DE202008006375U1 - Werkzeug zum Dreh-Dreh-Räumen oder Außenfräsen von Werkstücken - Google Patents
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Abstract
Werkzeug
zum Dreh-Dreh-Räumen oder Außenfräsen
von Werkstücken, die bei der Zerspanung um ihre Längsachse
rotieren, mit einem scheibenförmigen Werkzeugträger,
der peripher angeordnete, jeweils mit einem Schneideinsatz (12,
13, 14) bestückte Kassetten (20) aufweist, die auf einem
ring- oder teilringförmigen oder segmentförmigen,
lösbar entweder unmittelbar an einer Maschinenspindel oder
mittelbar über einen Adapter an einer Maschinenspindel
befestigten Träger (11) befestigt sind, dadurch gekennzeichnet,
dass die Kassette (20) einen Plattensitz mit einer Auflagefläche
(21) und zwei Seitenflächen (22, 23) als Anlageflächen
für den Schneideinsatz (12, 13, 14) aufweist und über
einen Verstellkörper (27) radial einstellbar sowie über
einen Klemmkörper (18) fixierbar ist und dass die Kassette
(20) parallel zur Auflagefläche (21) für den Schneideinsatz
(12, 13, 14) eine schlitzförmige Nut (30) mit gegenüberliegenden
Nutwänden aufweist, deren Abstand und Neigung zueinander
mittels einer Verstellschraube (33) einstellbar ist, so dass die
Winkellage der Auflagefläche (21) veränderbar
ist.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zum Dreh-Dreh-Räumen oder Außenfräsen von Werkstücken, die bei der Zerspanung um ihre Längsachse rotieren, mit einem scheibenförmigen Werkzeugträger, der peripher angeordnete, jeweils mit einem Schneideinsatz bestückte Kassetten aufweist, die auf einem ring- oder teilringförmigen oder segmentförmigen, lösbar entweder unmittelbar an einer Maschinenspindel oder mittelbar über einen Adapter an einer Maschinenspindel befestigten Träger befestigt sind. Ein solches Werkzeug wird in der
deutschen Patentanmeldung 10 2007 013 153.6 beschrieben - Darüber hinaus sind nach dem Stand der Technik Werkzeuge mit Einstellvorrichtungen bekannt, über die eine axiale und/oder radiale Verstellbarkeit der Schneideinsätze möglich ist. Hierzu wird beispielsweise auf die
DE 10 2006 024 880 A1 verwiesen, bei der die Einstellvorrichtung mit einer zumindest im wesentlichen Querschnitt L-förmigen Kontur mit beiden Schenkeln an dem vorzugsweise im Wesentlichen quaderförmigen Schneideinsatz anliegt und über eine Gewindeschraube unter Mitführung des Schneideinsatzes radial oder axial bewegbar ist. - Grundsätzlich ist es auch bekannt, auswechselbare Kassetten an Werkzeugen, insbesondere Fräsern zu verwenden, bei denen die Kassetten jeweils einzelne, über eine Spannschraube befestigte Schneideinsätze aufweisen.
- Die in der
deutschen Patentanmeldung 10 2007 013 153.6 beschriebene, eingangs genannte Vorrichtung hat den Nachteil, dass die Lage der Schneideinsätze nicht verstellbar ist. - Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das eingangs genannte Werkzeug dahingehend weiter zu entwickeln, dass die in Kassetten angeordneten Schneideinsätze radial und hinsichtlich des Neigungswinkels der aktiven Schneidkanten verstellbar sind.
- Diese Aufgabe wird durch das Werkzeug nach Anspruch 1 gelöst.
- Erfindungsgemäß besitzt die Kassette einen Plattensitz mit einer Auflagefläche und zwei Seitenflächen als Anlageflächen für den im Plattensitz zu befestigenden Schneideinsatz. Die Kassette ist über einen Verstellkörper radial einstellbar sowie über einen Klemmkörper in der gewählten Einstellung fixierbar und besitzt ferner parallel zur Auflagefläche für den Schneideinsatz eine schlitzförmige Nut mit gegenüberliegenden Nutwänden, deren Abstandsneigung zueinander mittels einer Verstellschraube einstellbar ist, so dass die Winkellage der Auflagefläche veränderbar ist. Über diese Veränderung der Winkellage der Auflagefläche wird gleichzeitig die Winkellage des Schneideinsatzes und insbesondere der aktiven Schneidkanten verstellt. Verwendet man das erfindungsgemäße Werkzeug zum Fräsen von Kurbel- oder Nockenwellen, lässt sich über die Einstellung der Schneideinsätze entweder eine passgenaue Zylindrizität oder auch eine leicht konvexe Mantelkontur fertigen.
