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Die
Erfindung betrifft ein Fräswerkzeug
der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.
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Derartige
Fräswerkzeuge,
beispielsweise Profil- oder Kantenfräser, kommen bei der Bearbeitung
unterschiedlichster Materialien, vorzugsweise bei der Bearbeitung
von Holz oder Holzwerkstoffen, zum Einsatz. Bei diesen Bearbeitungen
werden hohe Ansprüche
an die Schnittflächen-
oder Schnittkantengüte
gestellt und es ist mit einem hohen Schneidkantenverschleiß oder Ausbrüchen an
den Schneiden zu rechnen. Um eine hohe Schnittgüte zu gewährleisten, muß sichergestellt
werden, daß alle Schneiden
die gleiche Zerspanungsarbeit leisten. Dies kann erreicht werden,
wenn die Schneidelemente auf dem Grundkörper festgelegt und anschließend geschliffen
werden. Hierbei kann eine gute Rundlaufgenauigkeit erreicht werden.
Allerdings führt der
geringe Abstand zwischen den Schneiden dazu, daß die Bearbeitung schwierig
und aufwendig ist. Eine andere Möglichkeit
besteht darin, die Schneidelemente zu schleifen und nach dem Schleifvorgang auf
dem Grundkörper
zu fixieren. Die Schneidelemente müssen dann auf dem Grundkörper justiert werden.
Hierbei muß eine
Rundlaufgenauigkeit in der Größenordnung
von weniger als 5 μm
erreicht werden.
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Aus
der
DE 201 08 490
U1 ist ein Fräswerkzeug
bekannt, auf dessen Grundkörper
eine Vielzahl von Schneidelementen in Aufnahmen angeordnet sind.
Die Schneidelemente sind radial verstellbar angeordnet. Zur Verstellung
sind für
jedes Schneidelement zwei Gewindestifte vorgesehen, die einander gegenüberliegend
angeordnet sind. Um das Schneidelement zu verstellen, muß ein Gewindestift
gelöst und
der gegenüberliegend
angeordnete Gewindestift nachgezogen werden. Während des Verstellvorgangs
liegt das Schneidelement lose zwischen den Gewindestiften. Die Lage
des Schneidelements ist während
des Verstellvorgangs nicht definiert. Dadurch ist die Justage aufwendig.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fräswerkzeug der gattungsgemäßen Art
zu schaffen, das eine einfache und genaue Justage eines Schneidelements
erlaubt.
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Die
Aufgabe wird durch ein Fräswerkzeug mit
den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Dadurch,
daß das
Schneidelement während des
Verstellvorgangs in jeder Verstellposition in einer definierten
Lage gehalten ist, kann das Schneidelement schnell und einfach in
die gewünschte
Position gestellt werden. Außerdem
ist sichergestellt, daß sich
bei einer anschließenden
Fixierung die Position des Schneidelements nicht mehr ändern kann.
Dadurch werden Nachjustagen vermieden.
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Vorteilhaft
verläuft
die Aufnahme radial zur Drehachse, wobei die Verstelleinrichtung
die Lage des Schneidelements radial zur Drehachse verstellt. Um
im Betrieb des Fräswerkzeugs
eine Verstellung des Schneidelements zu vermeiden, ist eine Fixiereinrichtung
zur Fixierung des Schneidelements vorgesehen. Vorteilhaft umfaßt die Fixiereinrichtung eine
Schraube, die sich parallel zur Drehachse durch das Schneidelement
erstreckt. Das Fixieren oder Lösen
des Schneidelements kann so auf einfache Weise durch Lösen oder
Anziehen der Schraube erreicht werden. Um zu verhindern, daß die Fixiereinrichtung die
Verstellung beeinträchtigt,
ist vorgesehen, daß die
Schraube durch ein Langloch im Schneidelement ragt. Die radial innenliegenden
bzw. radial außenliegenden
Seiten des Langlochs begrenzen gleichzeitig den maximalen Verstellweg.
Das Langloch verläuft insbesondere
radial zur Drehachse.
