DE29910468U1

DE29910468U1 - Werkzeug zur zerspanenden Bearbeitung, insbesondere von Werkstücken aus Stahl

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Publication number: DE29910468U1
Application number: DE29910468U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-06-15
Filing date: 1999-06-15
Publication date: 2000-08-17
Anticipated expiration: 2009-06-16
Also published as: DE19960927C2; DE50001057D1; DE19960927A1; KR100609937B1; KR20020020706A

Description

PATENTANWÄLTE .. D-33330 Gücersloh, Vennstraße

.i .** .* . . ... . Telefon: (0 52 41) 1 30 54

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Dipl.-Ing. Gustav Meldau .&Idigr;. *..* *.·**.·" ..* ··*

Dipl.Phys. Dr. Hans-Jochen Strauß Datum: 15.06.99

Dipl.-Ing. Hubert FlÖtOttO Unser Zeichen: P 842 hF

Herr

Franz-Josef Pokolm

Starenweg 3

D-33428 Harsewinkel

Werkzeug zur zerspanenden Bearbeitung, insbesondere von Werkstücken

aus Stahl

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zur zerspanenden Bearbeitung, insbesondere von Werkstücken aus Stahl, wobei das Werkzeug als rotierendes Werkzeug ausgebildet, einen in eine Maschine oder eine Maschinenspindel einspannbaren Schaft aufweist, dessen freies Ende mit einem Werkzeugkopf versehen ist, wobei an den Schaft ein Zapfen angeformt ist, und der Messerkopf eine Bohrung als Zapfenaufnahme aufweist, wobei die Zapfenaufnahme mit einer engen Passung auf den Zapfen aufsetzbar und auf den Zapfen durch Kraftschluss festsetzbar ist.

Zerspanend arbeitende Werkzeuge sind Fräser, Bohrer, Drehstähle u. dgl. Diese Werkzeuge besitzen Schneidkanten die oftmals von eingesetzten Schneidplatten gebildet sind. Mit diesen Werkzeugen kann mehr

-Ä .

P 842

oder weniger tief in ein Werkstück eingedrungen werden, wobei die Tiefe von der Steifigkeit und der Standfestigkeit des Werkzeugs abhängt. Bekannt ist, Messerkopf und Schaft mit einer Gewindeverbindung zusammenzufügen, wobei in aller Regel der Schaft mit einem Gewindeansatz und der Messerkopf mit einer korrespondierenden Gewindebohrung versehen ist. Miteinander verschraubt bilden sie das Werkzeug, das in eine Maschine bzw. in eine Maschinenspindel eingeschraubt, in das Material des Werkstücks eindringt. Solche Schäfte werden in aller Regel aus Werkzeugstahl hergestellt, um den Gewindezapfen wirtschaftlich fertigen zu können. Weiterhin sind aus dem Stand der Technik Verbindungen bekannt, wobei an dem Schaft ein Zapfen angeformt ist. wobei der Messerkopf eine Bohrung als Zapfenaufnahme aufweist, und die Zapfenaufnahme mit enger Passung auf den Zapfen aufsetzbar und auf den Zapfen mit Kraftschluss festsetzbar ist. Insbesondere diese Verbindungen zwischen Schaft und Werkzeugkopf haben sich soweit bewährt. Jedoch kann bei solchen Verbindungen ein genauer Rundlauf nicht sichergestellt werden. Auch wird der Schaft bei einem tiefen Eindringen des Werkzeugs in das Werkstück stark beansprucht, so dass sich der stählerne Schaft bei Zwischenfällen verbiegt, was zu Unwuchten führt, die besonders bei den üblichen, hohen Umdrehungszahlen Probleme bereitet und die zur Zerstörung der Maschine bzw. der Maschinenspindel führen kann.

Somit hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt, ein gattungsgemäßes Werkzeug zur spanabhebenden Bearbeitung vorzuschlagen, bei dem diese Nachteile vermieden werden, wobei insbesondere eine Verbindung zwischen Werkzeugkopf und Schaft geschaffen werden soll, die eine verbesserte Standzeit des Werkzeugs in bzw. an einer Maschinenspindel gewährleistet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Zapfen des Schaftes und korrespondierend dazu die Bohrung des Messerkopfes zur Herstellung einer Formschluss- und einer Kraftschlussverbindung jeweils einen Gewindebereich und einen Presspassungsbereich aufweisen, und der Presspassungsbereich des Schaftes mit einer Überbestimmung zum Aufschrumpfen des Presspassungsbereichs des Messerkopfes

