DE3711240A1 - Werkzeughalter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Werkzeughalter für den Anbau an den Werkzeugträger, insbesondere Schnellwechsel-Werkzeugträger einer Drehmaschine und insbesondere einer Leit- und Zugspindel- Drehmaschine.

Bei herkömmlichen Leit- und Zugspindel-Drehmaschinen älterer Bauart besteht der Werkzeughalter aus zwei mit Abstand überein­ ander befestigten Platten, zwischen denen am Außenrand insge­ samt vier Drehmeißel durch Schrauben eingespannt werden können. Drehmaschinen modernerer Bauart haben Schnellwechsel-Werkzeug­ träger, an die ein als Kassette ausgebildeter Werkzeughalter mittels eines Spannbandes angebaut werden kann; in der Kassette ist ein Drehmeißel befestigt.

Beide Systeme haben den Nachteil, daß für die in der Praxis vor­ kommenden, unterschiedlichsten Bearbeitungsvorgänge entspre­ chend viele Drehmeißel bzw. Kassetten mit darin eingespannten Drehmeißeln zur Verfügung gehalten werden müssen, um sie je nach der gewünschten Bearbeitungsart am Werkzeugträger zu befe­ stigen. Abgesehen von einer leistungshemmenden Unordnung am Ar­ beitsplatz schlagen vor allem Rüstzeiten negativ zu Buche, die für das Wechseln der Werkzeuge beim Wechseln der Bearbeitungs­ art und für das Einrichten in die genaue Position der Werkzeug­ spitze benötigt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Werkzeughalter zur Verfügung zu stellen, der ohne zeitraubende Einstellarbei­ ten rasch auf die genaue Bearbeitungsstellung des Werkzeuges ge­ bracht werden kann und der selbst bei einem Werkzeugwechsel nur minimale Umrüst- und Totzeiten erfordert.

Bei einem Werkzeugträger der eingangs umrissenen Bauart wird diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch eine an sich bekann­ te Revolverscheibe mit am Außenumfang in gleichmäßigen Winkelab­ ständen angebrachten Werkzeugschneiden, die auf einen Lager­ block aufsteckbar ist, welcher an dem Werkzeugträger fixierbar ist und ein Spannorgan für die Revolverscheibe aufweist.

Eine derartige Revolverscheibe kann sowohl bei Drehmaschinen der eingangs erwähnten, älteren Bauart als auch bei Drehmaschi­ nen mit Schnellwechsel-Werkzeugträgern eingesetzt werden. Vor­ teilhaft ist dabei vor allem, daß sie an ihrem Außenumfang meh­ rere Werkzeugschneiden trägt, die einer Folge von üblicherweise nacheinander durchzuführenden Bearbeitungsarten entsprechen. So kann etwa eine Revolverscheibe die wichtigsten Werkzeugschnei­ den für die Außenbearbeitung tragen, während eine andere Revol­ verscheibe die wichtigsten Werkzeugschneiden für die Innenbear­ beitung trägt. Wieder eine andere Revolverscheibe hat nur Werk­ zeuge für die Gewindebearbeitung und eine andere für das Einste­ chen. Auf diese Weise stehen dem Dreher statt einer ungeordne­ ten Vielzahl von Drehmeißeln nur wenige Revolverscheiben griff­ bereit zur Verfügung, von denen er jede nach dem Anbau an den Werkzeugträger bei Bedarf rasch in die gewünschte Arbeitsstel­ lung drehen kann, in der die erforderliche Werkzeugschneide in einer genau definierten Arbeitsstellung steht, ohne daß zusätz­ liche Einstell- oder Justiervorgänge notwendig sind.

