DE202009014789U1

DE202009014789U1 - Drehend antreibbares Schneidwerkzeug

Info

Publication number: DE202009014789U1
Application number: DE200920014789
Authority: DE
Original assignee: HOLLER DIRK
Current assignee: HOLLER DIRK
Priority date: 2009-11-02
Filing date: 2009-11-02
Publication date: 2010-02-18
Anticipated expiration: 2019-11-03

Abstract

Drehend antreibbares Schneidwerkzeug, insbesondere zum Fräsen oder Sägen, mit einem scheibenförmigen Schneidenträger, der wenigstens eine zu seinem Rand hin offene Passbohrung aufweist, wobei in der Passbohrung ein auswechselbarer Schneideinsatz festspannbar ist, der einen in die Passbohrung mit Schiebesitz spielfrei eingreifenden, zylindrischen Mittelabschnitt, an wenigstens einem Ende des Mittelabschnitts eine Schneide und im Mittelabschnitt eine Aussparung aufweist, in die eine Spannschraube eingreift, die in eine in die Wand der Passbohrung mündende, mit einem Innengewinde versehene Spannbohrung eingeschraubt ist und mit einer Stirnfläche an ihrem in Einschraubrichtung vorderen Ende gegen eine Spannfläche in der Aussparung spannbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das der Passbohrung (6) benachbarte Ende der Spannbohrung (7) einen gewindelosen zylindrischen Bohrungsabschnitt (9) hat, dessen Innendurchmesser kleiner ist als der Innendurchmesser des Innengewindes, dass das vordere Ende der Spannschraube (8) einen gewindelosen Endabschnitt hat, der einen axialen Anschlagabschnitt (14) zur Begrenzung der Einstecktiefe des Schneideinsatzes (15) bildet und dass der Endabschnitt...