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Vorteilhaft
umfaßt
die Verstelleinrichtung einen Gewindebolzen, der in das Schneidelement
eingeschraubt ist. Durch Drehen des Gewindebolzens wird der Gewindebolzen
aus dem oder in das Schneidelement geschraubt, so daß sich eine
Bewegung des Schneidelements ergibt. Aufgrund des Formschlusses
am Gewinde ist die Position des Schneidelements gegenüber dem
Gewindebolzen während des
gesamten Verstellvorgangs festgelegt. Das Gewinde erlaubt eine feine
Einstellung der Position des Schneidelements. Vorteilhaft erstreckt
sich der Gewindebolzen in radialer Richtung zur Drehachse, so daß sich eine
Verstellung des Schneidelements radial zur Drehachse ergibt. Zweckmäßig besitzt
der Gewindebolzen einen ersten Gewindeabschnitt, der in den Grundkörper eingeschraubt
ist, und einen zweiten Gewindeabschnitt, der in das Schneidelement eingeschraubt
ist, wobei das Gewinde im zweiten Gewindeabschnitt gegenläufig zum
Gewinde im ersten Gewindeabschnitt verläuft. Es kann jedoch auch vorgesehen
sein, daß die
Gewinde in den beiden Gewindeabschnitten gleichsinnig verlaufen.
Die jeweiligen Gewindeabschnitte erlauben eine einfache Fixierung
des Gewindebolzens im Grundkörper
und im Schneidelement. Um eine feine Einstellung zu ermöglichen,
ist vorgesehen, daß die
Gewindesteigung im ersten Gewindeabschnitt größer als die Gewindesteigung
im zweiten Gewindeabschnitt ist. Vorteilhaft fluchten die Gewindeanfänge im ersten
und im zweiten Gewindeabschnitt.
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Es
ist vorgesehen, daß die
Verstelleinrichtung einen verstellbaren Anschlag besitzt. Der Anschlag
definiert dabei insbesondere die Position des Schneidelements. Zweckmäßig besitzt
das Schneidelement ein Langloch, durch das eine Schraube ragt, wobei
der Anschlag durch eine Wand des Langlochs gebildet ist, an der
die Schraube anliegt. Durch Drehen der Schraube kann der Anschlag
verstellt werden. Die Schraube ist dabei insbesondere parallel zur Drehachse
in den Grundkörper
eingeschraubt und die Wand ist gegenüber der Drehachse geneigt.
Vorteilhaft ist der Schraubenkopf, der mit der Wand des Langlochs
zusammenwirkt, konisch ausgebildet, wobei der Konuswinkel insbesondere
der Neigung der Wand entspricht. Um sicherzustellen, daß das Schneidelement
in jeder Verstellposition gehalten ist, ist vorgesehen, daß die Verstelleinrichtung
ein Federelement umfaßt,
das das Schneidelement gegen den Anschlag drückt. Die Verstellung des Schneidelements
erfolgt somit durch Verstellung des Anschlags, gegen den das Schneidelement
durch das Federelement gedrückt
wird. Vorteilhaft drückt
das Federelement das Schneidelement gegenüber der Drehachse radial nach
außen.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Es
zeigen:
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1 eine
Draufsicht auf ein Fräswerkzeug,
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2 einen
vergrößerten Ausschnitt
aus 1,
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3 einen
Schnitt entlang der Linie III-III in 2,
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4 und 5 vergrößerte Seitenansichten
von Gewindebolzen,
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6 eine
Draufsicht auf ein Fräswerkzeug,
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7 einen
vergrößerten Ausschnitt
aus 6,
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8 einen
Schnitt entlang der Linie VIII-VIII in 7,
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9 eine
Draufsicht auf ein Fräswerkzeug,
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10 einen
vergrößerten Ausschnitt
aus 9,
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11 einen
Schnitt entlang der Linie XI-XI in 10.
