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Aufgrund der relativ schnellen Unbrauchbarkeit ermöglichen diese Senkwerkzeuge
nur eine relativ kleine
Einsatzdauer. Die relativ hohen Werkzeugkosten
werden entweder nicht amortisiert oder führen zu entsprechend hohen Stückkosten.
Im übrigen werden Kosten und Material vergeudet.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Senkwerkzeug der im
Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Gattung zu schaffen. das eine einwandfreie
Verwendbarkeit auch nach mehrfach erfolgtem Nachschleifen der Stirnschneiden mit
geringem Kostenaufwand ermöglicht.
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Die Aufgabe ist bei einem Senkwerkzeug der im Oberbegriff des Anspruchs
1 definierten Art erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des Anspruchs
1 gelöst. Dank der auswechselbar gehaltenen, zu einer Stirnseite komplementären
Kernschneide kann der diese tragende Teil und auch der restliche Teil des Schneidwerkzeuges
jeweils für sich, wenn nötig.
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nachgeschliffen werden. Wenn der die Kernschneide tragende Einsatz
nicht mehr nachschleifbar ist, läßt er sich bei geringen Kosten gegen einen neuen
austauschen. ohne daß dann gleich das komplette Senkwerkzeug unbrauchbar wird und
ausgesondert werden müßte. Dies gilt auch dann, wenn z. B. aufgrund mangelnder Sorgfalt
beim Nachschleifen der Kernschneide Fehler gemacht wurden. Insgesamt wird erreicht,
daß das Senkwerkzeug wesentlich besser genutzt werden kann, daß es nun 20~30mal
oder auch mehr nachgeschliffen werden kann. Einer Vergeudung von Material und Kosten
wird also wirksam begegnet.
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Die werkzeuganteiligen Stückkosten lassen sich beträchtlich reduzieren.
Im Anschlußbereich, wo die eine Stirnschneide aufhört und die dazu zumindest in
etwa komplementäre Kernschneide beginnt, können sich beide radial überlappen, so
daß schon auf diese Weise eine wenn auch kleine Lücke dazwischen und bei der Werkstückbearbeitung
die Entstehung eines wenn auch schmalen Ringes. der nicht abgearbeitet wird, verhindert
sind.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung ergibt sich aus Anspruch 2 sowie
Anspruch 3. Hierdurch ist mit einfachen, konstruktiven Mitteln verhindert, daß aufgrund
einer evtl., wenn auch noch so kleinen Lücke im radialen Anschlußbereich zwischen
der Kernschneide und der daran anschließenden, kürzeren Stirnschneide bei der Senkbearbeitung
werkstückseitig auf diesem Umfangskreis ein nicht abgetragener Ring entstehen kann.
Vielmehr wird dieser Umfangsbereich von den übrigen, radial weiter zur Werkzeugmitte
hin reichenden anderen Stirnschneiden mit überdeckt und bearbeitet. Dies ist selbst
dann noch gewährleistet, wenn im Anschlußbereich zwischen Kernschneide und kürzerer
Stirnschneide die dortige Lücke im Laufe der Zeit, z. B.
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durch Nachschleifen, größer werden sollte.
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Weitere, vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Ansprüchen
5-9. Ein derartiger Einsatz mit stirnseitigcr Kcrnschneide ist einfach und billig.
Er ist im Bedarfsk',l: auch kostengünstig gegen einen neuen auszutauschen. unter
ansonsten erhaltener weiterer Verwendbarkeit des übrigen Werkzeugteiles. Der Einsatz
ist sicher und genau im Senkwerkzeug geführt und darin mit einfachen Mitteln und
ohne besondere Spezialkenntnisse einstellbar und festlegbar. Auch insoweit stellen
sich also beim separaten Nachschleifen der Kernschneide am Einsatz einerseits und
der Stirnschneide am restlichen Werkzeugteil andererseits keine Probleme.
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Vorteilhaft sind ferner die Gestaltungen nach Anspruch 10 und 11.
Auf diese Weise ist mit einfachen
Mitteln der Einsatz nicht nur in der richtigen.
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eingestellten Axialstellung und auch in der richtigen Radialstellung
fixierbar, sondern er kann über den Schrägverlauf der Klemmfläche zugleich dagegen
gesichert werden, in Axialrichtung nach unten herauszurutschen.
