DE19855471C2

DE19855471C2 - Tool for machining fine machining of bore surfaces with at least one interchangeable insert

Info

Publication number: DE19855471C2
Application number: DE1998155471
Authority: DE
Original assignee: Guehring KG
Current assignee: Guehring KG
Priority date: 1998-12-01
Filing date: 1998-12-01
Publication date: 2003-08-21
Anticipated expiration: 2018-12-02
Also published as: DE19855471A1

Description

Die Erfindung betrifft Werkzeuge zur spanabtragenden Feinbearbeitung von Bohrungsoberflächen mit einer aus tauschbaren Schneidplatte nach dem Oberbegriff des Pa tentanspruchs 1.The invention relates to tools for chip removal Finishing of bore surfaces with a exchangeable insert according to the generic term of Pa claim 1.

Gattungsgemäße Werkzeuge zur Feinbearbeitung einer Bohrungsoberfläche sind beispielsweise aus den deutschen Offenlegungsschriften DE 196 43 590 A1, DE 196 21 813 A1, DE 196 21 295 A1, DE 195 18 241 A1 und DE 195 39 119 A1 bekannt. In diesen Offenlegungsschriften werden im besonderen Werkzeuge beschrieben, die im wesentlichen aus einem Grundkörper und einer Messerplatte bestehen. Die Messer platte ist zwischen den beiden Flanken einer an der Um fangsfläche des Grundkörpers ausgebildeten Nut eingesetzt und wird unter Verwendung einer Spannschraube und einer Spannpratze gegen die, in Drehrichtung des Werkzeugs be trachtet, rückwärtige Flanke der Nut gepreßt. Zur lagege nauen Fixierung der Messerplatte sind darüber hinaus An schlagstifte vorgesehen. Die Befestigung der Messerplatte unter Verwendung der Spannschraube und der Spannpratze hat jedoch einen nicht unwesentlichen herstellungs- und montagetechnischen Aufwand zur Folge.Generic tools for fine machining a Well surface are, for example, from the German Publications DE 196 43 590 A1, DE 196 21 813 A1, DE 196 21 295 A1, DE 195 18 241 A1 and DE 195 39 119 A1 are known. In these disclosures, in particular Described tools that essentially consist of one Basic body and a knife plate exist. The knives between the two flanks is one on the um Trained surface of the base body used groove and is made using a turnbuckle and a Clamping claw against the, in the direction of rotation of the tool seeks, pressed back flank of the groove. The situation exact fixation of the knife plate are also on striker provided. The attachment of the knife plate using the clamping screw and claw However, it has a not insignificant manufacturing and assembly costs.

Die DE 93 19 374 U1 zeigt und beschreibt einen Bohr fräser mit einer quer zur Drehachse des Bohrfräsers ver laufenden, durchgängigen Ausnehmung, in der eine Schneid platte von kreisförmiger Kontur aufgenommen ist. Die Be festigung der Schneidplatte erfolgt mittels einer Schrau be, die durch den Bohrfräserkörper und durch eine Bohrung in der Schneidplatte geht. Die DE 91 07 615 U1 betrifft ein ähnliches Werkzeug, nämlich ein zweischneidiges Ge senkwerkzeug zum Fräsen und Bohren. Das Gesenkwerkzeug weist in seinem vorderen Bereich eine nach vorne offene Nut auf, in der eine Schneidplatte aufgenommen ist. Die Befestigung der Schneidplatte in der Nut erfolgt auch in diesem Fall mittels einer Schraube, die durch eine Boh rung in der einen Nutflanke des Gesenkwerkzeugs und eine Durchgangsöffnung in der Schneidplatte geht und in das Innengewinde in der anderen Nutflanke eingeschraubt ist. Bei diesen Werkzeugen sind die Schneidplatten jeweils in einer in Werkezugquerrichtung durchgängigen Ausnehmung oder Nut eingesetzt und darin nach dem Anziehen der je weiligen Schraube kraftschlüssig aufgenommen.DE 93 19 374 U1 shows and describes a drill milling cutter with a ver. perpendicular to the axis of rotation of the milling cutter running, continuous recess in which a cutting plate is taken up by a circular contour. The Be The insert is fixed with a screw be through the cutter body and through a hole in the insert. DE 91 07 615 U1 relates a similar tool, namely a double-edged Ge countersinking tool for milling and drilling. The die tool has an open front in its front area Groove in which a cutting insert is received. The The insert is also fastened in the groove this case by means of a screw which is screwed through a Boh tion in one groove flank of the die tool and one Through hole in the insert goes and into that Internal thread is screwed into the other groove flank. With these tools, the inserts are in a recess in the transverse direction of the tool or groove used and after tightening the ever because of the non-positive screw.

