DE29508219U1

DE29508219U1 - Werkzeug zur Bearbeitung von Holzwerkstoffen o.dgl.

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Publication number: DE29508219U1
Application number: DE29508219U
Authority: DE
Original assignee: Ledermann and Co
Current assignee: Ledermann and Co
Priority date: 1995-05-18
Filing date: 1995-05-18
Publication date: 1995-08-03
Anticipated expiration: 2005-05-19

Description

Werkzeug zur Bearbeitung von Holzwerkstoffen oder dergleichen

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zur Bearbeitung von Holzwerkstoffen oder dergleichen der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.

Für die Holzwerkstoffbearbeitung werden Werkzeuge mit einer hohen Verschleißfestigkeit gefordert. Um diesen Anforderungen an die Verschleißfestigkeit gerecht zu werden, sind die aus einem Stahlgrundkörper bestehenden Werkzeuge mit Schneidlingen mit einer Schicht aus polykristallinem Diamant versehen. Die Schneidlinge werden üblicherweise an dem Stahlgrundkörper mittels eines induktiven Lötverfahrens aufgelötet. Um die Rund- und Planlaufgenauigkeit zu erreichen, muß das mit Schneidlingen bestückte Werkzeug einer Endbearbeitung unterzogen werden.

Aus der DE-26 54 284 Al ist ein Verbundfräser bekannt, bei dem an einem Grundkörper Fräszähne mittels Schrauben befestigt sind. Eine solche Ausführung ist jedoch lediglich bei sehr massiven Zähnen mit einem äußerst breiten Fuß möglich und außerdem ist aufgrund der Befestigungsrichtung diese Verbindungsart nur bei sehr großen Werkzeugen möglich.

In der DE-AS 1 294 643 wurde ein Fräskopf für Holz- und Kunststoffbearbeitung vorgeschlagen, bei dem die Schneidlinge in Schlitzen eines Grundkörpers längsverschieblich gelagert sind und mittels einer Rastanordnung auf ein vorgesehenes Radialmaß einstellbar sind. Eine solche Anordnung ist kompliziert im Aufbau und bedarf einer zeitaufwendigen Einstellung aller Schneidlinge eines Werkzeugs.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Werkzeug der gattungsgemäSen Art zu schaffen, das einfach im Aufbau und billig in der Herstellung ist.

Diese Aufgabe wird durch ein Werkzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Die wesentlichen Vorteile der Erfindung sind darin zu sehen, daß das Werkzeug bereits fertiggestellt ist, sobald der Grundkörper mit den Schneidlingen bestückt ist. Ohne jede Nachbearbeitung erfüllt das Werkzeug die erforderliche Rund- und Planlaufgeauigkeit, so daß die schwierige Bearbeitung des Gesamtwerkzeugs auf einer dafür erforderlichen sehr teuren Werkzeugmaschine entfällt. Ferner bietet die Erfindung die Möglichkeit, einzelne Schneidlinge auszutauschen, sofern diese beschädigt oder verschlissen sind, es muß nicht das gesamte Werkzeug verschrottet oder vollständig überarbeitet werden.

Die Plan- und Rundlaufgenauigkeit des Werkzeugs wird nicht nur von der Lehrenhaltigkeit der Schneidlinge bestimmt, sondern auch von der Präzision des Grundkörpers. Es ist daher zweckmäßig, daß die Ausnehmungen im Grund-

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körper lehrenhaltig sind. Je nach Art des Werkzeugs verlaufen die Ausnehmungen tangential oder radial, wobei entsprechend die Schneidlinge tangential oder radial angeordnet sind.

Bei radial ausgerichteten Ausnehmungen sind diese gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform als Nuten an einer Stirnseite des Grundkörpers angeordnet. Auf diese Weise ergeben sich durch die Seitenwände der Nuten definierte Anlageflächen für die Schneidlinge, durch die die bei Einsatz des Werkzeugs in den Schneidlingen auftretenden Momente von dem Grundkörper aufgenommen werden. In den Schneidlingen ist zweckmäßigerweise eine öffnung zum Eingriff eines Befestigungsmittels vorgesehen. Diese öffnung ist vorzugsweise als Bohrung zur Aufnahme einer Befestigungsschraube, insbesondere zur Aufnahme eines Senkkopfes ausgebildet. Aufgrund der Materialbeschaffenheit der Schneidlinge wird eine solche Bohrung zweckmäßigerweise erodiert.

