DE3112417C2

DE3112417C2 - Vorrichtung zum Einstellen der Schneide eines in einen Werkzeughalter eingesetzten Werkzeuges außerhalb einer Werkzeugmaschine oder zum Messen der Schneidenlage

Info

Publication number: DE3112417C2
Application number: DE3112417A
Authority: DE
Inventors: Richard 8200 Rosenheim Baumgartner
Original assignee: Index-Werke KG Hahn & Tessky 7300 Esslingen De; Index-Werke KG Hahn & Tessky 7300 Esslingen
Current assignee: Lorenz und Richard Baumgartner Praezisionsmec GmbH
Priority date: 1981-03-28
Filing date: 1981-03-28
Publication date: 1984-08-23
Also published as: GB2096028A; DE3112417A1; GB2096028B; US4433488A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Voreinstellen der Schneide eines in einen Werkzeughalter eingesetzten Werkzeuges außerhalb einer Werkzeugmaschine oder zum Messen der Schneidenlage. Sie besitzt eine Auflageseite und Haltemittel zum Fixieren des Werkzeughalters in einer definierten Einstellebene. An der Vorrichtung ist eine zu ihrer Auflageseite parallele Fläche vorgesehen. Der Abstand zwischen Auflageseite und Fläche ist gleich dem Abstand der Auflageseite von der zu ihr parallelen Einstellebene. Mit Hilfe dieser Vorrichtung ist es möglich, Werkzeugschneiden exakt auf Drehmitte einstellen zu können. Hierzu wird die Vorrichtung mit ihrer Auflageseite auf eine ebene Bezugsfläche gestellt, worauf mittels eines relativ zur Bezugsfläche verstellbaren Tasters der zur Einstellung der Höhe der Werkzeugschneide erforderliche Nullpunkt ermittelt wird. Danach kann durch den Taster festgestellt werden, ob die Werkzeugschneide zur exakten Schneideneinstellung in die eine oder andere Richtung zu verstellen ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Voreinstellen der Schneide eines in einen Werkzeughalter eingesetzten Werkzeugs außerhalb einer Werkzeugmaschine oder zum Messen der Schneidenlage, mit zwei quer zueinander angeordneten Auflageseiten, mindestens einer zu einer ersten dieser Auflageseiten parallelen Tastfläche und mit Haltemitteln zum Fixieren des Werkzeughalters relativ zu einer parallel zu der zweiten Auflageseite verlaufenden Einstellebene.

Eine bekannte derartige Vorrichtung (Technisches Handbuch Nr. 500 der Gildemeister-Devlieg System-Werkzeuge GmbH) besitzt die Gestalt eines Quaders mit einer ungefähr quadratischen Seitenfläche, an dessen eine Frontseite bildende Schmalseite unten ein kleinerer Quader angeformt ist, welcher eine Art Abstützfuß bildet. Die Unterseite dieses Abstützfußes bildet zusammen mit einer anderen, mit ihr fluchtenden Schmalseite des Körpers eine Standfläche. In der Frontseite des Körpers befindet sich oberhalb des Abstützfußes eine Aufnahmebohrung für einen Werkzeughalter, deren Achse parallel zur Standfläche verläuft. In der zu letzterer parallel verlaufenden Oberseite des Körpers ist eine senkrecht zur Standfläche und zur Achse der Aufnahmebohrung verlaufende Führungsbohrung für einen vertikal verschieb- und mittels einer Schraube feststellbaren Anschlagstift vorgesehen. Mit diesem bekannten Voreinstellgerät wird wie folgt gearbeitet: Zu- t>o nächst wird in einer Werkzeugmaschine ein Werkzeug solange zugestellt, bis seine Schneide ein Werkstück auf das gewünschte Maß abarbeiten würde. Dieses »Meisterwerkzeug« wird dann zusammen mit seinem Werkzeugträger in die Aufnahmebohrung des Voreinstellge- b5 räts eingesetzt, worauf mit Hilfe einer Meßuhr der Anschlagstift des Voreinstellgeräts so verschoben und dann fixiert wird, daß seine obere, zur unteren Standfläche des Voreinstellgeräts parallele Stirnfläche, welche eine Tastfläche für die Meßuhr bildet, auf demselben Niveau liegt wie die Schneide des Meisterwerkzeugs. Anschließend wird das letztere samt seinem Werkzeughalter dem Voreinstellgerät entnommen und durch einen Werkzeughalter mit einem einzustellenden Werkzeug ersetzt, dessen Schneide relativ zum Werkzeughalter unter Zuhilfenahme der Meßuhr solange verstellt wird, bis sich die Werkzeugschneide und die Tastfläche des zuvor eingestellten Anschlagstifts auf gleichem Niveau befinden.