Aus der DE-OS 17 52 151 ist ein Feinbearbeitungswerk zeug entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bekannt.From DE-OS 17 52 151 is a finishing machine according to the preamble of claim 1 known.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Werk zeug zur Feinbearbeitung einer Bohrungsoberfläche mit ei ner austauschbaren Schneidplatte zu schaffen, das, sich durch eine in montagetechnischer Hinsicht einfachere und zuverlässigere Befestigung der Schneidplatte an einem Trägerkörper des Werkzeugs auszeichnet.The invention has for its object a work Stuff for finishing a bore surface with egg to create an interchangeable insert, that, yourself due to a simpler in terms of assembly technology and more reliable attachment of the insert to one Distinct carrier body of the tool.

Diese Aufgabe wird durch das erfindungsgemäße Werk zeug gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterentwicklungen sind Gegenstand der Un teransprüche.This object is achieved by the work according to the invention stuff solved according to the features of claim 1. Advantageous further developments are the subject of the Un subclaims.

Das erfindungsgemäße Werkzeug unterscheidet sich von derzeit gebräuchlichen Werkzeugen im wesentlichen da durch, daß für die Befestigung der Schneidplatte am Trä gerkörper prinzipiell nur eine Spannschraube erforderlich ist, mittels der sich die Schneidplatte bedingt durch ei ne elastische Verformung des Trägerkörpers zwischen die Flanken der Nut klemmen läßt. Zusätzliche Spann- oder Be festigungselemente, wie z. B. Spannpratzen, sind nicht er forderlich. Die konkrete Ausgestaltung der Nut im Träger körper richtet sich zum einen nach der Funktion und Geo metrie der Schneidplatte und zum anderen nach dem Materi al des Trägerkörpers. Entscheidend hierbei ist, daß der Trägerkörper die für eine kraft- und formschlüssige Klem mung der beiden Nutflanken gegen die Schneidplatte die erforderliche Elastizität besitzt.The tool according to the invention differs from tools currently in use essentially there by that for the attachment of the insert on the Trä body only requires one clamping screw is, by means of which the insert due to egg ne elastic deformation of the support body between the Clamp flanks of the groove. Additional tension or loading fastening elements, such as B. claws are not him conducive. The specific design of the groove in the carrier body depends on the one hand on the function and geo metry of the insert and the other according to the material al of the carrier body. It is crucial here that the Carrier body for a positive and form-fitting clamp the two flanks of the groove against the insert has the required elasticity.

