DE19847227A1 - Zerspanungswerkzeug mit formschlüssigem Plattensitz - Google Patents

Abstract

Ein Zerspanungswerkzeug weist einen Werkzeugkörper mit Plattensitzen für Wendeschneidplatten auf. An den Plattensitzen und den Wendeschneidplatten sind einander zugeordnete, zueinander komlementär ausgebildete Formschlusselemente ausgebildet, die, wenn die Wendeschneidplatten an den Plattensitzen montiert sind, miteinander eine Presspassung bilden. Eine Befestigungsschraube hält die Wendeschneidplatte an dem Plattensitz in dem die Position der Wendeschneidplatte durch die Formschlusselemente vollständig bestimmt ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Zerspanungswerkzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, sowie eine Wende­ schneidplatte für ein solches Zerspanungswerkzeug.

Mit Schneidplatten bestückte Zerspanungswerkzeuge benötigen einen Plattensitz oder eine Aufnahme für eine Kassette, an der ein Plattensitz ausgebildet ist, der die Position der Schneidplatte in Verbindung mit einer Befe­ stigungseinrichtung festlegt, die die Schneidplatte gegen den Plattensitz drückt. Die Relativposition der Schneid­ platte in Bezug auf den Werkzeugkörper muss auf Dauer unverändert beibehalten werden. Auf die Schneidplatte wirken jedoch große dynamische Kräfte ein, die die Tendenz haben, die Schneidplatte zu verschieben oder zu drehen. Eine solche Verlagerung der Wendeschneidplatte führt zu unzureichenden Bearbeitungsergebnissen an dem Werkstück, an dem der Zerspanungsvorgang ausgeführt wird.

Die auf die Schneidplatte einwirkenden Kräfte sind zum Teil senkrecht zu einer an dem Plattensitz vorgesehe­ nen Sitzfläche gerichtet. Andere Kräfte, z. B. Fliehkräfte oder auch aus den Schnittkräften resultierende Kraftkom­ ponenten sind parallel zu der Sitzfläche gerichtet und haben die Tendenz, die Schneidplatte zu verschieben oder zu verdrehen. Zur Aufnahme solcher Kräfte werden an dem Plattensitz in der Regel Anlageflächen oder gesonderte Anlageelemente vorgesehen, die die Wendeschneidplatte an ihren Seitenflächen abstützen. Dazu ist bspw. aus der DE 43 42 557 A1 ein Zerspanungswerkzeug bekannt, dessen Werk­ zeugkörper Plattensitze für Wendeschneidplatten aufweist. Jeder Plattensitz wird durch eine im Wesentlichen plane Sitzfläche gebildet, die mit der Grundfläche der Wende­ schneidplatte in Anlage steht. Zur weiteren Abstützung der Wendeschneidplatte sind in unmittelbarer Nachbarschaft derselben Schrauben mit konischem Kopf in Gewindebohrungen des Plattensitzes eingeschraubt, wobei die Wendeschneid­ platte mit ihren Seitenflächen mit den Konusflächen der Schrauben in Anlage steht.

Die Wendeschneidplatten sind an ihrer Grundfläche mit einer halbzylindrischen Ausnehmung versehen, der eine Nut in der Sitzfläche des Plattensitzes zugeordnet ist. In den aus der Nut und der halbzylindrischen kreuzförmigen Aus­ nehmung gebildeten Freiraum ist ein dünnwandiges Röhrchen eingelegt. Die in dem Plattensitz vorgesehene Ausnehmung oder Nut ist in Presssitzform zum Röhrchen gefertigt und weist eine Ausnehmungstiefe von etwa 62% des Röhrchen­ durchmessers auf. Dadurch wird das Röhrchen bei der Monta­ ge der Wendeschneidplatte aus seiner ursprünglich kreis­ runden Form heraus deformiert, so dass sich ein Presssitz zwischen Röhrchen und Plattensitz ergibt.

Die seitliche Abstützung der Wendeschneidplatten erfolgt über deren Seitenflächen.

Aus dem Gebrauchsmuster G 9201113 sind Rundplatten bekannt, die zum Zwecke ihrer Verdrehsicherung an ihrer Grundfläche radial angeordnete Nuten aufweisen. An der Auflagefläche der Werkzeughalters ist bspw. an einer ein­ zigen Stelle ein Stift eingesetzt, der in eine Nut greift und somit als Verdrehsicherung für die Schneidplatte wirkt.

Seitenkräfte, die bei der Zerspanung, bspw. infolge des Vorschubs des Werkzeugs entstehen, müssen als Scher­ kraft von einer Befestigungsschraube aufgenommen werden, die durch eine Befestigungsbohrung greift. Im übrigen ist die Kraftübertragung auf die Haftreibung zwischen Grund­ fläche und Sitzfläche angewiesen.

Aus dem Gebrauchsmuster DE 296 15 408 ist ein Schneid­ werkzeug bekannt, dessen Werkzeugkörper Plattensitze mit rinnenartigen kreuzförmig angeordneten Ausnehmungen in den Sitzflächen aufweist. Die Schneidplatten sind an ihrer Grundfläche mit halbzylindrischen Vorsprüngen versehen, die spielfrei in den rinnenförmigen Aufnahmen sitzen. Die der Schneidkante gegenüberliegende Seitenfläche der Schneidplatte liegt an einer Kante des Werkzeugkörpers an.

