DE3876319T2 - Fraese und eine kassette. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fräswerkzeug entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1.
• Ein Werkzeug der vorgenannten Art ist bekannt (siehe CH-A-644 779) und hat eine Kassette, die axial im Körper des Fräswerkzeuges angebracht werden kann. Die ebenen, zusammenwirkenden Oberflächen der Kassette und die Ausnehmung divergieren radial einwärts, und eine Schraube zwingt die Kassette in die Divergenzrichtung, und deshalb hat die Kassette nicht einen maximalen Widerstand gegen Kippen in alle Richtungen.
• In der CH-A-644 779 ist auch ein Fräswerkzeug mit lösbar befestigten Kassetten gezeigt und beschrieben, und dieses Werkzeug weist Ausnehmungen auf, in denen die Vorderwand und die Rückwand derselben parallel zueinander liegen, um an entsprechend geformte Berührungsoberflächen der Kassette zu passen. Dies ist nachteilig, denn dies führt zu dem Ergebnis, daß die Kassetten radial nach außen geworfen werden, falls die Betätigungsschrauben sich unter dem Einfluß heftiger Vibrationen bei hohen Drehzahlen des Fräswerkzeuges zu lösen beginnen.
• In der DE-A-21 61 233 ist ein scheibenförmiges Fräswerkzeug mit einer Anzahl von Kassetten beschrieben, welche durch Festspannschrauben in entsprechenden Ausnehmungen im Körper des Fräswerkzeuges lösbar angebracht sind. Da diese Kassetten in Anlage mit zueinander parallelen Wandabschnitten angeordnet sind, die radial im Körper des Schneidwerkzeuges ausgerichtet sind, kann die Kassette nicht nur in der axialen Richtung sondern auch in der radialen Richtung des Körpers bewegt werden, falls und wenn die Festspannschrauben sich unter schwerer Vibration bei hohen Drehzahlen zu lösen beginnen.
• Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Fräswerkzeuges, dessen Kassetten leicht einstellbar und austauschbar sind.
• Ein anderer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Fräswerkzeuges mit Festspannmitteln, welche in wirksamer Weise die Kassetten an ihrem Platz halten.
• Ein weiterer anderer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Werkzeuges, in welchem die Kassette im Werkzeugkörper nur in der radialen Richtung des Körpers bewegt werden kann, wodurch in vier unterschiedlichen Richtungen ein Widerstand gegen Kippen gewährleistet ist.
• Diese Aufgabe und Gegenstände werden mit einem Fräswerkzeug gemäß Anspruch 1 gelöst bzw. erreicht.
• Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend in Verbindung mit den anliegenden Zeichnungen ausführlicher beschrieben.
• Figur 1 zeigt einen Teil eines Seitenfrässchneiders gemäß der Erfindung in einer Seitenansicht.
• Die Figuren 2, 3 und 4 zeigen eine Kassette für einen Seitenfrässchneider in einer Seiten-, einer Draufsicht bzw. einer Vorderansicht.
• Figur 5 zeigt einen Teil des Seitenfrässchneiders gemäß Figur 1 in perspektivischer Darstellung.
• Die Figuren 6 und 7 zeigen andere Ausführungsformen der Kassette.
• Die Figuren 1 bis 5 zeigen einen Teil eines Frässchneiders 10 und Kassetten. Der Schneider 10 ist ein Seitenfrässchneider, welcher die Grundgestalt einer kreisförmigen Scheibe hat mit relativ kleiner Dicke, etwa 10 bis 50 mm. Der Körper 11 des Schneiders ist mit einer Vielzahl von Ausnehmungen 13 versehen, die an seinem Umfang angeordnet sind, um Kassetten 12 aufzunehmen, die mit Schneideinsätzen versehen sind. Jede Ausnehmung 13 weist eine in Drehrichtung R vordere Wand 14, eine hintere Wand 15 und einen Boden 16 auf. Die Vorderwand 14 hat drei ebene Abschnitte, d.h. einen radial äußeren Abschnitt 14A, einen Mittelabschnitt 14B und einen radial inneren Abschnitt 14C. Der äußere Abschnitt 14A und der mittlere Abschnitt 14B bilden eine V-Gestalt, deren Scheitel der Drehrichtung R entgegengerichtet ist. Dies gibt der Vorderwand 14 eine Konvexität, welche gegen die hintere Wand 15 gerichtet ist. Der Abschnitt 14C verbindet den Mittelabschnitt 14B mit dem Boden 16. Der Boden 16 ist eben und erstreckt sich vom Abschnitt 16C nach rückwärts und radial nach außen, wo er mit der rückwärtigen Wand 15 zusammentrifft. Die Rückwand weist zwei ebene Abschnitte auf, d.h. einen radial äußeren Abschnitt 15A und einen radial inneren Abschnitt 15B. Die Abschnitte 