DE3590701C2

DE3590701C2 - Face cutter head

Info

Publication number: DE3590701C2
Application number: DE19853590701
Authority: DE
Inventors: Gennadij Saturov; Aleksandr Buchtilov; Igor Basov; Leonid Pozdnjakov; Aleksel Nadvikov
Original assignee: Mogilevskij Otdel Fiz T I
Current assignee: Mogilevskij Otdel Fiz T I
Priority date: 1985-01-11
Filing date: 1985-05-23
Publication date: 1987-12-03
Also published as: NO161785C; IT1200707B; FI863662A0; HUT42724A; SE452715B; DE3590701T; SE8603572D0; WO1986004000A1; GB2183518A; GB2183518B; SE8603572L; HU195932B; GB8621308D0; YU124685A; NO863392L; FI863662A; FI84146C; IT8521813A0; JPS62502325A; NO161785B

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Planfräsmesserkopf mit einem Messerkopfgrundkörper, in dem mehrere Schneidenträger befestigbar sind, wobei jedem Schneidenträger eine einen Gewindetrieb umfassende Stelleinrichtung zu seiner genauen Einstellung in Richtung der Messerkopfdrehachse zugeordnet ist. Ein solcher Planfräsmesserkopf ist aus E. G. Konovalov u. a. "Progressivnya skhemy rotatsionnogo rezania metallov" (Fortschrittliche Verfahren der Rotationszerspanung von Metallen), Verlag "Nauka i tekhnika", Minsk, 1972, S. 206 bekannt.The present invention relates to a face milling cutter head with a cutter head body in which several cutter carriers can be attached, each Knife holder an adjusting device comprising a screw drive towards its precise setting towards is assigned to the cutter head axis of rotation. Such a face milling cutter head is from E. G. Konovalov u. a. "Progressivnya skhemy rotatsionnogo rezania metallov "(Advanced Method of rotary machining of metals), Publishing house "Nauka i tekhnika", Minsk, 1972, p. 206 known.

Die Stelleinrichtung ist bei dieser bekannten Ausbildung eine Schraube, deren Kopf sich über eine Scheibe auf dem Messerkopfgrundkörper abstützt und deren Gewindeschaft in den Schneidenträger greift und zusammen mit diesem eine Schraubenverbindung bildet. Bei der Drehung der Schraube kommt es zu einer Verschiebung des Schneidenträgers längs seiner Achse, und auf diese Weise wird die Einstellung der Schneiden durchgeführt.The actuator is in this known training a screw whose head is over a washer on the Knife head base supports and their threaded shaft reaches into the cutter holder and together with it forms a screw connection. When rotating the Screw, the cutter carrier is displaced along its axis, and in this way the Adjustment of the cutting edges carried out.

Die Genauigkeit dieser Einstellung der Schneiden hängt von der Übersetzungszahl der Schraubenverbindung der Schraube mit dem Schneidenträger ab, also von der Gewindesteigung bzw. der Ganghöhe des Gewindes der Schraube. Je kleiner die Steigung und je größer der Durchmesser ist, um so größer ist das Übersetzungsverhältnis und um so genauer kann die Einstellung der Schneiden in einer Ebene werden. Da jedoch der Durchmesser und die Steigung des Gewindes bestimmte Grenzen haben, so sind auch der Genauigkeit der Schneideneinstellung bestimmte Grenzen gesetzt. Es können nur Genauigkeiten bis hinunter auf 0,05 mm erzielt werden, was bei erhöhten Anforderungen an die Bearbeitungsgüte und Genauigkeit unzureichend ist.The accuracy of this setting of the cutting edges depends from the gear ratio of the screw connection Unscrew with the cutter holder, i.e. from the thread pitch or the pitch of the thread of the screw. The smaller the slope and the larger the diameter the greater the gear ratio and the more precise the setting of the cutting edges can be become in one level. However, since the diameter and the pitch of the thread have certain limits, so the accuracy of the cutting edge adjustment are also determined Set limits. It can only be accuracy down to 0.05 mm can be achieved, which at elevated Machining quality and accuracy requirements is insufficient.