Zur Befestigung der Schneidplatte dient ein Keil, der sich großflächig an die Vorderseite der Schneidplatte anpresst.

Davon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, ein Schneidwerkzeug zu schaffen, bei dem die einzelnen Schneidplatten lagerichtig positioniert und auch unter Last sicher in Montageposition gehalten sind.

Diese Aufgabe wird mit einem Zerspanungswerkzeug gelöst, das die Merkmale des Patentanspruchs 1 aufweist.

Das erfindungsgemäße Zerspanungswerkzeug weist einen Werkzeugkörper und Wendeschneidplatten auf, die an Plat­ tensitzen des Werkzeugkörpers aufgenommen und mit einem Befestigungsmittel gesichert sind. Zur Lagesicherung der Wendeschneidplatte dienen Formschlusselemente an der Plat­ tenrückseite und komplementäre Formschlusselemente an dem Plattensitz. Diese Formschlusselemente sind so ausgebil­ det, dass sie einen Presssitz ergeben, wenn die Schneidplatte mit dem Befestigungsmittel an den Platten­ sitz, d. h. an die Sitzfläche angedrückt ist. Durch den Presssitz wird zwischen den Formschlusselementen der Schneidplatte und denen des Plattensitzes eine Kraft er­ zeugt, die parallel oder im spitzen Winkel zu der Sitz­ fläche gerichtet ist. Die infolge der Presspassung an den Formschlusselementen auftretenden Deformationen führen zumindest zu einer elastischen Deformation der beteiligten Elemente, Flächenbereiche, Teilflächen oder Elementeab­ schnitte. Die Presspassung zwischen den vorzugsweise mas­ siv (nicht hohl) ausgebildeten Formschlusselementen führt zu einer Vorspannung der Passung und der ineinander grei­ fenden Formschlusselemente in Richtung parallel zu dem Plattensitz. Die Lagerung und Halterung der Schneidplatte ist deshalb steif für alle parallel oder im spitzen Winkel zu der Sitzfläche gerichteten Kraftkomponenten. Auf diese Weise kann die Schneidplatte wirksam gegen Drehkräfte und gegen axial und radial angreifende Kräfte gesichert wer­ den. Es kann sich eine besonders steife Lagerung ergeben.

Der vorgespannte Formschluss (Presssitz) der Form­ schlusselemente ermöglicht es, vollständig auf die Abstüt­ zung der Wendeschneidplatte an den Seitenflächen zu ver­ zichten. Dadurch wird es möglich, Wendeschneidplatten, die bspw. infolge der Benutzung an einer abgearbeiteten Schneidkante Beschädigungen aufweisen, zu wenden, ohne dass die beschädigte Schneidkante an einer seitlichen Abstütz- oder Anlagefläche Beschädigungen hervorrufen und somit den Plattensitz und damit den Werkzeugkörper un­ brauchbar machen könnte. Außerdem wird eine exakte Posi­ tionierung gewendeter Schneidplatten an dem Plattensitz auch dann möglich, wenn sie bspw. Ausbrechungen in ihren Freiflächen haben.

Die erfindungsgemäße Gestaltung der Formschlussele­ mente führt nicht nur zu einer Positionierung der Wende­ schneidplatte, sondern auch zu deren Fixierung. Zusätzlich zu dem Befestigungsmittel hält die Presssitzverbindung die Wendeschneidplatte an dem Plattensitz.

Der Plattensitz kann unabhängig von der Form der Wendeschneidplatten gestaltet werden. Seitliche Anklage­ flächen, die der Kontur der Wendeschneidplatte angepasst sind, sind nicht erforderlich. Vielmehr kann ein Freiraum zwischen den Seitenflächen der Wendeschneidplatte und benachbarten Flächen des Plattensitzes ausgebildet sein. Dadurch kann ein und derselbe Grundkörper bedarfsweise mit unterschiedlichen Wendeschneidplatten bestückt werden. Dabei kann ein Werkstückkörper z. B. alternativ mit Rund­ platten, Rechteckplatten oder Mehreckplatten bestückt werden.

Darüber hinaus gestattet die Positionierung der Wen­ deschneidplatte mittels Formschlusselementen an dem Plat­ tensitz eine genauere Einhaltung der Werkzeuggeometrie. Während sich bei an ihren Seitenflächen abgestützten Wen­ deschneidplatten Maßfehler in vollem Maße auf die Position der Schneidkante und somit bspw. auf den Durchmesser des Werkzeugs auswirken, sind die Auswirkungen bei mittels bodenseitig zentral angeordneten Formschlusselementen positionierten Schneidplatten um ca. 50% reduziert.

Darüber hinaus können die Plattensitze relativ ein­ fach und unabhängig von der Wendeschneidplattenform ge­ staltet werden. Die Bearbeitung des Plattensitzes ist, wenn bspw. lediglich Ausnehmungen in die Sitzfläche ein­ zubringen sind, relativ einfach. Es muss dabei der genann­ te Presssitz sichergestellt werden, wobei unter Umständen höhere Toleranzen zulässig sind als bei einer nicht für den Presssitz ausgelegten spielfreien Passung (Übergangs­ passung) der Formschlusselemente.

