DE2433413C3

DE2433413C3 - Schneidwerkzeug für die spanabhebende Bearbeitung

Info

Publication number: DE2433413C3
Application number: DE2433413A
Authority: DE
Inventors: George G. New Alexandria Barkley; Kenneth L. Greenburg Niebauer; Edward L. Crabtree Sorice
Original assignee: Kennametal Inc
Current assignee: Kennametal Inc
Priority date: 1973-11-15
Filing date: 1974-07-11
Publication date: 1978-10-26
Also published as: DE2433413A1; GB1429424A; DE2433413B2; US3837058A; CA995886A

Description

Die Erfindung betrifft ein Schneidwerkzeug für die spanabhebende Bearbeitung mit einem in einer Ausnehmung des Halters angeordneten, eine Mittelbohrung aufweisenden Schneideinsatz, in die ein in den Halter eingesetzter Zentrierzv^pfen eingreift, und mit einer durch eine Spannschraube festklemmbaren Spannpratze, die mit Vorsprüngen an der Oberfläche und einer Seitenfläche des Schneideinsatzes anliegt und deren rückwärtiges, abgerundetes Ende mit einer zum Zentrierzapfen geneigten Abstützfläche des Halters zusammenwirkt.

Ein solches Schneidwerkzeug, bei dem zur Befestigung des Schneideinsatzes ein Zentrierzapfen und eine Spannpratze vorgesehen sind, ist bereits aus der US-PS 34 88 823 bekannt. Mittels des Zentrierzapfens soll der Schneideinsatz in erster Linie möglichst genau in der Ausnehmung des Halters lokalisiert werden, die Spannpratze soll den Schneideinsatz fester und sicherer in der Ausnehmung des Halters festhalten. Die Spannpratze wirkt dabei nicht nur auf die Oberfläche, sondern auch auf die ihr zugekehrte Seitenfläche des Schneideinsatzes. Wird nun die gegenüber den Zentrierzapfen entsprechend geneigte Spannschraube angezogen, so drückt die Spannpratze also nicht nur auf die Oberfläche des Schneideinsatzes, sondern auch gegen die rückwärtige Seitenfläche und preßt damit damit den Schneideinsatz gegen den Zentrierbolzen an.

Bei dem vorbekannten Schneidwerkzeug wirkt jedoch, die Spannpratze entweder zu stark auf die Oberfläche oder auf die Seitenfläche des Schneideinsatzes; wogen der starren Ausbildung der Spannpratze sind die ain der Oberfläche und der Stirnfläche des Schneideinsatzes zur Einwirkung gelangenden Kräfte unkontrolliert, ihr Verhältnis zueinander ist dem Zufall Überlassen.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Schneidwerkzeug dieser Art so auszubilden, daß sich beim Festspannen der Spannpratze ein vorbestimmtes Verhältnis der auf die Oberfläche und der auf die Seitenfläche des Schneideinsatzes wirkenden Kräfte einstellt, so daß also der Schneideinsatz ausreichend fest gegen die Bodenfläche der Ausnehmung und aber auch ausreichend fest gegen den Zentrierzapfen angedrückt wird. Die Lösung dieser Aufgabe besteht gemäß der Erfindung darin, daß die Spannpratze an ihrem mit der geneigten Abstützfläche am Halter zusammenwirkenden Ende durch einen von der Bodenfläche her sich erstreckenden Schlitz federnd ausgebildet ist Durch diese Ausbildung ist also der Schneideinsatz genau in der Ausnehmung lokalisiert und sicher festgehalten, der Zentrierzapfen wird nicht überlastet Durch die Begrenzung der radialen Andruckkraft gegen den Zentrierzapfen wird auch eine sonst zu befürchtende Aufweitung der Mittelbohrung durch Abnutzung und Dehnung vermieden, wodurch auch eine sonst eintretende Herabsetzung dieser radialen Andruckkraft gegen den Zapfen vermieden ist Dank der federnden Ausbildung der Spannpratze werden diese relativ geringen, durch Verschleiß und Verformung verursachten Maßänderungen ausgeglichen, so daß die erwünschte ursprüngliche Kraftverteilung erhalten bleibt.

Um diese möglichst gleichmäßige, vorbestimmte Krafteinwirkung zu verbessern, liegt die Spannpratze vorteilhaft mit zwei jeweils auf etwa der Hälfte zwischen der Längsm'tfiellinie und jeweils einer Ecke des Schneideinsatztes angeordneten Vorsprüngen, an der ihr zugekehrten Seitenfläche des Schneideinsatzes an. Die horizontale Kraft greift also an zwei Stellen symmetrisch zu dem Zentrierzapfen an.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 eine Draufsicht auf ein Schneidwerkzeug gemäß der Erfindung,

F i g. 2 eine Seitenansicht des Werkzeugs nach Fig. 1, wobei der Schaft herausgebrochen dargestellt ist,

F i g. 3 eine Stirnansicht des Werkzeugs nach F i g. 1 und 2,

Fig.4 einen Längsschnitt längs der Linie IV-IV in Fig. !,vergrößert,

F i g. 5 einen horizontalen Teilschnitt nach der Linie V-V in F i g. 4,

Fig.6 in Seitenansicht eine Spannpratze in einer geänderten Ausführungsform,

F i g. 7 im Längsschnitt eine Werkzeuganordnung mit einer Spannpratze in einer weiteren geänderten Ausführungsform.

