DE3714055A1 - Drehstahl mit einem auswechselbaren wendeschneidplaettchen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Drehstahl mit einem auswechselbaren drei- oder viereckigen Wendeschneid­ plättchen, das in einer im Drehstahl ausgearbeiteten Aussparung liegt, wobei eine das Zentrum des Wendeschneidplättchens durchsetzende Schraube sowohl für ein sattes Aufliegen der unteren Fläche als auch für ein kraftschlüssiges Anliegen von zwei Seitenflächen des Plättchens in der Aussparung sorgt.

Diese bekannte Ausführung hat sich in der Praxis nur bedingt bewährt.

ln gewissen Fällen zeigten die bearbeiteten Werkstücke Ratterspuren auf. Manchmal machten sich unerklärliche Massabweichungen oder Formfehler bemerkbar. Erst eingehende Prüfungen brachten ans Licht, dass die Ursache dafür in einem ungenügenden Formschluss zwischen dem Wendeschneidplättchen und der Aussparung im Drehstahl zu suchen ist. Nur im Idealfall ist die Verbindung zwischen dem Wendeschneidplättchen und dem Drehstahl sowohl kraft- als formschlüssig.

Bei der bisherigen Ausführung war nur eine kraftschlüssige Verbindung mit Sicherheit erreichbar. Mit einer formschlüssigen Verbindung dagegen hapert es. Es hat sich nämlich gezeigt, dass die Seiten der gesinterten Wendeschneidplättchen manchmal sowohl Geradheitsfehler als Winkelfehler aufweisen. In gewissen Fällen sind die Seiten konvex gekrümmt, statt gerade und weisen Abweichungen zwischen 0,1 bis 0,3 mm auf. Auch der Winkel zwischen den Seitenflächen zeigt Abweichungen bis zu 30′ Winkelminuten auf.

Solche von der Idealform abweichenden Dimensionsfehler machen, ob einzeln oder kombiniert auftretend, eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Wendeschneid­ plättchen und der Ausnehmung im Drehstahl unmöglich.

Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt hier Abhilfe zu schaffen, damit das Wendeschneidplättchen nicht nur kraftschlüssig, sondern mindestens annähernd auch formschlüssig in der Aussparung des Drehstahls zum Anliegen kommt. Erfindungsgemäss lässt sich dies dadurch erreichen, dass eine der seitlichen Anlageflächen der Aussparung selbsteinstellend ausgebildet ist.

Dies lässt sich auf verschiedene Arten realisieren. In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt und deren Wirkungsweise erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch einen Drehstahl mit einem Wendeschneidplättchen in bisheriger Form;

Fig. 2 eine Draufsicht desselben Drehstahls;

Fig. 3 einige Wendeschneidplättchen mit verschiedenen Formabweichungen;

Fig. 4 und 5 Drehstähle mit Wendeschneidplättchen und selbsteinstellender, seitlicher Anlagefläche in Form eines doppelt geschlitzten Keiles, in Ansicht von oben;

Fig. 6 und 7 Keile mit verschiedener Schlitzanordnung;

Fig. 8 und 9 Drehstähle mit Wendeschneidplättchen und einseitig geschlitztem Keil, in Ansicht von oben;

Fig. 10 und 12 einen Drehstahl mit selbsteinstellender seitlicher Anlagefläche in Form einer im Drehstahl eingelassenen Wippe;

Fig. 11 und 11a eine Wippe in perspektivischer Darstellung und in Ansicht von oben.

Die Fig. 1-3 dienen der Erläuterung des bisherigen Standes der Technik. Das Wendeschneidplättchen W ist mittels einer Senkkopf-Spannschraube S in einer, der Form des Wendeschneidplättchens angepassten Aussparung im Drehstahl D befestigt. Die Seiten des Wendeschneidplättchens und die Anlageflächen der Aussparung sind leicht gegen die Vertikale geneigt. Die Anordnung der Senkkopf-Spannschraube ist so gewählt, dass die Schraube beim Anziehen einseitig an der Senklochbohrung anliegt. Demzufolge drückt die Schraube das Plättchen W nicht nur auf den Boden der Aussparung, sondern übt zugleich eine Kraft K aus, die das Plättchen an die seitlichen Wände der Aussparung im Drehstahl presst. Den Boden der Aussparung bildet eine Unterlagplatte P, die der Wärmeübertragung vom Wende­ schneidplättchen auf das Material des Drehstahles dient. Das Wendeschneidplättchen wird nämlich im Betrieb beim Spanabnehmen sehr heiss.

