DE19638177A1 - Werkzeughalter und Zerspanverfahren unter Verwendung des Werkzeughalters - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Werk­ zeughalter, der in einer Werkzeugmaschine wie zum Beispiel einer Drehmaschine verwendet wird, und insbesondere bezieht sie sich auf einen Werkzeughalter, der ein Herumwickeln von Spänen um den Werkzeughalter verhindert und auf ein Zer­ spanverfahren, welches den Werkzeughalter verwendet.

In der Regel enthält ein herkömmlicher Werkzeughalter einen Haltekörper 110 mit einem Bestückungsbefestigungsab­ schnitt 112, auf den eine Schneidspitze 113 mittels einer Befestigungseinrichtung wie zum Beispiel einer Schraube 114 befestigt ist, wie in den Fig. 10, 11 und 12 dargestellt ist. Ein Schaftabschnitt 111 des Haltekörpers 110 weist ei­ nen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt auf. Der Be­ stückungsbefestigungsabschnitt 112 weist einen größeren Querschnitt als der Schaftabschnitt 111 auf, so daß die Schneidspitze 113 auf einfache Weise am Bestückungsbefesti­ gungsabschnitt 112 befestigbar ist. Daher weist der Halte­ körper 110 einen Stufenabschnitt 112a zwischen dem Be­ stückungsbefestigungsabschnitt 112 und dem Schaftabschnitt 111 auf.

Der Schaftabschnitt 111 des Haltekörpers 110 wird in einen Befestigungshohlraum 117a einer Werkzeugmaschine ein­ gefügt und durch einen Werkzeughalteblock 117 an der Werk­ zeugmaschine gehalten. Der Haltekörper 110 ragt aus dem Werkzeughalteblock 117 heraus und weist gemäß der Darstel­ lung in Fig. 12 eine hinreichende Überstandslänge L′ zwi­ schen dem vorderen Ende des Haltekörpers 110 und dem vorde­ ren Ende des Werkzeughalteblocks 117 auf, um zu vermeiden, daß ein benachbarter Werkzeughalteblock mit einem nicht dargestellten Werkstück in Berührung kommt und dieses be­ einträchtigt.

Da der Haltekörper 110 jedoch den Stufenabschnitt 112a zwischen dem Bestückungsbefestigungsabschnitt 112 und dem Schaftabschnitt 111 aufweist, und da der Querschnitt des Bestückungsbefestigungsabschnitts 112 größer als der Quer­ schnitt des Schaftabschnittes 111 ist, verhindert der Stu­ fenabschnitt 112a eine Bewegung der Späne A zum Be­ stückungsbefestigungsabschnitt 112 jenseits des Stufenab­ schnitts 112a, wenn sich die Späne A um den Schaftabschnitt 111 wickeln, so daß die Späne A gemäß der Darstellung in Fig. 13 um den Schaftabschnitt 111 verbleiben.

Die um den Schaftabschnitt 111 gewickelten Späne A kön­ nen den gleichmäßigen Schneidbetrieb der Schneidspitze 113 derart negativ beeinflussen, daß die Produktivität des Zer­ spanens und die Qualität des Werkstücks hinsichtlich der Abmessungsgenauigkeit und des Erscheinungsbildes reduziert sind.

Daher ist es Aufgabe der Erfindung, einen Werkzeughal­ ter zu schaffen, der ein Herumwickeln der Späne um den Werkzeughalter im wesentlichen verhindert, und ferner ein Zerspanverfahren aufzuzeigen, das den Werkzeughalter ver­ wendet.

Damit kann eine Vibration des Werkzeughalters während der Schneidbetätigung wirksam verhindert werden.

Ferner kann die Überstandslänge des Werkzeughalters von der Endfläche des Werkzeughalteblocks erfindungsgemäß auf einfache Weise festgesetzt werden.

Erfindungsgemäß ist ein Werkzeughalter vorgesehen, der zur Befestigung an einem Werkzeughalteblock einer Werkzeug­ maschine ausgelegt und mit einem Haltekörper, der einen Be­ stückungsbefestigungsabschnitt aufweist, und einer Schneid­ spitze versehen ist, die abnehmbar am Bestückungsbefesti­ gungsabschnitt des Haltekörpers zum Zerspanen eines Werk­ stücks angefügt ist, wobei der Haltekörper einen sich axial erstreckenden Abschnitt enthält, der vorgesehen ist, um durch den Werkzeughalteblock gehalten zu werden und zumin­ dest einen daran ausgebildeten äußeren Flächenabschnitt aufweist, wobei der Werkzeughalter enthält:
einen Vorsprung, der vom äußeren Flächenabschnitt des sich axial erstreckenden Abschnitts des Werkzeugkörpers an einer der Schneidspitze benachbarten Position übersteht, um dadurch die während des Zerspanens des Werkstücks durch die Schneidspitze erzeugten Späne vom Vorsprung zurückprellend voranzutreiben.

Da der Vorsprung des Werkzeughalters die Späne zurück­ prellen bzw. zurückführen kann, wird verhindert, daß sich die Späne um den Werkzeughalter herumwickeln. Daher wird beim Zerspanen eine hohe Produktivität und ein Werkstück mit guter Qualität hinsichtlich der Abmessungen und des Er­ scheinungsbildes erreicht.

