DE3733298A1

DE3733298A1 - Mehrzweckwerkzeug

Info

Publication number: DE3733298A1
Application number: DE19873733298
Authority: DE
Inventors: Diethard Dipl Ing Dr Thomas
Original assignee: Wilhelm Fette GmbH
Current assignee: Fette GmbH
Priority date: 1987-10-02
Filing date: 1987-10-02
Publication date: 1989-04-13
Also published as: DE3733298C2

Description

Die Erfindung betrifft ein Mehrzweckwerkzeug mit min destens zwei an der Stirnseite eines Schaftes angeord neten Schneidplatten, die mit Schneiden versehen sind für den Einsatz des Werkzeuges als Bohrer und Fräser.

Zum Bearbeiten von Werkstücken finden Drehwerkzeuge, Bohrwerkzeuge und Fräswerkzeuge Anwendung.

Beim Drehen steht das Werkzeug, das heißt das Dreh werkzeug fest und das Werkstück rotiert um beispiels weise am Umfang des Werkzeuges eine Rundung zu erzeu gen. Dabei kommt nur eine Schneide eines Drehwerkzeu ges zum Eingriff.

Beim Bohren werden ebenfalls runde Flächen erzeugt, die innerhalb eines Werkstückes liegen, wobei zwei Möglichkeiten zu unterscheiden sind. Entweder dreht sich beim Bohren das Werkzeug und das Werkstück steht still oder es liegen umgekehrte Verhältnisse vor. Da für können Bohrwerkzeuge zum Einsatz kommen, die ein oder mehrere Schneidplatten tragen, von denen die äu ßeren Schneiden die äußere Kontur und die Stirnschnei den den Boden schneiden.

Beim Fräsen eines Werkstückes rotiert grundsätzlich das Fräswerkzeug, während das Werkstück in der Regel stillsteht. Dabei können ebene Flächen erzeugt werden im Gegensatz zum Bohren oder Drehen.

Um die Lagervorhaltung von verschiedenen Werkzeugen für die unterschiedliche Bearbeitung von Werkstücken möglichst niedrig zu halten, ist es bekannt, Mehr zweckwerkzeuge zum Einsatz zu bringen, mit denen zwei Funktionen zu erfüllen sind. Dazu gehören Bohrer, die an ihrer Stirnseite eines Schaftes zwei oder mehr gleichförmige quadratische Wendeplatten tragen, die über den Außenumfang vorstehen und eine Stirnschneide aufweisen. Mit derartigen Werkzeugen läßt sich Bohren und Drehen.

Bekannt sind weiterhin sogenannte Bohrnutenfräser, mit denen sich sowohl Bohren wie auch Fräsen läßt. Solche Werkzeuge weisen Schneidplatten auf, welche im Stirn bereich des Werkzeuges jeweils eine sich bis zu der Mitte des Werkzeuges erstreckende Stirnschneide tra gen, mit der beim Bohren auch in der Mitte das Mate rial des Werkstückes wegzunehmen ist, sowie sogenannte Umfangsschneiden, welche parallel zu der Achse des Werkzeuges sich erstreckend außerhalb der Schaftwan dung liegen, um mit ihnen beim Rotieren des Werkzeuges fräsen zu können. Mit derartigen Werkzeugen lassen sich Bohrnuten herstellen, in dem zunächst durch Ab senken des Werkzeuges eine Bohrung im Werkstück er zeugt wird und danach durch eine queraxiale Zustellung des Werkzeuges in dem Werkstück eine Nut gefräst wird. Dementsprechend können auch Langlöcher hergestellt werden mittels eines Bohrnutenfräsers.

Anstelle des Einsatzes gesonderter Werkzeuge zum Boh ren und Drehen oder auch zum Bohren und Fräsen können bekannterweise somit Werkzeuge Anwendung finden, mit denen jeweils entweder die eine oder die andere Dop pelfunktion zu erfüllen ist.