Diese oben beschriebene, bekannte Befestigungsweise des Wendeschneidplättchens auf dem Drehstahl ergibt bei idealen Verhältnissen eine kraft- und formschlüssige Verbindung zwischen diesen Teilen. Leider sind ideale Verhältnisse nur selten vorhanden. Sowohl der Winkel zwischen den seitlichen Anlageflächen der Aussparung im Drehstahl als auch der Winkel zwischen den Seiten des Wendeschneidplättchens können vom Idealfall, wobei sie genau gleich sind, abweichen.

In Fig. 2 ist eine solche Winkelabweichung stark übertrieben dargestellt. Fig. 3 zeigt weitere mögliche Abweichungen von der Idealform bei verschiedenen Wendeschneidplättchen. Die Abweichungen von der Idealform können sich auch durch konkav oder konvex gekrümmte Seitenflächen bemerkbar machen, wie dies in Fig. 3 in übertriebener Form dargestellt ist.

Die Fig. 4-9 zeigen Lösungen, wie eine der seitlichen Anlageflächen der Aussparung im Drehstahl durch einen mit Schlitzen versehenen Keil selbsteinstellend gemacht werden kann.

Die Fig. 6 und 7 zeigen zwei verschiedenartig geschlitzte Keile. Ist der Keil von zwei Seiten geschlitzt, so dass in der Mitte ein schmaler Steg verbleibt, wie in Fig. 6 dar­ gestellt, wird die Stirnseite des Keiles geringfügig, ähnlich einer Wippe, winkelverstellbar. Ist der Keil dagegen einseitig geschlitzt, wie bei Fig. 7, wird dadurch dessen Stirnseite wie ein Gelenk geringfügig winkelverstellbar. Die beiden Verstellarten sind in den Fig. 6 und 7 schematisch angedeutet.

Die Fig. 4 und 5 zeigen Ausführungsbeispiele von Drehstählen mit rhombusförmigen Wendeschneidplättchen. Fig. 4 zeigt einen Aussendrehstahl, Fig. 5 einen Innendrehstahl.

Der Drehstahl 40 nach Fig. 4 hat eine Ausnehmung 41, in der ein Flachkeil 42 liegt, dessen obere Fläche bündig mit der Fläche des Drehstahles verläuft. Das eine Ende des Flachkeiles ist von zwei Seiten her und kann parallel zur Anlagefläche 43 mit Schlitzen 44 versehen sein. Dies erlaubt der Anlagefläche sich geringfügig winkelverstellbar der Form des Wendeschneidplättchens W anzupassen.

Die Anlagefläche des Keiles ist im mittleren Teil bei 45 leicht hinterschliffen, damit die äusseren Teile auch bei einer leicht konkaven Seitenfläche des Wendeschneid­ plättchens noch satt anliegen. Der Flachkeil 42 selber ist mittels zwei Senkkopfschrauben 46 mit Innensechskant in der Ausnehmung 41 auf dem Drehstahl befestigt.

Damit die Selbsteinstellung gewährleistet ist, muss eine Seite 48 des Wippenteiles ein wenig abgeschliffen sein.

Das Wendeschneidplättchen W ist mit einer besonderen Senkkopf-Spannschraube 47 befestigt, wie dies an Hand der Fig. 1 und 2 erläutert wurde. Der Unterschied zwischen der früheren Ausführung nach Fig. 1 und 2 besteht darin, dass nun die Anlagefläche 43 selbsteinstellend ist, was sogar bei Formabweichungen des Wendeschneidplättchens eine kombinierte kraft- und formschlüssige Verbindung garantiert.

Die Fig. 4a zeigt einen Flachkeil, ähnlich dem Keil 42. Die Schlitze verlaufen hier anders. Dies hat den Vorteil, dass der so gebildete Wippenteil biegungssteifer ist.