Ferner ist ein Werkzeughalter vorgesehen, der zur Befe­ stigung an einem Werkzeughalteblock einer Werkzeugmaschine ausgelegt und mit einem Haltekörper, der einen Bestückungs­ befestigungsabschnitt aufweist, und einer Schneidspitze versehen ist, die abnehmbar am Bestückungsbefestigungsab­ schnitt des Haltekörpers zum Zerspanen eines Werkstücks an­ gefügt ist, wobei der Haltekörper einen sich axial erstrec­ kenden Abschnitt enthält, der vorgesehen ist, um durch den Werkzeughalteblock gehalten zu werden, und eine zentrale Achse, eine erste äußere Fläche, die im wesentlichen axial hinter dem Bestückungsbefestigungsabschnitt angeordnet ist, und einen zweiten äußeren Flächenabschnitt aufweist, der parallel zur ersten äußeren Fläche aber gegenüberliegend der ersten äußeren Fläche hinsichtlich der zentralen Achse angeordnet ist, wobei der Werkzeughalter enthält:
einen Vorsprung, der von der zweiten äußeren Fläche des sich axial erstreckenden Abschnitts des Haltekörpers über­ steht, wobei der Vorsprung eine daran ausgebildete geneigte Fläche aufweist, wobei ein von einer vorgegebenen Position an der geneigten Fläche zu einer zentralen Achse gemessener Vertikalabstand kontinuierlich ansteigt, wenn die vorgege­ bene Position von einem axialen vorderen Ende des Vorsprun­ ges zu einem axial gegenüberliegenden hinteren Ende des Vorsprunges verlagert wird.

Bevor sich die Späne um den Haltekörper herumwickeln, können sie daher auf einfache Weise zum Bestückungsbefesti­ gungsabschnitt fallen, so daß wirksam verhindert wird, daß die Späne rund um den Haltekörper verbleiben.

Während der Haltekörper an den Werkzeughalteblock befe­ stigt ist, liegt der Vorsprung vorzugsweise in eng anlie­ gendem Kontakt mit der Endfläche des Werkzeughalteblocks, so daß ein Eindringen der Späne zwischen dem Vorsprung und dem Werkzeughalteblock verhindert wird.

Da der durch den Werkzeughalteblock gehaltene Bereich des Haltekörpers aufgrund des oben erläuterten Kontakts vergrößert ist, wird die Vibration der Schneidspitze am Be­ stückungsbefestigungsabschnitt des Haltekörpers während der Schneidbetätigung ferner wirksam vermindert, die Durchbie­ gung bzw. Auslenkung des Haltekörpers wird wirksam verrin­ gert und eine Unzulänglichkeit bzw. ein Ausfall der Schneidspitze wird wesentlich reduziert.

Vorzugsweise enthält der Vorsprung, von dem die durch die Schneidspitze erzeugten Späne zurückprallen, eine daran ausgebildete geneigte Fläche, wobei der Vertikalabstand von der geneigten Fläche zum axialen Zentrum größer wird als der Vertikalabstand, der vom Bestückungsbefestigungsab­ schnitt zum axial gegenüberliegenden Ende gemessen wird. Daher können die Späne auf einfache Weise entlang der ge­ neigten Fläche zum Bestückungsbefestigungsabschnitt des Haltekörpers fallen.

Vorzugsweise enthält der Haltekörper ferner eine verti­ kale Fläche, die sich senkrecht zu dieser Achse erstreckt, und die Höhe der vertikalalen Fläche ist gleich oder größer als die Hälfte der Höhe des Haltekörpers, so daß der Vor­ sprung die Späne noch effektiver zurückführen kann.

Ferner weist der Haltekörper eine Kühlmittelzuführlei­ tung auf, die ihn zur Abgabe von Kühlmittel zur Schneid­ spitze derart durchdringt, daß die Schneidspitze durch das Kühlmittel gekühlt und ein Herumwickeln der Späne um den Haltekörper verhindert werden kann.

Da der Vorsprung vorzugsweise einstückig mit dem Halte­ körper durch ein Trenn- beziehungsweise Zerspanverfahren ausgebildet wird, kann der einstückig ausgebildete Halte­ körper auf einfache Weise bei geringeren Kosten hergestellt werden, als ein getrennt ausgebildeter Haltekörper.

Während der erfindungsgemäße Werkzeughalter gemäß den obigen Ausführungsformen an einer Drehmaschine verwendet wird, kann der Werkzeughalter auch an einer anderen Art ei­ ner Werkzeugmaschine verwendet werden, wie zum Beispiel ei­ ner Fräsmaschine mit einem Bearbeitungszentrum im Rahmen einer anderen Ausführungsform, in welcher der erfindungsge­ mäße Werkzeughalter rotiert und die Schneidspitze derart hält, um das Werkstück zu zerspanen.

In einer weiteren Ausführungsform kann der erfindungs­ gemäße Werkzeughalter zum Stirnfräsen verwendet werden, wo­ bei der Werkzeughalter gegenüberliegend dem Werkstück ange­ ordnet wird.

In weiteren Ausführungsformen kann der erfindungsgemäße Werkzeughalter als Bohrkopf zum Ausbilden einer Bohrung in einem Werkstück verwendet werden.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der Figuren der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemä­ ßen Werkzeughalters;

Fig. 2 eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Werk­ zeughalter;

Fig. 3 eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Werkzeug­ halters;

Fig. 4 Späne, die sich entlang des Haltekörpers zurückbe­ wegen und dann auf die vertikale Fläche wirken und von dieser zurückprallen.

Fig. 5 Späne, die sich gemäß der Darstellung anhand Pfeil C von einer anhand der strichlierten Linie B ge­ zeigte Lage entlang der ersten geneigten Fläche des Haltekörpers bewegen.

Fig. 6 ein Kühlmittel, wie zum Beispiel Luft oder Wasser, welches vom vorderen Ende einer Durchgangsröhre 18c zur Schneidspitze 13 gemäß der Darstellung anhand Pfeil D abgegeben wird;

Fig. 7A bis 7D für unterschiedliche Konfigurationen von je­ weiligen Werkzeughaltern gemäß dieser Ausführungs­ form in Bezug auf die Werkstücke, welche vorwärts oder rückwärts drehen;

Fig. 8A und 8B bevorzugte Ausführungsformen von inneren und äußeren Klauen, die an einem Spannfutter einer Drehmaschine befestigt sind.