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Das
in 1 gezeigte Fräswerkzeug 1 besitzt
einen scheibenförmigen,
rotationssymmetrischen Grundkörper 2,
der an seiner Nabe 41 auf einer Antriebsspindel festgelegt
werden kann. Das Fräswerkzeug 1 wird
im Betrieb um seine Drehachse 3, die gleichzeitig die Symmetrieachse
ist, rotierend angetrieben. Der Grundkörper 2 besitzt einen
kreisringförmigen
Steg 11. Radial außerhalb
des Stegs 11 besitzt der Grundkörper 2 eine Vielzahl
von Aufnahmen 4, die jeweils als radial zur Drehachse 3 verlaufende
Nuten ausgebildet sind. Im Bereich jeder Aufnahme 4 ist
eine Gewindebohrung 9 vorgesehen. In jeder Aufnahme 4 kann
ein Schneidelement 5 befestigt werden. Zum Schleifen werden
die Schneidelemente 5 vom Grundkörper 2 entfernt. Die
Schneidelemente 5 können
in üblicher
Weise aus einem Grundkörper
aufgebaut sein, an dem eine Schneidplatte befestigt ist. In 1 sind
nur in einem Teil der Aufnahmen 4 Schneidelemente 5 angeordnet.
Die Schneidelemente 5 sind in den Aufnahmen 4 an
den Seitenwänden 19 der
Aufnahmen 4 geführt,
so daß die
Schneidelemente 5 in Umfangsrichtung zur Drehachse 3 nicht
beweglich sind. In radialer Richtung zur Drehachse 3 können die
Schneidelemente 5 in den Aufnahmen 4 verstellt
werden.
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Wie 3 zeigt,
ist an jedem Schneidelement 5 eine Verstelleinrichtung 6 und
eine Fixiereinrichtung 7 vorgesehen. Jede Verstelleinrichtung 6 umfaßt einen
Gewindebolzen 14, der in 4 vergrößert gezeigt
ist. Der Gewindebolzen 14 besitzt einen ersten Gewindeabschnitt 17 mit
einer Gewindesteigung a und einen zweiten Gewindeabschnitt 18 mit
einer Gewindesteigung b. Die Gewindesteigung b im zweiten Gewindeabschnitt 18 ist
kleiner als die Gewindesteigung a im ersten Gewindeabschnitt 17.
Die Gewinde im ersten und zweiten Gewindeabschnitt verlaufen gleichsinnig,
wobei die Gewindeanfänge
im Übergang
vom ersten Gewindeabschnitt 17 zum zweiten Gewindeabschnitt 18 miteinander
fluchten.
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Die
Gewinde können
jedoch auch gegenläufig
verlaufen. In 5 ist ein Gewindebolzen 44 gezeigt,
der anstatt eines Gewindebolzens 14 eingesetzt werden kann.
Der Gewindebolzen 44 besitzt einen ersten Gewindeabschnitt 47 und
einen zweiten Gewindeabschnitt 48, wobei die Gewindeanfänge am Übergang
vom ersten Gewindeabschnitt 47 zum zweiten Gewindeabschnitt 48 miteinander
fluchten. Die Gewinde in den Gewindeabschnitten 47, 48 verlaufen
gegenläufig,
wobei die Steigung c im ersten Gewindeabschnitt 47 größer als
die Steigung d im zweiten Gewindeabschnitt 48 ist.
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Wie
die 2 und 3 zeigen, ist der Gewindebolzen 14 mit
seinem ersten Gewindeabschnitt 17 im Steg 11 eingeschraubt,
wobei der Gewindebolzen 14 den Steg 11 durchragt.
Der Gewindebolzen 14 ist im Steg 11 in einer Gewindebohrung 16 eingeschraubt,
die sich radial zur Drehachse 3 erstreckt. Der zweite Gewindeabschnitt 18 ist
in eine Gewindebohrung 15 eingeschraubt, die sich von der
benachbart zum Steg 11 liegenden Rückwand 20 des Schneidelements 5 im
Schneidelement 5 radial zur Drehachse 3 nach außen erstreckt.
Die Längsachse 42 des
Gewindebolzens 14 liegt somit radial zur Drehachse 3.
