DE2302305C3 - Werkzeughalter zur Aufnahme eines Werkzeugs der spanabhebenden Bearbeitung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Werkzeughalter der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beschriebenen Art.

Bei einem bekannten Werkzeughalter der vorstehend genannten Art ist die Ausnehmung mit Bezug auf die Längserstreckung der Nut im mittleren Nutbereich

so angeordnet und erstreckt sich über die gesamte Höhe der Nutseitenwand (GB-PS 1123 645). Die einander gegenüberliegenden, vom Klemmkörper beaufschlagten Wände der Ausnehmung in der Nutseitenwand und des Werkzeugs stehen in einem spitzen, sich in Richtung auf den Nutgrund schließenden Winkel zueinander (F i g. 2). Der Klemmkörper ist von einer Schraube durchsetzt, die mit ihrem Gewinde in eine Gewindebohrung am Halter eingreift und mittels derer der Klemmkörper in Richtung auf den Nutgrund spannbar

fco ist. Diese Spannbewegung bewirkt eine Verkeilung des Werkzeugs innerhalb der Nut gegen die dem Klemmkörper gegenüberliegende Nutseitenwand. Eine Verspannung auch gegenüber dem Nutgrund ist indessen nicht möglich. Beim Spannen des Werkzeugs muß also

b5 jeweils darauf geachtet werden, daß dieses auch mit seiner unteren Seitenfläche an der Nutgrundfläche anliegt. Nur so kann gewährleistet werden, daß das Werkzeug sowohl an der dem Klemmkörper gegen-

überliegenden Nutseitenwand als auch an der Nutgrundfläche satt anliegt und somit eine vorbestimmte Sollage innerhalb der Nut einnimmt Die Durchdringung des Klemmkörpers durch eine mit dem Halter verschraubbare Spannschraube erfordert eine im Querschnitt verhältnismäßig große Ausbildung der Ausnehmung, durch die der Querschnitt des Halters geschwächt wird. Dies bedeutet z. B. bei Rundlaufwerkzeugen geringen Durchmessers eine erhebliche Schwächung des Ha.'terquerschnittes und damit eine Beschränkung hinsichtlich der Anzahl der am Halter befestigbaren Werkzeuge.

Es ist weiterhin bekannt, innerhalb von Bohrungen an einem Halter verschiebbare Werkzeuge dadurch in beliebigen Stellungen mit Bezug auf die Bohrungslängsrichtung festzulegen, daß das Werkzeug innerhalb der Bohrung durch einen Klemmkörper verkeilt wird.

Der Klemmkörper ist zwischen einem Sektor der Bohrungswandung und einer Oberfläche des Werkzeugs wirksam, wobei die von dem Klemmkörper beaufschlagten Flächen von Bohrungswandung und Werkzeug einen spitzen, sich in Anzugsrichtung des Klemmkörpers schließenden Winkel bilden (DD-PS 21 678).

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, einen Werkzeughalter mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 so auszubilden, daß das Werkzeug zwangsläufig in festgelegtem Zustand die gewünschte Sollstellung innerhalb der Nut einnimmt derart, daß es satt sowohl an der vom jo Klemmkörper nicht beaufschlagten Nutseitenwanci als auch an der zur Nutseitenwand insbesondere in einem rechten Winkel stehenden Nutgrundfläche anliegt. Diese Aufgabe wird durch das Kennzeichen des Patentanspruchs 1 gelöst. j5

Die Lösung der vorgenannten Aufgabe hat den weiteren Vorteil, daß der Querschnitt des Halters nur eine minimale Beeinträchtigung erfährt, so daß die Anordnung der Hinterschneidung kein ins Gewicht fallendes Hindernis für die Anordnung einer möglichst großen Anzahl von Werkzeugen an einem Halter bestimmten Querschnitts darstellt. Weiterhin wird durch die Erfindung nicht nur eine kraft- sondern auch eine formschlüssige Festlegung des Werkzeugs in der Nut des Halters gewährleistet. Schließlich bedeutet die r> Anordnung von Klemmkörper und Verstellmittel im Werkzeug, daß die am Halter für die Anwendung der Erfindung vorzunehmenden Bearbeitungsvorgänge sehr einfach und unkompliziert ausführbar sind, während die insoweit aufwendiger herzustellenden Werkzeuge weitestgehend in einer Serienfertigung herstellbar sind, während der Halter ein Individualteil darstellt. Die Verspannung des Werkzeugs gegenüber zwei Nutwänden sorgt darüber hinaus für eine schwingungssichere Halterung.