Das erfindungsgemäße Werkzeug ist vorzugsweise als Einschneider mit einer Schneidplatte mit einer oder meh reren Schneiden ausgestaltet. Die Feineinstellung der Schneidplatte in axialer und/oder radialer Richtung kann wie bei derzeit üblichen Werkzeugen über im Trägerkörper vorgesehene, mit der Schneidplatte zwangsgekoppelte Stellschrauben erfolgen. Die Feineinstellung kann jedoch auch über eine externe Einstellvorrichtung erfolgen. In diesem Fall wird vorzugsweise eine Einstellvorrichtung verwendet, bei der die Schneidplatte mittels einer oder mehreren Verstellspindeln mit Skalenring, ähnlich einer Bügelmeßschraube, um einen bereits vorher definierten Be trag verstellt werden kann oder können. Die externen Ver stellspindeln können beispielsweise mittels computerge steuerten Schrittmotoren verstellt und durch Wegmeßsy steme auf der dem Schrittmotor abgewandten Seite unter Einbeziehung eines Regelkreises genau gesteuert werden.The tool according to the invention is preferably as Cutter with a cutting insert with one or more other cutting edges. The fine adjustment of the Cutting insert in the axial and / or radial direction can as with currently common tools in the carrier body provided, forcibly coupled to the insert Set screws are done. However, the fine adjustment can also take place via an external setting device. In In this case, an adjusting device is preferred used, in which the insert by means of or several adjustment spindles with a scale ring, similar to one Micrometer to a previously defined Be can be adjusted. The external ver Setting spindles can be used, for example, by means of computer controlled stepper motors and adjusted by Wegmeßsy systems on the side facing away from the stepper motor below Inclusion of a control loop can be precisely controlled.

Nachstehend erfolgt eine kurze Beschreibung der bei gefügten Zeichnungen. Es zeigt:Below is a brief description of the at added drawings. It shows:

Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht des Trägerkörpers des erfindungsgemäßen Werkzeugs in einer ersten Ausführungs form; Fig. 1 shows a side view of the carrier body of the tool according to the invention in a first embodiment;

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt des Trägerkörpers von Fig. 1 entlang der Linie A-A; FIG. 2 shows a cross section of the carrier body from FIG. 1 along the line AA;

Fig. 3 zeigt eine Draufsicht des Trägerkörpers von Fig. 1; Fig. 3 shows a top view of the carrier body of Fig. 1;

Fig. 4 zeigt eine Seitenansicht der in den Trägerkör per von Fig. 1 einzusetzenden Schneidplatte; Fig. 4 shows a side view of the insert to be inserted into the carrier body of Fig. 1;

Fig. 5 zeigt eine Draufsicht der Schneidplatte von Fig. 4; Fig. 5 shows a top view of the insert of Fig. 4;

Fig. 6 zeigt eine Seitenansicht des Trägerkörpers des erfindungsgemäßen Werkzeugs in einer zweiten Ausführungs form; Fig. 6 shows a side view of the carrier body of the tool according to the invention in a second embodiment;

Fig. 7 zeigt einen Querschnitt des Trägerkörpers von Fig. 6 entlang der Linie A-A; FIG. 7 shows a cross section of the carrier body from FIG. 6 along the line AA;

Fig. 8 zeigt einen Querschnitt des Trägerkörpers von Fig. 6 entlang der Linie B-B; Fig. 8 shows a cross section of the carrier body of Fig. 6 along the line BB;

Fig. 9 zeigt eine Seitenansicht der in den Trägerkör pers von Fig. 6 einzusetzenden Schneidplatte; Fig. 9 shows a side view of the insert to be used in the carrier body of Fig. 6;

Fig. 10 zeigt eine Draufsicht der Schneidplatte von Fig. 6; und Fig. 10 shows a top view of the insert of Fig. 6; and