- Vorzugsweise Ausführungen des erfindungsgemäßen Werkzeugs werden in den Unteransprüchen beschrieben.
- So ist vorzugsweise die Winkellage der Auflagefläche für den Schneideinsatz so verschwenkbar, dass die aktive Schneidkante in derselben Radialebene, in der sie vor der Verstellung angeordnet ist, um einen Winkel verschwenkbar ist. Mit anderen Worten, über diese Einstellmöglichkeit wird der „Sturz" der Schneidkante verstellt.
- Soweit an der Peripherie des scheibenförmigen Werkzeugs der Schneideinsatz mittig angeordnet ist, ist neben der vorerwähnten Winkelverstellbarkeit nur eine radiale Einstellung vorgesehen. Wird hingegen der Schneideinsatz tangential, aber rechts- oder linkslateral an einem Scheibenfräser oder einem Dreh-Dreh-Räumwerkzeug befestigt, ist vorzugsweise zusätzlich eine axiale Verstellmöglichkeit vorgesehen. Hierbei kann auf die im Prinzip nach dem Stand der Technik bekannten Lösungen zurückgegriffen werden. Im Regelfall ist dies ein Verstellkeil, der verschiebbar angeordnet ist und je nach Lage unterschiedliche Axialeinstellungen ermöglicht.
- Solche Verstellkörper mit keilförmigen Flächen werden vorzugsweise in entsprechender Weise auch zur radialen Einstellung der Kassetten verwendet. Die Verschiebbarkeit der Verstellkeile wird über Verstellschrauben, die vorzugsweise Doppelgewindeschrauben sind, gewährleistet.
- Zur Verstellung der Abstände und Neigungen der Nutwände wird in einer konkreten Ausführungsform eine vertikal zu den Nutwänden liegende und diese durchgreifende Bohrung verwendet, in der eine Doppelgewindeschraube angeordnet ist, die mit einem Ende an einem Anschlag anliegt, der vorzugsweise durch die Stirnseite einer Madenschraube gebildet ist, die in einer koaxial angeordneten Bohrung in der Kassette lösbar befestigt ist. Die Madenschraube gewährleistet, dass die Verstellschraube, die nach einer weiteren Ausgestaltung als Kreuzlochschraube ausgebildet ist und über eine lateral zugängliche Ausnehmung betätigt werden kann, einen in der Lage variablen Anschlag erhält.
- Die Kreuzlochschraube verbleibt eingeschraubt in der Kassette und liegt in Gewindebohrungen, die sich zu beiden Seiten der genannten Nut erstrecken. Durch Betätigung der als Doppelgewindeschraube ausgebildeten Kreuzlochschraube wird entweder eine Aufspreizung der Nut oder deren Abstandsverkleinerung bewirkt. Während dieser Schraubbetätigung braucht die Madenschraube, die in einer fortgesetzten größeren Bohrung der Kassette eingeschraubt ist, nicht entnommen zu werden.
- Nach einer konkreten Ausführungsform besitzt das Werkzeug Kassetten, die bis auf den Plattensitz zumindest im wesentlichen quaderförmig sind, wobei zur radialen Einstellung ein erster Verstellkörper an der Basisfläche der Kassette und, falls vorhanden, zur axialen Einstellung ein zweiter Verstellkörper an einer Seitenfläche der Kassette und zur Fixierung der Kassette der Klemmkörper an einer weiteren Seitenfläche der Kassette anliegt. Ein solcher Kassettenaufbau wird für die tangential ein gespannten Schneideinsätze verwendet, die lateral links oder rechts an der Werkzeugperipherie angeordnet sind.