Mit Absicht ist die Senkkopf-Spannschraube 47 mit einem stern­ förmigen Sackloch, sogenanntes Torx-Profil (W 2), versehen, damit sie sich unverwechselbar von den Schrauben 46 unterscheidet. Zum Wenden oder Auswechseln des Wendeschneidplättchens ist ein sogenannter Torx-Schlüssel erforderlich, der nur ein Lösen oder Anziehen dieser Schraube erlaubt. Beim Wenden oder Auswechseln des Wendeschneidplättchens soll ja nur die Schraube 47 gelöst werden!

Der Drehstahl nach Fig. 5 unterscheidet sich von der Ausführung nach Fig. 4 dadurch, dass hier der Flachkeil 52 in eine Nut 51 des Innendrehstahles 50 eingelegt ist. Für die Befestigung des Flachkeiles genügt hier eine einzige Senkkopfschraube 56. Der Flachkeil 52 sollte möglichst satt in der Nut 51 anliegen. Damit sich dessen Anlagefläche 53 trotzdem der Form des Wendeschneidplättchens W anpassen kann, also selbstein­ stellend ist, muss von beiden Seitenflächen des Wippenteiles ein wenig abgeschliffen werden, wie dies bei 58 angedeutet ist.

Die Fig. 8 und 9 zeigen Ausführungsbeispiele, bei denen der Flachkeil einseitig geschlitzt ist. Da die Anlagefläche in diesem Fall wie ein Gelenk bewegbar ist, sind hier besondere Massnahmen erforderlich, weil die selbsteinstellende Anlagefläche für das Wendeschneid­ plättchen federnd elastisch ist.

Erstens muss der Schlitz so verlaufen, dass die von der Senkkopf-Spannschraube ausgeübte Kraft zum Scharnierpunkt hin gerichtet ist.

Zweitens muss, nachdem das Wendeschneidplättchen befestigt worden ist, die Federwirkung der Anlagefläche aufgehoben werden.

Die Fig. 8 und 9 zeigen, wie sich dies bewerkstelligen lässt.

Der Aussendrehstahl 60 nach Fig. 8 hat eine Ausnehmung 61, in der ein Flachkeil 62 liegt. Der Flachkeil ist mit einem Schlitz 63 versehen, der eine elastisch scharnierende Bewegung um die Verbindungsbrücke 64 erlaubt, so dass die Anlagefläche 65 selbsteinstellend ist. Die von der Senkkopf-Spannschraube 66 beim Anziehen ausgeübte Kraft K ist zum Scharnierpunkt, dass heisst zur Verbindungsbrücke 64 hin gerichtet. Das Wendeschneid­ plättchen liegt in diesem Bereich kraft- und formschlüssig an. Im äusseren Bereich X ist zwar ein guter Formschluss, aber ein zu geringer, nur durch Federkraft erzeugter, Kraftschluss vorhanden. Dies lässt sich mit einer nahe der Schlitzöffnung angebrachten Senkkopf-Spannschraube 67 verbessern, die beim Anziehen eine Kraft in Richtung K ausübt. Wie ersichtlich sind beide Schrauben 66, 67 mit einem sternförmigen Sackloch, sogenanntes Torx-Profil (W 2), versehen, weil in diesem Fall beide Schrauben beim Wenden oder Auswechseln des Wendeschneid­ plättchens gelöst werden müssen.

Beim Lösen wird man beide Schrauben lösen, beim Anziehen muss zuerst Schraube 66, danach Schraube 67 angezogen werden.

Fig. 9 zeigt eine entsprechende Ausführung bei einem Innendrehstahl 70. Hier liegt der Flachkeil 72 in einer Nut 71 des Drehstahles. Statt zwei Befestigungsschrauben ist hier nur eine Befestigungsschraube 73 erforderlich.

Die Fig. 10-12 zeigen eine andere Lösung, bei der eine separate, körperliche, im Drehstahl schwenkbar gelagerte Wippe die selbsteinstellende Anlagefläche für das Wendeschneidplättchen bildet.

Im Aussendrehstahl 80 nach Fig. 10 ist eine Aussparung 81 ausgearbeitet, die eine zusätzliche kreiszylindrische Aussparung 82 aufweist, deren Krümmungsmittelpunkt M mindestens annähernd in der Mitte der Anlagefläche 83 liegt. In der Aussparung liegt die als Ganzes mit 84 bezeichnete Wippe, die an der der Anlagefläche 83 gegenüberliegenden Seite eine kreiszylindrische Ausbuchtung 85 mit dem Radius R aufweist, der dem Radius R der Aussparung 82 entspricht. Die Wippe 84 kann sich daher winkelgerecht der Seitenfläche des Wendeschneid­ plättchens W selbsteinstellend anpassen.