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Besonders einfach und vorteilhaft ist-die Gestaltung nach Anspruch
12. Dadurch kann der Einsatz durchgängig die Gestalt eines Zylinderstiftes haben.
dessen unteres Stirnende unter Bildung der Kernschneide bearbeitet ist, ohne daß
dabei die Kernschneide radial übersteht. Der Einsatz wird in Umfangsrichtung so
justiert, daß die Kernsc'.#neide durch die Werkzeugmitte des Senkwerkzeuges hindurchgeht.
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Eine andere, vorteilhafte Ausführungsform ergibt sich aus Anspruch
13. Hier verläuft die Axialbohrung zur Aufnahme des Einsatzes ohne Exzentrizität
koaxial zur Werkzeugmitte, wobei lediglich am Stirnende der die Kernschneide tragende
Teil radial vorsteht Weitere Einzelheiten und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung.
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Der vollständige Wortlaut der Ansprüche ist vorstehend allein zur
Vermeidung unnötiger Wiederholungen nicht wiedergegeben, sondern statt dessen lediglich
durch Nennung der Anspruchsnummer darauf Bezug genommen, wodurch jedoch alle diese
Anspruchsmerkmale als an dieser Stelle ausdrücklich und erfindungswesentlich offenbart
zu gelten haben.
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Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in den Zeichnungen gezeigten
Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt F i g. t eine schematische Seitenansicht
eines Senkwerkzeuges, teilweise mit noch nicht eingesetzten Einzelteilen, gemäß
einem ersten Ausführungsbeispiel, F i g. 2 eine Ansicht auf die Unterseite des Senkwerkzeuges
in Pfeilrichtung 11 in Fig. 1, in vergrößertem Maßstab, F i g. 3 und 4 jeweils eine
Unteransicht etwa entsprechend derjenigen gemäß Fig.2, jedoch eines zweiten bzw.
dritten Ausführungsbeispieles.
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Das Werkzeug gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel besteht aus einem
Plansenk- oder Aufbohrwerk.
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zeug und ist nachfolgend mit Schneidwerkzeug bezeichnet. Dabei wird
der Begriff so verstanden, daß darunter auch ein entsprechender Werkzeugkopf zu
verstehen ist, der entweder lösbar mit einem Schaft oder einem Träger verbunden
oder mit diesem einstückig ist.
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Das Schneidwerkzeug ist mehrschneidig, d. h. es hat mindestens zwei
in Umfangsrichtung in Abstand voneinander angeordnete Stirnschneiden. Bei lediglich
zwei Stirnschneiden haben diese einen Umfangswinkelabstand von etwa 1800. Beim gezeigten
Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 besitzt das Scnneidwerkzeug am in Fig. i unteren
Stirnende 10 drei Stirnschneiden 11, 12 und 13, die in etwa gleichen Umfangswinkelabständen
z. B. von 1200 voneinander angeordnet sind. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel ist
das Schneidwerkzeug als Kopfsenker gestaltet. Bei einem anderen. nicht gezeigten
Ausführungsbeispiel besteht das Schneidwerkzeug aus einem Stufensenker.
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Der die Stirnschneiden 11-13 tragende Kopf 14 ist hier einstückig
mit dem sich in F i g. 1 nach oben daran anschließenden Schaft 15. Das Schneidwerkzeug
besteht z. B. aus HSS oder HM. Es ist so hergerichtet. daß es auf der gesamten Radialerstreckung
von außen bis hin zur Werkzeugmitte, die durch die Längsmittelachse 16 gekennzeichnet
ist, schneiden kann. Dies bedeutet also, daß bei der Senkbearbeitung werkstückseitig
dort,
wo beim Schneidwerkzeug die Längsmittelachse 16 verläuft,
eine plane Fläche entsteht und nicht etwa ein kleiner Zapfen stehen bleibt, wie
dies bei nicht bis zur Werkzeugmitte schneidenden Schneidwerkzeugen sonst der Fall
ist.
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Am Kopf 14 ist im Bereich des Stirnendes 10 und dabei im Zentrum
im Bereich radial zwischen den drei einzelnen Stirnschneiden 11, 12 und 13 eine
Kernschneide 17 auswechselbar gehalten. Die Kernschneide 17 ist zu der einen Stirnschneide
11 zumindest in etwa komplementär. Sie erstreckt sich in Radialrichtung von außen
zumindest bis zur Werkzeugmitte 16, wobei die Kernschneide 17 durch die Werkzeugmitte
16 hindurchgeht. Beim gezeigten ersten Ausführungsbeispiel in Fig 2 verläuft die
Kernschneide 17 sogar noch geringfügig über die Werkzeugmitte 16 hinaus. Auf jeden
Fall ist die Kernschneide 17. betrachtet man den zentralen Bereich des Stirnendes
10. in der Lage, bis zur Werkzeugmitte 16 zu schneiden, so daß werkstückseitig also
auch im Bereich der Mitte eine plane Fläche entsteht.