Fig. 9 eine Seitenansicht des Haltekörpers in einer weite­ ren Ausführungsform des Werkzeughalters;

Fig. 10 eine perspektivische Ansicht eines bekannten Halte­ körpers;

Fig. 11 eine Draufsicht auf einen bekannten Haltekörper;

Fig. 12 eine Seitenansicht eines bekannten Haltekörpers, der an einem Werkzeughalteblock befestigt ist; und

Fig. 13 um den Schaftabschnitt des Standes der Technik ver­ bleibende Späne.

Die Fig. 1, 2 und 3 zeigen jeweils einen Haltekörper 10 der ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Werk­ zeughalters. Gemäß der Darstellung in den Fig. 1, 2 und 3 enthält der aus einem Metall wie zum Beispiel einer Stahllegierung hergestellte Haltekörper 10 einen Schaftab­ schnitt 11, welcher einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweist. Eine aus Metall wie zum Beispiel Sin­ terkarbid hergestellte Schneidspitze 13 ist abnehmbar am Bestückungsbefestigungsabschnitt 12 des Haltekörpers 10 be­ festigt. Insbesondere drückt eine Schraube 14 ein nicht dargestelltes exentrisches Armteil auf die Schneidspitze 13 nach rechts gemäß Fig. 2, so daß die Schneidspitze 13 am Bestückungsbefestigungsabschnitt 12 fixiert ist.

Diese Schneidspitze 13 ist eine sogenannte Wegwerf­ bzw. Einwegspitze. Während die Schneidspitze 13 in dieser Ausführungsform gemäß der Darstellung in Fig. 2 eine rau­ tenförmige Gestalt aufweist, kann die Schneidspitze in ei­ ner anderen Ausführungsform eine rechteckige, dreieckige oder jede andere Form haben.

Ferner weist der Haltekörper 10 Vorsprünge 15 und 16 auf, die von der jeweiligen oberen und unteren Fläche 11a und 11b des Schaftabschnitts 11 überstehen, wobei die Vor­ sprünge 15 und 16 axial zwischen der Schneidspitze 13 und dem Schaftabschnitt 11 angeordnet sind. Die Vorsprünge 15 und 16 sind mittels einem Trenn- beziehungsweise Zerspan­ verfahren einstückig mit dem Schaftabschnitt 11 des Halte­ körpers 10 ausgebildet.

In dieser Ausführungsform weist der Vorsprung 15 an der oberen Fläche 11a des Haltekörpers 10 zwei vertikale Flä­ chen 15a und 15b auf, die sich rechtwinklig zur Axialrich­ tung des Schaftabschnitts 11 erstrecken und der Vorsprung 16 an der unteren Fläche 11b des Haltekörpers 10 weist nur eine vertikale Fläche 16a auf, die sich senkrecht zur axia­ len Richtung des Schaftabschnitts 11 erstreckt und gemäß der Darstellung in Fig. 3 dem Schaftabschnitt benachbart ist. Die vertikalen Flächen 15a und 16a sind in ein und derselben Ebene ausgebildet. Der Vorsprung 16 weist eine erste geneigte Fläche 16b auf, die nach unten und vorne ge­ richtet ist, wobei die erste geneigte Fläche 16b mit der vertikalen Fläche 16a am unteren Ende der vertikalen Fläche 16a gemäß der Darstellung in Fig. 3 einen Winkel Θ1 ausbil­ det.

Ferner weist der Haltekörper 10 eine zweite geneigte Fläche 16c auf, die dem vorderen Ende der ersten geneigten Fläche 16b benachbart ist, und hinsichtlich der vertikalen Fläche 16a am vorderen Ende der ersten geneigten Fläche 16b gemäß der Darstellung in Fig. 3 einen Winkel Θ2 ausbildet. Der Winkel Θ1 ist größer als der Winkel Θ2.

Der Haltekörper 10 enthält ferner eine diesen durch­ dringenden Kühlmittelzuführleitung 18, wobei die Kühlmit­ telzuführleitung 18 das Kühlmittel derart zur Schneidspitze 13 abgibt, daß die Schneidspitze 13 gekühlt wird, wie in den Fig. 2, 3 und 6 dargestellt ist.

Die Leitung 18 enthält eine erste Durchgangsröhre 18a, die sich axial vom hinteren Ende des Schaftabschnitts 11 in den Bestückungsbefestigungsabschnitt 12 erstreckt, eine zweite Durchgangsröhre 18b, welche die erste Durchgangsröh­ re 18a am vorderen Ende der ersten Durchgangsröhre kreuzt und sich vertikal vom vorderen Ende der ersten Durchgangs­ röhre 18a zum oberen Ende des Vorsprungs 15 erstreckt, und eine dritte Durchgangsröhre 18c, die die zweite Durchgangs­ röhre 18b im Vorsprung 15 kreuzt und am Boden der vertika­ len Fläche 15b endet. Die zweite Durchgangsröhre 18b ist an ihrem oberen Ende mit einem Stöpsel 18d abgedichtet, wie in den Fig. 2, 3 und 6 dargestellt ist. Die nicht darge­ stellte Zuführleitung für das Kühlmittel ist mit dem hinte­ ren Ende der ersten Durchgangsröhre 18a verbunden. Das Kühlmittel wird über die erste, zweite und dritte Durch­ gangsröhre 18a, 18b und 18c zugeführt und vom vorderen Ende der Durchgangsröhre 18c zur Schneidspitze 13 abgegeben.

Die Fig. 4, 5 und 6 zeigen den Haltekörper 10 der ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Werkzeughal­ ters, wobei der Haltekörper 10 fest in einem Werkzeughalte­ block 17 montiert ist. Wie bereits erwähnt sind die verti­ kalen Flächen 15a und 16a der Vorsprünge 15 und 16 in der gleichen einzelne Ebene ausgebildet, so daß sie eng anlie­ gend in Kontakt mit der Endfläche des Werkzeughalteblocks 17 gelangen können. Der Schaftabschnitt 11 des Haltekörpers 10 ist in einem Befestigungshohlraum 17a des Werkzeughalte­ blocks 17 eingefügt und mittels Befestigungseinrichtungen, wie zum Beispiel nicht dargestellten Schrauben, abnehmbar am Werkzeughalteblock 17 befestigt, während die vertikalen Flächen 15a und 16a der Vorsprünge 15 und 16 in eng anlie­ gendem Kontakt mit der Endfläche des Werkzeughalteblocks 17 sind.