Durch das Kennzeichen des Patentanspruchs 2 ist dafür gesorgt, daß insbesondere der im Betrieb auftretende Hauptschnittdruck und der Vorschubdruck die Verstell- bzw. Festlegungsmittel nicht zusätzlich beanspruchen. bo

Das Kennzeichen des Patentanspruchs 5 bewirkt, daß der Schaft des Werkzeugs bei der Festlegung mittig in den Winkel zwischen Nutgrundfläche und der der Anlagefläche gegenüberliegenden Nutseitenfläche hineingedrückt wird. Die Anlage an diesen beiden Flächen w erfolgt mit etwa gleich großen Druckkomponenten, was eine orts- und schwingungsfeste Halterung begünstigt.

Durch das Kennzeichen des Patentanspruchs 9 wird zusätzlich auch eine in Nutenlängsrichtüng wirksame Formschlußverbindung geschaffen, die die weiterhin stufenlose Verschiebbarkeit des Werkzeugs in Nutlängsrichtung bei gelöstem Klemmkörper nicht behindert.

Der Gegenstand der Erfindung wird anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 die Seitenansicht eines den Halter darstellenden Schaftes eines Ausdrehwerkzeughalters mit in einer Nut festgelegtem Werkzeug;

Fig.2 einen Schnitt entsprechend der Linie H-II in Fig. 1;

F i g. 3 eine teilweise geschnittene Draufsicht auf das Schaftende eines gegenüber Fig.) modifiziert ausgebildeten Ausdrehwerkzeughalters;

F i g. 4 eine Explosivdarsteliung der an den Werkzeugen gemäß Fig. 1—3 vorgesehenen Festlegungsmittel (teilweise im Schnitt);

Fig.5 einen Teilausschnitt entsprechend der Linie V-V durch die Klemmfläche des in F i g. 4 dargestellten Klemmkörpers.

F i g. 6 einen Querschnitt durch eine Abwandlung der Festlegungsmittel des Werkzeugs.

Der Schaft 1 eines Ausdrehwerkzeughalters ist in seinem Umfangsbereich mit mindestens einer parallel zur Werkzeugachse 2 verlaufenden Nut 3 versehen. Der Nutquerschnitt ist im wesentlichen rechteckig (Fig. 2). Über das rechteckige Nutprofil steht im Bereich der Nutseitenwandung 4 eine Hinterschneidung 5 hinaus. Die mit Bezug auf den Schaftumfang äußere Begrenzungswand der Hinterschneidung 5 ist als Anlagefläche 6 ausgebildet. Sie steht in einem Winkel 7 von etwa 45° zur Nutgrundfläche 8. Die der Hinterschneidung 5 gegenüberliegende Nutseitenfläche ist mit 9 bezeichnet.

Innerhalb der Nut 3 im Schaft ! ist das Werkzeug 10 (Einzelträger) längsverschiebbar angeordnet, das an seinem vorderen Ende einen Schneidkörper 11 aufweist.

Der Schaft 12 des Werkzeugs 10 weist in seinem der Nutseitenwandung 4 entgegenstehenden Flächenbereich eine Ausnehmung 13 auf. Innerhalb der Ausnehmung 13 ist ein Klemmkörper 14 gelagert. Der Klemmkörper 14 ist in Pfeilrichtung 15 seitlich aus der Ausnehmung 13 heraus und in diese inein verschiebbar. In seinem aus der Ausnehmung 13 vorstehenden Bereich ist der Klemmkörpei 14 mit einer abgeschrägten Druckfläche 16 versehen, die im wesentlichen parallel zu der Anlagefläche 6 der Hinterschneidung 5 im Schaft 1 verläuft. Die beiden Deckflächen 17 der Ausnehmung 13 verlaufen parallel zueinander und lotrecht zu den Nutseitenwandungen 4,9. Dementsprechend ist die Verschiebungsrichtung des Klemmkörpers 14 ebenfalls lotrecht zu den Nutseitenwandungen 4, 9 ausgerichtet.

Die Druckfläche 16 ist durch eine Raspelhiebriffelung aufgerauht. Die zur Oberfläche 18 der Druckfläche 16 etwa lotrecht stehenden Flanken 19 der Zähne der Raspelhiebriffelung sind so angeordnet, daß sie auf die dem Schneidkörper 11 zugewandte Seite des Schaftes 12 zu liegen kommen. Der dem Schneidkörper 11 zugewandten Seite entspricht in F i g. 4 das Ende 20 des Schaftes 12.