Überdies ist bei der bekannten Vorrichtung die axiale Steifigkeit der Schneiden unzureichend, insbesondere bei erhöhten Anforderungen infolge von Schlagbeanspruchungen des Fräsers beim Einschneiden in den Werkstückkörper und beim Austritt desselben aus dem Werkstückkörper. Das Gewinde der Schraubenverbindung erfährt dabei stark wechselnde Belastungen, die infolge der geringen Querschnittsfläche der Schraube, welche diese Belastungen aufnimmt, Vibrationen der Schneiden hervorrufen, was zur Verschlechterung der Güte der bearbeiteten Oberfläche und zur Herabsetzung ihrer Ebenheit, d. h. der Genauigkeit, besonders an den Werkstückrändern führt, wo die Schläge auftreten.Moreover, in the known device, the axial Insufficient rigidity of the cutting edges, in particular with increased requirements due to impact loads of the milling cutter when cutting into the workpiece body and when it exits the workpiece body. The thread of the screw connection experiences thereby changing loads that result the small cross-sectional area of the screw, which absorbs these loads, vibrations of the cutting edges cause what deteriorates the goodness of the machined surface and to reduce its flatness, d. H. accuracy, especially at the workpiece edges leads where the blows occur.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Planfräsmesserkopfs, dessen Stelleinrichtungen für die Zustellung der Schneidenträger bei hoher Steifigkeit der Konstruktion eine feinfühlige, sehr genaue Einstellung ermöglichen.The object of the present invention is to create of a face milling cutter head, the adjusting devices for the infeed of the knife carriers with high rigidity the construction a sensitive, very precise setting enable.

Ausgehend von der eingangs vorausgesetzten Bauart wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jede Stelleinrichtung zur Einstellung der Schneidenträger aus einem zylindrischen Stift besteht, der eine unter einem Winkel zur Stiftachse verlaufende Abflachung und an seinem einen Ende einen Gewindeansatz aufweist, und daß der Stift mit seinem mittleren Abschnitt durch eine von parallelen Flächen begrenzte Durchbrechung des Schneidenträgers ragt und mit den beidseits gelegenen Endabschnitten in einer Bohrung des Messerkopfgrundkörpers sitzt, die unter einem Winkel zu den Begrenzungsflächen der Durchbrechung des Schneidenträgers verläuft, der dem Winkel der Abflachung des Stifts gleich ist.Based on the type initially assumed this object achieved in that each Actuating device for setting the knife carriers consists of a cylindrical pin, one under flat at an angle to the pin axis and has a threaded shoulder at one end, and that the pin with its middle section through an opening delimited by parallel surfaces of the cutter holder protrudes and with the two sides End sections in a hole in the cutter head body that sits at an angle to the boundary surfaces the opening of the knife carrier runs, which is equal to the angle of the flattening of the pin.

Aus der DDR-PS 1 06 284 ist ein Fräser bekannt, dessen Schneidenhalterung mit Einstelleinrichtungen zusammenwirken, deren jede aus einem als Keilgetriebe wirkenden, mittels Gewindetrieb axial verstellbaren zylindrischen, in einer Bohrung geführten Einstellstück besteht, das mit einer nutartigen, unter einem Winkel zu seiner Verstellrichtung geneigten Keilfläche mit einer entsprechend geneigten Rückenfläche der Schneidenhalterung zusammenwirkt. Hier geht es um einen Messerkopf mit auf dessen Umfangsfläche verteilten Schneiden, die auf die genannte Weise zur Erzielung einer guten Rundlaufgenauigkeit feinfühlig zustellbar sind.A milling cutter is known from the GDR PS 1 06 284, the Interact cutting edge holder with adjustment devices whose each from a wedge gear, by means of a screw drive there is an axially adjustable cylindrical adjustment piece guided in a bore, that with a groove-like, at an angle to his Adjustment direction inclined wedge surface with a corresponding sloping back surface of the cutter holder cooperates. This is about a knife head on it Circumferential surface distributed cutting on the above Sensitive way to achieve good concentricity are deliverable.

Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung des Planfräsmesserkopfes wird eine sehr genaue Einstellung der Schneiden in einer Ebene möglich, was wiederum die mit dem Planfräsmesserkopf erzielbare Bearbeitungsgüte und Bearbeitungsgenauigkeit entsprechend verbessert. In the embodiment of the face milling cutter head according to the invention, a very precise setting is required the cutting in one plane possible what again the machining quality that can be achieved with the face milling cutter head and machining accuracy accordingly improved.