Da die vertikalen Flächen 15a und 16a der Vorsprünge 15 und 16 die Endfläche des Werkzeughalteblocks 17 eng anlie­ gend berühren, kann eine Überstandslänge L (siehe Fig. 3) der Schneidspitze 13 von der Endfläche des Werkzeughalte­ blocks 17 auf einfache Weise und exakt dadurch festgesetzt werden, daß lediglich bewirkt wird, daß die vertikalen Flä­ chen 15a und 16a in Kontakt mit der Endfläche des Werkzeug­ halteblocks 17 gelangen. Die Überstandslänge L wird auf ei­ ne Länge wie zum Beispiel 45 mm festgesetzt, um zu vermei­ den, daß der Werkzeughalteblock 17 ein Werkstück berührt, welches nahe dem Werkzeughalteblock 17 angeordnet ist.

Vorzugsweise ist eine axiale Länge L₁ (siehe Fig. 3) des Vorsprunges 15 ungefähr die Hälfte der Überstandslänge L, um zu vermeiden, daß der Vorsprung 15 die Schneidspitze 13 berührt, so daß die Durchgangsröhren 18b und 18c geeig­ net ausgebildet sind.

Wenn die Schneidspitze 13 das nicht dargestellte Werk­ stück zerspant, bewegen sich vom Werkstück erzeugte Späne A entlang dem Haltekörper 10 nach hinten, wirken dann auf die vertikale Fläche 15b ein und werden von der vertikalen Flä­ che 15b gemäß der Darstellung in Fig. 4 zurückgeprellt bzw. zurückgeführt. Daher wird wirksam verhindert, daß sich die Späne A um den Werkzeughalter herumwickeln.

Gemäß den Versuchen und Betrachtungen im Rahmen der Er­ findung sind die Höhe H der vertikalen Fläche 15a und die Höhe der vertikalen Fläche 15b vorzugsweise gleich oder mehr als die Hälfte der Höhe h des Schaftabschnittes 11, so daß die Späne A gemäß der Darstellung in Fig. 3 zurückge­ worfen werden können. Auch wenn sich Späne A hinter der Schneidspitze 13 gemäß der strichlierten Linie B in Fig. 5 um den Haltekörper 10 wickeln, können sich die Späne A auf einfache Weise entlang der ersten geneigten Fläche 16b nach vorne bewegen und vom vorderen Ende des Haltekörpers 10 ge­ mäß Pfeil C in Fig. 5 fallen, da der untere Vorsprung 16 eine erste geneigte Fläche 16b aufweist, die einen Winkel Θ1 mit der vertikalen Fläche 16a am unteren Ende der verti­ kalen Fläche 16a ausbildet und sich nach vorne vom unteren Ende der vertikalen Fläche 16a erstreckt.

Da der Haltekörper in dieser Ausführungsform ferner die geneigte Fläche 16c aufweist, welche der ersten geneigten Fläche 16b am vorderen Ende der ersten geneigten Fläche 16b benachbart ist und den Winkel Θ2 hinsichtlich der vertika­ len Fläche 16a am vorderen Ende der ersten geneigten Fläche 16b ausbildet, wobei der Winkel Θ2 geringer als der Winkel Θ1 ist, können die Späne A wie oben erwähnt ferner auf ein­ fache Weise vom vorderen Ende des Haltekörpers 10 fallen.

Gemäß den Versuchen und Betrachtungen im Rahmen dieser Erfindungen ist der Winkel Θ1 der ersten geneigten Fläche 16b vorzugsweise gleich oder geringer als 60° und der Win­ kel Θ2 der zweiten geneigten Fläche 16c gleich oder gerin­ ger als 55°, so daß die Späne A vom vorderen Ende des Hal­ tekörpers 10 fallen können.

Während der Haltekörper 110 im Stand der Technik durch den Werkzeughalteblock 117 nur in Berührung mit der inneren Oberfläche des Befestigungshohlraumes 117a gehalten wird, wird der Haltekörper 10 gemäß dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Werkzeughalters, wenn der Schaftabschnitt des Haltekörpers in den Befestigungshohlraum des Werkzeug­ halteblocks eingefügt ist, durch den Werkzeughalteblock 17 in Kontakt mit der inneren Fläche des Befestigungshohlraums 17a und die vertikalen Flächen 15a und 16a derart gehalten, daß der Haltekörper 10 dieser Ausführungsform noch fester am Werkzeughalteblock 17 gesichert ist als der Haltekörper 110 im Stand der Technik.

Daher reduziert sich die vertikale Schwingung bezie­ hungsweise Vibration des Bestückungsbefestigungsabschnitts 12 des Haltekörpers 10, daß heißt die vertikale Vibration der am Haltekörper 10 montierten Schneidspitze 13 in extre­ mer Weise, so daß eine fehlerhafte Funktion wie zum Bei­ spiel eine Unzulänglichkeit bzw. ein Ausfall der Schneid­ spitze 13 aufgrund deren vertikaler Vibration verringert werden kann.

Da die vertikalen Flächen 15a und 16a ferner in eng an­ liegendem Kontakt mit der Endfläche des Werkzeughalteblocks 17 sind, können die Späne A daran gehindert werden, zwi­ schen die Endflächen des Werkzeughalteblocks 17 und die Vorsprünge 15 oder 16 einzudringen.