Das Werkzeug naoi Fig. 1 bis 6 weist einen im

so Querschnitt rechteckigen Halter 10 auf und hat am vorderen Ende eine Ausnehmung zur Aufnahme eines Schneideinsatzes 34, die eine Auflagefläche 12 und eine nach oben hochstehende Rückwand 14 hat. Der Halter läuft an seinem vorderen Ende keilförmig in eine im wesentlichen vertikale Kante 16 aus, so daß das dargestellte Werkzeug in erster Linie zum Schneiden von dreieckigen Profilen, insbesondere Gewinden vorgesehen ist. Durch entsprechende Formung des vorderen Endes können auch andere Pfofile vorgesehen sein.

Der Halter 10 weist ferner hinter der Ausnehmung für den Schneideinsatz eine weitere Aussparung 18 auf, die an ihrer rückwärtigen Seite mit einer geneigten Abstützfläche 20 zur Oberseite des Halters 10 hin

hi ansteigt. Zwischen der Auflagefläche 12 und dem Boden der Aussparung 18 ist eine Stufe vorgesehen.

Der Schneideinsatz 34 kann unmittelbar in die Ausnehmung eingelegt werden, vorteilhaft wird jedoch

eine Unterlageplatte 22 zwischengefügt, die aus verschleißfestem Material besteht und einen Schutz zwischen Schneideinsatz und Halter darstellt und dem Schneideinsatz eine glatte Auflagefläche bietet

Die Unterlageplatte 22 ruht auf der Auflagefläche 12 der Ausnehmung und liegt dicht an der Rückwand 14 der Tasche an. Sie wird in dieser Lage von einem Zentrierzapfen 24 gehalten, der in eine Gewindebohrung 26 am Halter senkrecht zur Auflagefläche 12 eingeschraubt ist. Ein Flansch 28 am Zentrierzapfen 24 ist von einer Einsenkung der Unterlageplaue 22 aufgenommen, so daß diese in der Ausnehmung festgeklemmt ist. Oberhalb des Flansches 28 weist der Zentrierzapfen einen zylindrischen Teil 30 auf, der in eine Zentrierbohrung 32 am Schneideinsatz eingreift. Der Schneideinsatz 34 ist größer als die Unterlagenplatte 22 und steht also über, wie F i g. 2 und 4 zeigen.

Rückwärtig von der Gewindebohrung 26 und vorzugsweise parallel zu dieser ist eine weitere Gewindebohrung 36 für eine Klemmschraube 38 mit konischem Kopf 40 vorgesehen, der in eine entsprechend konische Einsenkung 42 an einer Spannpratze 44 eingreift. Diese Spannpratze 44 ist im wesentlichen blockförmig und ist vorne mit einer Lippe 46 versehen, die den Schneideinsatz 34 übergreift und den Schneideinsatz zwischen seiner rückwärtigen Seitenfläche und der Zentrierbohrung 32 beaufschlagt. Die Spannpratze 44 hat im seitlichen Abstand voneinander zwei abgerundete Vorsprünge 48, die in der Spannstellung etwa auf halber Höhe des Schneideinsatzes 34 an diesem anliegen. Der seitliche Abstand der Vorsprünge 48 ist in F i g. 5 ersichtlich, der man ferner entnimmt, daß die Vorsprünge 48 den Schneideinsatz etwa auf der Hälfte zwischen der Längsmittellinie des Schneideinsatzes und jeweils einer der beiden seitlichen Ecken berühren.

Das rückwärtige Ende der Spannpratze 44 liegt mit einem abgerundeten Ende 50 an der geneigten Abstützfläche 20 an. Das abgerundete Ende 50 ist durch einen Schlitz 52 etwas federnd gemacht, der sich von der Bodenfläche der Spannpratze im Abstand und etwa parallel zu der Rückseite nach oben erstreckt. Vorzugsweise ist eine Druckfeder 54 zwischen der Spannpratze 44 und dem Halter eingesetzt, so daß die Spannpratze beim Lösen abgehoben wird, was das Auswechseln oder Umwechseln des S.'hneideinsatzes erleichtert. Statt der Feder 54 könnte auch ein Federring vorgesehen sein.