Die Erfindung lässt sich sowohl bei Zerspanungswerk­ zeugen verwirklichen, bei denen die Plattensitze direkt an einem Werkzeugkörper ausgebildet sind, als auch bei Werk­ zeugen, bei denen der Werkzeugkörper in einem Grundkörper und ein oder mehrere Kassetten unterteilt sind, die von dem Grundkörper gehalten werden. Im letzteren Fall sind die Plattensitze an den Kassetten ausgebildet. Auch hier ergeben sich die obengenannten Vorteile.

Mit den Kassetten ist es in vorteilhafter Weise mög­ lich, Einstellungen an dem Werkzeug vorzunehmen. Falls eine Beschädigung auftritt, kann es ausreichend sein, die Kassette zu wechseln.

Es ist sowohl möglich die Formschlusselemente an den Wendeschneidplatten als Vorsprünge und die Formschluss­ elemente des Plattensitzes als Ausnehmungen auszubilden, als auch umgekehrt zu verfahren. In jedem Fall weisen die Vorsprünge in Bezug auf die Ausnehmungen ein gewisses Übermaß auf. Die Geometrie kann dabei so beschaffen sein, dass das Übermaß erst wirksam wird, wenn die Schneidplatte mit ihrer Grundfläche an der Sitzfläche anliegt, bzw. kurz davor ist. Dies hat den Vorteil, dass nach Abheben der Wendeschneidplatte von der Sitzfläche Spiel zwischen den Formschlusselementen vorhanden ist, so dass die Wende­ schneidplatte leicht aus dem Plattensitz herausgenommen werden kann.

Der Plattensitz kann als vereinheitlichter Platten-Sitz für unterschiedliche Wendeschneidplattengeometrien genutzt werden. Der Plattensitz ist dabei von der Größe der Wendeschneidplatte wenig abhängig oder unabhängig. Unabhängig von der Schneidplattengeometrie wird für alle verwendbaren Plattentypen eine gleich gute Abstützung und Lagerung ermöglicht.

Die Presspassung zwischen den Formschlusselementen der Wendeschneidplatte und des Plattensitzes kann auf Teilbereiche der Formschlusselemente beschränkt sein. Dabei können sowohl elastische als auch gemischt elastisch plastische Verformungen an den Formschlusselementen zur Erzeugung der Presspassung und der in der Passung erfor­ derlichen Kraft genutzt werden.

Das die Wendeschneidplatte an die Sitzfläche andrüc­ kende Befestigungsmittel kann ein Keil, eine Klemmpratze, eine zentrale oder nicht zentrale Klemmschraube oder ein anderweitiges geeignetes Befestigungsmittel sein. Bedarfs­ weise kann es an der Wendeschneidplatte exzentrisch an­ greifen und/oder eine exentrisch und/oder schräg zu der Sitzfläche wirkende Andrückkraft erzeugen. Dies ermöglicht eine Vorspannung des Plattensitzes in einer vorgegebenen Richtung, wodurch größere Toleranzen des durch die Form­ schlusselemente gebildeten Passsystems im Bereich des Plattensitzes ermöglicht werden.

Das vorgestellte Zerspanungswerkzeug kann ein Fräs­ werkzeug, ein Drehwerkzeug, ein Bohr- oder Räumwerkzeug, ein Werkzeug einer Waagerechtstoß- oder Hobelmaschine oder ähnliches sein.

In der Zeichnung sind Ausführungsformen der Erfindung veranschaulicht. Es zeigen:

Fig. 1 ein Zerspanungswerkzeug mit drei Wende­ schneidplatten, in perspektivischer verein­ fachter Darstellung,

Fig. 2 einen Werkzeugkörper für ein Zerspanungs­ werkzeug nach Fig. 1, in einer perspekti­ vischen Darstellung, in einem anderen Maß­ stab,

Fig. 3 eine Wendeschneidplatte für den Werkzeug­ körper nach Fig. 2, in einer perspektivi­ schen Ansicht,

Fig. 4 bis 8 eine Wendeschneidplatte und einen Platten­ sitz in unterschiedlichen Ausführungsfor­ men, in ausschnittsweiser, stark schemati­ sierter Schnittdarstellung, und

Fig. 9 bis 11 Plattensitze in unterschiedlichen Ausfüh­ rungsformen, in schematischer Darstellung.

Beschreibung

In Fig. 1 ist ein Zerspanungswerkzeug 1 veranschau­ licht, das einen Werkzeugkörper 2 und an diesem gehaltene Wendeschneidplatten 4, 5, 6 aufweist. Der an einem Ende 6 zur Aufnahme an einer Werkzeugspindel eingerichtete Werk­ zeugkörper weist zur Aufnahme der Wendeschneidplatten 4, 5, 6 drei in Ausnehmungen angeordnete Plattensitze 7, 8, 9 auf. Die Plattensitze 7, 8, 9 und die Wendeschneidplatten 4, 5, 6 sind untereinander gleich ausgebildet. In Fig. 2 ist der Plattensitz 7 stellvertretend für die übrigen Plattensitze 8, 9 veranschaulicht. Fig. 3 gibt die Wende­ schneidplatte 4 gesondert wieder.