Sofern nicht durch die Maßgenauigkeit der Bohrung im Schneidling und einer mit Passung gestalteten Befestigungsschraube eine die Rundlaufgenauigkeit gewährleistende Festlegung des Schneidlings in radialer Richtung ermöglicht wird, ist es vorteilhaft, das radial innenliegende Ende des Schneidlings an einem Anschlag abzustützen. Ein solcher Anschlag ist vorzugsweise durch einen in eine Bohrung des Grundkörpers gepreßten Paßstift gebildet.

Je nach Konfiguration der Schneidlinge und der Aufnahmeflächen des Grundkörpers ist alternativ zu einer mechanischen Befestigung eine stoffschlüssige Verbindung der Schneidlinge mit dem Grundkörper vorgesehen. Eine solche

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Anordnung ist besonders zweckmäßig bei Werkzeugen, bei denen die Ausnehmungen zur Aufnahme der Sehneidlinge am Umfangsrand des Grundkörpers angeordnet sind. Je nach Zweckbestimmung des Werkzeugs kann der Grundkörper als Topfscheibe ausgebildet sein, bei welcher die Schneidlinge in verschiedenen axialen Ebenen angeordnet sind. Dabei ist es weiterhin zweckmäßig, die Schneidlinge mit unterschiedlichem Abstand zur Rotationsachse des Werkzeugs anzuordnen, wie dies bei Zerspanungswerkzeugen vorgesehen ist. Um Materialspannungen insbesondere bei Temperaturwechseln in dem Umfangsrand der Topfscheibe zu vermeiden, sind über den Kreisumfang der Topfscheibe verteilt vier Gruppen von Schneidlingen vorgesehen, wobei zwischen jeweils zwei Gruppen von Schneidlingen eine Ausnehmung vorgesehen ist, die bis an einen radialen Wandteil der Topfscheibe reicht.

Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Werkzeugs sind nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 die Vorderansicht eines Grundkörpers für ein Ausspitzwerkzeug ,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 eine Darstellung gemäß Fig. 2 als mit Schneidlingen bestücktes Werkzeug,

Fig. 4 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles IV in Fig. 3,

Fig. 5 einen Ausschnitt eines Zerspanungswerkzeugs,

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Fig. 6 einen Schnitt entlang der Linie VI-VI in Fig. 5,

Fig. 7 einen Ausschnitt einer Topfscheibe mit Ausnehmungen,

Fig. 8 eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit VIII in Fig. 7,

Fig. 9 einen Schnitt entlang der Linie IX-IX in Fig. 7, Fig. 10 eine mit Schneidlingen bestückte Topfscheibe,

Fig. 11 eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit XI in Fig. 10,

Fig. 12 eine Darstellung gemäß Fig. 9 mit Schneidlingen.

In Fig. 1 ist ein Grundkörper 1 eines Ausspitzwerkzeugs dargestellt, der eine zentrische Bohrung 2 zur Montage auf einer Antriebsweile aufweist. Die Drehrichtung des Ausspitzwerkzeugs ist mit dem Pfeil 5 bezeichnet. An seiner Stirnseite 3 ist der Grundkörper 1 mit vier im wesentlichen radial verlaufenden Nuten 4 versehen, die zur Aufnahme von Schneidlingen dienen. In Drehrichtung gemäß Pfeil 5 gesehen, verläuft eine Kante 14 jeder Nut 4 entlang einer Linie, die die Drehachse des Grundkörpers 1 schneidet; parallel dazu verläuft eine rückwärtige Kante 15 jeder Nut 4, die somit als Tangente mit einem der Nutbreite entsprechenden Abstand zur Drehachse zu sehen ist. In jeder Nut 4 ist eine Gewindebohrung 6 und in einer radial weiter innen liegenden Bohrung ein Paßstift 7 angeordnet .