- Vorzugsweise besteht das Werkzeug aus einem scheibenförmigen Werkzeugträger, bei dem in abwechselnder Reihenfolge tangential eingespannte Schneidsätze lateral links, lateral rechts sowie mittig angeordnet sind. Dieses Werkzeug dient dazu, gleichzeitig einen Nutgrund sowie seitliche Wangen links und rechts eines Nutgrundes zu bearbeiten.
- Die beschriebene Kassette kann jedoch durch entsprechende Ausbildung des Plattensitzes auch zur Aufnahme eines radial eingespannten Schneideinsatzes dienen.
- Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Werkzeuges ist in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:
-
1 eine perspektivische Ansicht eines Werkzeugsegmentes mit drei unterschiedlichen Kassetten, -
2a , b eine Detailansicht einer Kassette mit lateral seitlich angeordnetem Schneideinsatz und -
3a , b eine Explosionszeichnung der Ausführungsform gemäß2a , b. -
1 zeigt einen segmentförmigen Träger11 , der an seinem unteren Bereich eine offene schlitzförmige Ausnehmung29 aufweist, die blind endet und an ihrem Ende einen Anschlagpunkt für einen Schraubenschaft liefert. Für die axiale Verspannung dieses segmentförmigen Trägers11 an einer nicht dargestellten Spindel sorgen Klemmkeile. Mehrere Segmente11 lassen sich über geeignete Klemmstücke nebeneinander befestigen und so zu einem kompletten Ring um eine vorhandene Spindel fixieren. Anstelle mehrerer Segmente11 kann auch ein einstückiger Ringkörper auf einer Spindel befestigt werden. Peripher sind in jeweiligen Kassetten Schneidein sätze angeordnet, die im vorliegenden Fall tangential eingespannt sind. In1 ist ein Schneideinsatz12 lateral links, ein Schneideinsatz13 lateral rechts und ein Schneideinsatz14 mittig auf der Peripherie15 des Segmentes befestigt. Eine solche Ausführungsform wird im Detail in derDE-Patentanmeldung 10 2007 013 153.6 beschrieben. Die Schneideinsätze12 und13 sind sowohl radial als auch axial und auch hinsichtlich der Schneidkantenneigung, nämlich des sogenannten Sturzes, verstellbar, während bei dem Schneideinsatz14 die axiale Verstellmöglichkeit entbehrlich ist. - Wie aus
2a und2b sowie3a und3b im einzelnen erkennbar ist, ist der Schneideinsatz13 mittels einer Spannschraube in dem Plattensitz einer Kassette20 befestigt, die einen Plattensitz mit einer Auflagefläche21 sowie zwei Seitenflächen22 und23 aufweist. Die Fixierung des Schneideinsatzes13 erfolgt mittels einer Spannschraube16 , die einen Senkkopf aufweist, die mit ihrem Schaft die Mittenbohrung des Schneideinsatzes13 durchgreift und die in der Gewindebohrung24 (siehe3a ,3b ) eingeschraubt ist. Der Schneideinsatz ist tangential eingespannt und weist eine Schneidkante17 auf, die zur Außenseite hin konvex gekrümmt ausläuft. Der Schneideinsatz12 ist in einer entsprechend angepassten Kassette eingespannt, die im Vergleich zu der beschriebenen Kassette20 spiegelsymmetrisch aber ansonsten gleich aufgebaut ist. - Der Schneideinsatz
14 ist in einer Kassette eingeschraubt, deren Breite größer gewählt ist, damit die Anlagefläche23 bei der Darstellung nach3b weiter nach links angeordnet wird. Einheitlich werden alle Kassetten mit einem Klemmkörper18 fixiert, der über eine Doppelgewindeschraube19 betätigbar ist. Der Klemmkörper18 ist an seinem unteren Ende abgewinkelt, wobei der gewählte stumpfe Winkel identisch mit der entsprechenden korrespondierenden Winkelkontur der Kassette gewählt ist. - Zur axialen Verstellung der Kassette
