspanneinrichtung (62) eine Einstellschraube (64) umfaßt, welche in
einer Position des Werkzeughalterhauptkörpers (1), die zu der anderen
Wandfläche (11b; 11a) der U-förmigen Ausnehmung (11) gerichtet ist,
schraubenförmig angebracht ist, ein Federglied (66), welches in eine
Halterungsbohrung eingesetzt ist, die so ausgebildet ist, daß die Einstell
schraube (64) zwischen der U-förmigen Ausnehmung (11) und der Halte
rungsbohrung angeordnet ist, und ein Druckglied (67) mit einem Mittel
teil, welcher in Berührung mit der Unterseite eines Kopfes der Einstell
schraube (64) tritt, und mit entgegengesetzten Enden, welche jeweils in
Berührung mit einem oberen Teil des Federgliedes (66) oder einem oberen
Teil des Keilgliedes (61) treten, wobei das Keilglied (61) zu der Boden
fläche (11c) der U-förmigen Ausnehmung (11) mittels des Druckgliedes
(67) mit dem Federglied (66) vorgespannt ist.
12. Schneidwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß der in Eingriff tretende Abschnitt (12a) und der in Eingriff
genommene Abschnitt (16a) sägezahnförmige Ausnehmungen sind, die
sich jeweils entlang der Konusschräge erstrecken.
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