Die der Aufnahmebohrung gegenüberliegende Schmalseite des Gerätekörpers bildet eine zweite Standfläche, und in der der letzteren gegenüberliegenden Frontseite des Abstützfußes ist ein zweiter Anschlagstift senkrecht zu dieser zweiten Standfläche verschiebbar geführt und kann mittels einer Schraube fixiert werden. Währen,-} eine Werkzeugschneide mit Hilfe des ersten Anschlagstifts in radialer Richtung eingestellt wird, dient der zweite Anschlagstift der Einstellung der Werkzeugschneide in axialer Richtung.

Bei dem bekannten Voreinstellgerät spielen also die Abmessungen des Gerätekörpers keinerlei Rolle, da es lediglich darauf ankommt, daß die beiden Standflächen rechtwinklig und parallel bzw. senkrecht zur Achse der Aufnahmebohrung verlaufen und daß die Anschlagstifte senkrecht zur jeweils zugehörigen Standfläche verschiebbar sind. Ebensowenig kommt es auf den Abstand der Aufnahmebohrung von den Flächen des Gerätekörpers an.

Nachdem es das bekannte Voreinstellgerät erforderlich macht, zunächst in der Werkzeugmaschine selbst die Schneide eines Werkzeugs exakt einzustellen, sodann mittels einer Meßuhr mindestens einen der Anschlagstifte zu justieren und schließlich im VoreinstcM-gerät wiederum mit Hilfe der Meßuhr die Schneide des nächsten Werkzeugs einzustellen, ist die Handhabung des bekannten Voreinstellgeräts außerordentlich aufwendig, ganz abgesehen davon, daß auch die verschicb- und feststellbaren Anschlagstifte vorgesehen werden müssen.

Der Erfindung lag deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten zu schaffen, mit der sich ohne vorherige, in der Werkzeugmaschine selbst vorzunehmende Justierung einer Werkzeugschneide die Schneiden von Werkzeugen einstellen oder messen lassen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die bezüglich der ersten Auflageseite feste Tastfläche von der ersten Auflageseite einen Abstand aufweist, der gleich dem Abstand der zweiten Auflageseite von der Einstellebene ist.

Sind die Haltemittel zum Fixieren des Werkzeughalters wie bei dem bekannten Voreinstellgerät als Aufnahmebohrung ausgebildet, so verläuft die Einstellebene durch die Achse dieser Aufnahmebohrung.

Bei der Benutzung der erfindungsgemäßen Vorcinstellvorrichtung wird es in den meisten Fällen nicht darum gehen, eine Werkzeugschneide in eine vorgegebene Position bezüglich des Werkzeughalters zu bringen, obwohl dies natürlich möglich ist, als vielmehr die Lage der Werkzeugschneide relativ zu einer durch den Werkzeughalter definierten »Nullposition« zu vermessen, um die Ergebnisse des Vorgangs unmittelbar in die Steuerung einer NC-Werkzeugmaschine eingeben zu können. Diese Schneidenmessung läßt sich aber mit der CiHndungsgemäßen Voreinstellvorrichtung auf einfachste Weise durchführen, indem die Voreinstellvorrichtung zunächst auf ihre erste Auflagescile gelegt und ein Meß-