Gemäß der Darstellung in Fig. 6 wird ein Kühlmittel wie zum Beispiel Luft oder Wasser vom vorderen Ende der Durch­ gangsröhre 18c auf die Schneidspitze 13 abgegeben, wie an­ hand dem Pfeil D gezeigt ist, so daß die Schneidspitze 13 und das nicht dargestellte Werkstück durch das Kühlmittel wirksam gekühlt werden können. Ferner können die Schneid­ spitze 13 und das Werkstück durch Schmierstoffzusätze zum Kühlmittel geschmiert werden.

Da das Kühlmittel gemäß der Darstellung anhand Pfeil D in Fig. 6 ferner zur Schneidspitze 13 und den Spänen A ab­ gegeben wird, wird ein Herumwickeln der Späne A um den Hal­ tekörper 10 verhindert.

Die Fig. 7A bis 7D zeigen vier unterschiedliche Kon­ figurationen von jeweiligen Werkzeughaltern dieser Ausfüh­ rungsform hinsichtlich einem Werkstück, welches vorwärts oder rückwärts rotiert. In Fig. 7A dreht sich das Werkstück 19, daß heißt die Spindel vorwärts und die Schneidspitze 13 ist oben am Bestückungsbefestigungsabschnitt 12 des Halte­ körper angeordnet. In Fig. 7B dreht sich das Werkstück 19 rückwärts und die Schneidspitze 13 ist oben am Bestückungs­ befestigungsabschnitt 12 des Haltekörpers angeordnet. In Fig. C dreht sich das Werkstück 19, daß heißt die Spindel, vorwärts und die Schneidspitze 13 ist unter dem Be­ stückungsbefestigungsabschnitt 12 des Haltekörpers angeord­ net. In Fig. 7D dreht sich das Werkstück 19 rückwärts und die Schneidspitze 13 ist unter dem Bestückungsbefestigungs­ abschnitt 12 des Haltekörpers angeordnet.

Es wird wirksam verhindert, daß sich die Späne A um den Haltekörper in den jeweiligen Konfigurationen 7A bis 7D her­ umwickeln.

Fig. 8A zeigt eine bevorzugte Ausführungsform von inne­ ren Backen bzw. Klauen 21, die an einem Spannfutter 20 ei­ ner Drehmaschine montiert sind und das rohrförmige Werk­ stück 19 am Spannfutter 20 drehbar befestigen. Dabei drüc­ ken sie die innere Fläche des rohrförmigen Werkstücks 19 nach außen, wobei die äußere Fläche des rohrförmigen Werk­ stücks 19 durch die vom Haltekörper 10 dieser Ausführungs­ form des erfindungsgemäßen Werkzeughalters gehaltene Schneidspitze 13 spanabhebend bearbeitet bzw. abgedreht wird. Das heißt, daß das Werkstück in dieser Ausführungs­ form durch das Spannfutter 20 und die inneren Klauen 21 ge­ halten wird.

Der Haltekörper 10 des Werkzeughalters ist am Werkzeug­ halteblock 17 fixiert.

Nachdem der Haltekörper 10 am Werkzeughalteblock 17 montiert und das Werkstück 19 im Spannfutter 20 befestigt ist, berührt die Schneidspitze 13 die äußere Fläche des rohrförmigen Werkstücks 19, um die äußere Fläche des rohr­ förmigen Werkstücks 19 abzudrehen, während sich das Werk­ stück 19 in die Drehrichtung dreht und der Haltekörper 10 des Werkzeughalters sich in die Schnittrichtung bewegt, wie in Fig. 8A dargestellt ist.

Fig. 8B zeigt eine weitere Ausführungsform von äußeren Klauen 22, die an einem Spannfutter 20 einer Drehmaschine befestigt sind und das zylinderförmige Werkstück 19 am Spannfutter 20 drehbar befestigen, und dabei die äußere Fläche des zylinderförmigen Werkstücks 19 nach innen drüc­ ken.

Fig. 9 zeigt einen Haltekörper 10 einer weiteren Aus­ führungsform des erfindungsgemäßen Werkzeughalters. Der Haltekörper 10 dieser Ausführungsform enthält einen oberen Vorsprung 15 mit einer geneigten Fläche 15c am oberen Ende des Vorsprunges 15, wobei die geneigte Fläche 15c nach vorne und aufwärts gerichtet ist. Die Späne A können auf­ grund der geneigten Fläche 15c noch einfacher abfallen. Die geneigte Fläche 15c bildet einen Winkel Θ3 mit der vertika­ len Fläche 15a am oberen Ende der vertikalen Fläche 15a. Der Winkel Θ3 kann im wesentlichen gleich dem Winkel Θ1 sein, den die geneigte Fläche 16b mit der vertikalen Fläche 16a am unteren Ende der vertikalen Fläche 16a ausbildet.

Während der Haltekörper 10 in der oben beschriebenen Ausführungsform am Bestückungsbefestigungsabschnitt 12 ei­ nen oberen und unteren Vorsprung 15 und 16 aufweist, kann der Halter 10 in einer anderen Ausführungsform seitliche Vorsprünge 15 und 16 am Bestückungsbefestigungsabschnitt 12 aufweisen.

Während der erfindungsgemäße Werkzeughalter in den be­ schriebenen Ausführungsformen ferner an einer Drehmaschine verwendet wird, kann der Werkzeughalter auch an einer ande­ ren Zerspanmaschine, wie zum Beispiel einer Fräsmaschine mit einem Bearbeitungszentrum im Rahmen einer anderen Aus­ führungsform verwendet werden, wobei der erfindungsgemäße Werkzeughalter rotiert und die Schneidspitze festhält, wel­ che das Werkstück zerspant.

In einer weiteren Ausführungsform kann der erfindungs­ gemäße Werkzeughalter zum Stirnfräsen verwendet werden, wo­ bei der Werkzeughalter gegenüberliegend dem Werkstück ange­ ordnet wird.

In einer weiteren Ausführungsform kann der erfindungs­ gemäße Werkzeughalter als ein Bohrkopf zum Bohren von Lö­ chern in einem Werkstück verwendet werden.