Fig. 11 eine Anordnung zur externen Feineinstellung der Schneidplatte am Trägerkörper. Fig. 11 shows an arrangement for external fine adjustment of the cutting plate on the carrier body.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 5 wird nun die erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Werkzeugs er läutert. Die Fig. 1 bis 3 zeigen im besonderen einen Trägerkörper 202; die Fig. 4 und 5 zeigen eine Schneidplatte 204. Wie es aus den Fig. 1 bis 3 er sichtlich ist, ist eine Nut 206, in der die Schneidplatte 204 einzusetzen ist, in Bezug auf die Drehachse 210 des Trägerkörpers 202 parallel, jedoch exzentrisch ausgebil det. Wie es beispielsweise in Fig. 2 gezeigt ist, weist die Nut 206 einen im wesentlichen zylindrischen Quer schnitt auf, an den sich ein im wesentlichen radial in den Trägerkörper 202 hinein erstreckender Schlitz 208 von rechteckigem Querschnitt anschließt.With reference to FIGS. 1 to 5, the first embodiment of the tool according to the invention will now be explained. Figs. 1 to 3 show, in particular, a support body 202; FIGS. 4 and 5 show a cutting plate 204. As is evident from FIGS. 1 to 3, a groove 206 , in which the cutting plate 204 is to be inserted , is parallel with respect to the axis of rotation 210 of the carrier body 202 , but is formed eccentrically. As shown, for example, in FIG. 2, the groove 206 has a substantially cylindrical cross-section, to which a slot 208 of rectangular cross-section extends, which extends essentially radially into the carrier body 202 .

Die Schneidplatte 204 ist aus einem zylindrischen Rundstab gefertigt. Die Befestigung der Schneidplatte 204 erfolgt durch eine (nicht dargestellte) Klemmschraube, die jedoch in einer exzentrischen, quer zur Drehachse 204 des Trägerkörpers 202 ausgebildeten Bohrung 212 einge setzt ist. Die Schneidplatte 204 ist so ausgestaltet, daß selbst bei offener Klemmspannung ein "wegfliegen" formbe dingt ausgeschlossen ist. Die Einstellung der Drehlage der Schneidplatte 204 in der Nut 206 erfolgt durch Drehen der Schneidplatte 204 um ihre eigene Längsachse. Die Ver stellung der Schneidplatte 204 in axialer Richtung kann unter Verwendung einer (nicht dargestellten) Stell schraube erfolgen Wie es in Fig. 2 und 3 zu sehen ist, sind in diesem Ausführungsbeispiel am Trägerkörper 202 Stützleisten 216 eingelötet.The cutting plate 204 is made from a cylindrical round rod. The attachment of the cutting plate 204 is carried out by a (not shown) clamping screw, which is, however, inserted in an eccentric bore 212 formed transversely to the axis of rotation 204 of the carrier body 202 . The cutting plate 204 is designed so that a "fly away" formbe is excluded even with open clamping voltage. The rotational position of the cutting plate 204 in the groove 206 is set by rotating the cutting plate 204 about its own longitudinal axis. The adjustment of the insert 204 in the axial direction can be carried out using a set screw (not shown). As can be seen in FIGS. 2 and 3, support strips 216 are soldered to the carrier body 202 in this exemplary embodiment.

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt des Trägerkörpers in Höhe einer sich in radialer Richtung durch den Trägerkör per 202 erstreckenden Bohrung 212, die einen mit einem Innengewinde versehenen Bohrungsabschnitt 212a und einen Bohrungsabschnitt 212b ohne Gewinde aufweist. Die Befe stigung der Schneidplatte 204 am Trägerkörper 202 erfolgt durch eine (nicht dargestellte) Klemmschraube, die ausge hend vom Bohrungsabschnitt 212b in den Bohrungsabschnitt 212a geschraubt ist. Durch das Einschrauben der Klemm schraube in der vorstehend beschriebenen Weise werden die Nutflanken 206a, 206b in der Weise gegen die in der Nut 206 angeordneten Schneidplatte 204 gepreßt, daß sich mit einer einhergehenden elastischen Verformung des Träger körpers 202 zwischen diesem und der Schneidplatte 204 ei ne kraft- und formschlüssige Verbindung ergibt. Fig. 2 shows a cross section of the support body at a height in the radial direction through the support body by 202 extending bore 212 , which has an internally threaded bore section 212 a and a bore section 212 b without thread. The BEe stigung the cutting plate 204 on the carrier body 202 is carried out by a (not shown) clamping screw, which is screwed out from the bore portion 212 b in the bore portion 212 a. By screwing the clamping screw in the manner described above, the groove sides 206 a, 206 b in such a way against the disposed in the groove 206, cutting insert 204 is pressed, that with an accompanying elastic deformation of the carrier body 202 between it and the cutting plate 204 a positive and positive connection results.