Wie bereits erwähnt, läßt sich die Revolverscheibe um eine zen­ trische Achse in Arbeitsstellungen drehen, die der Anzahl der Werkzeugschneiden entsprechen. In jeder Arbeitsstellung ist da­ bei ein Positionierelement vorgesehen, das die Revolverscheibe am Lagerblock in einer definierten Stellung fixiert. Dieses Po­ sitionierelement nimmt zusätzlich das Drehmoment auf, das wäh­ rend der Bearbeitung durch die Schnittkräfte erzeugt wird. Die einfachste Lösung besteht dabei darin, daß das Positionierele­ ment ein vom Lagerblock abstehender Zylinderstift ist, der in eine Bohrung der Revolverscheibe eingreift; in die Revolver­ scheibe sind mit gleichmäßigen Winkelabständen voneinander so viele Bohrungen eingearbeitet wie Werkzeugschneiden vorhanden sind.

In bevorzugter Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Spannorgan aus einem im Lagerblock gelagerten Exzenterhebel besteht, der in eine Ringnut eingreift, die zentrisch am Außen­ umfang eines von der Revolverscheibe abstehenden Lagerzylinders ausgebildet ist, der in eine Aufnahmebohrung des Lagerblocks einsetzbar ist.

Dabei kann die Ringnut im Querschnitt trapezförmig ausgebildet sein und eine hintere, schräge Spannflanke sowie eine vordere, schräge Auswurfflanke haben. Mit Hilfe des Exzenterhebels kann auf diese Weise die Revolverscheibe schnell am Lagerblock axial fixiert werden; wenn der Exzenterhebel in seine Auswurfstellung geschwenkt wird, drückt er gegen die vordere Auswurfflanke der Ringnut, wodurch die Revolverscheibe außer Eingriff mit dem Zylinderstift gelangt und in eine andere Arbeitsstellung ge­ dreht werden kann, ohne daß sie von dem Lagerblock abgenommen werden muß.

Es ist besonders vorteilhaft, wenn die Revolverscheibe eine zen­ trische Bohrung hat, mit der sie auf einen vom Werkzeugträger abstehenden Tragbolzen aufgesetzt werden kann. Der Tragbolzen erleichtert eine Drehung der Revolverscheibe in die gewünschte Arbeitsstellung, ohne daß dabei die Gefahr eines Verkantens be­ steht. Der Tragbolzen hat ferner den Vorteil, daß die Revolver­ scheibe schnell und leicht in den Lagerblock eingeführt werden kann.

Die Erfindung ist nachstehend an einem Ausführungsbeispiel er­ läutert, das in der Zeichnung dargestellt ist. Es zeigen:

Fig. 1 eine Vorderansicht eines an einer Drehmaschine angebau­ ten Werkzeughalters,

Fig. 2 eine Draufsicht der Anordnung gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine Schnittdarstellung in der Ebene III-III der Fig. 2,

Fig. 4 eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung mit in Re­ volvierstellung befindlicher Revolverscheibe,

Fig. 5 die schematische Darstellung von fünf der wichtigsten und an einer Revolverscheibe angebrachten Werkzeug­ schneiden für die Außenbearbeitung und

Fig. 6 die perspektivische Darstellung einer Revolverscheibe für die Innenbearbeitung.

Auf den Führungsbahnen 10 des Maschinenbettes einer Leit- und Zugspindel-Drehmaschine ist ein teilweise gezeigter Bettschlit­ ten 12 so gelagert, daß er parallel zur Drehachse der ebenfalls nicht gezeigten Arbeitsspindel entweder von Hand oder über Leit- und Zugspindel selbsttätig verschiebbar ist. Der Bett­ schlitten 12 trägt einen Planschlitten 14, der in Richtung des eingezeichneten Doppelpfeiles A quer zur Verschieberichtung des Bettschlittens 12 verstellbar ist. Auf dem Planschlitten 14 ist ein Oberschlitten 16 gelagert, welcher seinerseits in Richtung des eingezeichneten Doppelpfeiles B quer zur Verschieberichtung A des Planschlittens 14 von Hand verstellt werden kann. Der Oberschlitten 16 kann über ein Drehlager 18 relativ zu dem Plan­ schlitten 14 verschwenkt werden.