20 dient ein Verstellkörper25 , der über die Doppelgewindeschraube26 verschiebbar ist. Dieser Verstellkörper besitzt eine Keil fläche251 , durch deren Längsverschiebung die Kassette und damit der Schneideinsatz13 axial bewegt werden kann. Zur Radialverstellung dient der Verstellkörper27 mit einer Keilfläche271 , der mittels der Doppelgewindeschraube28 verschiebbar ist. Durch die Keilfläche271 lässt sich die Kassette20 und damit der Schneideinsatz13 radial verschieben. Verstellkörper für die axiale und radiale Verstellung einer Kassette bzw. eines Schneideinsatzes sind grundsätzlich nach dem Stand der Technik bekannt, wobei auch andersartige Verstellkörper verwendet werden können. Die Kassette20 ist im Wesentlichen quaderförmig aufgebaut und besitzt eine schlitzförmige Nut30 , die sich, wie insbesondere aus3b erkennbar sind, relativ weit durch den Klemmkörper20 bis nahe zu dessen Rückwand31 erstreckt. Durch Aufspreizen der Nut30 wird der oberhalb der Nut30 liegende Teil201 etwa in Richtung des Pfeils32 bewegt, was zu einer entsprechenden Kippung der Schneidkante17 um einen (stark übertrieben dargestellten) Winkel α führt. Auf diese Weise kann eine Feineinstellung des Sturzes des Schneideinsatzes bzw. der Schneidkante bewirkt werden. Als Verstellelement für die Spaltbreite dient eine Doppelgewindeschraube, die in vorhandene Bohrungen in den Teilen201 und202 eingreift. Diese Doppelgewindeschraube ist als Kreuzlochschraube33 ausgebildet, deren Kopf auf einer Madenschraube34 im zusammengebauten Zustand ruht. In3a sind nur zur Demonstration Steckschlüssel35 und36 , die in die Bohrungen der Kreuzlochschraube eingesteckt sind, angedeutet. Die Kreuzlochschraube bzw. deren Kopf liegt im zusammengebauten Zustand an der Stirnfläche der Madenschraube34 an, die in einer Bohrung in der Kassette bzw. dem Teil201 eingeschraubt ist. Eine Betätigung der Kreuzlochschraube ist über die lateral zugängliche Ausnehmung37 der Kassette (siehe3a ) möglich. - Zur axialen, radialen und zur Winkelverstellung des Schneideinsatzes
12 oder13 muss bei montiertem Werkzeug zunächst die Schraube19 zum Lösen des Klemmkörpers18 betätigt werden. Hiernach lassen sich über Inbuseingriffe die Verstellschrauben26 und28 betätigen, worüber der Schneideinsatz axial und radial verschiebbar ist. Zusätzlich kann durch Drehung der Kreuzlochschraube33 der Sturz der Schneidkante, d. h. deren Winkellage, um einen beliebig wählbaren Winkel ein gestellt werden. Diese Einstellmöglichkeit ist selbstverständlich durch die gewählte Schlitzanordnung dadurch eingeschränkt, dass sich der Nutabstand entsprechend der Kassettenverformbarkeit nur limitiert verändern lässt. Nach gewählter Einstellung des Schneideinsatzes bzw. der Schneidkanten wird der Schneideinsatz durch Festziehen der Schraube19 über den Klemmkörper28 sicher fixiert. Der Schneideinsatz14 , der mittig tangential in der Peripherie15 angeordnet ist, benötigt keine Axialverstellung, so dass der dortige Schneideinsatz14 mit einer im Wesentlichen linear verlaufenden Schneidkante nur radial und hinsichtlich der Schneidkantenwinkellage verstellbar ist. - In einer bevorzugten Ausführungsform wiederholt sich die Anordnung der Schneideinsätze
12 ,13 ,14 in derselben Reihenfolge rund um einen scheibenförmigen Werkzeugkörper. -
- 11
- segmentförmiger Träger
- 12, 13, 14
- Schneideinsätze
- 15
- Peripherie
des Trägers
11 - 16
- Spannschraube
- 17
- Schneidkante
- 18
- Klemmkörper
- 19
- Doppelgewindeschraube
- 20
- Kassette
- 201, 202
- oberer und unterer Teil der Kassette
- 21
- Auflagefläche des Plattensitzes
- 22, 23
- Seitenflächen des Plattensitzes
- 24
- Gewindebohrung
- 25
- Verstellkörper zur axialen Einstellung
- 251
- Keilfläche
- 26
- Doppelgewindeschraube
- 27
- Verstellkörper zur radialen Einstellung
- 271
- Keilfläche
- 28
- Doppelgewindeschraube
- 29
- schlitzförmige Ausnehmung
- 30
- schlitzförmige
Nut der Kassette
20 - 31
- Kassettenrückwand
- 32
