DE2848230B2

DE2848230B2 - Werkzeughalter, insbesondere zum Ausbohren

Info

Publication number: DE2848230B2
Application number: DE2848230A
Authority: DE
Inventors: Otto 7121 Loechgau Eckle
Original assignee: Komet Stahlhalter- und Werkzeugfabrik Robert Breuning 7122 Besigheim GmbH
Current assignee: Komet Stahlhalter- und Werkzeugfabrik Robert Breuning 7122 Besigheim GmbH
Priority date: 1978-11-07
Filing date: 1978-11-07
Publication date: 1980-09-18
Also published as: SE7909149L; IT1124879B; CH642579A5; IT7926974A0; DE7832978U1; JPS5570513A; DE2848230A1

Description

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Die Erfindung betrifft einen Werkzeughalter, insbesondere zum Ausbohren, mit mindestens einem, einen v> umsetzbaren Schneideinsatz in einer Aussparung aufnehmenden Trägerteil, der in einer Ausnehmung des Halters mittels einer durch eine Bohrung des Halters von unten in den Trägerteil eingeschraubten Halteschraube befestigt ist, die sich etwa parallel zu einer den v> Schneideinsatz durchsetzenden und ihn in der Aussparung des Trägerteils festklemmmenden Klemmschraube erstreckt.

Bei einem derartigen bekannten Werkzeughalter (US-PS 26 30 725) weist der Trägerteil im wesentlichen fto eine quaderförmige Form auf. An einer Ecke dieses Quaders ist der Schneideinsatz in einer Aussparung angeordnet, die eine Auflagefläche für den Schneideinsatz und Anlageflächen für dessen Seitenwände aufweist. Der Schneideinsatz ist in dieser Aussparung ^ mittels einer Klemmschraube befestigt, die durch eine zentrale Bohrung des Schneideinsatzes hindurchgeführt ist. Im Bereich der diagonal gegenüberliegenden Ecke weist der Trägerteil ein Gewinde zum Einschrauben der Halteschraube auf, die von unten her, d, h, von der der Aussparung abgewandten Seite des Trägerteils in diesen eingeschraubt ist. Dieser bekannte Einsatzträgerteil hat den Nachteil, daß er verhältnismäßig groß ist und eine dementsprechend große Aussparung in dem Werkzeughalter erfordert Hierdurch wird der Werkzeughalter stark geschwächt, was insbesondere bei Ausdrehwerkzeugen sich sehr nachteilig auswirkt

Auch sind sowohl das Trägerteil als auch die für seine Aufnahme bestimmte Ausnehmung im Halter aufgrund ihrer rechteckigen bzw. quaderförmigen Gestalt schwierig herstellbar.

Ferner ist eine Bohrstange, insbesondere für die Metallbearbeitung bekannt (DE-OS 26 09 617), bei der das Trägerteil in etwa halbzylindrisch ausgebildet ist und anschließend an das halbzylindrische Teil einen zylindrischen Schaftabschnitt aufweist Dieses teils halbzylindrische, teils zylindrische Trägerteil ist in eine Sackbohrung der Bohrstange eingesetzt. Der zylindrische Schaftabschnitt liegt dabei mit seiner hinteren ebenen Stirnfläche an der ebenen Bodenfläche der Sackbohrung an.

Der zylindrische Schaftabschnitt besitzt in seinem den halbzylindrischen Teil überragenden Bereich eine sich parallel zur Achsrichtung erstreckende Bohrung für den Durchtritt einer in die Bodenfläche der Sackbohrung einschraubbaren Halteschraube. Bei diesem bekannten Aufbohrwerkzeug erfordert die Herstellung des zylindrischen Schaftabschnittes einen zusätzlichen Arbeitsaufwand. Die Sacktrehrung im Halter muß um die axiale Länge des zylindrischen Schaftabschnittes tiefer ausgeführt werden, wodurch eine zusätzliche Schwächung des Halters eintritt, die sich insbesondere dann bemerkbar macht, wenn mehrere gleichartige Trägerteile auf dem gleichen Durchmesser angeordnet werden sollen. Außerdem können sich an der Halteschraube und dem über den halbzylindrischen Teil hinausragenden Schaftabschnitt sowie in der Zylinderbohrung Späne stauen. Ein weiterer Nachteil besieht drari.i, daß sich der Trägerteii radial nicht verstellen läßt