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Wenn die Kernschneide 17 die Bearbeitung auf einem Kreisbereich,
dessen Zentrum mit der Werkzeugmitte 16 zusammenfällt, vornehmen würde und alle
drei Stirnschneiden 11-13 sich daran radial nach außen anschließen würden, so ergäbe
sich werkstückseitig im Übergangsbereich ein nicht zerspanend abgearbeiteter Ring.
Beim Schneidwerkzeug gezeigter Art nun ist dies durch folgende Gestaltung vermieden.
Die eine Stirnschneide 11, zu der die auswechselbare Kernschneide 17 den komplementären
Teil bildet, ist in Radialrichtung von außen zur Werkzeugmitte 16 hin kürzer ausgebildet
als die übrigen Stirnschneiden 12 und 13. Dabei schließt sich diese kürzere Stirnschneide
11 im wesentlichen lückenfrei an das radial äußere Ende 18 der Kernschneide 17 an.
Auf diese Weise wird beim Bearbeitungsvorgang der Übergangsbereich zwischen Kernschneide
17.und kürzerer Stirnschneide 11 durch die beiden anderen, radial weiter in Richtung
zur Werkzeugmitte 16 reichenden Stirnschneiden 12 und 13 überdeckt und bearbeitet,
so daß diese beiden längeren Stirnschneiden 12, 13 für eine plane Fläche bei der
Bearbeitung des Werkstückes sorgen.
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Die Anordnung ist so getroffen, daß die auswechselbare Kernschneide
17 mit ihrem radial äußeren Ende 18 und die dadurch komplettierte kürzere Stirnschneide
11 mit ihrem radial inneren Ende 19 auf einem um die Werkzeugmitte 16 gezogenen,
in Fig. 2 gestrichelt angedeuteten Umfangskreis 20 liegen, der größer ist als derjenige
Umfangskreis, auf dem das innere Ende der beiden anderen Stirnschneiden 12, 13 liegt
Der Umfangskreis 20 hat den Durchmesser r. Dieser ist erkennbar größer als ein solcher,
auf dem die inneren Enden der anderen Stirnschneiden 12, 13 liegen.
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Wie man sieht, erstreckt sich die Kernschneide 17 radial über die
Werkzeugmitte 16 nach innen hinaus.
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An das dortige Ende schließt sich bogenförmig eine eingearbeitete
Spankammer 21 an, die im Bereich des Stirnendes 10 in eine zugeordnete Spankammer
zwischen den Stirnschneiden 11 und 12 einmündet.
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Die Kernschneide 17 ist Teil eines Einsatzes 22, der auswechselbar
in eine Aufnahme 23 im Mittelbereich des Schneidwerkzeuges angeordnet ist. Die Aufnahme
23 besteht aus einer Bohrung, die axial vom in Fig. 1 oberen Ende des Schalters
15 bis zum in Fig. 1 unteren Stirnende 10 des Kopfes 14 hindurchreicht.
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Diese axiale Bohrung ist exzentrisch mit Exzentrizität e in bezug
aufdie Werkzeugmitte 16 angeordnet (Fig. 2).
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Die Mitte dieser Exzenterbohrung 23 ist in Fig. 2 mit 24 bezeichnet.
Die Mitte 24 der Exzenterbohrung 23 liegt auf der Radialen zwischen der Werkzeugmitte
16 und der kürzeren Stirnschneide 11. Mithin ist die Stirnschneide die kürzere,
zu der hin die Aufnahme 23 mit Exzentrizität eausmittig gegenüber der Werkzeugmitte
16 versetzt ist.
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Der Einsatz 22 besteht aus einem durchgehenden Zylinderstück in Form
eines Stiftes (Fig. 1). Er paßt auswechselbar in die Aufnahme 23 in Gestalt der
exzentrischen Axialbohrung. Letztere weist an dem in Fig. 1 oberen Ende, das dem
Stirnende 10 abgekehrt ist, einen Abschnitt mit Gewindebohrung 25 auf, in die ein
Gewindestift 26 eingeschraubt ist. Der Gewindestift 26 enthält einen Innensechskant
27. Am in Fig. 1 unteren Ende trägt der Gewindestift 26 einen vorstehenden, im Durchmesser
kleineren Endzapfen 28. Bei in die Aufnahme 23 eingesetztem Einsatz 22 wird dieser
mit axialer Einstellmöglichkeit vom Ende, insbesondere Endzapfen 28, des Gewindestiftes
26 axial festgelegt. Der Einsatz 22 wird also gegen evtl. Axialverschiebung nach
oben hin abgestützt, die damit blockiert ist.