Das Verstellmittel für das Werkzeug ist durch eine Schraube 21 gebildet, die mit einem Gewindeteil 22 in ein Innengewinde 23 am Schaft 12 eingeschraubt ist. Zwischen Kopf- und Gewindeteil 22 ist die Schraube 21 mit einem Konusteil 24 versehen. Auf der der Druckfläche 16 abcewandten Seite weist der Klemm-

körper J4 eine dem Konusteil 24 entsprechende Innenkonustuiinäche 25 zur Anlage des Konusteils 24 auf. Um bei eingeschraubter Schraube 21 den Klemmkörper 14 unverlierbar zu halten, ist ein Ringbüge! 26 zum Umfassen der Schraube 21 mit seinen Enden im lindbereich der Innenkoniisteilflächen befestigt. Auf uiese Weise umfaßt der Klemmkörper den Schraubenmantel mit Spiel. Die Innenkonusteilfläche 25 ist mit Bezug auf die Längsrichtung 27 des Klemmkörpers 14 mittig an diesem angebracht. Die dem Angriffsbereich der Schraube 21 benachbarten Seitenflächen 28, 29 des Klemmkörpers 14 sind halbkreisförmig um eine parallel zur Schrauben achse etwa durch die Druckfläche 16 gelegte Achse 30 gebogen ausgebildet. Die den Seitenflächen 28, 29 gegenüberliegenden Flächen 3!, 32 der Ausnehmung v/eisen eine entsprechende Gestaltung auf. Die Schraube 21 ragt mit ihrem Kopf auf der freien Deckfläche 31 des Schaftes 12 nach oben heraus.

Durch ein Einschrauben der Schraube 21 in den Schaft 12 legt sich der Konusteil 24 an die Innenkonusteilfläche 25 des Klemmkörpers 14 und übt einen Druck auf diesen aus. Dadurch wird der Klemmkörper 14 in Pfeilrichtung 15 nach außen gedrängt. Dabei legt sich die Druckfläche 17 des Klemmkörpers 14 an die Anlagefläche 6 der Hinterschneidung 5 an, der die zugeordnete Nutseitenwandung in zwei jeweils etwa gleich große Wandungsflächenbereiche unterteilt, wodurch sich die Hinterschneidung 5 also gewissermaßen in halber Höhe der Nutseitenwandung 4 befindet. Die Zähne der Raspe! hiebriffelung dringen dabei in die Oberfläche der Anlagefläche 6 ein und sorgen für eine Formschlußverbindung.

Der von der Schraube 21 auf den Klemmkörper 14 ausgeübte Anpreßdruck führt durch die Ausrichtung dei Druckfläche 16 bzw. der Anlagefläche 6 zu einei Reikiiorisdruckkompunente 33, deren Richtung ciw.· der Richtung der Winkelhalbierenden zwischen Nut· grundfläche 8 und Nutseitenfläche 9 entspricht. Die Druckkomponente stellt sich dadurch etwa in zwei gleiche TeiMruckkomponenten 34, 3*5 auf die die Nulseitenfläche 9 und die Nutgrundfläche 8 lotrechi beaufschlagen

Durch Lösung der Schraube 21 wird der Druck zwirnen Druckfläche 16 und Anlagefläche 6 gelockert Die Festlegung wird gelöst. Das Werkzeug 10 kann innerhalb der Nut 3 längsverschoben bzw. aus diesel herausgenommen werden. Bei der Ausführungsforrr gemäß Fig. 6 is', ein Klemmkörper 36 mit irr wesentlichen rechteckiger Ouerschniltsform vorlese' hen. Die die Anlagefläche 6 beaufschlagende Anpreßflä ehe 37 kann analog der Druckfläche 16 mit einei Raspelhiebriffelung versehen sein. Der Klemmkörpei 36 wird von seiner Rückseite her durch ein Druckstock 38 über etwa parallel zur Anlagefläche 6 verlaufende Druckflächen 39,40 beaufschlagt. Das Druckstück 38 isl im Werkzeug 10 in Pfeilrichtung 41 verschiebbar geführt. Die Mittellängsachse 42 der Verschiebungsrich· tung 41 steht in einem spitzen Winkel 43 zur Verschiebungsrichtung 44 des K.lemmkörpers 36.