Wird der Gewindebolzen 14 und seine Längsachse 42 gedreht,
so wird das Schneidelement 5 radial zur Drehachse 3 in
der Aufnahme 4 bewegt. Aufgrund der Gewinde mit unterschiedlichen
Steigungen in den Gewindeabschnitten 17 und 18 kann eine
feine Einstellung der Position des Schneidelements 5 erreicht
werden. Das Schneidelement 5 ist am Gewindebolzen 14 formschlüssig gehalten,
so daß sich
das Schneidelement 5 während
des Verstellvorgangs immer in einer definierten Position befindet.
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Die
Fixiereinrichtung 7 umfaßt eine Schraube 8,
die parallel zur Drehachse 3 in die Gewindebohrung 9 im
Grundkörper 2 eingeschraubt
ist. Das Schneidelement 5 liegt am Boden 10 der
Aufnahme 4 an. Der Kopf 13 der Schraube 8 liegt
auf der dem Grundkörper 2 abgewandten
Seite des Schneidelements 5 auf und drückt das Schneidelement 5 gegen den
Boden 10 der Aufnahme 4. Das Schneidelement 5 besitzt
ein Langloch 12, das sich in radialer Richtung zur Drehachse 3 erstreckt
und durch das die Schraube 8 ragt. Dadurch kann das Schneidelement 5 in
jeder Verstellposition fixiert werden. Die Länge des Langlochs 12 begrenzt
dabei den maximalen Verstellweg.
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Ein
weiteres Ausführungsbeispiel
für ein Fräswerkzeug 21 ist
in 6 gezeigt. Das Fräswerkzeug 21 besitzt
einen scheibenförmigen
Grundkörper 22,
der mit seiner Nabe 43 auf einer Antriebsspindel um die
Drehachse 23 rotierend gelagert werden kann. Der Grundkörper 22 ist
scheibenförmig
und rotationssymmetrisch zur Drehachse 23 ausgebildet und
besitzt eine Vielzahl von radial zur Drehachse 23 verlaufenden
Aufnahmen 24, die jeweils als Nut ausgebildet sind. In jeder
Aufnahme 24 ist eine radial innenliegende Gewindebohrung 34 sowie
eine radial außenliegende
Gewindebohrung 29 vorgesehen. Beide Gewindebohrungen 29, 34 erstrecken
sich parallel zur Drehachse 23. Die Aufnahmen 24 dienen zur
Aufnahme von Schneidelementen 25.
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Wie 8 zeigt,
ist für
jedes Schneidelement 25 eine Verstelleinrichtung 26 sowie
eine Fixiereinrichtung 27 vorgesehen. Die Verstelleinrichtung 27 entspricht
der Verstelleinrichtung 7 des Fräswerkzeugs 1. Die
Verstelleinrichtung 27 umfaßt eine Schraube 28 (siehe
auch 7), die in die Gewindebohrung 29 eingeschraubt
ist und deren Schraubenkopf auf der dem Grundkörper 22 abgewandten
Seite des Schneidelements aufliegt. Die Schraube 28 ragt durch
ein radial zur Drehachse 23 im Schneidelement 25 angeordnetes
Langloch 32.
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Die
Verstelleinrichtung 26 umfaßt eine Schraube 35 mit
einem konischen Kopf 36, der in einem Langloch 31 im
Schneidelement 25 angeordnet ist. Das Langloch 31 ist
auf der radial innenliegenden Seite des Langlochs 32 angeordnet.
Die radial innenliegende Wand 33 des Langlochs 31 ist
gegenüber der
Drehachse 23 geneigt ausgebildet. Der Neigungswinkel der
Wand 33 entspricht dabei dem Konuswinkel des Schraubenkopfs 36.
Durch Einschrauben der Schraube 35 drückt der Kopf 36 der
Schraube 35 gegen die Wand 33 des Langlochs 31 und
verschiebt das Schneidelement 25 radial nach innen. An der
radial innenliegenden Rückwand 40 des
Schneidelements 25 ist der Kopf 39 eines Federelements 37 angeordnet.