Neben den hier aufgeführten Ausführungsform der vorlie­ genden Erfindung sind verschiedene weitere Abwandlungen und Ausgestaltungen möglich.

Claims (31)

1. Werkzeughalter, der zur Befestigung an einem Werk­ zeughalteblock einer Werkzeugmaschine ausgelegt und mit ei­ nem Haltekörper, der einen Bestückungsbefestigungsabschnitt aufweist, und einer Schneidspitze versehen ist, die abnehm­ bar am Bestückungsbefestigungsabschnitt des Haltekörpers zum Zerspanen eines Werkstücks angefügt ist, wobei der Hal­ tekörper einen sich axial erstreckenden Abschnitt enthält, der vorgesehen ist, um durch den Werkzeughalteblock gehal­ ten zu werden und zumindest einen daran ausgebildeten äuße­ ren Flächenabschnitt aufweist, wobei der Werkzeughalter enthält:
einen Vorsprung, der vom äußeren Flächenabschnitt des sich axial erstreckenden Abschnitts des Werkzeugkörpers an einer der Schneidspitze benachbarten Position übersteht, um da­ durch die während des Zerspanens des Werkstücks durch die Schneidspitze erzeugten Späne vom Vorsprung zurückprellend voranzutreiben.

2. Werkzeughalter nach Anspruch 1, wobei der Vorsprung einen Abschnitt enthält, der in eng anliegenden Kontakt mit dem Werkzeughalteblock der Werkzeugmaschine ist, wobei der Werkzeughalter am Werkzeughalteblock der Werkzeughaltema­ schine montiert und befestigt ist.

3. Werkzeughalter nach Anspruch 2, wobei der äußere Flächenabschnitt des Werkzeugkörpers eine sich axial er­ streckende ebene Fläche enthält, und wobei der Abschnitt des Vorsprungs einen Flächenabschnitt aufweist, der verti­ kal zur sich axial erstreckenden ebenen Fläche des Werk­ zeugkörpers ist.

4. Werkzeughalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
wobei der sich axial erstreckende Abschnitt des Haltekör­ pers einen sich im wesentlichen axial erstreckenden Schaft­ abschnitt enthält, der an den Bestückungsbefestigungsab­ schnitt angrenzt und eine Längsachse aufweist, die sich zentral durch den sich axial erstreckenden Abschnitt er­ streckt, wobei der Schaftabschnitt ein hinteres Ende auf­ weist, das axial gegenüberliegend dem Bestückungsbefesti­ gungsabschnitt angeordnet ist, und
wobei der Vorsprung eine daran ausgebildete Endfläche auf­ weist, die hinsichtlich der Längsachse des Schaftabschnitts geneigt ist, wodurch ein von einer vorgegebenen Position an der geneigten Endfläche des Vorsprunges zur Längsachse ge­ messener Vertikalabstand kontinuierlich ansteigt, wenn die vorgegebene Position von einem axialen Ende des Vorsprungs weg zum gegenüberliegenden Ende des Vorsprungs axial verla­ gert wird.

5. Werkzeughalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wo­ bei der sich axial erstreckende Abschnitt des Haltekörpers eine zentrale Achse, einen ersten äußeren Flächenabschnitt, von dein der Vorsprung übersteht, und einen zweiten äußeren Flächenabschnitt aufweist, der dem ersten äußeren Flächen­ abschnitt bezüglich der Achse gegenüberliegt, und wobei der Werkzeughalter ferner einen zweiten Vorsprung enthält, der von der zweiten äußeren Fläche des sich axial erstreckenden Abschnitts übersteht, um dadurch die Schneidspäne weg vom Haltekörper zu bewegen, ohne daß diese sich um den Bestückungsbefestigungsabschnitt herumwickeln.

6. Werkzeughalter nach Anspruch 5, wobei der zweite Vorsprung eine daran ausgebildete Endfläche aufweist, die hinsichtlich der Achse des sich axial erstreckenden Ab­ schnitts des Haltekörpers geneigt ist, wodurch ein von ei­ ner vorgegebenen Position an der geneigten Fläche des zwei­ ten Vorsprungs zur Achse des Haltekörpers gemessener Verti­ kalabstand kontinuierlich ansteigt, wenn die vorgegebene Position von einem axialen Ende des zweiten Vorsprungs weg zum gegenüberliegenden Ende des zweiten Vorsprungs verla­ gert wird.

7. Werkzeughalter- nach Anspruch 5 oder 6, wobei der zweite Vorsprung einen Abschnitt aufweist, der in eng anliegenden Kontakt mit dem Werkzeughalteblock der Werk­ zeugmaschine ist.

8. Werkzeughalter nach Anspruch 4, wobei der Schaftab­ schnitt des Haltekörpers einen ersten äußeren Flächenab­ schnitt, von dem der Vorsprung übersteht, und einen zweiten äußeren Flächenabschnitt aufweist, der dem ersten äußeren Flächenabschnitt bezüglich der Längsachse des Schaftab­ schnitts gegenüberliegt, und wobei der Werkzeughalter fer­ ner einen zweiten Vorsprung aufweist, der von der zweiten äußeren Fläche des Schaftabschnittes übersteht, um dadurch die Schneidspäne weg vom Haltekörper zu bewegen, ohne daß diese sich um den Bestückungsbefestigungsabschnitt herum­ wickeln.

9. Werkzeughalter nach Anspruch 8, wobei der zweite Vorsprung eine darauf ausgebildete Endfläche aufweist, die bezüglich der Längsachse des Schaftabschnitts des Halte­ körpers geneigt ist, wodurch ein von einer vorgegebenen Po­ sition auf der geneigten Fläche des zweiten Vorsprungs zum axialen Zentrum des Schaftabschnitts gemessener Vertikalab­ stand kontinuierlich ansteigt, wenn die vorgegebene Positi­ on von einem dem Bestückungsbefestigungsabschnitt benach­ barten axialen Ende des zweiten Vorsprungs zum gegenüber­ liegenden Ende des zweiten Vorsprungs verlagert wird.