Description

Die Erfindung betrifft ein drehend antreibbares Schneidwerkzeug, insbesondere zum Fräsen oder Sägen, mit einem Schneidenträger, der wenigstens eine zu seinem Rand hin offene Passbohrung aufweist, wobei in der Passbohrung ein auswechelbarer Schneideinsatz festspannbar ist, der einen in die Passbohrung mit Schiebesitz spielfrei eingreifenden, zylindrischen Mittelabschnitt, an wenigstens einem Ende des Mittelabschnitts eine Schneide und im Mittelabschnitt eine Aussparung aufweist, in die eine Spannschraube eingreift, die in eine in die Wand der Passbohrung mündende, mit einem Innengewinde versehene Spannbohrung eingeschraubt ist und mit einer Stirnfläche an ihrem in Einschraubrichtung vorderen Ende gegen eine Spannfläche in der Aussparung spannbar ist.
Bei einem aus DE 92 18 472 U1 bekannten Schneidwerkzeug der angegebenen Art weist der Mittelabschnitt des Schneideinsatzes eine Abflachung auf, die sich von einem Ende des Meißels bis zu einer durch den zylindrischen Teil des Mittelabschnitts gebildeten Anschlagfläche erstreckt. Der Halter hat einen in die Passbohrung hineinragenden Anschlagstift, an den die Anschlagfläche in axialer Richtung anlegbar ist. Die Spannfläche in der Aussparung ist zur Längsachse der Passbohrung derart geneigt, dass eine Komponente der auf den Meißel einwirkenden Spannkraft der Spannschraube gegen den Anschlagstift gerichtet ist. Bei diesem Schneidwerkzeug ist der Schneideinsatz durch die Abflachung geschwächt.
Aus DE 101 49 426 A1 ist ein drehend antreibbares Schneidwerkzeug mit einem scheibenförmigen Schneidenträger bekannt, wobei der Schneidenträger mehrere, zu seinem Rand hin offene Ausnehmungen hat, die von einander gegenüberliegenden Backen begrenzt werden. In jeder Ausnehmung ist ein auswechelbarer Schneideinsatz festspannbar, der an seinem vorderen Ende eine Schneide und an seinem hinteren Ende eine an einem Anschlag in der Ausnehmung anliegende Anschlagfläche hat. In einem Backen jeder Ausnehmung ist eine tangential zur Drehachse des Schneidenträgers ausgerichtete Spannschraube angeordnet, die gegen eine Spannfläche des Schneideinsatzes spannbar ist. Für Scheideinsätze mit zwei an entgegengesetzten Enden angeordneten Schneiden ist dieses Schneidwerkzeug nicht geeignet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schneidwerkzeug der angegebenen Art hinsichtlich Stabilität und Schneidgenauigkeit zu verbessern und eine Verwendung von Schneideinsätzen mit zwei Schneiden zu ermöglichen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das der Passbohrung benachbarte Ende der Spannbohrung einen gewindelosen zylindrischen Bohrungsabschnitt hat, dessen Innendurchmesser kleiner ist als der Innendurchmesser des Innengewindes, dass das vordere End der Spannschraube einen gewindelosen Endabschnitt hat, der einen axialen Anschlag zur Begrenzung der Einstecktiefe des Schneideinsatzes bildet, und dass der Endabschnitt einen zylindrischen Führungsabschnitt aufweist, der mit genauer Passung nahezu spielfrei in den zylindrischen Bohrungsabschnitt der Spannbohrung eingreift.
Das Schneidwerkzeug nach der Erfindung ermöglicht mit einfachen Mitteln eine sehr stabile und sehr genaue Einspannung des Schneideinsatzes im Schneidenträger. Vor allem in der Nähe des radial äußeren Endes der Passbohrung ist der Schneideinsatz auf der durch die Schnittkraft belasteten Seite vollständig an der Wand der Passbohrung abgestützt. Auch das durch die Schnittkraft hervorgerufene Drehmoment, welches bestrebt ist, den Schneideinsatz um eine zur Drehachse parallele Achse relativ zum Schneidenträger zu verdrehen, ist an der Stirnfläche der Spannschraube und bei elastischer Verformung derselben zusätzlich mit dem tiefer in der Passbohrung befindlichen Teil des zylindrischen Mittelabschnitts wirksam an dem Schneidenträger abgestützt. Der einen Axialanschlag zur Begrenzung der Einstecktiefe des Schneideinsatzes bildende Endabschnitt der Spannschraube ermöglicht die Verwendung eines Schneideinsatzes mit an entgegengesetzten Enden ausgebildeten Schneiden, wobei vorzugsweise der Schneideinsatz in Bezug auf eine zu seiner Längsachse senkrechten Symmetrieebene symmetrisch ist.. Dies hat den Vorteil, dass bei einem Schaden an der verwendeten Schneide durch Umdrehen des Schneideinsatzes das Werkzeug repariert und danach der Bearbeitungsvorgang fortgesetzt werden kann. Die exakte Führung des Endabschnitts der Spannschraube in dem zylindrischen Führungsabschnitt der Spannbohrung sorgt weiterhin für eine hochgenaue axiale Positionierung des Schneideinsatzes in beiden Einbaulagen, so dass beim Drehen des Schneideinsatzes ein Nachmessen und Nachschleifen der Schneide entfallen kann.
Erfindungsgemäß ist weiterhin vorgesehen, dass die Spannfläche in der Aussparung des Schneideinsatzes zu dessen Mittelachse in einem Winkel von 5° bis 10° derart geneigt ist, dass sich die Spannfläche mit zunehmendem Abstand von der Schneide von der Mittelachse entfernt. Zudem ist die Achse der Spannbohrung zur Achse der Passbohrung derart geneigt, dass die Spannschraube senkrecht zur Spannfläche ausgerichtet ist. Hierdurch wird ein formschlüssiges Einspannen des Schneideinsatzes gewährleistet, so dass der Schneideinsatz auch bei hohen Drehgeschwindigkeiten sicher und positionsgenau im Schneidenträger festgehalten wird.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist. Es zeigen