Die Wendeschneidplatte 4 ist an ihrer Grundfläche 11 mit Formschlusselementen 12 versehen, die durch vier Vor­ sprünge 14, 15, 16, 17 gebildet werden. Diese stehen von der ansonsten plan ausgebildeten Grundfläche 11 vor, und sind einstückig mit der Wendeschneidplatte 4 ausgebildet. Sie erstrecken sich radial von einer Mittelbohrung 18 weg, die der Aufnahme einer aus Fig. 1 an der Wendeschneid­ platte 5 ersichtlichen Befestigungsschraube 19 dient.

Den etwas keilförmigen Vorsprüngen 14, 15, 16, 17 sind an dem aus Fig. 2 ersichtlichen Plattensitz 7 ausge­ bildete komplementäre oder korrespondierende Formschluss­ elemente 21 zugeordnet. Diese werden durch vier sich radi­ al von einer zur Befestigung dienenden Gewindebohrung 22 weg erstreckende nutartige Ausnehmungen 24, 25, 26, 27 gebildet, die in einer ansonsten plan ausgebildeten Sitz­ fläche 28 ausgebildet sind. Die Sitzfläche 28 ist dabei deutlich größer als die Wendeschneidplatte 4, so dass eine nächste, sich an die Sitzfläche 28 anschliessende Stufe, Kante oder Seitenfläche 29 in einigem Abstand zu der Wen­ deschneidplatte 4 verläuft, so dass, wie Fig. 1 veran­ schaulicht, ein deutlicher Zwischenraum 31 zwischen der Wendeschneidplatte 4 und der benachbarten Fläche 29 ausge­ bildet ist. Der Zwischenraum 31 ist wenigstens so groß, dass die Seitenfläche und die Schneidkante der Wende­ schneidplatte 4 die Seitenwand des Werkzeugkörpers 2 nicht berühren. Die Wendeschneidplatte 4 stützt sich somit al­ lein über den Plattensitz 7 an dem Werkzeugkörper 2 ab.

In Fig. 4 sind der Plattensitz 7 und die Wende­ schneidplatte 4 bzw. deren Formschlusselemente 12, 21 in einer ausschnittsweisen Prinzipdarstellung veranschau­ licht. Der Vorsprung 14 weist einen trapezförmigen Quer­ schnitt auf, und greift in die komplementäre, ebenfalls im Querschnitt trapezförmig ausgebildete Ausnehmung oder Nut 24. Der Vorsprung 14 weist zwei Seitenflanken 33, 34 auf, die miteinander einen spitzen Winkel einschliessen. Die Ausnehmung 24 ist etwas tiefer als die Höhe des Vorsprungs 14. Ihr Boden 35 ist dementsprechend von dem Vorsprung 14 bzw. seiner Stirnfläche 36 entfernt, wenn die Wende­ schneidplatte mit ihrer Grundfläche 11 an der Auflage- oder Sitzfläche 28 anliegt.

Die Ausnehmung 24 weist zwei Seitenflanken 37, 38 auf, die miteinander einen Winkel einschließen, der mit dem spitzen Winkel zwischen den Seitenflanken 33, 34 über­ einstimmt. Jedoch ist der Abstand zwischen den Seitenflan­ ken 37, 38 etwas geringer als der Abstand zwischen den Seitenflanken 33, 34. Mit anderen Worten, der Vorsprung 14 weist in Bezug auf die Ausnehmung 24 und die Montageposi­ tion, bei der die Grundfläche 11 an der Auflage- oder Sitzfläche 28 anliegt, ein Übermaß auf. Zwischen dem Vor­ sprung 14 und der Ausnehmung 24 ist ein Presssitz ausge­ bildet, bei dem infolge der Winkelübereinstimmung zwischen den Flanken 33, 34; 37, 38 eine über die jeweilige Flanke 33, 34 gleichmäßige Flächenpressung entsteht. Diese ist in Fig. 4 als Kraftverteilung 41, 42 angedeutet. Durch die Flächenlast entsteht bei der Montage der Wendeschneidplat­ te 4 an dem Plattensitz 7 eine elastische Aufweitung der Ausnehmung 24. Diese bedingt einen festen Sitz der Wende­ schneidplatte 4 an dem Plattensitz 7. Der Presssitz ent­ steht erst in der letzten Phase der Montage der Wende­ schneidplatte 4 an dem Plattensitz 7. Die Formschlussele­ mente 12 der Wendeschneidplatte 4 lassen sich mit Spiel und ohne große Kraft in die Formschlusselemente 21 des Plattensitzes 7 einführen, wobei sie sich selbst zentrie­ ren und die Wendeschneidplatte 4 in die gewünschte Posi­ tion bringen. Erst beim Anziehen der Befestigungsschraube 19 entsteht der Presssitz zwischen den Formschlusselemen­ ten 12, 21.