Zur Inbetriebnahme wird bei gelöster Spannpratze zunächst ein Schneideinsatz eingelegt, wobei der zylindrische Teil 30 des Zenlrierzapfens 24 in die Zentrierbohrung 32 des Schneideinsatzes eingreift. Sodann wird die Spannpratze 44 aufgesetzt und die Klemmschraube 38 angezogen. Bei der Abwärtsbewegung der Spannpratze gleitet das rückwärtige Ende 50 längs der geneigten Abstützfläche 20, wobei die Lippe 46 der Spannpratze und die Vorsprünge 48 in festem Kontakt mit dem Schneideinsatz 34 gelangen, wobei der Schneideinsatz nach unten und gegen den zylindrischen Teil 30 des Zentrierzapfens 24 angedrückt wird.

Der Zentrierzapfen 24 legt den Schneideinsatz 34 nach vorne hin fest, während die Vorsprünge 48 in Verbindung mit der geneigten Abstützfläche 20 die Winkelstellung des Schneideinsatzes gegenüber der Achse des Zenlrierzapfens bestimmen, so daß die Spannpratze 44 eine wirksame Festlegung des Schneideinsatzes 34 am Halter 10 bewirkt, wobei die Spannpratze besonders wirksam dank des durch den Schlitz 52 abgefederten abgerundeten Endes 50 ist. Die Lippe 46, welches die Oberseite des Schneideinsatzes beaufschlagt ist relativ klein, so daß nur eine relativ begrenzte Kontaktfläche vorliegt, die aber andererseits groß genug ist, daß die Flächenpressung innerhalb erlaubter Grenzen bleibt. Auch ist die Anlagefläche zwischen den Vorsprüngen 48 und dem '.Schneideinsatz groß genug, um zu hohe Flächenpressungen zu vermeiden.

Vorteilhaft ist der Schneideinsatz 34 nach unten :;m einen Winkel B von ca. 6 bis 7° verschwenkt (Fig. 2). Danach kann der Schneideinsatz nach einer Seite um einen Winkel C von ebenfalls etwa 6 oder 7° verschwenkt sein (Fig.3). Des weiteren kann die Längsmittelachse des Schneideinsatzes 34 gegenüber der Längsmittelachse des Halters 10 um einen Winkel A von beispielsweise 2 oder 3° verschwenkt sein. Diese Neigungen und Verschwenkungen des Schneideinsatzes bewirken die erforderlichen Schnittbedingungen, so daß der Schneideinsatz die zutreffenden Freiwinkel beim Einsatz aufweist.

F i g. 6 zeigt eine Spannpratze 60 ähnlich der in F i g. 1 bis 5. Sie ist in den Abmessungen etwas kleiner, und die Andrücklippe flacher, d. h. der Winkel zwischen der Vertikalen und der Lippe ist größer. Die Spannpratze nach Fig.6 kann bei (insbesondere nach oben) beeng'en Raumverhältnissen eingesetzt werden.

Die Spannpratze nach Fig. 7, welche entweder der Spannpratze 44 in Fig.4 oder der Spannpratze 60 in Fig. 6 entsprechen kann, ist so konstruiert, daß die benachbarte Schneidkante 62 des Schneide-nsatzes frei liegt bzw. frei in eine Ausnehmung der Spannpratze hineinragt, so daß die Schneidkante nicht beschädigt wird. Fig. 7 zeigt auch deutlich die relativ kleine Kontaktfläche zwischen der Lippe 46 und dem Schneideinsatz 34. Die Bezugszeichen sind in F i g. 7 dieselben wie in Fig.4. In vollen Linien ist die Spannpratze 44 nach Fig.4 und gestrichelt die Spannpratze 60 nach F i g. 6 gezeichnet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1, Schneidwerkzeug für die spanabhebende Bearbeitung mit einem in einer Ausnehmung des Halters angeordneten, eine Mittelbohrung aufweisenden Schneideinsatz, in die ein in den Halter eingesetzter Zentrierzapfen eingreift, und mit einer durch eine Spannschraube festklemrnbaren Spannpratze, die mit Vorsprüngen an der Oberfläche und einer Seitenfläche des Schneideinsatzes anliegt und deren rückwärtiges, abgerundetes Ende mit einer zum Zentrierzapfen geneigten Abstützfläche des Halters zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannpratze (44) an ihrem mit der geneigten Abstützfläche am Halter zusammenwirkenden Ende (50) durch einen von der Bodenfläche her sich erstreckenden Schlitz (52) federnd ausgebildet ist
2. Schneidwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannpratze (44) mit zwei jeweils auf der Hälfte zwischen der Längsmittellinie und jeweils einer Ecke des Schneideinsatzes (34) angeordneten Vorsprüngen (48) an der ihr zugekehrten Seitenfläche des Schneideinsatzes anliegt