Auf dem Oberschlitten 16 ist ein i.w. zylindrischer Werkzeugträ­ ger 20 befestigt, der als Schnellwechsel-Werkzeugträger ausge­ bildet ist. Hierzu hat der Werkzeugträger 20 am Außenumfang eine in senkrechter Richtung verlaufende Verzahnung, in die die Verzahnung 22 an der teilzylindrischen Innenfläche eines Wech­ selhalters 24 einer Schnellspannvorrichtung eingreift. An dem Wechselhalter 24 sind in bekannter Weise zwei Spannbänder 26 an­ gelenkt, die auf der dem Wechselhalter 24 etwa diagonal gegen­ überliegenden Seite des Werkzeugträgers 20 durch einen Exzenter­ spannbolzen 28 miteinander verbunden sind.

An der von dem Werkzeugträger 20 wegweisenden Seite des Wechsel­ halters 24 ist ein Lagerblock 30 befestigt, in den eine Aufnah­ mebohrung 32 mit waagrechter Achse eingearbeitet ist. Zentrisch durch die Aufnahmebohrung 32 hindurch verläuft ein Tragbolzen 34, der von dem Wechselhalter 24 absteht.

Mit dem Lagerblock 30 ist eine Revolverscheibe 36 lösbar gekup­ pelt, die einen zentrisch zur Revolvierachse 38 verlaufenden La­ gerzylinder 40 hat. Der Lagerzylinder 40 ist in die Aufnahmeboh­ rung 32 des Lagerblocks 30 mit Gleitpassung eingesetzt. Zu ei­ ner verkantungsfreien Führung der Revolverscheibe 36 bei ihrer Axialverschiebung dient der Tragbolzen 34, der in eine Mittel­ bohrung des Lagerzylinders 40 und in eine dazu koaxiale Mittel­ bohrung 42 der Revolverscheibe 36 eingreift.

Von der der Revolverscheibe 36 zugewandten Stirnseite des Lager­ blocks 30 steht exzentrisch ein Positionierstift 44 ab, der in eine Bohrung 46 der Revolverscheibe 36 eingreift.

Wie vor allem die Fig. 2 und 4 zeigen, ist am Außenumfang des Lagerzylinders 40 eine Ringnut 48 ausgebildet, die im Quer­ schnitt trapezförmig ist und eine hintere, schräge Spannflanke 50 sowie eine vordere, ebenfalls schräge Auswurfflanke 52 hat. Im Lagerblock 30 ist eine senkrecht verlaufende Spannwelle 54 gelagert, die über einen Handhebel 56 um ihre Längsachse ge­ dreht werden kann. Von der Spannwelle 54 steht radial ein Exzen­ terhebel 58 ab, der in die Ringnut 48 eingreift. In der in Fig. 2 gezeigten Spannstellung des Exzenterhebels 58 drückt des­ sen freies Ende gegen die Spannflanke 50 der Ringnut 48, so daß der Lagerzylinder 40 in die Aufnahmebohrung 32 eingezogen ist; dabei liegt die dem Lagerblock 30 zugekehrte Stirnseite der Re­ volverscheibe 36 an der gegenüberliegenden Stirnseite des Lager­ blocks 30 an, wobei der Positionierstift 44 in eine der am Um­ fang der Revolverscheibe 36 mit gleichmäßigen Winkelabständen vorgesehenen Bohrungen 46 eingreift.

In den Fig. 1 und 3 ist angedeutet, daß die Revolverscheibe 36 am Außenumfang insgesamt sechs Nasen 60 hat, die gleichmäßig auf dem Umfang verteilt sind und denen jeweils eine Positionier­ bohrung 46 zugeordnet ist. Jede Nase 60 trägt eine Werkzeug­ schneide 62, die über eine Spannschraube 64 an der Nase 60 befe­ stigt ist.

Wenn die Revolverscheibe 36 zur Außenbearbeitung dienen soll, empfiehlt es sich, etwa die in Fig. 5 schematisch angedeuteten Formen der gebräuchlichsten Werkzeugschneiden 62 anzubringen. Da die in Fig. 5 ganz links gezeigte Werkzeugschneide 62 am meisten verwendet und daher am schnellsten abgenutzt sein wird, ist es günstig, wenn diese zweifach vorgesehen ist.