Eine derartige Radialverstellung ist insbesondere dann erwünscht, wenn das Aufbauwerkzeug auf NC-Maschinen verwendet werden soll, da es bei derartigen Maschinen notwendig ist, die Werkzeugschneiden in bezug auf die Schaftachse genau voreinzustellen. Das vorbekannte Aufbohrwerkzeug hat jedoch noch den Vorteil, daß die Aussparung zur Aufnahme des Trägers in Form der zylindrischen Sackbohrung verhältnismäßig einfach herstellbar ist, so daß die Benutzer von Aufbohrwerkzeugen diese auch selbst herstellen können.

Hierzu sei erläutert, daß bei auswechselbaren und umsetzbaren Schneideinsätzen, die meistens aus Hartmetall bestehen, es wichtig ist, daß diese an ihrer der wirksamen Schneide abgekehrten Seite mit möglichst breiter Fläche an dem Halter abgestützt werden. Diese einwandfreie Abstützung ist erforderlich, um einerseits den Schneideinsalz genau gegenüber dem Halter zu fixieren und um andererseits eine Übertragung der bei der Bearbeitung auftretenden Kräfte vom Schneideinsatz auf den Halter zu gewährleisten, ohne daß hierbei die nicht benutzten Schneiden beschädigt werden. Aus diesem Grund sind am Halter bzw. an einem in den Halter eingesetzten Trägerteil mindestens zwei im Winkel zueinander verlaufende Anlageflächen vorgesehen. Die Herstellung dieser Anlageflächen, die nicht nur in einem der Außenkontur des .Schneideinsatzes

entsprechenden Winkel zueinander verlaufen müssen, sondern auch noch exakt in einem ebenfalls durch die Form des Schneideinsatzes bestimmten Winkel gegenüber der Auflagefläche erfordert teure Spezialwerkzeugmaschinen. Oft stößt bei komplizierten Werkzeugun die Herstellung der Anlageflächen auf Schwierigkeiten, wenn wenig Platz vorhanden ist und Orientierungspunkte fehlen, um den Schneideinsatz maßlich richtig zu platzieren.

Vielfach mochten auch Benutzer von Aufbohr- bzw. Drehwerkzeugen diese Werkzeuge sowie sonstige Sonderwerkzeuge selbst herstellen, was wegen der schwierig herzustellenden Anlageflächen kaum möglich ist Aus diesem Grund ist es von Vorteil, wenn die Anlageflächen und die Auflagefläche für den Schneideinsatz in einem Trägerteil angeordnet sind, der seinerseits einfache Außenkonturen aufweist, und deshalb auch in einer einfach herzustellenden Aussparung, wie z. B. der erwähnten Sackbohrung des Halters angeordnet werden kann. In diesem Fall ist es möglich, die Trägerteile in großen Stückzah.'en mittels geeigneter Spezialmaschinen mit großer Genauigke^;t herzustellen, da sie unabhängig von dem jeweiligen gewünschten Werkzeug stets die gleiche Form aufweisen. Der Benutzer von Werkzeugen kann dann in einem Halter verhältnismäßig einfach herzustellende Sackbohrungen anbringen, in welche die vorbereiteten Trägerteile mit den Schneideinsätzen eingesetzt werden.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Werkzeughalter, insbesondere zum Aufbotiren, der eingangs erwähnten Art so auszubilden, daß dessen Trägerteil noch einfacher in der Herstellung ist, platzsparend und mit geringstmöglicher Schwächung des Halterquerschnittes an diesen in einer einfach herzustellenden Ausnehmung angeordnet werden kann, wobei auch ein günstiger Spanablauf gewährleistet ist. In weiterer Ausgestaltung soll der Trägerteil auch mit einfachen Mitteln gegenüber dem Halter radial verstellbar sein.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Trägerteil als Halbzylinder ausgebildet ist, dessen axiale Länge und Durchmesser in etwa dem Umkreisdurchmesser des Schneideinsatzes entspricht und der am Halter mit sich radial erstreckender Zylinderachse in einer halbzylindrischen Ausnehmung angeordnet ist.