Außerdem erhöht der mit einer Abflachung versehene Stift, dessen mittlerer Abschnitt durch eine Durchbrechung des Schneidenträgers ragt und dessen Endabschnitte sich beidseits im Messerkopfgrundkörper abstützen, die axiale Steifigkeit der Schneiden, weil der Stift außer seiner Hauptfunktion, die Schneiden in einer Ebene einzustellen, auch als stabiler Anschlag für die Schneidenträger wirkt.In addition, the flattened one increases Pen, the middle section through an opening of the cutter carrier protrudes and its end portions are supported on both sides in the cutter head base body, the axial rigidity of the cutting edges because of the Pen in addition to its main function, the cutting in one Level, also as a stable stop for the Knife holder works.

In einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung ist in jedem Schneidenträger außerhalb des Messerkopfgrundkörpers eine Durchbrechung mit nichtparallelen Flächen ausgearbeitet, mit denen der Kopf eines Spreizkörpers zusammenwirkt, welcher mittels eines Gewindeschafts unter elastischer Verformung des Schneidenträgers in Richtung der Messerkopfdrehachse längs der Durchbrechung verstellbar ist.In an expedient development of the invention, in each cutter holder outside of the cutter body an opening with non-parallel surfaces elaborated with which the head of an expanding body cooperates, which by means of a threaded shaft with elastic deformation of the knife carrier in Direction of the cutter head axis of rotation along the opening is adjustable.

Dank einer solchen Vorrichtung zur zusätzlichen Einstellung der Schneiden sind Zustellbewegungen kleinster Größe beherrschbar und es können somit noch genauere Korrekturen eventuell doch noch vorhandener Abweichungen vorgenommen werden. Damit kann die Bearbeitungsgenauigkeit und -güte nochmals erhöht werden.Thanks to such a device for additional adjustment the cutting movements are smallest Size manageable and it can therefore be more accurate Corrections of any deviations that still exist be made. So that the machining accuracy and quality can be increased again.

Nachfolgend wird die Erfindung durch die Beschreibung eines Ausführungsbeispiels an Hand der beigefügten Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigtThe invention is described in the following an embodiment with reference to the accompanying drawings explained further. It shows

Fig. 1 die Gesamtansicht des Planfräsmesserkopfs; Fig . 1 the overall view of the face milling cutter head;

Fig. 2 den Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1. Fig . 2 shows the section along the line II-II in Fig . 1.

Der Planfräsmesserkopf besteht aus einem Messerkopfgrundkörper 1, in den mehrere - vorliegend vier - Schneidenträger 2 eingesetzt sind, deren jeder eine Schneide 3 trägt.The face milling cutter head consists of a cutter head base body 1 , in which several - in the present case four - cutter carriers 2 are inserted, each of which carries a cutting edge 3 .

Jeder Schneidenträger hat eine noch näher zu beschreibende, einen Gewindetrieb umfassende Stelleinrichtung zu seiner genauen Einstellung in Richtung der Messerkopfdrehachse. Diese wirkt zusammen mit einer federnden Vorspanneinrichtung aus einer Spannschraube 4, deren Gewindeschaft in den Schneidenträger 2 eingedreht ist und deren Kopf sich unter Zwischenlage einer tellerförmigen Federscheibe 5 auf dem Messerkopfgrundkörper 1 abstützt. Diese Vorspanneinrichtung sucht bei Betrachtung von Fig. 2 somit, den Schneidenträger 2 im Messerkopfgrundkörper 1 nach oben zu ziehen.Each cutter holder has an adjusting device to be described in more detail, comprising a screw drive, for its precise adjustment in the direction of the cutter head axis of rotation. This acts together with a resilient pretensioning device from a clamping screw 4 , the threaded shaft of which is screwed into the cutter holder 2 and the head of which is supported on the basic body 1 of the cutter head with the interposition of a plate-shaped spring washer 5 . When looking at Fig . 2 thus to pull the cutter holder 2 in the cutter head base body 1 upwards.

Jede Stelleinrichtung besteht aus einem zylindrischen Stift 6 mit einer Abflachung 7, die unter einem Winkel α zur Stiftachse liegt, und mit einem als Gewindeansatz 8 ausgebildeten Ende. Auf diesem sitzen eine Scheibe 9 und eine Mutter 10, mittels deren der Stift 6 längsverstellbar ist.Each actuating device consists of a cylindrical pin 6 with a flattening 7 , which lies at an angle α to the pin axis, and with an end designed as a threaded extension 8 . On this seat a washer 9 and a nut 10 , by means of which the pin 6 is longitudinally adjustable.