Sofern erforderlich können darüber hinaus im Träger körper 202 Stützleisten, die in den Fig. 2 und 3 mit dem Bezugszeichen 216 angedeutet sind, vorgesehen, bei spielsweise eingelötet, sein. Mit dem Aufbau der ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Werkzeugs gelingt es, einen minimalen Durchmesser von unter 5 mm einzuhal ten.If necessary, 202 support strips, which are indicated in FIGS . 2 and 3 with the reference symbol 216 , can also be provided in the support body, for example soldered in. With the structure of the first embodiment of the tool according to the invention it is possible to maintain a minimum diameter of less than 5 mm.

Die Verstellung der Schneidplatte 204 könnte jedoch auch unter Verwendung einer in Fig. 11 schematisch ge zeigten externen Anordnung erfolgen. In diesem Fall wird die Schneidplatte 204 mittels einer Einstellvorrichtung sowie einer oder mehrerer Verstellspindeln mit Skalen ring, ähnlich einer Bügelmeßschraube, um einen bereits vorher definierten Betrag verstellt. Die Verstellspindeln können beispielsweise mittels computergesteuerter Schrittmotoren verstellt und durch Wegmeßsysteme auf der dem Schrittmotor abgewandten Seite und einen Regelkreis genau gesteuert werden.However, the adjustment of the cutting plate 204 could also be carried out using an external arrangement shown schematically in FIG. 11. In this case, the cutting plate 204 is adjusted by a previously defined amount by means of an adjusting device and one or more adjusting spindles with a scale ring, similar to a micrometer. The adjusting spindles can be adjusted, for example, by means of computer-controlled stepper motors and precisely controlled by position measuring systems on the side facing away from the stepper motor and a control circuit.

Das erfindungsgemäße Werkzeug ist darüber hinaus vor zugsweise mit einer zentralen Kühlschmiermittelzuführung versehen.The tool according to the invention is also in front preferably with a central coolant supply Mistake.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 6 bis 10 wird nun die zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Werk zeugs erläutert. Die Fig. 6 bis 8 zeigen im besonderen einen Trägerkörper 302; die Fig. 9 und 10 zeigen eine Schneidplatte 304. Diese zweite Ausführungsform unter scheidet sich von der vorstehend erläuterten zweiten Aus führungsform im wesentlichen nur in der Ausgestaltung der Schneidplatte 304 und dementsprechend der im Trägerkörper 302 ausgebildeten Nut 306, in der die Schneidplatte 304 einzusetzen ist. Wie es aus der Fig. 6 bis 8 ersicht lich ist, ist die Nut 306 in Bezug auf die Drehachse 310 des Trägerkörpers 302 exzentrisch angeordnet und unter einem Winkel von 2° zur Drehachse 310 des Trägerkörpers 302 hin geneigt. Wie es in den Fig. 7 und 8 gezeigt ist, weist die Nut 306 einen im wesentlichen keilförmigen Querschnitt (10° Keilwinkel) auf, an den sich ein im we sentlichen radial in den Trägerkörper 302 hinein erstrec kender Schlitz 308 von rechteckigem Querschnitt an schließt.With reference to FIGS. 6 to 10, the second embodiment of the tool according to the invention will now be explained. Figs. 6 to 8 show in particular a carrier body 302; FIGS. 9 and 10 show a cutting plate 304. This second embodiment differs from the above-described second embodiment essentially only in the configuration of the cutting plate 304 and accordingly the groove 306 formed in the carrier body 302 , in which the cutting plate 304 is to be used. As Lich from FIG. 6 ersicht to 8, the groove 306 is positioned with respect to the axis of rotation 310 of the carrier body 302 eccentrically and inclined at an angle of 2 ° to the axis of rotation 310 of the carrier body 302 down. As shown in FIGS. 7 and 8, the groove 306 has a substantially wedge-shaped cross section (10 ° wedge angle), which is followed by a slot 308 of rectangular cross section which extends radially into the carrier body 302 ,