Durch diese Maßnahmen wird der Trägerteil noch einfacher in der Herstellung. Inbesondere werden aber auch seine Bauabmessungen so verkleinert, daß er nur wenig größer ist als der in seiner Aussparung befestigte Schneideinsatz. Hierdurch wird der Trägerteil sehr universell verwendbar und er kann auch dort eingesetzt werden, wo er nur wenig Platz zur Unterbringung erfordert. Wegen der geringen Abmessungen des Trägerteils wird auch der Halterquerschnitt durch die zur Aufnahme des Trägerteils erforderliche Ausnehmung nur geringfügig geschwächt. Neben diesen Vorteilen kann das Trägertei! auch von einem Werkzeugbenutzer zur eigenen Herstellung von Werkzeugen verwendet werden. Zu seiner Unterbringung an einem Halter ist es nämlich lediglich erforderlich, eine Sackbohrung vorzusehen und senkrecht zu dieser Sackbohrung eine kleine Bohrung für die Halteschraube. Die eine Hälfte dieser Sackbohrung wird dann später zur Bildung eines genügend großen Spanraumes zweckgefräst, so daß nur eine halbzylinclerförmige Ausnehmung zurückbleibt. Man kann den Spanraum verhältnismäßig groß ausbilden und er kann sich über

die gesamte Länge des Trägerteils erstrecken. Da das Trlgerteil keine Ober seine mit dem Schneideinsatz fluchtenöe Oberseite vorstehende Teile aufweist und der Spanraum verhältnismäßig groß ist, wird ein günstiger Spanablauf gewährleistet Das Trägerteil selbst kann mittels geeigneter Spezialmaschinen in einem hierfür eingerichteten Betrieb in großen Stückzahlen hergestellt werden, da seine Form weitgehend unabhängig ist von der gewünschten Gestaltung des späteren Werkzeughalters, in weichen das Trägerteil eingesetzt werden soll. Insgesamt werden damit die Herstellungskosten für den Werkzeughalter wesentlich gesenkt

Wie oben erwähnt wurde, ist zur Aufnahme des Trägerteils im Halter nur eine verhältnismäßig einfach herzustellende Sackbohrung erforderlich. Um auch hier noch die Anforderungen an die Genauigkeit zu senken, ist es wünschenswert daß der Trägerteil nachträglich radial verstellbar ist Eine derartige radiale Einstellbarkeit ist auch wichtig, wenn der Werkzeughalter an NC-Maschinen verwendet werden soll. Die radiale Verstellbarkeit des Trägerteils kann bei dem erfindungsgemäßen Werkzeughalter auf zwei verschiedene Arten erreicht werden.

Eine erste vorteilhafte Ausgestaltung ist dadurch gekennzeichnet daß in dem Trägerteil ein sich parallel zu dessen Zylinderachse erstreckendes Gewinde für eine Verstellschraube vorgesehen ist deren hinteres Ende sich am Grund der halbzylindrischen Ausnehmung abstützt und deren vorderes Ende durch eine in der vorderen Stirnfläche des Trägerteils mündende Bohrung zugänglich ist, und daß die Bohrung für die Halteschraube im Halter als ein sich in Achsrichtung des Trägerteils erstreckendes Langloch ausgebildet ist

Eine zweite Ausgestaltung besteht darin, daß in dem Halter ein sich parallel zu der Zylinderachse erstreckendes Gewinde für eine Stellschraube vorgesehen ist, deren vorderes Ende an der hinteren Stirnfläche des Trägerteils anliegt und deren hinteres Ende du:ch eine an der dem Trägerteil abgewandten Seite des Halters mündende Bohrung zugänglich ist und daß die Bohrung für die Halteschraube im Halter als ein sich in Achsrichtung des Trägerteils erstreckendes Langloch ausgebildet ist.