taster durch die bezüglich der ersten Auflageseite feste Tastfläche genullt wird. Nach dem Umsetzen der Vorrnnstellvorrichtung auf die zweite Auflageseite kann dann mit Hilfe des Meßtasters sofort der Abstand der Werkzeugschneide von der Einstellebene gemessen und in die Maschinensteuerung eingegeben werden, nachdem der Abstand der Einstellebene von der zweiten Auflageseite gleich dem Abstand der Tastfläche von der ersten Auflageseite ist Durch die Erfindung kann man sich also nicht nur die Einstellung eines »Meisterwerkzeugs« in der Werkzeugmaschine, sondern auch die Einstellung eines Anschlagstifts und einer Werkzeugschneide in der Voreinstellvorrichtung sparen, ganz abgesehen davon, daß die erfindungsgemäQe Voreinstellvorrichtung auch noch einen einfacheren Aufbau als die bekannte Konstruktion besitzt, da auf Anschlagstifte sowie Führungen und Feststellmittel für solche Anschlagstifte verzichtet werden kann.

Bei der erfindungsgemäßen Voreinstellvorrichtung müssen die beiden Auflageseiten nicht senkrecht zueinander verlaufen. Bevorzugt wird jedoch eine Ausführungsform mit einem eine Bohrung als Haltemittel aufweisenden und die Auflageseiten bildenden Körper, der die Gestalt eines parallel zu einer seiner Seiten halbierten Würfels aufweist wobei die Bohrungsachse im Schnittpunkt der Diagonalen der quadratischen Würfelseiten liegt, denn mit einer solchen Vorrichtung lassen sich mehrere Koordinaten der Werkzeugschneide mit Hilfe eines Meßtasters in einfacher Weise messen und dann in die Maschinensteuerung eingeben.

Schließlich kann es sich noch empfehlen, ein Fixierglied zum Ausrichten des von der Vorrichtung aufgenommenen Werkzeughalters relativ zur Einstellebene vorzusehen, z. B. einen Fixierbolzen, der in eine entsprechende Ausnehmung des Werkzeughalters eingreift.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einiger in der Zeichnung dargestellter, bevorzugter Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Voreinstellvorrichtung noch näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 eine Vorderansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der Vorrichtung,

F i g. 2 einen Schnitt entlang der Linie 2-2 der F i g. 1,

Fig.3 eine Vorderansicht auf ein zweites Ausführungsbeispiel der Vorrichtung,

Fig.4 eine Seitenansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 3,

F i g. 5 bis F i g. 8 diverse Einstellpositionen der Vorrichtung auf einer Aufnahmeplatte einer Meßeinrichtung zum Einstellen der Schneide eines in einem Werkzeughalter gehaltenen Drehmeißels,

F i g. 9 bis F i g. 11 verschiedene Einstellpositionen der Vorrichtung auf der Aufnahmeplatte einer Meßeinrichtung zum Einstellen der Schneide einer Bohrstange,

Fig. 12 eine Darstellung ähnlich Fig.8 zuv Einstellung der Schneiden eines Fräsersatzes.

Die Vorrichtungen gemäß den F i g. 1 bis 4 bilden einen Körper 10 in Form eines halbierten Würfels mit den Seitenlängen a und 'I₂- Die Vorrichtung ist zur Aufnahme von Werkzeughaltern konzipiert, die zu ihrer Aufnahme einen im Querschnitt kreisförmigen und vorzugsweise auch kreiszylindrischen Spannschaft besitzen.

Hierzu ist eine Schaftaufnahmebohrung 12 vorgesehen, deren Achse im Schnittpunkt der Diagonalen der quadratischen vorderen und hinteren Stirnflächen 14,16 liegt. Die einander senkrecht zugeordneten ebenen Seitenflächen sind mit <8—24 bezeichnet.

