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Die
Erfindung betrifft Vorrichtung zum Bearbeiten von Werkstücken mit
einem Werkzeug, welches in eine Axialbohrung in einem Halter eingesetzt
und durch eine Spanneinrichtung gehalten ist und in der Bohrung mit
einer Stirnfläche
endet, welche abgeschrägt
ist und mit einem Queranschlag zusammenwirkt, der die Axialbohrung
in dem Halter durchsetzt, wobei das Werkzeug in diese Axialbohrung
eingesetzt ist und durch die in axialer Richtung wirkende Spanneinrichtung
in seiner Axial- sowie Radialposition festgelegt ist.
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Derartige
Vorrichtungen sind in vielfältiger
Form und Ausführung
bekannt und auf dem Markt. Sie dienen vor allem zum Bearbeiten von
Werkstücken
innerhalb von Bearbeitungsstationen, wie beispielsweise Drehbänken, Fräsmaschinen
und dergl. Viele derartige Maschinen sind auch mit einer Vielzahl
von Werkzeugen im Revolversystem ausgestattet.
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Aus
der
DE 42 12 709 C2 ist
ein Werkzeug mit einem austauschbaren, einen zylindrischen Schaft
aufweisenden Schneidkörper
für die
spanabhebende Formgebung bekannt, der aus einem Grundhalter mit
einer Aufnahmebohrung für
den Schneidkörper
und einem Befestigungselement besteht. Dabei weist der Schneidkörper an
seinem Schaftende eine Fixierschräge und in seiner Mantelfläche eine
in Richtung der Fixierschräge ansteigende,
geneigte Fläche
auf. Das Befestigungselement ist als eine Klemmschraube ausgebildet,
mit einem Kegel, der tangential auf die geneigte Fläche des
Schneidkörpers
gerichtet ist, so dass durch eine Anzugsbewegung der Klemmschraube
der Schneidkörper
mittels einer dort erzeugten, resultierenden Reibkraft in Schubrichtung
bewegt, an einem dem Grundhalter angeordneten Anschlagstift ausgerichtet
und geklemmt wird.
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Aus
der erfindereigenen
DE
198 00 424 C1 ist ferner eine Vorrichtung entsprechend
dem Oberbegriff von Anspruch 1 bekannt.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
der oben genannten Art zu schaffen, bei der nochmals die Positionierung
des Werkzeugs im Halter verbessert ist.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe führt,
dass die Axialbohrung in dem Halter exzentrisch angeordnet ist.
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Ein
Zusammenspiel zwischen dem Queranschlag und dem Werkzeug gewährleistet
nun, dass das Werkzeug, je nach dem, wie es in die Axialbohrung
eingesetzt wird und wie es von dem Queranschlag gehalten wird, eine
Bearbeitung eines gewünschten
Durchmessers erlaubt.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand
der Zeichnung; diese zeigt in
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1 eine
erfindungsgemässe
Vorrichtung zum Bearbeiten von Werkstücken in Explosionsdarstellung;
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2a einen
Längsschnitt
durch die erfindungsgemässe
Vorrichtung gemäss 1;
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2b einen
Längsschnitt
durch ein weiteres Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemässen
Vorrichtung zum Bearbeiten von Werkstücken;
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3 eine
teilweise im Längsschnitt
dargestellte Seitenansicht von Teilen der Vorrichtung gemäss 1 in
einem weiteren Ausführungsbeispiel;
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4 einen
Längsschnitt
durch das weitere Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemässen
Vorrichtung gemäss 3;
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5 einen
teilweisen dargestellten Längsschnitt
durch ein weiteres Ausführungsbeispiel
eine erfindungsgemässen
Bearbeitungswerkzeug;
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6 einen
Querschnitt durch das Bearbeitungswerkzeug gemäss 5 entlang
Linie VI-VI;
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7 einen
teilweise dargestellten Längsschnitt
durch ein weiteres Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemässen
Bearbeitungswerkzeuges;
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8 einen
Querschnitt durch das Bearbeitungswerkzeug gemäss 7 entlang
Linie VIII-VIII;
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9 einen
Längsschnitt
durch ein weiteres Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemässen
Vorrichtung zum Bearbeiten von Werkstücken;
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10 einen
Längsschnitt
durch ein weiteres Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemässen
Vorrichtung zum Bearbeiten von Werkstücken.