Die Erfindung ist in folgendem, anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht auf einen Werkzeughalter zum Aufbohren

Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie II II der Fig.l

Fig.3 einen Querschnitt nach der Linie III-III e'er F ig.4

F1 g. 4 eine Teilseitenansichi des Werkzeughalters in Richtung IV der Fig. 1

F i g. 5 einen Querschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel

F i g. 6 ein Trägerteil in abgewandelter Form.

In der Zeichnung ist mit 1 der Halter eines Aufbohrwerkzeuges bezeichnet, das beispielsweise dazu dient, in einem Arbeitsgang die Bohrung einer Gelenkgabel eines Kraftfahrzeuges fertig zu bearbeiten, und zwar durch Schruppen, Vorschlichten und Fertigschlichten. Anhand dieses Ausführungsbeispieles soll gezeigt werden, wi" dank der sehr kleinen Abmessungen des verwendeten Trägerteils 2 auch an einem Halter 1 mit einem verhältnismäßig kleinen Durchmesser adf engstem Raum drei umsetzbare Schneideinsätze unter-

gebracht werden können. In der Zeichnung ist das Aufbohrwerkzeug, welches einen Arbeitsdurchmesser von etwa 24 Millimeter besitzt, in doppelter Größe dargestellt.

Bei dem als Beispiel dargestellten Aufbohrwerkzeug sind drei gleiche Trägerteile 2 verwendet, die auch in gleichen halbzylindrischen, durch Sackbohrungen gebildete Ausnehmungen 3 angeordnet sind. Der Einfachheit halber wird deshalb nur die Ausgestaltung eines dieser Trägerteile beschrieben.

Der Trägerteil 2 ist als Halbzylinder ausgebildet. Seine Oberseite 2a verläuft in etwa auf einem Durchmesser dieses Halbzylinders, sie kann auch etwa oberhalb oder unterhalb dieses Durchmessers angeordnet sein. In einer Aussparung des Trägerteils 2 ist ein bekannter sechseckförmiger Schneideinsatz 4 angeordnet, der an jeder zweiten Seite eine Schneidkante 4a, 4b, 4c aufweist. Die Aussparung ist durch eine parallel zur Oberseite 2a verlaufende Auflagefläche 5 sowie Anlageflächen 6 begrenzt. Diese Auflagefläche 5 sowie die Anlageflächen müssen sehr genau hergestellt sein, damit die auf die wirksame Schneidkante 4a des Schneideinsatzes 4 wirkenden Kräfte sicher auf den Trägerteil übertragen werden, was auch über die nicht benutzten Schneidkanten 4b und 4c erfolgt. Damit eine Beschädigung dieser nicht benutzten Schneidkanten ausgeschlossen ist, müssen diese satt an den Anlageflächen 6 anliegen. Der Trägerteil 2 ist mit einem Gewinde

7 versehen, welches sich senkrecht zur Anlagefläche 5 erstreckt und zum Einschrauben einer Klemmschraube

8 dient, welche den Schneideinsatz 4 auf dem Trägerteil 2 befestigt.

Zur Aufnahme jedes halbzylindrischen Trägerteils 2 dient eine halbzylindrische Ausnehmung 3. Diese wurde durch eine Sackbohrung gebildet, von der in der Zeichnung nur noch die untere Hälfte zu erkennen ist. Es ist nämlich im Halter 1 zur Bildung eines großen Spanraumes zu einer ungehinderten Abfuhr der Späne eine Ausfräsung 9 vorgesehen, deren eine Begrenzungsfläche 9a mit der Oberseite 2a des Trägerteils fluchtet und deren andere Begrenzungsfläche 9b in etwa mit der hinteren Stirnfläche 2b des Trägerteils fluchtet. Der Trägeneil 2 weist ferner ein parallel zu dem für die Klemmschraube 8 vorgesehenen Gewinde 7 verlaufendes Gewinde 10 auf, in das eine Halteschraube 11 von unten her in den Trägerteil 2 eingeschraubt ist, die sich durch eine Bohrung 12 des Halters 1 erstreckt. Die Bohrung 12 ist hierbei zweckmäßig als ein sich in Achsrichtung des Trägerteils erstreckendes Langloch ausgebildet. Das Gewinde 10 für die Halteschraube 11 ist dabei zweckmäßig in der Nähe der hinteren Stirnseite 26 des Trägerteils 2 angeordnet.