Aufgrund der FoHn des Körpers als halbierter Würfel befinden sich zwei zueinander parallele Flächen, nämlich die vorderen und hinteren Stirnflächen 14, 16, in einem Abstand ("/2), der gleich ist dem Abstand der eine Auflageseite definierenden Seitenfläche 18 von einer zu dieser parallelen Werkzeughalter-Einstellebene b-b. in welcher die Achse der Schaftaufnahmevorrichtung 12 liegt

Der Körper 10 kann somit als Endmaß angesprochen werden, bei dem eine Kantenlänge gleich ist dem Abs?and ihrer Auflageseite 18 von der zu ihr parallelen Einstellebene. Aufgrund der Ausbildung des Körpers als halbierter Würfel hat dabei jede Seitenfläche den gleichen Radialabstand von der Achse der Schaftaufnahmebohrung, was insofern vorteilhaft ist, als ein Teil dieser Flächen, was nachstehend noch erläutert wird, zur Einstellung von Werkzeugschneiden benutzt werden kann. 26 bezeichnet einen im Körper radial zur Schaftaufnahmebohrung angeordneten Spannbolzen zum Feststellen eines Werkzeughalterschaftes in der Bohrung.

Der Spannbolzen weist hierzu an seiner an den Schaftumfang anlegbaren Stirnfläche vorzugsweise eine Verzahnung 28 auf, die in formschlüssigen Eingriff mit einer Gegenverzahnung am Schaftumfang gebracht werden kann. Damit ist ein als Ganzes mit 30 bezeichneter Werkzeughalter, der auf einer numerisch gesteuerten Drehmaschine zum Einsatz gebracht werden kann, am Körper unvcrdrehbar und in der Einstellebene b-b definiert festzulegen.
32 bezeichnet einen an der vorderen Stirnfläche 14 vorgesehenen Fixierbolzen, der bei der Aufnahme eines Werkzeughalters mit einer entsprechenden Ausnehmung desselben in Eingriff gebracht und dadurch der Werkzeughalter relativ zur Einstellebene b-b ausgerichtet werden kann.

Die beschriebene Vorrichtung ermöglicht in Verbindung mit einer Meßeinrichtung, wie sie beispielsweise in den F i g. 5 bis 12 gezeigt und als Ganzes mit 34 bezeichnet ist, beispielsweise die exakte Einstellung einer Schneide 36 eines im Werkzeughalter 30 gehaltenen Drehmeißels 38, und zwar sowohl auf Drehmitte als auch in Richtung X-Achse zur Radialeinstellung der Schneidspitze relativ zu einem Werkstück als auch zur Einstellung in Richtung Z-Achse bzw. achsparallel zu einer Werkstück2chse.

Aufgrunddessen, daß die Höhe des Körpers der halben Seitenlänge der quadratischen Stirnflächen 14, 16 des Körpers 10 und damit dem Abstand der Auflageseite 18 von der zu ihr parallelen Einstellebene b-b entspricht, ist zur Einstellung eines beispielsweise mit einer Meßuhr 40 kombinierten Tasters 42 in die Null-Lage bzw. die Einstellebene b-b der Körper 10 mit seiner hinteren Stirnfläche 16 auf eine ebene Auflagefläche 44 einer Aufnahmeplatte 46 der Meßeinrichtung aufzulegen. An dieser Aufnahmeplatte ist ein Führungsständer 48 angeordnet, an dem senkrecht zur Auflagefläche 44 der Taster 42 nebst Meßuhr 40 verstellbar und feststellbar geführt ist. Der Taster läßt sich in die Null-Lage einstellen, indem er an die am Körper sich nunmehr oben befindende vordere Stirnfläche 14 anzulegen und

ω in dieser Stellung zu justieren ist (F i g. 5). Diese Nullage ist identisch mit dem Werkzeugbezugspunkt »N« der NC-Werkzeugmaschine.

Danach ist der mit dem Werkzeughalter 30 auszustattende Körper 10 auf seine Auflage- bzw. Seitenfläche 18

b^r> aufzustellen (Fig. 6). Es kann dann durch Anlegen des Tasters an die Schneidenspitze 50 deren Lage relativ zur Einstellebene b-b festgestellt und gegebenenfalls entsprechend korrigiert oder die ermittelte IST-Stellung,

5

das heißt, die Ausladung des Schneideneckpunktes relativ zum Werkzeug-Bezugspunkt »N« in Längs- und Querrichtung, in den sogenannten Werkzeuglängenspeicher der Maschinensteuerung eingegeben werden.