An dem Plattensitz 7 können abweichend von der darge­ stellten Wendeschneidplatte 4 auch anderweitige Wende­ schneidplatten montiert werden, sofern sie mit gleichen Formschlusselementen 12 versehen sind. Während die Wende­ schneidplatte 4 vier gerade ausgebildete Schneidkanten 44 aufweist, können auch Rundplatten oder anderweitige Wende­ schneidplatten auf und an dem Plattensitz 7 angeordnet werden. Unabhängig von der Schneidkantengeometrie und der Wendeschneidplattenform kann die Wendeschneidplatte 4 in vier unterschiedlichen Drehpositionen an den Plattensitz 7 befestigt werden, weil die Formschlusselemente 21 als Kreuznut ausgebildet sind. Bedarfsweise kann die Anzahl der Nuten jedoch auch vergrößert oder verringert werden. Die Anzahl von vier einzelnen Ausnehmungen 24, 25, 26, 27, die eine Kreuznut definieren, hat jedoch den Vorteil einer eindeutigen Krafteinleitung in zwei Kraftrichtungen von der Wendeschneidplatte 4 in den Plattensitz 7. Dabei lie­ gen die Ausnehmungen 24, 26 auf einer gedachten, zu der Drehachse des Zerspanungswerkzeugs 1 parallelen Linie, während die Ausnehmungen 25, 27 auf einer im Wesentlichen radial ausgerichteten Linie liegen. Damit werden Axial­ kräfte und Radialkräfte einzelnen Ausnehmungen eindeutig zugeordnet.

Eine abgewandelte Ausführungsform der Formschluss­ elemente 12, 21 geht aus Fig. 5 hervor. Soweit Überein­ stimmung zu den vorbeschriebenen Formschlusselementen 12, 21 besteht, gilt die vorstehende Beschreibung der Struk­ tur- und Funktionsweise auf Basis gleicher Bezugszeichen entsprechend. Der Unterschied liegt in der Neigung der Flanken 33, 34 in Bezug auf die Neigung der Flanken 37, 38. Die Flanken 33, 34 schliessen miteinander einen spit­ zen Winkel ein, der kleiner ist als der von den Flanken 37, 38 eingeschlossene spitze Winkel. Die Breite der Stirnfläche 36, d. h. der stirnseitige Abstand der Flanken 33, 34 voneinander ist größer als der Abstand der Flanken 37, 38 untereinander, wenn der Vorsprung 14 in die Aus­ nehmung 24 eingeschoben ist. Es ergibt sich deshalb eine Presspassung zwischen dem Vorsprung 14 und den Flanken 37, 38 der Ausnehmung 24 im Wesentlichen nur im Bereich eines an die Stirnfläche 36 anschliessenden Abschnitts des Vor­ sprungs 14 und den entsprechenden Flankenbereichen. Die entstehende Presskraftverteilung 41, 42 ist in Fig. 5 schematisch und als Prinzipdarstellung veranschaulicht.

Umgekehrt sind die Verhältnisse bei der Ausführungs­ form nach Fig. 6. Hier ist der zwischen den Flanken 33, 34 eingeschlossene Winkel größer als der zwischen den Flanken 37, 38 eingeschlossene Winkel. Die Presspassung ergibt sich, wie durch die Kräfteverteilungen 41, 42 ange­ deutet ist, an dem Vorsprung 14 in der Nähe seines Über­ gangs von der Grundfläche 11 zu der Flanke 33.

Sowohl bei der Ausführungsform nach Fig. 5, als auch bei der nach Fig. 6 lassen sich aufgrund der Beschränkung der Presspassung auf Teilflächen des Vorsprungs 14 bzw. der Ausnehmung 24 bei relativ großen Flankenwinkeln hohe Flächenpressungswerte erzielen.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 7 sind die Pass­ flächen des Vorsprungs 14 abweichend von den Seitenflanken 37, 38 der Ausnehmung 24 geformt, die die komplementären Passflächen bilden. Stirnseitig ist der Vorsprung 14 abge­ rundet. Die Flanke 33, 34 geht somit mit einer Rundung 33a, 34a in die Stirnfläche 36 über. Ebenso sind zwischen der Grundfläche 11 und den Flanken 33, 34 verrundete Über­ gänge 33b, 34b vorgesehen. Wird der Vorsprung 14 in die Ausnehmung 24 eingeführt, entsteht an oberen Kantenberei­ chen 45, 46, bei denen die Seitenflanken 37, 38 in die Anlage- oder Sitzfläche 28 übergehen, Deformationen, bei denen das Material des Werkzeugkörpers 2 bzw. den Platten­ sitzes 7 verdrängt, womit der obere Rand der Ausnehmung 24 plastisch deformiert wird. Das Material des Plattensitzes 7 fliesst dabei beim erstmaligen Montieren der Wende­ schneidplatte 4 an bzw. auf dem Plattensitz 7. Allerdings bleibt ein gewisses Untermaß des Plattensitzes 7 in Bezug auf die Wendeschneidplatte 4, d. h. der Formschlusselemente 21 in Bezug auf die Formschlusselemente 12 bestehen. Dies stellt eine elastische Presspassung des Vorsprungs 14 in der Ausnehmung 24 auch nach wiederholtem Lösen und Wie­ derbefestigen der Wendeschneidplatte 4 an dem Plattensitz 7 sicher. Die Presspassung ist dann trotz anfänglicher Deformation der Kantenbereiche 45, 46 im Wesentlichen auf die Übergangsbereiche 33b, 34b und die Flanken 33, 34 beschränkt. Wie bei allen vorstehend beschriebenen Bei­ spielen ist die sich insgesamt ergebende Klemmkraft somit im Wesentlichen parallel oder im spitzen Winkel zu der Grundfläche 11 oder der Anlage- und Sitzfläche 28 gerich­ tet.