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Die Fig. 2 zeigt in der rechten Hälfte einen Schnitt entlang der Linie U-II in Fig. 1, die linke Hälfte zeigt eine Ansicht der Mantelfläche des Grundkörpers 1. Wie aus der rechten Hälfte der Fig. 2 ersichtlich ist, befindet sich in dem Grundkörper 1 die zentrische Bohrung 2, die an ihrem der Stirnseite 3 zugewandten Ende einen radialen Absatz 16 aufweist. In der Nut 4 sind die Gewindebohrung

6 und eine Bohrung 13 zur Aufnahme des Paßstiftes 7 angeordnet .

Die Fig. 3 zeigt eine Darstellung des Grundkörpers 1 gemäß Fig. 2, jedoch mit Schneidlingen 8 bestückt, so daß ein Ausspitzwerkzeug 18 gebildet ist. Die Schneidlinge 8 sind mit erodierten öffnungen 17 versehen, durch die die Schrauben 9 in die Gewindebohrung 6 gedreht sind, wobei ein Senkkopf 10 der Schraube 9 in der öffnung 17 liegt und auf diese Weise bündig mit der Stirnseite 3 des Grundkörpers und dem Schneidling 8 abschließt.

Wie aus den Fig. 3 und 4 ersichtlich ist, liegt das radial innere Ende 12 der Schneidlinge 8 an den Paßstiften

7 an, so daß die Position der Schneidlinge 8 exakt bestimmt ist. Da die Schneidlinge 8 lehrenhaltig gefertigt sind, werden durch die exakte Bestimmung der radialen Lage ohne weitere Bearbeitung des mit Schneidlingen 8 bestückten Grundkörpers 1 sehr gute Rundlaufeigenschaften erreicht. Die Schneidlinge 8 liegen in den Nuten 4, wobei die Schneidlinge mit ihren Längskanten an den Kanten 14 und 15 der Nuten 4 liegen und an diesen abgestützt sind. An der in Drehrichtung gemäß Pfeil 5 vorderen Kante weist jeder Schneidling an dem aus dem Grundkörper 1 hervorstehenden Abschnitt eine PKD-Schicht 11 auf.

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Zur Herstellung des Ausspitzwerkzeugs 18 werden in den Grundkörper 1 die Nuten 4 lehrenhaltig gefertigt. In jeder Nut 4 werden die Gewindebohrung 6 und die Bohrung 13 gefertigt und in letztere der Paßstift 7 eingepreßt, auch die Schneidlinge 8 sind lehrenhaltig gefertigt und an der Schneide mit einer PKD-Schicht 11 versehen. In dem Schneidling 8 wird vorzugsweise durch Erodieren die Bohrung 17 erzeugt. Zur Bestückung des Grundkörpers 1 mit Schneidlingen 8 werden die Schneidlinge mit ihrem radial innen liegenden Ende 12 an den Paßstift 7 angelegt und mittels der Schraube 9 an dem Grundkörper 1 befestigt. Damit ist das Werkzeug fertiggestellt, ohne daß eine weitere Endbearbeitung zur Erzeugung der Maßhaltigkeit erforderlich ist.

Ein in Fig. 5 und 6 gezeigtes Zerspanungswerkzeug 18 umfaßt einen Grundkörper 20, der an seinem ümfangsrand 21 mit mehreren Schneidlingen 21, 22, 23 und 24 versehen ist, die annähernd tangential ausgerichtet und an ihrer in Drehrichtung gemäß Pfeil 5 vorderen Kante mit einer PKD-Schicht 25 versehen sind. Die Schneidlinge 21, 22, 23 und 24 bilden eine Gruppe 27 von mit unterschiedlichem radialen Abstand zur Drehachse des Grundkörpers 20 angeordneten Schneidlingen, die - wie aus Fig. 6 hervorgeht in verschiedenen axialen Ebenen a, b, c, d liegen. Damit die vier Ebenen a, b, c, d mit unterschiedlichem Abstand zur Drechachse erreicht werden, ist der Grundkörper als Topfscheibe 31 mit konischem Mantel ausgeführt. Der Grundkörper 20 des Ausführungsbeispiels nach Fig. 5 umfaßt über den Kreisumfang verteilt vier Gruppen 27, 27' mit je vier Schneidlingen 21, 22, 23, 24, wobei zwischen jeweils zwei Gruppen 27, 27' eine Aussparung 29 vorgesehen ist, die bis zu einem radialen Wandteil 37 der Topfscheibe 31 reicht. Der Grundkörper 20 ist gemäß Darstel-

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lungen in Fig. 6 gemeinsam mit einem Kreissägeblatt 28 auf einer Flanschbuchse 26 montiert, die zur Aufnahme einer Antriebswelle dient. Das Kreissägeblatt 28 ist mit Schneidlingen 30 bestückt, wobei der Radius des Kreissägeblattes 28 etwa dem Radius der Ebene c von Schneidlingen 22 des Zerspanungswerkzeugs 19 entspricht.