Fig. 7 veranschaulicht eine Einstellung einer Werk-

zeugschneide 52 eines in einem Werkzeughalter 54 ein- ι

gespannten Drehmeißels 56 in Richtung der Z-Achse (achsparallel zur Werkstückachse). Fig.8 zeigt eine Einstellmöglichkeit der Schneide 58 eines in einem Werkzeughalter 60 gehaltenen Drehmeißels 62 in Riehtung X-Achse (radial zur Werkstückachse).

F i g. 9 zeigt eine durch die Vorrichtung mögliche Einstellung der Schneide 64 einer als Ganzes mit 66 be- ϊ zeichneten Bohrstange auf Drehmitte. F i g. 10 zeigt de- \; ren Einstellung in Richtung der X-Achse und F i g. 11 in 15 ί| Richtung der Z-Achse. g

Fig. 12 zeigt schließlich das Einstellen eines Fräser- ji

satzes 68, wobei der Taster, der bei den vorbeschriebe- f

nen Meßvorgängen einen Zylinderschaft besitzen kann, hierzu mit einem Meßteller 70 auszurüsten ist.

Im Hinblick darauf, daß Bohrstangen in in dem Körper eingespanntem Zustand an der vorderen Stirnfläche 14 verhältnismäßig weit vorstehen, ist es günstig, einen Körper 72 zu verwenden, der an seiner Vorderseite vorzugsweise in sämtlichen Eckbereichen jeweils einen Vorsprung 74 aufweist, die mindestens zwei einander senkrecht zugeordnete ebene Flächen 76, 78 besitzen, die sich in der Ebene einer der zueinander senkrechten Seitenflächen des Körpers 72 befinden. Diese Vorsprünge verhindern ein Umkippen des Körpers in einer Ein-

stell-Lage zum Einstellen der Bohrstangendrehmitte t

oder zum Einstellen in Richtung der X-Achse (F i g. 10).

Sofern Werkzeughalter in der Schaftaufnahmebohrung verdrehbar und in definierten Stellungen zum Einstellen der Drehmitte sowie in Richtung X- und Z-Achsen im Körper 10 festgelegt werden könnten, würde es ausreichen, wenn der Körper beispielsweise lediglich eine ebene Flachseite 18 besitzen würde und deren Entfernung von der Achse der Schaftaufnahmebohrung gleich wäre der Dimension des Körpers in Achsrichtung der Schaftaufnahmebohrung.

Beim gezeigten Ausführungsbeispiel lassen sich die einzelnen Einstell- und Meßvorgänge in einfacher Weise dadurch bewerkstelligen, daß hierzu der Körper abwechselnd zumindest auf zwei der vorhandenen Flach-Seiten aufgestellt wird.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

50

55

65 ' I

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Einstellen der Schneide eines

in einen Werkzeughalter eingesetzten Werkzeuges außerhalb einer Werkzeugmaschine oder zum Messen der Schneidenlage, mit zwei quer zueinander angeordneten Auflageseiten, mindestens einer zu einer ersten dieser Auflageseiten parallelen Tastfläche und mit Haltemitteln zum Fixieren des Werkzeughalters relativ zu einer parallel zu der zweiten Auflageseite verlaufenden Einstellebene, dadurch gekennzeichnet, daß die bezüglich der ersten Auflageseite (16) feste Tastfläche (14) von der ersten Auflageseite (16) einen Abstand aufweist, der gleich is dem Abstand der zweiten Auflageseite (18) von der Einstellebene (b-b)\st

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, mit ein^m eine Bohrung (12) als Haltemittel aufweisenden und die Auflageseiten bildenden Körper (10), dadurch gekennzeichnet, daß dieser die Gestalt eines parallel zu einer seiner Seiten (z. B. 14) halbierten Würfels aufweist und die Bohrungsachse im Schnittpunkt der Diagonalen der quadratischen Würfelseiten (14,16) liegt

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein Fixierglied (32) zum Ausrichten des aufgenommenen Werkzeughalters (30) relativ zur Einstellebene (b-b).

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