Im Zuge der Entwicklung von Werkzeugmaschinen geht der Trend dahin, die Möglichkeit zu schaffen, Werkstücke auf einer Maschine durch Drehen, Fräsen und Bohren vollständig bearbeiten zu können. Dafür ist es zweck mäßig, Werkzeuge zum Einsatz bringen zu können, mit denen mehrere Funktionen auszuüben sind. Dafür stehen heute moderne Werkzeugmaschinen zur Verfügung für die Bearbeitung unterschiedlichster Werkstücke, welche eine revolverkopfartige Halterung für eine Vielzahl von Werkzeugen aufweisen, die nacheinander zum Einsatz zu bringen sind. Zu diesen Werkzeugmaschinen gehören sogenannte CNC-Drehzentren, auf denen nicht nur ged reht, sondern auch gebohrt und gefräst werden kann, wobei zusätzlich noch Schleif-oder Wälzfräsoperationen möglich sind. Weiterhin gibt es sogenannte Fräszent ren, auf denen nicht nur gefräst und gebohrt, sondern - bei Blockierung der Spindel und rotierendem Träger tisch für das Werkstück - auch gedreht werden kann.

Von Nachteil ist es insbesondere bei der Bearbeitung geringer Stückzahlen von Werkstücken, wenn eine große Vielfalt an Werkzeugen für die Bearbeitung bereit zu halten ist und ein häufiger Werkzeugwechsel notwendig ist, da sich dieser auch nachteilig durch den damit verbundenen Zeitaufwand auswirkt. Allgemein wird des halb angestrebt, die Werkzeugvielfalt möglichst zu re duzieren und Werkzeuge zur Verfügung zu haben, mit de nen mehrere Bearbeitungsoperationen ausgeführt werden können. Dementsprechend ist es Aufgabe der Erfindung, ein Vielzweckwerkzeug zu schaffen, mit dem trotz ein fachem Aufbaues gefräst, gebohrt und gedreht werden kann mit dem Vorteil, daß dadurch die Anzahl der für eine Bearbeitung eines Werkstückes bereit zu haltender Werkzeuge vermindert werden kann.

Gemäß der Erfindung ist dafür vorgesehen, daß der Schaft eines Bohrnutenfräsers, das heißt eines Werk zeuges zum Bohren und Fräsen an seiner Stirnseite eine Schneidplatte trägt, die eine Schneide zum Drehen auf weist, welche sich radial über eine seitliche Abfla chung des Schaftes hinaus erstreckt. Dabei kann es sich um ein Werkzeug handeln, das lediglich zwei Schneidplatten aufweist und trotzdem die erfindungsge mäße Vorgabe erfüllt, nämlich eine Bearbeitung eines Werkstückes durch Drehen, Bohren und Fräsen zu ermög lichen. Das ist einerseits der Fall, wenn die eine Wendeplatte mit einer Schneide zum Drehen versehen ist, welche sich über die Abflachung des Werkzeuges hinaus erstreckt und die andere Schneidplatte mit ei ner radial vorstehenden parallel zur Achse ausgerich teten Schneide zum Umfangsfräsen versehen ist sowie stirnseitig mit einer Schneide zum Bohren. Vorteilhaf ter ist es jedoch, wenn zum Bohren zwei Stirnschneiden vorgesehen sind, deren Eingriffsbereich sich teilweise überdeckt. Derartiges liegt vor, wenn die Schneid platte zusätzlich zu der Schneide zum Drehen eine Stirnschneide zum Bohren und Planfräsen aufweist, die sich vorzugsweise radial bis zu der Drehachse des Werkzeuges erstreckt, während die Stirnschneide der anderen Schneidplatte, die ebenfalls zum Bohren ausge nutzt wird, sich nicht bis zur Mitte des Werkzeuges erstreckt und zur Achse des Werkzeuges schräg ausge richtet ist, woraus sich eine rhombenförmige Gestal tung der Schneidplatte ergibt.