Der mittlere Teil des Stifts 6 befindet sich in einer im Schneidenträger 2 ausgeführten Duchbrechung 11 mit parallelen Flächen 12 und 13. Die Enden des Stifts 6 liegen in einer Bohrung 14, die im Messerkopfgrundkörper 1 ebenfalls unter dem Winkel α zu den Flächen 12 und 13 der Durchbrechung 11 des Schneidenträgers 2 ausgeführt ist. Der auf diese Weise schräg zum Schneidenträger 2 liegende abgeflachte Stift 6 wirkt bei seiner Längsverschiebung als Keil, der wegen des kleinen Abflachungs- bzw. Schrägstellungswinkels α eine sehr feinfühlige Zustellung der Schneide 3 in Richtung der Messerkopfdrehachse erlaubt. Eine Drehung der Mutter 10 und damit eine Längsverschiebung des Stifts 6 um eine Gewindeganghöhe wird umgesetzt in eine sehr kleine Zustellbewegung der Schneide 3, was eine sehr genaue Einstellung und demnach die Erzielung einer bearbeiteten Oberfläche von höherer Genauigkeit und Güte gewährleistet.The middle part of the pin 6 is located in an opening 11 made in the cutter holder 2 with parallel surfaces 12 and 13 . The ends of the pin 6 lie in a bore 14 , which is also made in the cutter head base body 1 at an angle α to the surfaces 12 and 13 of the opening 11 of the cutter holder 2 . In this way, the flattened pin 6 lying obliquely to the cutter holder 2 acts as a wedge during its longitudinal displacement, which, owing to the small flattening or inclination angle α, allows a very sensitive infeed of the cutter 3 in the direction of the cutter head axis of rotation. A rotation of the nut 10 and thus a longitudinal displacement of the pin 6 by a thread pitch is converted into a very small feed movement of the cutting edge 3 , which ensures a very precise setting and accordingly the achievement of a machined surface of higher accuracy and quality.

Eine zusätzliche Feineinstellungsvorrichtung besteht aus einem Spreizkörper, der in einer außerhalb des Messerkopfgrundkörpers 1 gelegenen Durchbrechung 19 des Schneidenträgers 2 mit nichtparallelen Flächen 20, 21 verschieblich ist. Der Spreizkörper hat einen Kopf 15 und einen Gewindeschaft 16, auf den eine Scheibe 17 und eine Mutter 18 aufgesetzt sind. Mit dieser kann der Kopf 15 längs der Durchbrechung 19 verstellt werden, wobei seine Seitenflächen 22 und 23 mit den nichtparallelen Flächen 20 und 21 unter Auseinanderspreizung derselben zusammenwirken.An additional fine adjustment device consists of an expanding body formed in a knife head located outside the base body 1, the aperture 19 of the blade holder 2 with non-parallel surfaces 20, 21 is displaceable. The expansion body has a head 15 and a threaded shaft 16 , on which a washer 17 and a nut 18 are placed. With this, the head 15 can be adjusted along the opening 19 , its side surfaces 22 and 23 interacting with the non-parallel surfaces 20 and 21 by spreading them apart.

Zum Gebrauch wird der beschriebene Planfräsmesserkopf in einer (nicht abgebildeten) Werkzeugmaschine eingespannt und grob voreingestellt. Dann führt man mit Hilfe der Schrauben 4 und einer (nicht gezeigten) flachen Platte eine genaue Einstellung der Schneiden 3 durch. Dazu bringt man auf dem Arbeitstisch der Werkzeugmaschine ein Anzeigegerät der erforderlichen Meßgenauigkeit an, welches einen Planmeßaufsatz besitzt. Man führt die erste Schneide 3 an den Meßaufsatz heran und fixiert die Anzeige des Anzeigegeräts. Diese Operation wiederholt man für die übrigen Schneiden 3. Wenn sich die Anzeigen des Anzeigegeräts voneinander unterscheiden, so verschiebt man durch Drehen der Mutter 10 den Stift 6, dessen Abflachung 7 auf die Fläche 12 drückt und den Schneidenträger 2 entgegen der Wirkung der Tellerfeder 5 in Richtung der Messerkopfdrehachse zustellt. Nach der Anzeige des Anzeigegeräts kann eine Einstellgenauigkeit von 0,003 mm erreicht werden. Hiernach nimmt man die Befestigung der Schneidenträger 2 im Messerkopfgrundkörper 1 vor.For use, the face milling cutter head described is clamped in a machine tool (not shown) and roughly preset. Then, using the screws 4 and a flat plate (not shown), the cutting edges 3 are precisely adjusted. For this purpose, a display device of the required measuring accuracy is attached to the work table of the machine tool, which has a plan measuring attachment. The first cutting edge 3 is brought up to the measuring attachment and the display of the display device is fixed. This operation is repeated for the remaining cutting edges 3 . When the display of the indicator differ from each other, then one moves by rotating the nut 10 the pin 6, the flat 7 presses on the surface 12 and the blade carrier 2 delivers in the direction of the cutter head axis of rotation against the action of the plate spring. 5 After the display of the display device, an adjustment accuracy of 0.003 mm can be achieved. Then you carry out the attachment of the cutter holder 2 in the cutter head body 1 .