Die beim Anziehen der Senkkopf-Spannschraube 86 ausgeübte Kraft sorgt dafür, dass sich die Wippe 84 selbsttätig dem Wendeschleifplättchen anpasst. Die dabei auf die Wippe ausgeübte Kraft wird über die Ausbuchtung 85, die in der Aussparung 82 anliegt, auf den Drehstahl 80 übertragen.

Damit die Wippe 84, die ein relativ kleines Teilchen ist (Fig. 10 zeigt den Drehstahl in mehr als natürlicher Grösse), beim Wenden oder Auswechseln des Wendeschneidplättchens nicht verlorengeht, ist sie mit einem zusätzlichen zylindrischen Schaft 87 versehen. Dieser Schaft ist genau zentrisch zur Ausbuchtung 85 angebracht und macht die Schwenkbewegung der Wippe mit, ohne diese zu beeinflussen. Der Schaft greift in eine entsprechende, im Drehstahl 80 angebrachte Bohrung ein. Im Schaft 87 kann beispielsweise eine Rille eingedreht sein, wie dies in Fig. 11 dargestellt ist. Zur Halterung im Drehstahl 80 kann eine Schraube oder eine federbelastete Kugel, die in die Rille eingreift, die Wippe mit dem Drehstahl unverlierbar verbinden.

Fig. 12 zeigt einen Innendrehstahl 90, bei dem das Wendeschneidplättchen W auf ähnliche Weise, wie an Hand der Fig. 10 und 11 beschrieben, mit Hilfe einer Wippe 84 in der Aussparung des Drehstahles gehalten ist.

Die Wippe 84 bildet, wie oben beschrieben, eine selbsteinstellende Anlagefläche für das Wendeschneidplättchen. In dieser Figur ist mit 91 eine Schraube angedeutet, die in die Rille des Schaftes 87 eingreift und die Wippe unvereinbar mit dem Drehstahl verbindet, ohne die Schwenkbarkeit der Wippe zu beeinflussen.

Claims (7)

1. Drehstahl mit einem auswechselbaren, drei- oder viereckigen Wendeschneidplättchen, das in einer, im Drehstahl ausgearbeiteten Aussparung liegt, wobei eine das Zentrum des Wendeschneidplättchens durchsetzende Schraube (S) sowohl für ein sattes Aufliegen der unteren Fläche als auch für ein kraftschlüssiges Anliegen von zwei Seitenflächen des Plättchens in der Aussparung sorgt, dadurch gekennzeichnet, dass eine der seitlichen Anlageflächen der Aussparung selbsttätig winkeleinstellend ausgebildet ist.

2. Drehstahl nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anlagefläche der Aussparung von der Endfläche eines im Drehstahl (40) eingelassenen Flachkeiles (42) gebildet ist, wobei diese Anlagefläche durch zwei seitliche, hinter der Anlagefläche angebrachte Schlitze wippenartig selbsteinstellend ist (Fig. 4a).

3. Drehstahl nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitze (44) parallel zur Auflagefläche verlaufen.

4. Drehstahl nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anlagefläche der Aussparung von der Endfläche eines im Drehstahl (60) eingelassenen Flachkeiles (62) gebildet ist, wobei diese Anlagefläche durch einen hinter der Anlagefläche angebrachten Schlitz (63) elastisch, scharnierend, selbsteinstellend ist.

5. Drehstahl nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des offenen Endes des Schlitzes (63) eine Senkkopfschraube (67) angebracht ist.

6. Drehstahl nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine im Drehstahl (80) eingelassene, um eine kreiszylindrische Ausbuchtung (85) schwenkbare Wippe (84) eine selbsteinstellende Anlagefläche bildet, wobei die Mittenachse (M) der Ausbuchtung (85) in der Anlagefläche liegt.

7. Drehstahl nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Wippe mit einem zentrisch zur Mittenachse der Ausbuchtung (85) verlaufenden zylindrischen Zapfen (87) versehen ist, der schwenkbar im Drehstahl (80) gelagert ist.