15A und 15B bilden eine V-Gestalt, deren Scheitel in Drehrichtung R gerichtet ist. Dies gibt der Rückwand 15 eine Konvexität, welche gegen die Vorderwand 14 gerichtet ist. Alle vorstehend erwähnten Abschnitte sind parallel zur Mittelachse des Frässchneiders. Der äußere Abschnitt 15A der Rückwand 15 bildet einen Winkel α mit einer Verlängerungslinie des inneren Abschnittes 15B und bildet einen Winkel β mit dem Außenabschnitt 14A der Vorderwand 14. Der Winkel α beträgt zwischen 60º und 120º. Der Winkel β beträgt auch zwischen 60º und 120º. Die Vorderwand 14 ist mit einer mit Gewinde versehenen, durchgehenden Bohrung 17 versehen. Die Bohrung erstreckt sich von einer Spanoberfläche 18 vor der Vorderwand und endet mittig in dem Mittelabschnitt 14B. Die Bohrung 17 befindet sich hauptsächlich senkrecht zum Mittelabschnitt 14B, der einen Winkel γ zwischen 45º und 65º mit einer Normalen N zur Mittelachse des Schneiders bildet, wenn die Normale die vordere Schneidkante des Schneideinsatzes 20 schneidet. Die Bohrung 17 ist vorgesehen, um eine Schraube 19 aufzunehmen. Das radial äußere Ende der Schraube 19 hat Mittel, z.B. eine Nut, für den Eingriff mit einer Feder oder einem Meißel, und das radial innere Ende der Schraube ist vorgesehen, um gegen einen Mittelabschnitt 21B der Kassette zu stoßen.
• Die Kassette 12 trägt einen tangential angebrachten Einsatz 20. Die Kassette hat ein Befestigungsteil, welches durch eine Vorderseite 21 und eine Rückseite 22 bezüglich der Drehrichtung des Werkzeuges gebildet ist. Ferner weist die Kassette eine ebene untere Seite 23, eine Oberseite 24 und zwei seitliche Flächen auf. Die Vorderseite 21 und die Rückseite 22 sind V- förmig, und die Scheitel des gebildeten V sind aufeinanderzugerichtet. Somit sind die Konkavitäten 21 und 22 voneinander fortgerichtet. Sie sind in der Gestaltung identisch mit den oben beschriebenen Abschnitten 14A - 15B. Die Bereiche der Winkel α und β sind wie oben beschrieben. Die Seiten 21 und 22 sind vorzugsweise mit in den Böden der Konkavitäten gebildeten Zwischenräumen versehen. Ferner sind die Zwischenräume an imaginären Scheiteln der Abschnitte 21A, 21B bzw. 22A, 22B derart gebildet, daß die Seiten 21 und 22 in der radialen Richtung des Schneiders möglichst kurz werden, um drei Berührungslinien zwischen der Kassette und dem Schneidkörper zu erreichen. Jeder Linienkontakt hat maximal eine Breite von 3 mm. Ein Innenteil des Befestigungsteils, welches von dem Mittelabschnitt 21B der Vorderseite 21 und dem radial inneren Abschnitt 22B der hinteren Seite 22 gebildet ist, hat somit ein Schwalbenschwanzprofil, und die Breite zwischen den Abschnitten 21B und 22B nimmt zur Unterseite 23 der Kassette hin zu. Ein äußerer Teil des Befestigungsteils, welcher durch den radial äußeren Abschnitt 21A der Vorderseite 21 und den radial äußeren Abschnitt 22A der Rückseite 22 gebildet ist, hat ein Schwalbenschwanzprofil und schafft die Verbindung zu dem inneren Teil und wird in Richtung fort von der unteren Seite 23 zum Schneideinsatz 20 hin breiter, um ein Mittelstück an der Kassette zu bilden.
• Bei der Montage wird die Kassette in eine der zwei möglichen Richtungen parallel zur Mittelachse des Schneiders in die Ausnehmung 13 des Schneiders eingeführt. Somit gleitet die Kassette auf den Abschnitten 15A, 15B und 14A, d.h. die Abschnitte 22A, 22B und 21A an der Kassette entsprechen den Abschnitten 15A, 15B und 14A treten mit der Ausnehmung 13 in Eingriff. Wenn die Kassette die gewünschte Position erreicht hat, wird die Schraube 19 festgezogen, um gegen den Mittelabschnitt 21B der Vorderseite der Kassette zu stoßen. Somit wird die Kassette in zwei Richtungen gedrückt, d.h. in Richtung radial einwärts und in Richtung entgegen der Drehrichtung. Somit ist die Kassette in zwei Richtungen fest verkeilt; gegen die radial äußeren Abschnitte 14A und 15A der Ausnehmung 13 und gegen die Abschnitte 15A und 15B. Die Kassette wird in wirksamer Weise gegen Kippen in ihrer gewünschten Position festgelegt und hat Widerstand dagegen. Ein Spiel 25 zwischen der Unterseite 23 der Kassette und dem Boden der Ausnehmung 13 muß immer da sein, um eine radiale Beweglichkeit der Kassette während der Montage zu erlauben.