Wie erwähnt wurde, besteht der Trägerteil 2 praktisch nur aus einem Halbzylinder. Damit dieser Halbzylinder möglichst kleine Bauabmessungen aufweist, entspricht seine axiale Länge L und sein Durchmesser D in etwa dem Umkreisdurchmesser U des Schneideinsatzes 4.

Zweckmäßig soll der Trägerteil 2 in einem begrenzten Bereich radial verstellbar sein. Bei dem ersten, in F i g. 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist zu diesem Zweck im Trägerteil 2 ein sich parallel zur Zylinderachse des Trägerteils erstreckendes Gewinde 13 für eine Stellschraube 14 vorgesehen. Diese Stellschraube 14 stützt sich mit ihrem hinteren Ende 14a am Grund 3a der Ausnehmung 3 ab. Das vordere Ende 14fc der Stellschraube 14 ist durch eine in der vorderen Stirnfläche 2c des Trägerteils 2 mündenden Bohrung 15 zugänglich. Zum radialen Verstellen des Trägerteils 2 wird die Halteschraube 11 nur leicht angezogen und es kann dann mittels eines durch die Bohrung 15 eingeführten Schlüssels die Stellschraube 14 gedreht ·, und der Trägerteil 2 radial von innen nach außen verstellt werden. Die halbzylindrische Ausnehmung 3 bildet hierbei auch eine Verschiebeführung für den Trägerteil 2. Ist die gewünschte Einstellung erreicht, so wird die Halteschraube 11 fest angezogen. Auf diese

in Weise ist eine genaue Voreinstellung des Trägerteils mit dem darauf angeordneten Schneideinsatz möglich.

Bei dem in Fig.5 dargestellten Ausführungsbeispiel ist zur radialen Verstellung des Trägerteils 2' in dem Halter Γ ein sich parallel zur Zylinderachse des

ι ι Trägerteils bzw. zur Achse der Sackbohrung 3 erstreckendes Gewinde 16 für eine Steilschraube 17 vorgesehen. Das vordere Ende 17t>der Stellschraube 17 liegt an der hinteren Stirnfläche 2b des Trägerteils an. Das hintere Ende 17a der Stellschraube 17 ist durch eine an der dem Trägerteil 2' abgewandten Seite des Halters Γ mündende Bohrung 18 für Einstellzwecke zuganglich. Im übrigen entspricht die Ausgestaltung des Trägerteils 2' einschließlich des Langloches 12 für die Halteschraube 11 der Ausgestaltung des zuerst beschriebenen

.'■> Ausführungsbeispieles, so daß für die Teile gleicher Funktion auch die gleichen Bezugszeichen verwendet wurden und die obige Beschreibung sinngemäß anzuwenden ist. Die Radialverstellung des Trägerteils 2' erfolgt ebenfalls von innen nach außen mit leicht

tu angezogener Halteschraube 11.

Wie man insbesondere aus Fig.2, 3 und 5 erkennen kann, sind bei dem eriindungsgemäßen Werkzeughalter oberhalb des Schneideinsatzes 4 und der Oberseite 2a des Trägerteils 2 keinerlei störende Teile vorhanden

i") und es wird damit ein ungehinderter Spanablauf ohne die Gefahr von Stauungen der Späne gewährleistet. Die zylindrische Sackbohrung ist einfach herstellbar und sie schwächt den Schaftquerschnitt dank der kleinen Bauabmessung des Trägerteils 2 nur unwesentlich.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel dient der ganz links dargestellte Schneideinsatz zur Schruppbearbeitung einer Bohrung, der radial etwas nach außen versetzte mittlere Schneideinsatz zum Vorschlichten und der gegenüber dem mittleren Schneideinsatz geringfügig radial weiter außen angeordnete rechte Schneideinsatz zum Feinschlichten. Mit dem in F i g. 1 dargestellten Aufbohrwerkzeug kann die Bohrung der Gelenkgabel eines Kraftfahrzeuges in einem einzigen Durchgang fertig bearbeitet werden.

so was eine erhebliche Zeiteinsparung mit sich bringt.