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Der Kopf 14 enthält oberhalb des Stirnendes 10, z. B.
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etwa auf halber Höhe, eine zumindest in etwa radiale Gewindebohrung
29, die bis hin zur exzentrischen Aufnahme 23 reicht In die Gewindebohrung 29 ist
ein Gewindestift 30 mit Innensechskant 31 eingeschraubt, der mit seinem Ende den
eingesteckten Einsatz 22 festklemmt. Der Einsatz 22 weist dazu auf seiner Außenseite
und auf dem Längenbereich, der sich im Bereich der Gewindebohrung 29 befindet, eine
ebene Klemmfläche 32 auf (Fig. 1), wobei die Klemmfläche 3t mit Keilwinkel, dessen
Spitze zum Stirnende 10 gerichtet ist, abgeschrägt ist.
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Zum bestimmungsgemäßen Gebrauch des Schneidewerkzeuges wird der Einsatz
22 in die exzentrische Aufnahme 23- eingesteckt und sodann durch Einschrauben des
Gewindestiftes 26 eine Justierung derart vorgenommen, daß die am unteren Ende des
Einsatzes 22 befindliche Kernschneide 17 zumindest im wesentlichen innerhalb der
gleichen Stirnebene verläuft, in der auch die kopfseitigen Stirnschneiden 11, 12
und 13 verlaufen.
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Sodann kann der Einsatz 22 durch Anziehen des radialen Gewindestiftes
30 festgeklemmt werden, dessen Ende die keilförmige Klemmfläche 32 beaufschlagt.
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Aufgrund des zum Stirnende 10 hin gerichteten Keilwinkels ist bei
festgezogenem Gewindestift 30 verhindert, daß der Einsatz 22 in Fig. 1 nach unten
hin auswandern oder gar herausfallen kann.
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In Umfangsrichtung betrachtet ist dabei der Einsatz 22 hinsichtlich
seiner Kernschneide 17 so hergerichtet und justiert, daß die Kernschneide 17 radial
durch die Werkzeugmitte 16, um die das Schneidwerkzeug umläuft, hindurchgeht, auf
keinen Fall - bezogen auf den Umlauf des Schneidwerkzeug in Pfeilrichtung 33 -hinter
der Werkzeugmitte 16 verläuft.
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Da die Kernschneide 17 auf jeden Fall bis hin zur
Werkzeugmitte
16 reicht, erfolgt bei der zerspanenden Bearbeitung eines nicht gezeigten Werkstückes
eine solche bis hin zur Mitte.
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Es ergibt sich also auch im Bereich der Mitte des Werkstückes eine
plane Fläche. Im Bereich der beiden Enden 18 und 19 der Kernschneide 17 bzw. kürzeren
Stirnschneide 11 ergibt sich trotz des angestrebten, möglichst lückenlosen Überganges
immer ein klciner Zwischenraum. Es liegt also keine durchgängige Schneide vor. Dies
bedeutet bei der zerspanenden Bearbeitung normalerweise, daß werkstückseitig auf
der Grundfläche, die bearbeitet wird, ein Ring um die Werkzeugmitte 16 stehen bleibt,
der etwa dem gestrichelten Umfangskreis 20 entspricht. Beim beschriebenen Schneidwerkzeug
hingegen besteht diese Gefahr nicht; denn beim Umlauf wird der Bereich des Umfangkreises
20 von den beiden anderen Stirnschneiden 12, 13, die radial in Richtung zur Werkzeugmitte
16 über den Umfangskreis 20 hinausreichen, überstrichen und bearbeitet.
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Es ist also trotz der Unterteilung der über die Mitte schneidenden
Schneide, zusammengesetzt aus der kürzeren Stirnschneide 11 und der Kernschneide
17, die Herstellung einer ebenen und planen Flächen beim Werkstück möglich. Vor
allem ist erreicht, daß beim Schneidwerkzeug jedes Teil für sich nachgeschliffen
werden kann, und zwar die Stirnschneiden 11-13 einerseits und die am Einsatz 22
sitzende Kernschneide 17 andererseits. Der Einsatz 22 erlaubt es auch, sollte dies
beim Nachschärfen nötig werden, den gesamten Stirnbereich abzuschleifen und dort
eine neue Kernschneide 17 einzuschleifen, wobei dem beim Zusammenbau hiernach durch
weiteres Einschrauben des Gewindestiftes 26 Rechnung getragen wird. Ist der die
Kernschneide 17 tragende Einsatz 22 z. B. wegen häufigem Nachschleifen der Kernschneide
17 nicht mehr verwendbar, läßt er sich gegen einen anderen austauschen.