versehen 1st. In Folge der Kombination von zwei seriell angeordneten Verbindungsarten zwischen dem Werkzeugschaft und dem Messerkopf wird eine Verbindung geschaffen, die Insbesondere den Beanspruchungsarten des Messerkopfes In dem zu schneidenden Material am besten gerecht wird. Denn In Folge der einerseits vorgesehenen Gewindeverbindung ergibt sich zwischen Zapfen und Messerkopf ein Formschluss, der bei ausgeübtem Druck In Axial- und Radial richtung des Werkzeuges die hinreichende Stabilität gewährleistet, wobei andererseits die Reibschlussverbindung, hergestellt durch Aufschrumpfen, den Gewindebereich gegen Selbstlösen sichert. Diese In sich abgestimmte Verbindungskombination verhindert einerseits das Selbstlösen des Messerkopfes von dem Schaft, wobei andererseits der Messerkopf aufgrund der Presspassung an dem Schaft axzentrisch gehalten wird. Ein Unwuchtlaufen, wie es bei gewöhnlichen Gewindeverbindungen der Fall war. wird dadurch ausgeschlossen. Die Kombination In der Verbindung zwischen Schaft und Messerkopf führt somit zu wesentlich höheren Standzelten des Werkzeugs. Die Presspassungsbereiche selbst können dabei entweder zylindrisch oder konisch ausgebildet sein.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung 1st der Schaft einschließlich des Zapfens einstückig aus Hartmetall und/oder Schwermetall und der Messerkopf aus Stahl, Titan o.dgl. gefertigt. Um die erfindungsgemäße Verbindung herzustellen, ist die Verbindung mittels eines thermischen Verfahrens herstellbar und wieder lösbar. Hierbei wird zunächst der Messerkopf auf den Schaft derart aufgesetzt, wobei das Gewinde erst in Eingriff gelangt, wenn der Messerkopf unter thermischer Beeinflussung steht, wobei der Messerkopf auf ein Maß erwärmt wird, so dass er dann auf den Bereich der Presspassung, die mit einem Überstimmungsbereich versehen ist. aufgeschraubt werden kann. In Folge der unterschiedlichen Ausdehungskoeffizienten ergibt sich im Rahmen des thermischen Verfahrens eine einfach herzustellende Verbindung. Die, sofern dies gewünscht wird, auch entsprechende unter thermischer Beeinflussung wieder leicht gelöst werden kann, so dass insbesondere der Schaft einer Wiederverwendung zugeführt werden kann.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der nachstehend einzigen Figur näher erläutert.

Die Figur zeigt in der Seitenansicht ein Werkzeug 1 mit teilweise geschnittenem Messerkopf 5, welches zur zerspanenden Bearbeitung, insbesondere von Werkstücken aus Stahl, bestimmt ist. Dabei ist das Werkzeug 1 als rotierendes Werkzeug ausgebildet. Das Werkzeug 1 weist dabei einen in eine Maschine oder eine Maschinenspindel einspannbaren Schaft 2 auf, dessen freies Ende mit einem Werkzeugkopf 3 versehen ist. An dem Schaft 2 ist ein Zapfen 4 angeformt, wobei der Messerkopf 5 eine Bohrung 6 als Zapfenaufnahme aufweist. Die Zapfenaufnahme ist mit enger Passung auf den Zapfen 4 aufsetzbar und auf den Zapfen 4 durch Kraftschluss festsetzbar. Erfindungsgemäß wird dabei vorgeschlagen, dass der Zapfen 4 des Schaftes 2 und korrespondierend dazu die Bohrung 6 des Messerkopfes 5 zur Herstellung einer Formschluss- und einer Kraftschlussverbindung in Kombination jeweils einen Gewindebereich 7 und einen Presspassungsbereich 8 aufweisen, und der Presspassungsbereich 8 des Zapfens 4 mit einer Überbestimmung 9 zum Aufschrumpfen des Presspassungsbereichs 8 des Messerkopfes 5 versehen ist. Die Presspassungsbereiche 8 selbst können dabei entweder zylindrisch oder konisch ausgebildet sein.

Der Schaft 2 einschließlich des Zapfens 4 ist dabei einstückig aus Hartmetall und/oder Schwermetall und der Messerkopf 5 aus Stahl, Titan o.dgl. gefertigt. Die erfindungsgemäße Verbindung ist dabei mittels eines thermischen Verfahrens herstellbar und wieder lösbar. Dabei wird im Bereich der Verbindung der Messerkopf 6 derart erwärmt, dass er im erwärmten Zustand über den Presspassungsbereich 8 des Zapfens 4 mit seiner Überbestimmung 9 derart verschraubt werden kann, dass die Gewindegänge von Zapfen 4 und Messerkopf 5 in Eingriff gelangen. Wird die Verbindung abgekühlt, so ergibt sich für den Übergang von dem Schaft 2 zu dem Messerkopf 5 eine Kombinati ons verbindung, die einerseits aus einer Formschluss- und einer Kraftschlussverbindung gebildet wird.

Claims

1. Werkzeug zur zerspanenden Bearbeitung insbesondere von Werkstücken aus Stahl, wobei das Werkzeug als rotierendes Werkzeug ausgebildet, einen in eine Maschine oder eine Maschinenspindel einspannbaren Schaft aufweist, dessen freies Ende mit einem Werkzeugkopf versehen ist, wobei an den Schaft ein Zapfen angeformt ist, und der Messerkopf eine Bohrung als Zapfenaufnahme aufweist, wobei die Zapfenaufnahme mit enger Passung auf den Zapfen aufsetzbar und auf den Zapfen durch Kraftschluß festsetzbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Zapfen (4) des Schaftes (2) und korresspondierend dazu die Bohrung (6) des Messerkopfes (3) zur Herstellung einer Formschluss- und einer Kraftschlussverbindung jeweils einen Gewindebereich (7) und einen Presspassungsbereich (8) aufweisen, und der Presspassungsbereich (8) des Schaftes (2) mit einer Überbestimmung (9) zum Aufschrumpfen des Presspassungsbereichs (8) des Messerkopfes (3) versehen ist.

2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Presspassungsbereiche (8) entweder zylindrisch oder konisch ausgebildet sind.

3. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (2) einschließlich des Zapfens (4) einstückig aus Hartmetall und/oder Schwermetall und der Messerkopf (3) aus Stahl. Titan o. dgl. gefertigt ist.

4. Werkzeug nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung mittels eines thermischen Verfahrens herstellbar und wieder lösbar ist.