Die Schneidplatte mit der Schneide zum Drehen ist vor zugsweise dreieckförmig. Sie kann aber auch rhomben förmig ausgebildet sein oder auch kreisrund.

Besonders einfach ist das Werkzeug gestaltet, wenn es lediglich zwei Schneidplatten aufweist, welche die drei vorbeschriebenen Bearbeitungsoperationen nämlich ein Drehen, Bohren und Fräsen erlauben. Grundsätzlich besteht jedoch die Möglichkeit, das Werkzeug an seiner Stirnseite auch mit drei oder mehreren Schneidplatten zu bestücken. In solchen Fällen kann die eine Schneid platte nur mit einer Schneide zum Drehen versehen sein, das heißt also auch beispielsweise kreisrund ausgebildet sein.

Darüber hinaus besteht grundsätzlich auch bei dem er findungsgemäßen Werkzeug die Möglichkeit, zusätzliche Schneidplatten höhenmäßig übereinander und über den Umfang versetzt zueinander anzuordnen, welche jeweils eine Umfangsschneide tragen zum Fräsen größerer Ein griffstiefen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf eine Zeichnung erläutert.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 ein Werkzeug mit zwei Wendeschneidplatten in der Seitenansicht;

Fig. 2 das Werkzeug von Fig. 1 in der Vorderansicht

Fig. 3 ein Werkzeug mit drei Schneidplatten in der Vorderansicht;

Fig. 4 eine Seitenansicht des Werkzeuges von Fig. 3 und

Fig. 5 die Ansicht einer anderen Seite des Werkzeu ges von Fig. 3 und

Fig. 6 verschiedene mögliche Einsatzstellungen des Werkzeuges von Fig. 1 an einem Werkstück.

Das in Fig. 1 wiedergegebene Werkzeug 1 besitzt einen Schaft 2, der an seiner Stirnseite 3 eine erste dreieckförmige Schneidplatte 4 zum Drehen, Bohren und Planfräsen trägt.

Die erste dreieckige Schneidplatte 4 weist eine Schneidkante 5 zum Drehen auf sowie eine Stirnschneide 6 zum Bohren und Planfräsen eines Werkstückes 7.

Der Kopf 8 des Werkzeuges 1 ist mit einer sogenannten Greiferrille 9 für den automatischen Einsatz in einer modernen Werkzeugmaschine. Darüber hinaus trägt der Kopf 8 einen Datenspeicher 10, welchem die Maschine die einzelnen technischen Daten des Werkzeuges 1 für seinen Einsatz entnehmen kann.

Zur exakten Positionierung des Werkzeuges in einer entsprechenden Werkzeugaufnahme ist der Positionier stift 21 vorgesehen.

Die an der Stirnseite des Werkzeuges 1 weiterhin ange ordnete zweite, viereckige Schneidplatte 11, weist eine Umfangsschneide 12 zum Umfangsfräsen auf sowie eine Stirnschneide 13 zum Bohren, die schräg gerichtet ist zu der Drehachse 18 des Werkzeuges. Im Gegensatz zu der Stirnschneide 6 der ersten Schneidplatte 4, welche sich bis zur Drehachse 18 erstreckt, ist diese Stirnschneide 13 kürzer.

Da das Abdrehen des Werkstückes 7 unter Rotation des Werkstückes 7 bei stillstehendem Werkzeug 1 erfolgt, ist das Werkzeug 1 im Bereich der ersten Schneidplatte 4 mit einer Abflachung 15 versehen, über welche die Schneidkante 5 zum Drehen radial hinaus ragt. Auf der anderen Seite steht die zweite Schneidplatte 11 mit ihrer Umfangsschneide 12 radial über die Umfangsfläche des Schaftes 2 hinaus, um ein Fräsen einer Lochwandung zu ermöglichen. Der Durchmesser bzw. Radius R 1 des Werkzeuges 1 ist daher im Bereich der ersten Schneid platte 4 in Folge der Abflachung 15 kleiner als auf der gegenüberliegenden Seite mit dem Radius R 2. Der radiale Überstand 16 der Drehschneide 5 über die Ab flachung 15 hinaus, ist so gewählt, daß der Radius der Schneidkante 5 kleiner ist als der Radius der Umfangs schneide 12 der anderen Schneidplatte 11.