Bei dieser Befestigung der Schneidenträger 2 kann es zu einer neuerlichen Abweichung von der Sollage kommen. Zur Beseitigung dieser Abweichung sowie zum Zwecke einer zusätzlichen genaueren Einstellung der Schneiden 3 verschiebt man durch Drehen der Mutter 18 den Spreizkopf 15, welcher mit seinen Seitenflächen 22 und 23 mit den nichtparallelen Ebenen 20 und 21 des Hohlraumes 19 zusammenwirkt und den Schneidenträger 2 elastisch verformt, so daß eine nochmalige kleine Korrekturverschiebung der Schneide 3 zustande kommt. Die Größe dieser Verschiebung ist dermaßen gering, daß sie es ermöglicht, die Schneiden 3 in einer Ebene mit einer Genauigkeit bis zu 0,001 mm einzustellen.With this attachment of the cutter carrier 2 , there may be a new deviation from the target position. In order to eliminate this deviation and for the purpose of an additional, more precise adjustment of the cutting edges 3, the expanding head 15 is displaced by turning the nut 18 , which cooperates with its side surfaces 22 and 23 with the non-parallel planes 20 and 21 of the cavity 19 and elastically deforms the cutting support 2 , so that another small correction shift of the cutting edge 3 occurs. The size of this displacement is so small that it enables the cutting edges 3 to be set in a plane with an accuracy of up to 0.001 mm.

Danach kann die Bearbeitung der Werkstücke stattfinden. Dabei ist der Planfräsmesserkopf einfach aufgebaut, fertigungsgerecht, betriebszuverlässig und schwingungsfest. Dank der besonders genauen Einstellung der Schneiden und ihrer hohen axialen Steifigkeit ist die Erzielung einer Abweichung von der Ebenheit der bearbeiteten Oberfläche von höchstens 0,01 mm je 100 mm Länge und einer Rauhigkeit von höchstens R = 0,63 µm möglich.The workpieces can then be machined. The face milling cutter head is simple, production-oriented, reliable and vibration-proof. Thanks to the particularly precise adjustment of the cutting edges and their high axial stiffness is the achievement a deviation from the flatness of the machined surface of at most 0.01 mm per 100 mm length and one Roughness of at most R = 0.63 µm possible.

Claims

1. face milling cutter head with a cutter head base body ( 1 ) in which a plurality of cutter supports ( 2 ) can be fastened, each cutter support being assigned an adjusting device comprising a screw drive for its precise adjustment in the direction of the cutter head axis of rotation,
characterized in that each adjusting device for adjusting the cutter supports ( 2 ) consists of a cylindrical pin ( 6 ) which has a flattened portion ( 7 ) at an angle ( α ) to the pin axis in its central section and a threaded shoulder ( 8 ), and
that the middle section of the pin ( 6 ) protrudes through an opening ( 11 ) in the cutter support ( 2 ) delimited by parallel surfaces ( 12, 13 ) and sits with the end sections on both sides in a bore ( 14 ) in the cutter head base body ( 1 ), which extends at an angle ( α ) to the boundary surfaces ( 12, 13 ) of the opening ( 11 ) of the cutter carrier ( 2 ), which is the same as the angle ( α ) of the flattened portion ( 7 ) of the pin ( 6 ).

2. face milling cutter head according to claim 1, characterized in that in each cutter holder ( 2 ) outside the cutter head base body ( 1 ) an opening ( 19 ) with non-parallel surfaces ( 20, 21 ) is worked out, with which the head ( 15 ) of an expanding body cooperates, which can be adjusted along the opening ( 19 ) by means of a threaded shaft ( 16 ) with elastic deformation of the cutter carrier ( 2 ) in the direction of the axis of rotation of the cutter head.