10. Werkzeughalter nach Anspruch 8 oder 9, wobei der zweite Vorsprung einen Abschnitt aufweist, der in eng an­ liegenden Kontakt mit dem Werkzeughalteblock der Werkzeug­ maschine ist.

11. Werkzeughalter nach Anspruch 10, wobei der Ab­ schnitt des zweiten Vorsprungs einen Flächenabschnitt auf­ weist, der rechtwinklig zur Längsachse des Schaftabschnitts ausgebildet ist, um dadurch zu ermöglichen, daß der Flä­ chenabschnitt in eng anliegenden Kontakt mit dem Werkzeug­ halteblock gelangt, wenn der Haltekörper am Werkzeughalte­ block befestigt ist.

12. Werkzeughalter nach Anspruch 1, wobei der sich axial erstreckende Abschnitt des Haltekörpers eine zentrale Achse aufweist, und wobei der Vorsprung ferner eine verti­ kale Fläche enthält, die an einer angrenzenden Position zum Bestückungsbefestigungsabschnitt ausgebildet ist und sich rechtwinklig zur zentralen Achse des sich axial erstrecken­ den Abschnitts des Haltekörpers erstreckt, um dadurch zu ermöglichen, daß die Schneidspäne während dem Zerspanen des Werkstücks auf die vertikale Flächen des Vorsprunges ein­ wirken.

13. Werkzeughalter nach Anspruch 3, wobei der sich axial erstreckende Abschnitt des Haltekörpers eine zentrale Achse aufweist, und wobei der Vorsprung ferner eine verti­ kale Fläche enthält, die an einer angrenzenden Position zum Bestückungsbefestigungsabschnitt ausgebildet ist und sich rechtwinklig zur zentralen Achse des sich axial erstrecken­ den Abschnitts des Haltekörpers erstreckt, um dadurch zu ermöglichen, daß die Schneidspäne während dem Zerspanen des Werkstücks auf die vertikale Fläche des Vorsprunges einwir­ ken.

14. Werkzeughalter nach Anspruch 4, wobei der Vor­ sprung ferner eine vertikale Fläche enthält, die in einer angrenzenden Position zum Bestückungsbefestigungsabschnitt ausgebildet ist und sich rechtwinklig zur Längsachse des Schaftabschnitts des Haltekörpers erstreckt, um dadurch zu ermöglichen, daß die Schneidspäne während dem Zerspanen des Werkstücks auf die vertikale Fläche des Vorsprunges einwir­ ken.

15. Werkzeughalter nach Anspruch 12, wobei der Vor­ sprung an einer der vertikalen Fläche entsprechenden Posi­ tion eine vertikale Höhe aufweist, die gleich oder größer als eine Hälfte einer vertikalen Höhe des Haltekörpers ist.

16. Werkzeughalter nach Anspruch 13, wobei der Vor­ sprung an einer der vertikalen Fläche entsprechenden Posi­ tion eine vertikale Höhe aufweist, die gleich oder größer als eine Hälfte einer vertikalen Höhe des Haltekörpers ist.

17. Werkzeughalter nach Anspruch 14, wobei der Vor­ sprung an einer der vertikalen Fläche entsprechenden Posi­ tion eine vertikale Höhe aufweist, die gleich oder größer als eine Hälfte einer vertikalen Höhe des Haltekörpers ist.

18. Werkzeughalter nach einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei der Haltekörper eine Kühlmittelzuführleitung auf­ weist, die den sich axial erstreckenden Abschnitt des Hal­ tekörpers zur Abgabe von Kühlmittel zur Schneidspitze durchdringt, um dadurch die Schneidspitze zu kühlen.

19. Werkzeughalter nach einem der Ansprüche 1 bis 18, wobei der Vorsprung einstückig mit dem Haltekörper bearbei­ tet und ausgebildet ist.

20. Werkzeughalter, der zur Befestigung an einem Werk­ zeughalteblock einer Werkzeugmaschine ausgelegt und mit ei­ nem Haltekörper, der einen Bestückungsbefestigungsabschnitt aufweist, und einer Schneidspitze versehen ist, die abnehm­ bar am Bestückungsbefestigungsabschnitt des Haltekörpers zum Zerspanen eines Werkstücks angefügt ist, wobei der Hal­ tekörper einen sich axial erstreckenden Abschnitt enthält, der vorgesehen ist, um durch den Werkzeughalteblock gehal­ ten zu werden, und eine zentrale Achse, eine erste äußere Fläche, die im wesentlichen axial hinter dem Bestückungs­ befestigungsabschnitt angeordnet ist, und einen zweiten äu­ ßeren Flächenabschnitt aufweist, der parallel zur ersten äußeren Fläche aber gegenüberliegend der ersten äußeren Fläche hinsichtlich der zentralen Achse angeordnet ist, wo­ bei der Werkzeughalter enthält:
einen Vorsprung, der von der zweiten äußeren Fläche des sich axial erstreckenden Abschnitts des Haltekörpers über­ steht, wobei der Vorsprung eine daran ausgebildete geneigte Fläche aufweist, wobei ein von einer vorgegebenen Position an der geneigten Fläche zu einer zentralen Achse gemessener Vertikalabstand kontinuierlich ansteigt, wenn die vorgege­ bene Position von einem axialen vorderen Ende des Vorsprun­ ges zu einem axial gegenüberliegenden hinteren Ende des Vorsprunges verlagert wird.

21. Werkzeughalter nach Anspruch 20, wobei der Vor­ sprung einen hinteren Abschnitt aufweist, der in eng anlie­ genden Kontakt mit dem Werkzeughalteblock der Werkzeugma­ schine gelangt, wobei der Werkzeughalter am Werkzeughalte­ block der Werkzeugmaschine montiert und befestigt ist.