Um den Belastungen der Schneidplatten Rechnung zu tra gen, ist das Werkzeug mit einem Kühlmittelkanal 14 versehen.

Es versteht sich, daß bei der dargestellten Ausführung die Rotation des Werkzeuges 1 zum Bohren und Fräsen entsprechend dem Pfeil 19 erfolgt.

Gleichwohl mit dem Werkzeug nach den Fig. 1 und 2 eine Bearbeitung eines Werkstückes 7 durch Drehen, Bohren und Fräsen möglich ist, braucht nicht eine Be schränkung getroffen zu sein auf allein zwei Wende schneidplatten. Möglich ist es beispielsweise, ober halb dieser Schneidplatten 4 und 11 weitere, in der Zeichnung nur strichpunktiert wiedergegebene Schneid platten oberhalb anzuordnen, die lediglich eine Um fangsschneide aufweisen zum Fräsen.

Das Werkzeug nach den Fig. 3 bis 5 ist mit drei Schneidplatten bestückt und zwar einer ersten rhombe nförmigen Schneidplatte 104 zum Drehen, deren Kanten einen Winkel von 80 Grad einschließen, so daß sich un ten ein Überstand ergibt zur Ausbildung einer Schneide 5 zum Drehen sowie mit einer zweiten Schneidplatte 111 zum Fräsen mit einer Umfangsschneide 112 und einer Stirnschneide 113 zum Bohren und mit einer dritten Schneidplatte 121 zum Bohren, die radial nach innen versetzt ist gegenüber der Schneidplatte 111.

In der Fig. 6 sind die verschiedenartigen Einsatz möglichkeiten eines Werkzeuges in der Ausführung nach Fig. 1 wiedergegeben.

In der Stellung 1 ist das Werkzeug stillstehend als Drehwerkzeug an einem Werkstück 5 angesetzt, das ent sprechend den Pfeilen 19 und 20 unter Rotation bzw. linear bewegt wird. Dabei kommt lediglich die Dreh schneide 5 der dreieckigen Schneidplatte 4 des Werk zeuges 1 zum Einsatz.

Die Stellung 2 des Werkzeuges 1 zeigt seinen Einsatz zum Planfräsen. In dieser Stellung rotiert das Werk zeug 1 wie auch in allen weiteren nachbeschriebenen Arbeitsstellungen, wobei die Schneiden 6 und 12 ein Planfräsen der Oberfläche des Werkstückes 7 erlauben. In der Stellung 3 wird das Werkzeug 1 zum Absatzfräsen benutzt, wobei die Umfangsschneide 12 der zweiten Schneidplatte 11 sowie seine Stirnschneide 13 und die Stirnschneide 6 der ersten Schneidplatte 4 zum Einsatz kommen. Die Stellung 4 zeigt das Werkzeug 1 in der Funktion eines Bohrers, bei dem wiederum die Stirn schneiden 6 und 13 sowie die Umfangsschneide 12 zum Einsatz kommen. Abweichend davon kommt beim Innendre hen entsprechend der Stellung 5 lediglich die Schneide 5 der Schneidplatte 4 zum Einsatz. Dafür ist es not wendig, daß das Werkzeug 1 in einer sogenannten defi nierten Stellung blockiert ist, während das Werkstück 7 in Rotation versetzt wird. Der Einsatz des Werkzeu ges 1 setzt also für die Ausnutzung aller möglicher Funktionen die Verwendung einer Werkzeugmaschine vor aus, bei der sowohl das Werkzeug wie auch das Werk stück in Rotation zu versetzen ist, wie auch in einer definierten Stellung zu blockieren ist. Dazu gehört es, daß die Antriebsspindel insbesondere des Werkzeu ges 1 in einer vorherbestimmbaren Stellung definiert zu blockieren ist und zwar insbesondere beim Einsatz des Werkzeuges 1 zum Außendrehen entsprechend der Stellung 1 oder zum Innendrehen entsprechend der Stel lung 5, in denen bei blockiertem Werkzeug 1 die Dreh schneide 5 bzw. die Schneidplatte 4 in einer vorherbe stimmten Stellung zum Werkstück 7 steht.