Fig. 7 zeigt einen Ausschnitt der Topfscheibe 31 als Grundkörper 20 mit zwei Gruppen 32, 32' von Ausnehmungen 33, 34, 35 und 36, die zur späteren Aufnahme von Schneidlingen dienen. Zwischen den Gruppen 32, 32' ist die bereits beschriebene Aussparung 29 am Umfangsrand der Topfscheibe 31 angeordnet. In dem radialen Wandteil 37 der Topfscheibe 31 sind Bohrungen 38 zur Aufnahme von Befestigungsschrauben für den Anbau an der Flanschbuchse 26 sowie Gewindebohrungen 39 für Befestigungsschrauben des Kreissägeblattes vorgesehen.

In Fig. 8 ist vergrößert die Einzelheit VIII aus Fig. 7 dargestellt mit der Ausnehmung 36 am Umfangsrand der Topfscheibe 31. Die Ausnehmung 36 verläuft annähernd tangential, wobei an dieser eine tangentiale Anlagefläche 41 und an dem in Drehrichtung hinteren Ende der Ausnehmung 33 eine Abstützfläche 40 für den Schneidling vorgesehen ist. Aufgrund der präzisen Fertigung der Topfscheibe 31 und insbesondere deren Aussparung 33, 34, 35, 36 ist die Lage für die Schneidlinge exakt definiert.

Die Fig. 9 zeigt einen Schnitt entlang der Linie IX-IX in Fig. 7, wobei aus Gründen der deutlicheren Darstellung bezüglich der Lage der vier axialen Ebenen die Ausnehmungen 33, 34 35, und 36 schräg übereinanderliegend gezeigt sind, obwohl aufgrund der Krümmung des Umfangsrandes der Topfscheibe 31 diese im Schnitt nicht gleichzeitig sicht-

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bar wären. Die Bohrungen 38 und 39 befinden sich in unterschiedlichem radialen Abstand zur Drehachse; sie sind auch, wie aus Fig. 7 deutlich erkennbar ist, bezüglich des Umfangswinkels versetzt zueinander angeordnet.

Die Fig. 10 zeigt den mit Schneidlingen 21, 22, 23 und bestückten Grundkörper 20, welcher der in Fig. 7 dargestellten Topfscheibe 31 entspricht. Die Schneidlinge 21, 22, 23 und 24 liegen auf den tangentialen Anlageflächen 41 der Ausnehmungen 33, 34, 35 und 36 und stützen sich mit ihrem in Drehrichtung gesehen hinteren Ende an der Abstützfläche 40 ab. Da die geometrische Gestaltung der Schneidlinge 21 bis 24 und der Topfscheibe 31 eine mechanische Befestigung ausschließt, werden die Schneidlinge an der Topfscheibe durch Löten stoffschlüssig befestigt. Damit die Schneidlinge keiner großen Temperaturbeanspruchung bei der Verbindung mit der Topfscheibe ausgesetzt werden, wird vorzugsweise eine durch Laserstrahl erzeugte Lötung in Betracht gezogen.

In Fig. 11 ist eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit XI in Fig. 10 gezeigt. Daraus wird deutlich, daß der Schneidling 21 exakt der Form der Ausnehmung an der Topfscheibe 31 entspricht und lediglich die an der Schneidfläche befindliche PKD-Schicht 25 über die Kontur der Topfscheibe vorsteht. Zum Auswechseln eines Schneidlings wird durch Entlöten die stoffschlüssige Verbindung an der Auflagefläche und der Abstützfläche gelöst, so daß der beschädigte Schneidling entnommen und eine neuer Schneidling eingesetzt und befestigt werden kann.