Dies gilt auch für eine weiter abgewandelte Ausfüh­ rungsform gemäß Fig. 8. Die Seitenflanken 33, 34 des Vorsprungs 14 sind hier konvex gewölbt, d. h. leicht ballig ausgebildet. Sie können einem Zylindermantel oder einer Kugelfläche folgen. Der größte Abstand zwischen den Sei­ tenflanken 33, 34 ist dabei größer als die lichte Weite der Ausnehmung 24, wodurch sich eine Klemmung und Pres­ spassung ergibt. Diese entsteht, wenn die Seitenflanken 37, 38 der Ausnehmung 24, wie in Fig. 8 dargestellt, par­ allel zueinander angeordnet sind, nicht erst, wenn die Grundfläche 11 an die Sitzfläche 28 angepresst ist, wie es bei den vorigen Beispielen der Fall war. Vielmehr muss die Wendeschneidplatte 4 bei dieser Ausführungsform mit Kraft und unter Überwindung des Presssitzes mit dem Plat­ tensitz 7 in Eingriff gebracht werden. Bedarfsweise können die Seitenflanken 37, 38 jedoch auch in einem spitzen Winkel zueinander geneigt werden, so dass der Presssitz erst beim Festziehen der Befestigungsschraube 19 entsteht.

Bei den vorstehenden Ausführungsbeispielen ist das Formschlusselement 21 als Kreuznut ausgebildet, wie sie aus Fig. 11 hervorgeht. Entsprechend wird das Form­ schlusselement 12 der Wendeschneidplatte 4 durch einen kreuzförmigen Vorsprung gebildet. Der Vorteil dieser Aus­ führungsform liegt in der Einfachheit bei der Gestaltung des Plattensitzes 7. Jedoch kann der Plattensitz, wie in Fig. 12 veranschaulicht, auch mehrere Ausnehmungen 24, 24a, 25, 25a, 26, 26a, 27, 27a aufweisen. Ein solcher Plattensitz 7 ermöglicht die Aufnahme von Wendeschneid­ platten 4, wie sie in Fig. 3 veranschaulicht sind, oder von Wendeschneidplatten mit acht Vorsprüngen. Sie können in 45°-Schritten gedreht werden. Die Ausnehmungen 24 bis 27a sind äquvidistant in 45°-Schritten radial zu der Befe­ stigungsbohrung 22 angeordnet.

Außerdem können die Formschlusselemente 12, 14 durch eine Hirthverzahnung 51 (Stirnverzahnung) gebildet sein, wie sie aus Fig. 13 für den Plattensitz 7 hervorgeht. Die Stirnverzahnung 51 ist konzentrisch zu der Befestigungs­ bohrung 22 angeordnet. Dies ermöglicht eine Drehung der Wendeschneidplatte in Winkelschritten entsprechend der Zahnteilung der Stirnverzahnung. Der Plattensitz ist wie bei allen anderen Plattensitzformen unabhängig von der Schneidplattenform ausgebildet. Die Stirnverzahnung ist dabei so dimensioniert, dass sich zwischen der Verzahnung der Schneidplatte 4 und der Verzahnung des Plattensitzes 7 ein Presssitz ergibt, wenn die Wendeschneidplatte 4 mon­ tiert ist.

Eine weitere mögliche Form der Formschlusselemente 21 ergibt sich aus Fig. 14. Der Plattensitz 7 weist in der Sitz- bzw. Anlagefläche 28 eine rosettenförmige Ausnehmung 52 konzentrisch zu der Befestigungsbohrung 22 auf. Die Ausnehmung 52 kann durch mehrere sich überschneidende Öffnungen gebildet sein. Entsprechend ist die Ausnehmung 52 in Draufsicht durch mehrere aneinander anschliessende Kreisbögen begrenzt. An der Wendeschneidplatte 4 ist ein entsprechender komplementärer Vorsprung mit Übermaß, wie nach den Fig. 4 bis 8 erläutert, oder ein Vorsprung ausgebildet, der lediglich in einen Teil der Ausnehmung 52 greift. Bspw. kann ein kreuzförmiger an seinen Enden abge­ rundeter Vorsprung an der Wendeschneidplatte 4 vorgesehen werden.

Anstelle der rosettenförmigen Ausnehmung 52 kann auch eine polygonal begrenzte Ausnehmung 53 gemäß Fig. 10 koaxial zu der Befestigungsbohrung 22 an dem Plattensitz 7 vorgesehen sein. An der Wendeschneidplatte 4 ist dann ein entsprechender polygonal umgrenzter Vorsprung ausgebildet, der, wenn er fest in die Ausnehmung 53 eingeführt ist, unter Spannung in dieser Ausnehmung sitzt.

Schliesslich ist es möglich, in oder an dem Platten­ sitz 7, wie in Fig. 9 veranschaulicht, auf einem zu der Befestigungsbohrung 22 konzentrischen Kreis mehrere Aus­ nehmungen oder Vorsprünge 54 mit kreisförmigem Grundriss vorzusehen. Gemäß Fig. 9 sind acht solcher als Form­ schlusselemente 21 dienenden Vorsprünge oder Ausnehmungen 54 vorgesehen. Bedarfsweise kann deren Zahl jedoch auch anders festgelegt sein. Zwischen den Ausnehmungen oder Vorsprüngen 54 und entsprechenden Vorsprüngen oder Aus­ nehmungen der Wendeschneidplatte 4 ist ein Presssitz nach einem der Anordnungen nach Fig. 4 bis 8 ausgebildet.