Claims

1. Mehrzweckwerkzeug mit mindestens zwei an der Stirnseite eines Schaftes angeordneten Schneidplat ten, die mit Schneiden versehen sind für den Einsatz des Werkzeuges als Bohrer und Fräser, dadurch ge kennzeichnet, daß der Schaft (2) stirnseitig eine Schneidplatte (4) mit einer Schneide (5) zum Drehen aufweist, die sich radial über eine seitliche Abfla chung (15) des Schaftes (2) hinaus erstreckt.

2. Mehrzweckwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Schneidplatte (4) zusätzlich zu der Schneide (5) zum Drehen eine Stirnschneide (6) zum Bohren und Planfräsen aufweist.

3. Mehrzweckwerkzeug nach Anspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, daß sich die Stirnschneide (6) zum Bohren und Planfräsen radial bis zu der Drehachse (18) des Werkzeuges (1) erstreckt.

4. Mehrzweckwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Schneidplatte (4) mit der Schneide (5) zum Drehen dreieckförmig oder rhombe nförmig ausgebildet ist.

5. Mehrzweckwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß der Schaft (2) zwei verschiedenar tige Schneidplatten (4, 11) trägt, von denen die eine Schneidplatte (4) eine über die Abflachung (15) vorstehende Schneide (5) zum Drehen sowie eine sich bis zu der Drehachse (18) erstreckende und senkrecht zu dieser ausgerichtete Stirnschneide (6) zum Bohren und Planfräsen aufweist und die andere Schneidplatte (11) eine parallel zu der Drehachse und in radialer Richtung über den Schaft (2) vorstehende Umfangs schneide (12) zum Umfangsfräsen sowie eine schräg zu der Achse (18) gerichtete Stirnschneide (13) zum Bohren aufweist, die kürzer ist als die Stirnschnei de (6) der ersten Schneidplatte (4) zum Bohren.

6. Mehrzweckwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß das Werkzeug (1) an seiner Stirn seite drei oder mehr Schneidplatten (104, 111, 121) trägt, von denen die eine Schneidplatte (104) eine über die Abflachung (15) hinausstehende Schneide (105) zum Drehen trägt, eine zweite Schneidplatte (111) eine über den Schaft (2) radial vorstehende und achsparallel verlaufende Umfangsschneide (112) zum Umfangsfräsen sowie eine Stirnschneide (113) zum Bohren und eine dritte Schneidplatte (121), die zu der zweiten Schneidplatte (111) radial nach innen versetzt sich bis an die Drehachse (18) erstreckt und eine Stirnschneide (113′) zum Bohren trägt.

7. Mehrzweckwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß der Außendurchmesser der Schneide (5, 105) zum Drehen kleiner oder gleich ist, wie der Außendurchmesser der Umfangsschneide (12, 112) zum Fräsen.

8. Mehrzweckwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß zusätzlich zu den Schneidplatten (4, 11, 104, 111, 121) mit den Schneiden zum Drehen, Bohren und Fräsen im Stirnbereich höhenmäßig ver setzt eine oder weitere Schneidplatten mit jeweils einer achsparallel ausgerichteten Umfangsschneide zum Umfangsfräsen angeordnet sind.