Die Fig. 12 zeigt eine Darstellung, die der Fig. 9 entspricht, jedoch mit den in den entsprechenden Aussparungen eingesetzten Schneidlingen 21 bis 24. Für gleiche

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Teile stimmen die Bezugszeichen mit denjenigen der Fig. 10 überein.

Mit den in den Ausführungsbeispielen gezeigten Werkzeugen werden ohne jede Nachbearbeitung des Gesamtwerkzeugs Rund- und Planlaufgenauigkeiten erreicht, bei denen die Toleranz < 0,02 mm ist. Sind die Ausnehmungen lehrenhaltig gefertigt, so liegt die Rund- und Planlauftoleranz im Bereich von 0,005 mm bis 0,01 mm.

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Claims

Ansprüche

1. Werkzeug zur Bearbeitung von Holzwerkstoffen oder dergleichen mit einem an einer Antriebswelle befestigbaren Grundkörper (I₇ 20), der an seiner Umfangsfläche mit Schneidlingen {8; 21, 22, 23, 24) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß lehrenhaltig vorgefertigte Schneidlinge (8; 21, 22, 23, 24) in Ausnehmungen (4; 33, 34, 35, 36) des Grundkörpers (1, 20) derart eingesetzt sind, daß die Plan- und Rundlauftoleranz des Werkzeugs < 0,02 mm ist.

2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Plan- bzw. Rundlauftoleranz im Bereich von 0,005 mm bis 0,01 mm liegt.

3. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (4; 33, 34, 35, 36) lehrenhaltig sind.

4. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

daß die Ausnehmungen (33, 34, 35, 36) mindestens annähernd tangential verlaufen und die Schneidlinge (21, 22, 23, 24) tangential angeordnet sind.

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5. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,

daß die Ausnehmungen (4) mindestens annähernd radial verlaufen und die Schneidlinge (8) radial angeordnet sind.

6. Werkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (4) als Nuten an einer Stirnseite (3) des Grundkörpers (1) angeordnet sind.

7. Werkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidlinge (8) mit einer Öffnung zum Eingriff eines Befestigungsmittels versehen sind.

8. Werkzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung als Bohrung (13) zur Aufnahme einer Befestigungsschraube (9), insbesondere zur Aufnahme eines Senkkopfes (10) ausgebildet ist.

9. Werkzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das radial innen liegende Ende (12) der Schneidlinge (8) an einem Anschlag abgestützt ist.

10. Werkzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag durch einen in eine Bohrung (13) des Grundkörpers (1) gepreßten Paßstift (7) gebildet ist.

11. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,

daß die Schneidlinge (21, 22, 23, 24) stoffschlüssig an dem Grundkörper (20) befestigt sind.

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12. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,

daß die Schneidlinge (21, 22, 23, 24) in Ausnehmungen (33, 34, 35, 36) am Umfangsrand des Grundkörpers (20) angeordnet sind.

13. Werkzeug nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (20) als Topfscheibe (31) ausgebildet ist, bei der Schneidlinge (21, 22, 23, 24) in verschiedenen axialen Ebenen (a, b, c, d) angeordnet sind.

14. Werkzeug nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidlinge (21, 22, 23, 24) mit unterschiedlichem Abstand zur Rotationsachse angeordnet sind.

15. Werkzeug nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß vier Ebenen mit Schneidlingen (21, 22, 23, 24) unterschiedlichen Abstands vorgesehen sind.

16. Werkzeug nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß über den Kreisumfang verteilt mehrere Gruppen (27, 27') von Schneidlingen (21, 22, 23, 24) vorgesehen sind, wobei jeder Gruppe (27, 27') jeweils ein Schneidling (21, 22, 23, 24) aus jeder Ebene (a, b, c, d) zugeordnet ist.

17. Werkzeug nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß vier Gruppen (27, 27') von Schneidlingen (21, 22, 23, 24) vorgesehen^.sind.

18. Werkzeug nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet,

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daß zwischen jeweils zwei Gruppen (27, 27') von Schneidlingen (21, 22, 23, 24) eine Aussparung (29) der Topfscheibe (31) vorgesehen ist, die bis an eine radiale Wand (37) der Topfscheibe (31) reicht.

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