Die kreisförmig angeordneten Bohrungen gemäß Fig. 9 oder auch gemäß Fig. 14 ermöglichen gegenüber den nutför­ migen Ausnehmungen im Plattensitz 7 nach den Fig. 11 und 12 eine vereinfachte Fertigung.

Sowohl bei den nutförmigen Ausnehmungen gemäß Fig. 11 oder 12, als auch bei den kreisförmigen Ausnehmungen nach Fig. 9 oder 14 kann die Anordnung so getroffen sein, dass sich benachbarte Bohrungen überschneiden. Zusätzlich kann eine Überschneidung mit der im Zentrum angeordneten Befestigungsbohrung 22 bestehen. Dadurch wird die Stabili­ tät der Wendeschneidplatte 4 an der Unterseite deutlich erhöht. Wie vorbeschrieben ist eine Presspassung nach einer der in Fig. 4 bis 8 veranschaulichten Arten aus­ gebildet.

Bei allen vorstehend beschriebenen Ausführungsformen wurde eine zentral und rechtwinklig zu der Wendeschneid­ platte bzw. ihrer Grundfläche 11 ausgerichtete Befesti­ gungsschraube 19 als Befestigungselement zugrunde gelegt. Jedoch kann die Befestigungsschraube bedarfsweise auch exzentrisch und/oder schräg angeordnet werden. Sie erzeugt dann nicht nur eine reine Andruckkraft, um die Grundfläche 11 an die Auflage- oder Sitzfläche 28 anzupressen, sondern darüberhinaus eine Seitenkraftkomponente. Eine solche Kraftkomponente kann eine Vorspannung bewirken, wodurch größere Toleranzen des durch die Formschlusselemente 12, 21 gebildeten Passsystems ermöglicht wird.

Anstelle der Befestigungsschraube 19 kann auch eine Spannpratze oder ein anderweitiges Befestigungsmittel, bspw. ein durch die zentrische Bohrung der Wendeschneid­ platte 4 greifender Hebel vorgesehen werden.

Die Formschlusselemente 12, 21, insbesondere die an dem Plattensitz 7 vorgesehenen Formschlusselemente 21 können durch spanlose oder durch funkenerosive Bearbeitung hergestellt werden. Dies gilt insbesondere für die Stirn­ verzahnung 51 (Fig. 13). Außerdem können die Formschluss­ elemente 21 an Kassetten vorgesehen werden, die anderwei­ tig mit dem Werkzeugkörper 2 zu verbinden sind. Dies kann die Bearbeitung des Plattensitzes nochmals erleichtern bzw. vereinfachen und eröffnet darüberhinaus Einstellmög­ lichkeiten an dem Werkzeug.

Ein Zerspanungswerkzeug 1 weist einen Werkzeugkörper 2 mit Plattensitzen 7, 8, 9 für Wendeschneidplatten 4, 5, 6 auf. An den Plattensitzen 7, 8, 9 und den Wendeschneid­ platten 4, 5, 6 sind einander zugeordnete, zueinander komplementär ausgebildete Formschlusselemente 12, 21 aus­ gebildet, die, wenn die Wendeschneidplatten 4, 5, 6 an den Plattensitzen 7, 8, 9 montiert sind, miteinander eine Presspassung bilden. Eine Befestigungsschraube 19 hält die Wendeschneidplatte 4, 5, 6 an dem Plattensitz 7, 8, 9, an dem die Position der Wendeschneidplatte 4, 5, 6 durch die Formschlusselemente 12, 21 vollständig bestimmt ist.

Claims (23)

1. Zerspanungswerkzeug (1)
mit einem Werkzeugkörper (2), der wenigstens einen Plattensitz (7) mit einer Sitz- oder Auflagefläche (28) aufweist,
mit wenigstens einer Wendeschneidplatte (4), die eine Grundfläche (11) und Seitenflächen aufweist,
mit Formschlusselementen (12) an der Grundfläche (11) der Wendeschneidplatte (4), denen entsprechende, komple­ mentär ausgebildete Formschlusselemente (21) an der Sitz­ fläche (28) des jeweiligen Plattensitzes (7) zugeordnet sind,
mit einem Befestigungsmittel (19), mit dem die Wende­ schneidplatte (4) unter Andruck ihrer Grundfläche (11) an die Sitzfläche (28) des Plattensitzes (7) an dem Werkzeug­ körper (2) befestigbar ist, dadurch gekennzeichnet,
dass die Formschlusselemente (12, 21) der Wende­ schneidplatte (4) und des Plattensitzes (7) einen vorge­ spannten Formschluss aufweisen, wenn die Wendeschneidplat­ te (4) durch das Befestigungsmittel (19) an den Platten­ sitz (7) angepresst ist.

2. Zerspanungswerkzeug nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, dass der Werkzeugkörper (2) in einen Grund­ körper und wenigstens eine Kassette unterteilt und der Plattensitz (7) an der Kassette ausgebildet ist.

3. Zerspanungswerkzeug nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Formschlusselemente (12) der Wende­ schneidplatte (4) und/oder des Plattensitzes (7) elastisch deformiert sind, wenn die Wendeschneidplatte (4) durch das Befestigungsmittel (19) an die Sitzfläche (28) des Plat­ tensitzes (7) angepresst ist.