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Gemäss 1 weist
eine Vorrichtung zum Bearbeiten von Werkstücken ein Bearbeitungswerkzeug 1 auf,
welches in Gebrauchslage gemäss 2 in einem Halter 2 sitzt. Hierzu
ist der Halter 2 als eine Aufnahmehülse ausgebildet, die eine Axialbohrung 3 besitzt.
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Das
Bearbeitungswerkzeug 1 weist einen Schaft 4 auf,
der einends eine Stirnfläche 5 besitzt,
die abgeschrägt
ist. Anderenends ist dem Schaft 4 eine Bearbeitungsspitze 6 angeformt.
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In
den Schaft 4 ist eine Ringnut 7 eingeformt, in
die ein Sicherungsring 8 eingesetzt werden kann.
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Der
Halter 2 weist einen Hülsenschaft 9 auf,
dem eine Gewindehülse 10 mit
einem Aussengewinde 11 aufgesetzt ist. Dieser Gewindehülse 10 wird
in Gebrauchslage eine Überwurfmutter 12 aufgeschraubt.
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Ferner
besitzt der Hülsenschaft 9 eine
Querbohrung 13, welche auch die Axialbohrung 3 radial
durchquert. In diese Querbohrung 13 kann ein Queranschlag 14 eingesetzt
werden.
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Der
Zusammenbau der erfindungsgemässen
Vorrichtung zum Bearbeiten von Werkstücken geschieht folgendermassen:
Zuerst
wird der Sicherungsring 8 auf das Bearbeitungswerkzeug 1 bzw.
auf den Schaft 4 aufgeschoben, so dass er in die Ringnut 7 einschnappen
kann. Der Queranschlag 14 wird in die Querbohrung 13 eingesetzt. Nunmehr
wird das Bearbeitungswerkzeug 1 in die Axialbohrung 3 eingeführt. Dabei
trifft die abgeschrägte Stirnfläche 5 auf
den Queranschlag 14, wobei die Spitze der Stirnfläche 5 an
dem Queranschlag 14 entlanggleitet, bis die Stirnfläche 5 dem
Queranschlag 14 entlang einer Berührungslinie anliegt. Hierdurch
erfolgt eine sichere und lagegenaue Axial- sowie Radialpositionierung
des Bearbeitungswerkzeuges 1.
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Nunmehr
wird die Überwurfmutter 12 auf
den Schaft 4 aufgeschoben, wobei der Schaft 4 eine
Bohrung 16 in einem Innenflansch 17 der Überwurfmutter 12 durchgreift.
Beim Aufschrauben der Überwurfmutter 12 auf die
Gewindehülse 10 drückt der
Innenflansch 17 auch auf den Sicherungsring 8 und
drückt
diesen in Richtung Ringkante 15, wobei gleichzeitig die
Stirnfläche 5 gegen
den Queranschlag 14 gedrückt und damit das Werkzeug 1 verspannt
wird.
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Bei
dem weiteren Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemässen
Vorrichtung gem. 2b fehlt die Überwurfmutter 12.
Dagegen ist eine automatisierbare Spanneinrichtung 25 angedeutet,
die hydraulisch, elektrisch oder pneumatisch betätigt werden kann. Nur schematisch
sind zwei Zugpratzen 26.1 und 26.2 angedeutet,
mit denen auf den Sicherungsring 8 gedrückt wird. Diese Zugpratzen
können
bspw. auch schwenkbar ausgestaltet sein.
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Mit
einer derartigen Spanneinrichtung kann ein automatisierter Wechsel
mit der bekannten Wiederholbarkeit gewährleistet werden.
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Das
Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemässen
Vorrichtung zum Bearbeiten von Werkstücken gemäss 3 unterscheidet
sich von demjenigen nach den 1 und 2 dadurch, dass in den Schaft 4.1 eines Bearbeitungswerkzeuges 1.1 zumindest
eine achsparallele Nut 18 eingeformt ist, die in Gebrauchslage
mit der Axialbohrung 3 in dem Halter 2 kommunizieren
kann. Ferner ist der Überwurfmutter 12 eine
Leithülse 19 zugeordnet,
welche in Gebrauchslage gemäss 4 den
Schaft 4.1 und einen Teil der Bearbeitungsspitze 6 umfängt, wobei
die achsparallelen Nuten 18 in die Leithülse 19 ausmünden.