1 eine Seitenansicht eines Schneidwerkzeugs teilweise geschnitten,
2 einen Schneideinsatz des Schneidwerkzeugs gemäß 1,
3 eine Spannschraube des Schneidwerkzeugs gemäß 1 und
4 einen vergrößerten Ausschnitt der Einspannung eines Schneideinsatzes im Schneidwerkzeug gemäß 1.
1 zeigt einen scheibenförmigen Schneidenträger 1 mit einer zylindrischen Mantelfläche 2 und parallelen ebenen Seitenflächen 3. In der Mitte bildet der Schneidenträger 1 eine Nabe 4 mit einer zentralen Bohrung 5 für die Aufnahme einer das Schneidwerkzeug antreibenden Spindel. Radial außerhalb der Nabe 4 weist der Schneidenträger 1 in regelmäßigem Abstand neun Passbohrungen 6 auf, die sich radial nach außen erstrecken und zur Aufnahme von Schneideinsätzen bestimmt sind. Die Achsen der Passbohrungen 6 liegen in der Mittelebene des Schneidenträgers 1 und bilden mit einem Radius jeweils einen Winkel, der für die Schneidenausbildung an den Schneideinsätzen vorteilhaft ist. In der Nähe der radial äußeren Enden der Passbohrungen 6 mündet in diese jeweils eine Spannbohrung 7 zur Aufnahme einer Spannschraube 8. Die Spannbohrungen 7 verlaufen in Sekantenrichtung, wobei ihre Achsen die Achsen der Passbohrungen 6 in einem sich radial nach außen öffnenden Winkel im Bereich von 80° bis 85° kreuzen und in der Mittelebene des Schneidenträgers 1 verlaufen.
Wie insbesondere aus 4 zu ersehen, haben die Spannbohrungen 7 einen inneren, an die Passbohrung 6 angrenzenden zylindrischen Bohrungsabschnitt 9, sich daran anschließend einen mit Innengewinde versehenen Gewindeabschnitt 10 und im Bereich des äußeren Endes einen gewindelosen und im Durchmesser etwas vergrößerten Einfuhrabschnitt 11. Der Bohrungsabschnitt 9 hat einen geringfügig kleineren Innendurchmesser als der Gewindeabschnitt 10 und ist mit enger Passungstoleranz gefertigt.
Die in 3 gezeigte Spannschraube 8 weist analog zur Spannbohrung 7 einen mit Außengewinde versehenen Gewindeabschnitt 12 und einen sich daran anschließenden gewindelosen Endabschnitt auf, der mit einem zylindrischen Führungsabschnitt 13 und einem von diesem abgesetzten Anschlagabschnitt 14 versehen ist. Der Führungsabschnitt 13 und der Anschlagabschnitt 14 sind mit enger Durchmessertoleranz gefertigt. Der Außendurchmesser des Führungsabschnitts 13 ist an den Innendurchmesser des Bohrungsabschnitts 9 angepasst und so bemessen, dass der Führungsabschnitt 13 spielfrei in den Bohrungsabschnitt 9 der Spannbohrung 7 eingreift. Der Durchmesser des Anschlagabschnitts 14 ist deutlich kleiner als der Durchmesser des Führungsabschnitts 13, damit der Bohrungsabschnitt 9 beim Herausschrauben der Spannschraube 8 nicht durch den Anschlagabschnitts 14 beschädigt werden kann, wenn dieser infolge fehlerhafter Handhabung verformt ist.
2 zeigt einen für das Einsetzen in den Schneidenträger 1 bestimmten Schneideinsatz 15. Der Schneideinsatz 15 weist einen zylindrischen Mittelabschnitt 16 auf, dessen Mantelfläche maßgenau geschliffen ist. Der Außendurchmesser des Mittelabschnitts 16 ist an den Innendurchmesser der Passbohrung 6 derart angepasst, dass zwischen Passbohrung 6 und Mantelfläche ein spielfreier Schiebesitz gebildet wird. Beiderseits des Mittelabschnitts 16 sind Schneiden 17 mit einer Spanfläche 18 ausgebildet. Die Schneiden 17 sind in Bezug auf die Mitte des Schneideinsatzes 15 vollkommen symmetrisch, so dass eine Schneide durch Umsetzen des Schneideinsatzes die andere ersetzen kann. Auf der gleichen Seite, auf der die Spanflächen 18 liegen, ist der Mittelabschnitt 16 mit einer mittigen Aussparung 19 versehen, die eine dachförmige Bodenfläche hat, welche zwei symmetrisch und in einem Winkel zueinander angeordnete ebene Spannflächen 20 bildet. In axialer Richtung wird die Aussparung durch symmetrische Anschlagflächen 21 begrenzt, die im rechten Winkel zu den Spannflächen 20 verlaufen. Der Abstand zwischen den Schneiden 17 und den ihnen benachbarten Anschlagflächen 21 ist jeweils gleich.
4 zeigt, wie ein Schneideinsatz 15 im Schneidenträger 1 eingespannt ist. Eine Schneide 17 und der Mittelabschnitt 16 befinden sich hierbei vollständig innerhalb der Passbohrung 6. Die andere Schneide 17 ragt aus der Passbohrung 6 heraus. Die ebene Stirnfläche der Spannschraube 8 ist gegen eine Spannfläche 20 gespannt und die dieser benachbarte Anschlagfläche 21 liegt an einem Anschlagabschnitt 14 der Spannschraube 8 an. Auf diese Weise wird der Schneideinsatz 15 in axialer Richtung und gegen Drehung in der Passbohrung 6 fixiert. Die genaue Führung des Führungsabschnitts 13 der Spannschraube 8 in dem Bohrungsabschnitt 9 der Spannbohrung 7 gewährleistet eine genaue Einhaltung der vorgegebenen Axialposition des Schneideinsatzes. Aufgrund der hohen Genauigkeit der axialen Schneidenposition, die auch unter Belastung bei spanabhebender Bearbeitung bestehen bleibt, eignet sich das Schneidwerkzeug besonders zur Herstellung von Materialproben, beispielsweise zum Fräsen von Kerbschlagproben.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 9218472 U1 [0002]
- DE 10149426 A1 [0003]