4. Zerspanungswerkzeug nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Formschlusselemente (12) der Wende­ schneidplatte (4) in montiertem Zustand der Wendeschneid­ platte (4) mit den Formschlusselementen (21) des Platten­ sitzes (7) eine Presspassung bilden.

5. Zerspanungswerkzeug nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Formschlusselemente (21) des Plat­ tensitzes (7) Keilflächen (37, 38) aufweisen, die mit entsprechenden Flächen (33, 34) der Formschlusselemente (12) der Wendeschneidplatten (4) jeweils einen spitzen Winkel einschliessen.

6. Zerspanungswerkzeug nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, dass der spitze Winkel zwischen aneinander anliegenden Flächen der Formschlusselemente (33, 37; 34, 38) des Plattensitzes (7) und der Wendeschneidplatte (4) zu der Wendeschneidplatte (4) hin geöffnet ist.

7. Zerspanungswerkzeug nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, dass der spitze Winkel zwischen aneinander anliegenden Flächen (33, 37; 34, 38) der Formschlussele­ mente (12) des Plattensitzes (7) und der Wendeschneidplat­ te (4) von der Wendeschneidplatte (4) weg geöffnet ist.

8. Zerspanungswerkzeug nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Formschlusselemente (12) der Wende­ schneidplatte (4) in die Formschlusselemente (21) des Plattensitzes (7) und/oder die Formschlusselemente (21) des Plattensitzes (7) in die Formschlusselemente (12) der Wendeschneidplatte (4) greifen.

9. Zerspanungswerkzeug nach Anspruch 8, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die jeweils in ein komplementäres Form­ schlusselement greifenden Formschlusselemente an ihrer Außenseite ballig ausgebildet sind.

10. Zerspanungswerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Formschlusselemente (21) mit Untermaß derart ausgebildet sind, dass, wenn sie erstmalig miteinander in Eingriff gebracht werden, eine plastische Deformation an wenigstens einem der beteiligten Form­ schlusselemente (21) auftritt.

11. Zerspanungswerkzeug nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der deformierte Bereich (45, 46) mit dem zugeordneten Formschlusselement (12) eine Presspassung bildet.

12. Zerspanungswerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenflächen der Wendeschneid­ platte (4) freigestellt sind und keine Berührung zu dem Werkzeugkörper (2) aufweisen.

13. Zerspanungswerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wendeschneidplattenseitigen Form­ schlusselemente (12) Vorsprünge (14, 15, 16, 17) und die plattensitzseitigen Formschlusselemente (21) Ausnehmungen (24, 25, 26, 27) sind, wobei die Vorsprünge (14, 15, 16, 17) in Bezug auf die Ausnehmungen (24, 25, 26, 27) ein Übermaß aufweisen.

14. Zerspanungswerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die plattensitzseitigen Formschluss­ elemente (21) Vorsprünge und die wendeschneidplattenseiti­ gen Formschlusselemente (12) Ausnehmungen sind, wobei die Vorsprünge in Bezug auf die Ausnehmungen ein Übermaß auf­ weisen.

15. Zerspanungswerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Formschlusselemente (12) der Wendeschneidplatte (4) leistenartige Vorsprünge sind, wobei jeder Frei- oder Seitenfläche der Wendeschneidplatte (4) vorzugsweise jeweils ein Vorsprung (14, 15, 16, 17) zugeordnet ist.

16. Zerspanungswerkzeug nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die leistenartigen Vorsprünge zuein­ ander in einem Winkel von 90° angeordnet sind.

17. Zerspanungswerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Formschlusselemente (12, 21) durch eine Verzahnung (51) gebildet sind.

18. Zerspanungswerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsmittel (19) derart ausgebildet und/oder angeordnet ist, dass es die Wende­ schneidplatte (4) mit einer Kraft an die Sitzfläche an­ drückt, deren Wirkrichtung rechtwinklig zu der Sitzfläche (28) ausgerichtet ist.

19. Zerspanungswerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsmittel (19) derart ausgebildet und/oder angeordnet ist, dass es die Wende­ schneidplatte (4) mit einer Kraft an die Sitzfläche an­ drückt, deren Wirkrichtung nicht rechtwinklig zu der Sitz­ fläche (28) ausgerichtet ist.

20. Zerspanungswerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Werkzeugkörper (2) für unter­ schiedliche, alternativ bestückbare Wendeschneidplatten (4) einheitliche Plattensitze (7) vorgesehen sind.

21. Zerspanungswerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl und Ausrichtung der Form­ schlusselemente (12, 21) auf die Anzahl und Ausrichtung der Schneidkanten der Wendeschneidplatte (4) abgestimmt ist, so dass die Wendeschneidplatte (4) so wendbar ist, dass die Schneidkanten zyklisch ihre Plätze tauschen.

22. Zerspanungswerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsmittel (19) eine rechtwinklig zu der Sitzfläche (28) wirkende Kraft er­ zeugt, und dass die Zentrierung der Wendeschneidplatte (4) ausschließlich durch die Formschlusselemente (12, 21) bewirkt wird.

23. Wendeschneidplatte für ein Zerspanungswerkzeug nach Anspruch 1.