In das Druckstück 38 greift die Schraube 45 mit ihrem Gewindeende ein. Mit ihrem Kopf stützt sich die Schraube 45 an dem Bund 46 im Werkzeug 10 ab. Durch

jo ein Anziehen der Schraube 45 wird das Druckstück 38 mit Bezug auf Fig.6 nach oben gezogen. Dabei wird der Klemmkörper 36 über die Druckflächen 39, 40 in Pfeilrichtung 44 nach außen gegen die Anlagefläche 6 der Nut im Schaft 1 gepreßt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (15)

Patentansprüche:

1. Werkzeughalter zur Aufnahme eines Werkzeugs der spanabhebenden Bearbeitung, das innerhalb einer seinem Schaftquerschnitt entsprechenden Nut eines Halters verschiebbar und mittels eines in einer Ausnehmung zwischen Schneidwerkzeug und einer Nutseitenwand des Halters anliegenden und durch ein Verstellmittel verkeilbaren Klemmkörpers festlegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine (4) der Nutseitenwände (4,9) mit einer sich im wesentlichen über die Nutlänge erstreckenden Hinterschneidung (5) zur Bildung einer in spitzen Winkeln (7; 43) zur Nutgrur.dfläche (8) und zur gegenüberliegenden Nutseitenfläche (9) stehenden Anlagefläche (6) versehen ist derart, daß die Flächen (6, 8, 9) wie die Seiten eines Dreiecks zueinander stehen, und daß der Klemmkörper (14; 36) innerhalb des Schaftes (12) des Werkzeugs (10) gegen die Anlagefläche (6) verschiebbar geführt und in Verschieberichtung (15; 44) von dem ebenfalls innerhalb des Schaftes (12) des Werkzeugs (10) angeordneten Verstellmittel (Schrauben 21; 45) beaufschlagt ist.

2. Werkzeughalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlagefläche (6) derjenigen Nutseitenwand (4) zugeordnet ist, die im Betrieb von keiner der auf das Werkzeug einwirkenden Schnittdruckkomponenten beaufschlagt wird.

3. Werkzeughalter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Nutquerschnitt rechteckig ist und daß die Anlagefläche (6) sich als über das Nutprofil hinausstehende Hinterschneidung (5) nur über einen Teil der Nuttiefe erstreckt.

4. Werkzeughalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hinterschneidung (5) die zugeordnete Nutseitenwand (4) in zwei jeweils etwa gleich große Wandflächenbereiche unterteilt.

5. Werkzeughalter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlagefläche (6) in einem Winkel von etwa 45° zur Nutgrundfläche (8) und zu den Nutseitenflächen (4,9) steht.

6. Werkzeughalter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschieberichtung des Klemmkörper (14) im Werkzeugträger lotrecht zu den Nutseitenwänden (4,9) verläuft und daß die die Anlagefläche (6) beaufschlagende Druckfläche (16) des Klemmkörpers (14) eine Schrägfläche ist.

7. Werkzeughalter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschieberichtung (44) des Klemmkörpers (36) im Werkzeug (10) etwa lotrecht zu der Anlagefläche (6) verläuft und der Klemmkörper von seiner Rückseite her durch ein Druckstück (38) über etwa parallel zur Anlagefläche (6) verlaufende Druckflächen (39, 40) beaufschlagt ist, wobei das Druckstück im Werkzeug (10) in einer im spitzen Winkel (43) zur Verschieberichtung (44) des Klemmkörpers verlaufenden Richtung (41) geführt und in dieser Richtung durch ein Verstellmittel beaufschlagt ist.

8. Werkzeughalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstellmittel eine in Verstellrichtung verlaufende Schraube (45) ist und die Schraube sich mit ihrem Kopf an einem Bund (46)

im Werkzeug (10) abstützt und mit ihrem Gewinde in das Druckstück hineinragt

9. Werkzeughalter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfläche (16,37) mit vorspringenden Spitzen zum formschlüssigen Eindringen in die Anlagefläche versehen ist.

10. Werkzeughalter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitzen die Zähne einer auf die Druckfläche (16) aufgebrachten Raspel hi ebriffelung sind.

11. Werkzeughalter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstellmittel eine in den Schaft (12) eingeschraubte Schraube (21) mit einem den Klemmkörper (14) in Verschiebungsrichtung beaufschlagenden Konusteil (24) ist

12. Werkzeughalter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmkörper (14) den Schraubenmantel mit Spiel umfaßt

13. Werkzeughalter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraube (21) mit Bezug auf die Längsrichtung des Klemmkörpers (14) mittig an diesem angreift

14. Werkzeughalter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Angriffsbereich der Schraube (21) benachbarten Seitenflächen (28, 29) des Klemmkörpers (14) halbkreisförmig um eine parallel zur Schraubenachse etwa durch die Druckfläche (16) gelegte Achse (30) gebogen ausgebildet sind und die Ausnehmung (13) im Schaft (12) zur Aufnahme des Klemmkörpers (14) eine dieser Ausbildung gegenüber negative Gestaltung aufweist.

15. Werkzeughalter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraube (21, 45) mit ihrem Kopf aus der freien Deckfläche (31) des Werkzeugs (10) herausragt.