22. Werkzeughalter nach Anspruch 21, wobei der hintere Abschnitt des Vorsprunges einen Flächenabschnitt aufweist, der rechtwinklig zur zentralen Achse des sich axial er­ streckenden Abschnitts ausgebildet ist, um dadurch zu er­ möglichen, daß der Flächenabschnitt in eng anliegenden Kon­ takt mit dem Werkzeughalteblock gelangt, wenn der Haltekör­ per am Werkzeughalteblock montiert ist.

23. Werkzeughalter nach einem der Ansprüche 20 bis 22, wobei der Vorsprung einstückig mit dem Werkzeugkörper aus­ gebildet ist.

24. Werkzeughalter nach einem der Ansprüche 20 bis 23, wobei der Haltekörper eine Kühlmittelzuführleitung auf­ weist, die den sich axial erstreckenden Abschnitt zur Ab­ gabe von Kühlmittel zur Schneidspitze durchdringt, um da­ durch die Schneidspitze zu kühlen.

25. Werkzeughalter mit einer Schneidspitze und wahl­ weise an einem Werkzeughalteblock mit einer Endfläche mon­ tiert, mit:
einem Haltekörper;
einem Bestückungsbefestigungsabschnitt, der an einem vorderen Abschnitt des Haltekörpers angeordnet ist;
einer Schneidspitze, die am Bestückungsabschnitt des Haltekörpers gehalten wird;
einer ersten Fläche, die der Schneidspitze benachbart ist;
einem ersten Vorsprung, der von der ersten Fläche übersteht, um dadurch die mittels der Schneidspitze während der Schneidbetätigung erzeugten Späne zurückzuprellen;
einem axialen Zentrum;
einem axial gegenüberliegenden Ende des Bestückungsab­ schnitts;
einer zweiten Fläche, die der Schneidspitze benachbart ist;
einem zweiten Vorsprung, der von der zweiten Fläche übersteht;
einer geneigten Fläche, die am zweiten Vorsprung aus­ gebildet ist, wobei der Vertikalabstand von der geneigten Fläche zum axialen Zentrum größer wird, wenn der Vertikal­ abstand vom Bestückungsabschnitt zum axial gegenüberliegen­ den Ende gemessen wird; und
eine hierdurch hindurchdringende Kühlmittelzuführlei­ tung zur Abgabe von Kühlmittel zur Schneidspitze, um da­ durch die Schneidspitze zu kühlen, wobei der Vorsprung in eng anliegendem Kontakt mit der Endfläche des Werkzeughal­ teblocks ist, wenn der Haltekörper am Werkzeughalteblock befestigt ist.

26. Verfahren zur spanabhebenden Bearbeitung eines Werkstücks unter Verwendung eines Werkzeughalters nach ei­ nem der Ansprüche 1 bis 19, wobei der Werkzeughalter einen Werkzeughalteblock aufweist und zum Einfügen in eine Zer­ spanmaschine ausgelegt ist, wobei die Zerspanmaschine ein Halteteil enthält, mit den Schritten:
Befestigen des Haltekörpers am Werkzeughalteblock des Werkzeughalters der Zerspanmaschine;
Plazieren des Werkstücks am Halteteil der Zerspanma­ schine in der Nachbarschaft der Schneidspitze;
Rotieren des Haltekörpers und/oder des Werkstücks;
Berühren der Schneidspitze mit dem Werkstück, um da­ durch das Werkstück zu zerspanen; und
Zurückprellen der durch die Schneidspitze erzeugten Späne.

27. Verfahren zur spanabhebenden Bearbeitung eines Werkstücks unter Verwendung eines Werkzeughalters nach ei­ nem der Ansprüche 20 bis 24, wobei der Werkzeughalter einen Werkzeughalteblock aufweist und zum Einfügen in eine Zer­ spanmaschine ausgelegt ist, wobei die Zerspanmaschine ein Halteteil enthält, mit den Schritten:
Befestigen des Haltekörpers am Werkzeughalteblock des Werkzeughalters der Zerspanmaschine;
Plazieren des Werkstücks am Halteteil der Zerspanma­ schine in der Nachbarschaft der Schneidspitze;
Rotieren des Haltekörpers und/oder des Werkstücks;
Berühren der Schneidspitze mit dem Werkstück, um da­ durch das Werkstück zu zerspanen; und
Abfallenlassen der Späne längs der am Vorsprung ausge­ bildeten geneigten Fläche, wobei die Späne während der spanabhebenden Bearbeitung durch die Schneidspitze erzeugt werden.

28. Verfahren zur spanabhebenden Bearbeitung eines Werkstücks unter Verwendung eines Werkzeughalters nach An­ spruch 25, wobei der Werkzeughalter einen Werkzeughalte­ block aufweist und zum Einfügen in eine Zerspanmaschine ausgelegt ist, wobei die Zerspanmaschine ein Halteteil ent­ hält, mit den Schritten:
Befestigen des Haltekörpers am Werkzeughalteblock des Werkzeughalters der Zerspanmaschine;
Plazieren des Werkstücks am Halteteil der Zerspanma­ schine in der Nachbarschaft der Schneidspitze;
Rotieren des Haltekörpers und/oder des Werkstücks;
Berühren der Schneidspitze mit dem Werkstück, um da­ durch das Werkstück zu zerspanen;
Zurückprellen der durch die Schneidspitze erzeugten Späne;
Abfallenlassen der Späne längs der am Vorsprung ausge­ bildeten geneigten Fläche; und
Abgabe von Kühlmittel von der Kühlmittelzuführleitung zur Schneidspitze.

29. Durch ein Verfahren gemäß Anspruch 26 hergestell­ tes Produkt.

30. Durch ein Verfahren gemäß Anspruch 27 hergestell­ tes Produkt.

31. Durch ein Verfahren gemäß Anspruch 28 hergestell­ tes Produkt.