Wenn die Revolverscheibe 36 in eine andere Arbeitsstellung ge­ dreht werden soll, in der eine für einen folgenden Arbeitsgang notwendige Werkzeugschneide 62 zum Einsatz kommen soll, genügt es, den Exzenterhebel 58 in die in Fig. 4 gezeigte Stellung zu schwenken, in der sein freies Ende gegen die Auswurfflanke 52 der Ringnut 48 drückt. Dabei wird die Revolverscheibe 36 mit ihrem Lagerzylinder 40 auf dem Tragbolzen 34 so weit ausge­ rückt, daß der Positionierstift 44 außer Eingriff mit der zuge­ hörigen Bohrung 46 kommt. In dieser Stellung kann die Revolver­ scheibe 36 in die gewünschte Position gedreht werden, in der sie anschließend durch den Exzenterhebel 58 wieder fixiert wird.

Um die Revolverscheibe 36 ausbauen zu können, etwa um sie gegen eine andere auszuwechseln, wird der Exzenterhebel 58 in Rich­ tung des in Fig. 4 eingezeichneten Pfeiles C über die Auswurf­ flanke 52 hinaus gedreht, so daß die Ringnut 48 außer Eingriff mit dem Exzenterhebel 58 ist und der Lagerzylinder 40 aus der Aufnahmebohrung 32 herausgezogen werden kann.

Fig. 6 zeigt eine Revolverscheibe 36, von der Nasen 60 abste­ hen, die Werkzeugschneiden für die Innenbearbeitung tragen.

Diese Revolverscheibe 36 ist in ihrer Arbeitsstellung um 90° zur Arbeitsstellung der Revolverscheibe 36 für die Außenbearbei­ tung gedreht, so daß ihre Nasen 60 in die zu bearbeitende Boh­ rung eingreifen können.

Claims (7)

1. Werkzeughalter für den Anbau an den Werkzeugträger, insbeson­ dere Schnellwechsel-Werkzeugträger einer Drehmaschine und insbe­ sondere einer Leit- und Zugspindel-Drehmaschine, gekenn­ zeichnet durch eine Revolverscheibe (36) mit am Außenum­ fang in gleichmäßigen Winkelabständen angebrachten Werkzeug­ schneiden (62), die auf einen Lagerblock (30) aufsteckbar ist, welcher an dem Werkzeugträger (20) fixierbar ist und ein Spann­ organ für die Revolverscheibe (36) aufweist.

2. Werkzeughalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Revolverscheibe (36) um eine zentrische Achse (38) in der Anzahl der Werkzeugschneiden (62) entsprechende Arbeitsstellun­ gen drehbar ist.

3. Werkzeughalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Arbeitsstellung ein Positionierelement (44) die Revol­ verscheibe (36) am Lagerblock (30) fixiert.

4. Werkzeughalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß das Spannorgan aus einem im Lager­ block (30) gelagerten Exzenterhebel (58) besteht, der in eine Ringnut (48) eingreift, die zentrisch am Außenumfang eines von der Revolverscheibe (36) abstehenden Lagerzylinders (40) ausge­ bildet ist, der in eine Aufnahmebohrung (32) des Lagerblocks (30) einsetzbar ist.

5. Werkzeughalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringnut (48) im Querschnitt trapezförmig ist und eine hinte­ re, schräge Spannflanke (50) sowie eine vordere, schräge Aus­ wurfflanke (52) hat.

6. Werkzeughalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Revolverscheibe (36) eine zentri­ sche Bohrung hat, mit der sie auf einen vom Werkzeugträger (20) abstehenden Tragbolzen (34) aufsetzbar ist.

7. Werkzeughalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß an der Revolverscheibe (36) Werkzeug­ schneiden (62) angebracht sind, die nur für die Außenbearbei­ tung oder nur für die Innenbearbeitung oder nur für die Gewinde­ bearbeitung oder nur für die Einstechbearbeitung geeignet sind.