- Pfeil
- 33
- Kreuzlochschraube
- 34
- Madenschraube
- 35, 36
- Einsteckschlüssel
- 37
- Lateralausnehmung
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 102007013153 [0001, 0004, 0021]
- - DE 102006024880 A1 [0002]
Claims (9)
- Werkzeug zum Dreh-Dreh-Räumen oder Außenfräsen von Werkstücken, die bei der Zerspanung um ihre Längsachse rotieren, mit einem scheibenförmigen Werkzeugträger, der peripher angeordnete, jeweils mit einem Schneideinsatz (
12 ,13 ,14 ) bestückte Kassetten (20 ) aufweist, die auf einem ring- oder teilringförmigen oder segmentförmigen, lösbar entweder unmittelbar an einer Maschinenspindel oder mittelbar über einen Adapter an einer Maschinenspindel befestigten Träger (11 ) befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Kassette (20 ) einen Plattensitz mit einer Auflagefläche (21 ) und zwei Seitenflächen (22 ,23 ) als Anlageflächen für den Schneideinsatz (12 ,13 ,14 ) aufweist und über einen Verstellkörper (27 ) radial einstellbar sowie über einen Klemmkörper (18 ) fixierbar ist und dass die Kassette (20 ) parallel zur Auflagefläche (21 ) für den Schneideinsatz (12 ,13 ,14 ) eine schlitzförmige Nut (30 ) mit gegenüberliegenden Nutwänden aufweist, deren Abstand und Neigung zueinander mittels einer Verstellschraube (33 ) einstellbar ist, so dass die Winkellage der Auflagefläche (21 ) veränderbar ist. - Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Winkellage der Auflagefläche (
21 ) für den Schneideinsatz (13 ) so verstellbar ist, dass die aktive Schneidkante (17 ) in derselben Radialebene, in der sie angeordnet ist, um einen Winkel (α) verschwenkbar ist. - Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kassette (
20 ) axial verstellbar ist. - Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellkörper (
25 ,27 ) zur axialen und radialen Einstellung der Kassette (20 ) keilförmige Flächen besitzen, deren Lage über eine Verstellschraube (19 ,28 ) einstellbar ist. - Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellschrauben (
19 ,28 ) Doppelgewindeschrauben sind. - Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kassette eine vertikal zu den Nutwänden liegende und diese durchgreifende Bohrung aufweist, in der eine Doppelgewindeschraube (
33 ) angeordnet ist, die mit einem Ende an einem Anschlag anliegt, der vorzugsweise durch die Stirnseite einer Madenschraube (34 ) gebildet ist, die in einer koaxial angeordneten Bohrung in der Kassette (20 ) lösbar befestigt ist. - Werkzeug nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die die Nutwände durchgreifende Doppelgewindeschraube (
33 ) als Kreuzlochschraube ausgebildet ist, die über eine lateral zugängliche Ausnehmung (37 ) betätigbar ist. - Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kassette (
20 ) bis auf den Plattensitz (21 ,22 ,23 ) zumindest im wesentlichen quaderförmig ist und dass zur radialen Einstellung ein erster Verstellkörper (27 ) an der Basisfläche der Kassette (20 ) und, falls vorhanden, zur axialen Einstellung ein zweiter Verstellkörper (25 ) an einer Seitenfläche der Kassette (20 ) und zur Fixierung der Kassette der Klemmkörper (18 ) an einer weiteren Seitenfläche der Kassette (20 ) anliegt. - Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem scheibenförmigen Werkzeugträger in abwechselnder Reihenfolge tangential eingespannte Schneideinsätze (
12 ,13 ,14 ) lateral links, lateral rechts sowie mittig angeordnet sind.
Priority Applications (11)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE202008006375U DE202008006375U1 (de) | 2008-05-08 | 2008-05-08 | Werkzeug zum Dreh-Dreh-Räumen oder Außenfräsen von Werkstücken |
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