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Der übrige Teil des Schneidwerkzeuges kann nach wie vor weiter benutzt
werden. Während bei bisher bekannten Senkwerkzeugen in einstückiger Gestaltung des
Kopfes, wobei eine der Stirnschneiden bis hin zur Werkzeugmitte verlängert ist,
so daß das Werkzeug bis zur Mitte schneidet, beim Nachschärfen außerordentlich große
Sorgfalt aufgewendet werden mußte, um die bis zur Werkzeugmitte reichende Schneide
auch dann noch zu erhalten, ist dies beim Werkzeug gemäß der Erfindung nicht nötig.
Selbst wenn beim Nachschärfen der Kernschneide 17 am Einsatz 22 Fehler gemacht wurden,
ist das gesamte Werkzeug deswegen noch nicht zerstört und Ausschuß. Vielmehr braucht
lediglich ein neuer Einsatz 22 mit Kernschneide 17 eingesetzt zu werden.
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Während bei bisher bekannten, einstückigen Senkwerkzeugen dieser Art
das Werkzeug nach dreimaligem, höchstens viermaligem Schleifen deswegen unbrauchbar
wurde, weil dann beim Nachschleifen der über die Mitte reichende Schneidenteil weggeschliffen
war, kann das erfindungsgemäße Schneidwerkzeug fast beliebig nachgeschliffen und
weiter benutzt werden, auf jeden Fall zumindest 20-30 mal. Dadurch werden die Werkzeugkosten
um ein Wesentliches reduziert, so daß die Stückkosten bei der Bearbeitung gesenkt
werden.
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Bei dem in Fig. 3 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel sind für
die Teile, die dem ersten Ausführungsbeispiel entsprechen, um 100 größere Bezugszeichen
verwendet, so daß dadurch zur Vermeidung von Wiederholungen auf die Beschreibung
des ersten Ausführungsbeispieles Bezug genommen ist.
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Das Schneidwerkzeug gemäß Fig. 3 unterscheidet sich vom ersten Ausführungsbeispiel
dadurch, daß vier Stirnschneiden 111-113 und 151 vorgesehen sind.
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Davon ist die Stirnschneide 111 kürzer als die übrigen.
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Komplementär zu ihr ist die Kernschneide 117, die über die Werkzeugmitte,
die durch die Längsmittelachse 116 repräsentiert ist, hinausreicht und dabei die
Längsmittelachse 116 schneidet. Die Mitte 124 des mit Exzentrizität e aufgenommenen
Einsatzes 122 liegt auf der Radialen zwischen der Werkzeugmitte 116 und der kürzeren
Stirnschneide 111. Das Senkwerkzeug entspricht insoweit demjenigen des ersten Ausführungsbeispieles.
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Bei dritten Ausführungsbeispiel in Fig. 4 sind zum gleichen Zweck
für die Teile, die dem ersten oder zweiten Ausführungsbeispiel entsprechen, um 200
größere Bezugszeichen verwendet.
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Beim dritten Ausführungsbeispiel hat das Senkwerkzeug ebenfalls vier
Stirnschneiden 211-213 und 251, von denen die Stirnschneide 212 kürzer als die übrigen
ist. Komplementär zur kürzeren Stirnschneide tll ist die Kernschneide 217 am unteren
Stirnende des Einsatzes 222 angeordnet. Abweichend vom ersten und zweiten Auführungsbeispiel
ist beim dritten Ausführungsbeispiel die zur Aufnahme des Einsatzes 222 dienende
Bohrung 261 koaxial zur Längsmittelachse 216 des Werkzeuges ausgerichtet. Der Einsatz
222 ist am unteren Stirnende mit einem radial über die Bohrung 261 hinausreichenden
Teil 262 versehen, der noch ausreichend Materialquerschnitt hat, um in diesem Bereich
eine ausreichende Standfestigkeit für die Kernschneide 217 zu geährleisten und der
in einer entsprechenden Aufnahme am Stirnende 210 des Werkzeuges aufgenommen sein
kann.