Claims

Drehend antreibbares Schneidwerkzeug, insbesondere zum Fräsen oder Sägen, mit einem scheibenförmigen Schneidenträger, der wenigstens eine zu seinem Rand hin offene Passbohrung aufweist, wobei in der Passbohrung ein auswechselbarer Schneideinsatz festspannbar ist, der einen in die Passbohrung mit Schiebesitz spielfrei eingreifenden, zylindrischen Mittelabschnitt, an wenigstens einem Ende des Mittelabschnitts eine Schneide und im Mittelabschnitt eine Aussparung aufweist, in die eine Spannschraube eingreift, die in eine in die Wand der Passbohrung mündende, mit einem Innengewinde versehene Spannbohrung eingeschraubt ist und mit einer Stirnfläche an ihrem in Einschraubrichtung vorderen Ende gegen eine Spannfläche in der Aussparung spannbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das der Passbohrung (6) benachbarte Ende der Spannbohrung (7) einen gewindelosen zylindrischen Bohrungsabschnitt (9) hat, dessen Innendurchmesser kleiner ist als der Innendurchmesser des Innengewindes, dass das vordere Ende der Spannschraube (8) einen gewindelosen Endabschnitt hat, der einen axialen Anschlagabschnitt (14) zur Begrenzung der Einstecktiefe des Schneideinsatzes (15) bildet und dass der Endabschnitt einen zylindrischen Führungsabschnitt (13) aufweist, der mit genauer Passung nahezu spielfrei in den zylindrischen Bohrungsabschnitt (9) der Spannbohrung (7) eingreift.
Schneidwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlagabschnitt (14) der Spannschraube (8) zylindrisch ist und einen kleineren Durchmessers aufweist als der Führungsabschnitt (13).
Schneidwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse der Spannbohrung (7) die Achse der Passbohrung (6) in einem Winkel kleiner 90°, insbesondere in einem Winkel von 80° bis 85°, kreuzt, wobei der Winkel sich zur Außenseite des Schneidwerkzeugs hin öffnet.
Schneidwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsen der Passbohrung (6) und der Spannbohrung (7) in einer gemeinsamen Rotationsebene des Schneidenträgers (1) liegen.
Schneidwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannfläche (20) in der Aussparung (19) des Schneideinsatzes (15) zu dessen Mittelachse in einem Winkel von 5° bis 10° derart geneigt ist, dass sich die Spannfläche (20) mit zunehmendem Abstand von der Schneide (17) von der Mittelachse entfernt.
Schneidwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneideinsatz (15) an beiden Enden jeweils eine Schneide (17) hat und in Bezug auf eine zu seiner Längsachse senkrechte Symmetrieebene symmetrisch ist.