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Die
Funktionsweise dieses Ausführungsbeispiels
ist folgende:
Die Bearbeitungsspitze 6 des Bearbeitungswerkzeuges 1.1 soll
mit einem Kühlmittel
während
der Bearbeitung beaufschlagt werden. Dieses Kühlmittel kann flüssig oder
als ein Aerosol vorliegen. Das Kühlmittel
wird durch die Axialbohrung 3 des Halters 2 eingebracht
und umfliesst den Queranschlag 14. Falls notwendig, kann
der Queranschlag 14 noch entsprechende Bohrungen oder Nuten
zum Durchlassen des Kühlmittels
aufweisen.
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Nach
dem Queranschlag 14 fliesst das Kühlmittel in die achsparallelen
Nuten 18 und tritt nahe der Bearbeitungsspitze 6 aus
diesen Nuten 18 aus, die im übrigen tiefer sind als die
Ringnut 7, so dass das Kühlmittel unter dem Sicherungsring 8 durchfliessen
kann.
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Das
flüssige
Kühlmittel
bildet innerhalb der Leithülse 19 einen
Strahl, der bis an die Bearbeitungsspitze 6 spritzt. Ein
Aerosol verteilt sich sehr rasch, so dass es nicht zu einer gebündelten
Strahlbildung kommt.
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In
einem weiteren Ausführungsbeispiel
der Erfindung gemäss
den 5 und 6 ist das Bearbeitungswerkzeug 1.1,
wie in den vorhergegangenen Figuren beschrieben, in den Halter 2 eingesetzt.
Die abgeschrägte
Stirnfläche 5 trifft
auf den Queranschlag 14, über dem jedoch ein zusätzliches
Ableitelement 20 in die Axialbohrung 3 eingesetzt
ist. Wie insbesondere in 6 erkennbar, ist das Ableitelement 20 trichterförmig ausgebildet
und leitet Aerosoltröpfchen 21 zu
der Nut 18 hin.
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Eine
andere Möglichkeit
besteht gemäss
den 7 und 8 darin, den Queranschlag 14.1 selbst aerodynamisch
auszugestalten, wobei er im vorliegenden Fall stromlinienförmige Ableitflächen 22.1 und 22.2 aufweist.
Die Ableitflächen 22.1 und 22.2 leiten
die Aerosoltröpfchen 21 in
Längskanäle 23.1 und 23.2,
welche das Bearbeitungswerkzeug 1.2 in Längsrichtung
durchziehen. Zusätzlich
ist auch eine Stirnfläche 5.1 des
Bearbeitungswerkzeuges 1.1 trichter- bzw. keilförmig ausgebildet,
wobei sich der Queranschlag 14.1 in der Trichter- bzw.
Keilspitze befindet.
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Gemäss den 9 und 10 ist
in einem Halter 2.1 eine Axialbohrung 3.1 exzentrisch
zu einer Längsachse
A des Halters 2.1 angeordnet. In 9 ist ein
Queranschlag 14.2 mit zwei Schrägflächen 27.1 und 27.2 versehen,
die keilförmig
zueinander verlaufen. Diese Anordnung ermöglicht, dass das Werkzeug 1 jeweils
um 180° gedreht
in die Axialbohrung 3.1 eingesetzt werden kann, so dass
seine Stirnfläche 5 mit
dem Queranschlag 14.2 in zwei unterschiedlichen Lagen zusammenwirken
kann. Dies wiederum hat zur Folge, dass eine Spitze 28 des
Werkzeuges 1 je nach Einsatz einen unterschiedlichen Durchmesser
d1 oder d2 bearbeiten
kann.
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In 10 ist
ferner gezeigt, dass ein Queranschlag 14.3 auch axial in
die Axialbohrung 3.1 eingesetzt werden kann. In diesem
Fall ist es möglich,
entweder die Stirnfläche 5.2 des
Werkzeuges oder aber die Stirnfläche 29 des
Queranschlags 14.3 in gewünschter Form abzuschrägen. Im
Ausführungsbeispiel
gemäss 10 erfolgt
die Abschrägung
durch eine eher gerundete Form. Die Stirnfläche 29 ist als kanalförmige Mulde ausgebildet,
in der eine entsprechend geformte Stirnfläche 5.2 des Werkzeuges 1 sitzt.
Die umgekehrte Ausgestaltung ist selbstverständlich auch möglich.
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Diese
Anordnung ermöglicht,
dass durch Drehen des Queranschlages 14.3 in der Axialbohrung 3.1 eine
Bearbeitung eines beliebigen Durchmessers zwischen einem maximalen
und einem minimalen Durchmesser durch das Werkzeug 1 möglich ist.
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