Die Schneideinsätze können selbstverständlich ai'ch mit anderen Einstellwinkeln gegenüber der Halterachse A auf den Trägerteilen 2 angeordnet sein. Während bei dem in F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel dieser Einstellwinkel 60° beträgt, ist in F i g. 6 ein Trägerteil 2" dargestellt, bei dem die wirksame Schneidkante 4a des Schneideinsatzes 4 unter einem Einstellwinkel von 90° zur Halterachse A verläuft. Auch andere Einstellwinkel von beispielsweise 75° oder 45° sind möglich. Hierbei

hat der erfindungsgemäße Werkzeughalter den weiteren Vorteil, daß die Trägerteile untereinander ausgetauscht werden können, so daß man ein und denselben Halter mit Trägerteilen, auf denen die Schneideinsätze mit unterschiedlichen Einstellwinkeln angeordnet sind, in die verschiedensten Bearbeitungsvorgänge verwenden kann- Schließlich sei noch erwähnt daß die Verwendung der Trägerteile nach der Erfindung auch bei einem Bruch des Schneideinsatzes von Vorteil ist

Hierbei kann es gelegentlich vorkommen, daß auch die zur Aufnahme des Schneideinsatzes vorgesehene Aussparung beschädigt wird. In einem solchen Fall kann der Halter weiter verwendet werden und es ist lediglich der Austausch des Trägerteils erforderlich.

Hierzu ] Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Werkzeughalter, insbesondere zum Ausbohren, mit mindestens einem, einen umsetzbaren Schneideinsatz in einer Aussparung aufnehmenden Trägerteil, der in einer Ausnehmung des Halters mittels einer durch eine Bohrung des Halters von unten in den Trägerteil eingeschraubten Halteschraube befestigt ist, die sich etwa parallel zu einer den Schneideinsatz durchsetzenden und ihn in der ι ο Aussparung des Trägerteils festklemmenden Klemmschraube erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerteil (2; 2'; 2") als Halbzylinder ausgebildet ist, dessen axiale Länge (L) und Durchmesser (D) in etwa dem Umkreisdurchmesser (U) des Schneideinsatzes (4) entspricht, und der am Halter (1; 1') mit sich radial erstreckender Zylinderachse in einer halbzyündrischen Ausnehmung (3) angeordnet ist

2. Werkzeughalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Trägerteil (2) ein sich parallel zu dessen Zylinderachse erstreckendes Gewinde (13) für eine Stellschraube (14) vorgesehen ist, deren hinteres Ende (14a,) sich am Grund (3a) der halbzylindrischen Ausnehmung (3) abstützt und deren vorderes Ende (146) durch eine in der vorderen Stirnfläche (2c) des Trägerteils (2) mündende Bohrung (15) zugänglich ist und daß die Bohrung (12) für die Halteschraube (11) im Halter (1) als ein sich in Achsrichtung des Trägerteils (2) erstreckendes Langloch ausgebildet ist.

3. Werkzeughalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Halter (1') ein sich parallel zur Zylinderachse des Trägerteils (2') erstreckendes Gewinde (16) für eine Stellschraube (17) vorgesehen ist, deren vorderes Ende an der ninteren Stirnfläche des Trägerteils (2') anliegt und deren hinteres Ende durch eine an der dem Trägerteil (2') abgewandten Seite des Halters (1') mündende Bohrung (18) zugänglich ist und daß die Bohrung (12) für die Halteschraube (11) im Halter (V) als ein sich in Achsrichtung des Trägerteils (2') erstreckendes Langloch ausgebildet ist.