Das Federelement 37 ist radial zur Drehachse 23 in
eine Gewin debohrung 38 im Grundkörper 22 eingeschraubt.
Der Kopf 39 des Federelements 37 ragt in die Aufnahme 24 (siehe 7)
und drückt
das Federelement 25 radial nach außen. Aufgrund der Kraft des
Federelements 37 liegt die geneigte Wand 33 am
Kopf 36 der Schraube 35 an, so daß die Position
des Schneidelements 25 während des Verstellvorgangs
definiert ist.
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Die 9 bis 11 zeigen
ein weiteres Ausführungsbeispiel
eines Fräswerkzeugs 51.
Das Fräswerkzeug 51 besitzt
einen Grundkörper 52 mit einer
Nabe 43, an der der Grundkörper 52 um die Drehachse 53 drehbar
an einer Antriebswelle befestigt werden kann. Der Grundkörper 52 besitzt
eine Vielzahl von Aufnahmen 54 für Schneidelemente 55. Die
Schneidelemente 55 sind in den Aufnahmen 54 in
radialer Richtung zur Drehachse 53 beweglich angeordnet.
Jede Aufnahme 54 besitzt eine Gewindebohrung 59,
die sich vom Boden der Aufnahme 54 parallel zur Drehachse 53 erstreckt.
Radial innenliegend zu den Aufnahmen 54 besitzt der Grundkörper 52 einen
ringförmigen
Steg 61.
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Wie 10 zeigt,
ist an jedem Schneidelement 55 eine Schraube 58 parallel
zur Drehachse 53 angeordnet. In die radial innenliegende
Rückwand 70 jedes
Schneidelements 55 ist ein Gewindebolzen 64 eingeschraubt.
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In 11 ist
ein Schneidelement 55 in einer Aufnahme 54 im
Schnitt gezeigt. Das Schneidelement 55 ist mit einer Verstelleinrichtung 56 am
Steg 61 des Grundkörpers 52 festgelegt.
Die Verstelleinrichtung umfaßt
den Gewindebolzen 64. Der Gewindebolzen 64 ist
entsprechend den in den 4 und 5 gezeigten
Gewindebolzen 14 und 44 ausgebildet. Er besitzt
einen ersten Gewindeabschnitt 67, der in eine Gewindebohrung 66 im
Steg 61 eingeschraubt ist und einen zweiten Gewindeabschnitt 68, der
in die Gewindebohrung 65 im Schneidelement 55 eingeschraubt
ist. Die Gewindebohrung 65 erstreckt sich dabei durch den
am Schneidelement 55 angeformten Steg 60. Das
Schneidelement 55 ist im Schnitt etwa L-förmig ausgebildet,
wobei der lange Schenkel des L radial zur Drehachse 53 verläuft und am
langen Schenkel die Schneide angeordnet ist und der kurze Schenkel
des L durch den Steg 60 gebildet ist. Der Steg 60 erstreckt
sich parallel zur Drehachse 53 und zum Steg 61 am
Grundkörper 52.
Die Längsachse 69 des
Gewindebolzens 64 verläuft
radial zur Drehachse 53. Der Gewindebolzen 64 kann
vom Schneidelement 55 aus, also von seinem radial außenliegenden
Ende, verdreht werden, um so eine Verstellung des Schneidelements 55 in
radialer Richtung zur Drehachse 53 zu erreichen.
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Zur
Fixierung des Schneidelements 55 in der Aufnahme 54 ist
eine Fixiereinrichtung 57 vorgesehen, die die Schraube 58 umfaßt, die
das Schneidelement 55 durchragt und in die Gewindebohrung 59 im
Grundkörper 52 eingeschraubt
ist. Die Schraube 58 ragt durch ein Langloch 62 im
Grundkörper 52. Das
Langloch 52 erstreckt sich radial zur Drehachse 53 und
erlaubt somit eine Verstellung des Schneidelements 55 in
radialer Richtung und begrenzt gleichzeitig den möglichen
Verstellweg.