Die Schneidplatte 304 weist einen an den Querschnitt der Nut 306 angepaßten Querschnitt auf, wie er aus Fig. 10 ersichtlich ist. Die Befestigung der Schneidplatte 104 erfolgt wie in der ersten Ausführungsformen durch eine (nicht dargestellte) Klemmschraube, die jedoch im Gegen satz zur ersten Ausführungsform in einer exzentrischen, quer zur Drehachse 304 des Trägerkörpers 302 ausgebilde ten Bohrung 312 eingesetzt ist. Die Verstellung der Schneidplatte 304 in axialer Richtung und, bedingt durch die Neigung der Längsachse der Schneidplatte 304 unter einem Winkel von vorzugsweise 2° zur Drehachse 310 des Trägerkörpers 302, in radialer Richtung kann wie bei der ersten Ausführungsform unter Verwendung einer (nicht dar gestellten) Stellschraube erfolgen. Durch eine weitere (nicht dargestellte) Stellschraube kann die Verjüngung der Nut 306 eingestellt werden (Veränderung der 10°- Schrägung). Wie es in den Fig. 7 und 8 zu sehen ist, sind in diesem Ausführungsbeispiel am Trägerkörper 302 Stützleisten 316 eingelötet.The cutting plate 304 has a cross section adapted to the cross section of the groove 306 , as can be seen from FIG. 10. The attachment of the cutting plate 104 is carried out as in the first embodiments by a (not shown) clamping screw, which, however, in contrast to the first embodiment in an eccentric, transverse to the axis of rotation 304 of the support body 302 trained th bore 312 is used. The adjustment of the cutting plate 304 in the axial direction and, due to the inclination of the longitudinal axis of the cutting plate 304 at an angle of preferably 2 ° to the axis of rotation 310 of the carrier body 302 , in the radial direction can, as in the first embodiment, using a (not shown) Set screw done. The taper of the groove 306 can be adjusted by a further adjusting screw (not shown) (change in the 10 ° inclination). As can be seen in FIGS. 7 and 8, support strips 316 are soldered to the carrier body 302 in this exemplary embodiment.

Claims

1. Tool for fine machining of bore surfaces, comprehensive
a support body ( 202 , 302 ), in which a groove ( 206 , 306 ) is formed, which extends from the outer surface of the support body ( 202 , 302 ) to a certain depth into the support body ( 202 , 302 ), and
a in the groove ( 206 , 306 ) received cutting plate ( 204 , 304 ) which for fixing the position by means of a through the support body ( 202 , 302 ) transversely to the axis of rotation ( 210 , 310 ) of the tool penetrating clamping screw with an elastic deformation of the support body ( 202 , 302 ) between the flank surfaces of the groove ( 204 , 304 ) is clamped, characterized in that
the cross-section of the groove ( 206 , 306 ) is such that it allows the cutting plate ( 204 , 304 ) to be received in a form-fitting manner.

2. Tool according to claim 1, characterized in that the cutting plate ( 204 ) has a substantially cylindrical cross section and the groove ( 206 ) corresponding to the cutting plate ( 204 ) also has a substantially cylindrical cross section and an adjoining, radially aligned slot ( 308 ).

3. Tool according to claim 1, characterized in that the cutting plate ( 304 ) has a substantially wedge-shaped cross section and the groove ( 306 ) corresponding to the cutting plate ( 304 ) also has a substantially wedge-shaped cross section and an adjoining, radially aligned slot ( 308 ).

4. Tool according to one of claims 1 to 3, characterized in that the groove ( 306 ) with respect to the axis of rotation ( 310 ) of the tool is inclined at a certain angle of preferably 2 °.