• In den Figuren 6 und 7 sind Kassetten 12A und 12B gezeigt, bei denen Schneideinsätze axial bzw. radial befestigt sind.
• Alternativ kann die Schraube 19 durch einen Exzenter, einen konischen Keil oder dergleichen ersetzt sein. Die Festspannmittel können alternativ von hinten in der Drehrichtung R am Abschnitt 22B der Kassette ansprechen. Eine federnd elastische Scheibe oder eine Unterlegscheibe 26 kann zwischen dem Mittelabschnitt 14B der Ausnehmung um das innere Ende des Festspannmittels und dem Mittelabschnitt 21B der Kassette angeordnet sein, um die Reibung zu erhöhen, und erleichtert deshalb das Einstellen der Kassette. Die Scheibe 26 ist vorzugsweise aus Teflon hergestellt.
• Die Kassette kann alternativ in einem Flächenfrässchneider oder in einer Zugahle verwendet werden.
• Somit bezieht sich die Erfindung auf ein Fräswerkzeug und eine Kassette, bei welchem der Werkzeugkörper Kassetten aufnimmt, die mit Schneideinsätzen versehen sind, in einer sicheren und kippsicheren Weise. Die Kassetten sind austauschbar und sind leicht in einer gewünschten Stellung einzustellen.

Claims (6)

1. Fräswerkzeug mit einem Schneidkörper (11) und mindestens einer Kassette (12), die mit einem Schneideinsatz (20) versehen ist, eine Vorderseite (21) und eine Rückseite (22) hat, wobei die Kassette lösbar an einer Ausnehmung (13) im Körper (11) des Fräswerkzeugs angebracht und in dieser Ausnehmung einstellbar ist, das Fräswerkzeug eine Mittelachse und eine Drehrichtung (R) hat, die Kassette (12) lösbar und einstellbar im wesentlichen nur parallel zur Mittelachse des Fräswerkzeuges ist, wobei Festziehmittel (19) in dem Fräswerkzeugkörper vorgesehen sind für den Anschlag gegen ein Teil einer Seite (21B) der Kassette und wobei die Kassette (12) und die Ausnehmung (13) komplementär konkave und konvexe, zusammenwirkende Oberflächen aufweisen;

dadurch gekennzeichnet, daß die Rückwand (15) der Ausnehmung (13) einen radial äußeren ebenen Wandabschnitt (15A) und einen radial inneren ebenen rückwärtigen Wandabschnitt (15B) aufweist, wobei die Wandabschnitte (15A, 15B) einen ersten Winkel einschließen und in einer Vorderrichtung konvergieren entsprechend einer Drehrichtung (R) des Schneidkörpers (11), daß die Vorderwand der Ausnehmung (13) einen ebenen Vorderwandabschnitt (14A) aufweist, der von dem äußeren rückwärtigen Wandabschnitt (15A) im Abstand angeordnet ist, wobei der vordere Wandabschnitt (14A) und der äußere rückwärtige Wandabschnitt (15A) in einer radial äußeren Richtung divergieren, um einen zweiten Winkel einzuschließen, die Rückseite (22) der Kassette radial äußere und innere ebene Rückseitenabschnitte (22A, 22B) aufweist, welche einen dritten Winkel einschließen, der dem ersten Winkel entspricht, wobei die Vorderseite (21) einen ebenen Vorderseitenabschnitt (21A) aufweist, der Vorderseitenabschnitt (21A) und der radial äußere Rückseitenabschnitt (22A) einen vierten Winkel einschließen, welcher dem zweiten Winkel entspricht, wobei das Festziehmittel (19) so angeordnet ist, daß es gegen eine radial innere Reaktionsoberfläche (21B) der Kassette wirkt um auf die Kassette eine Kraft aufzubringen mit einer radial einwärts gerichteten Komponente für das Drücken des Vorderseitenabschnittes (21A) und des radial äußeren Rückseitenabschnitt (22A) der Kassette in Berührung mit dem Vorderwandabschnitt (14A) und dem äußeren Rückwandabschnitt (15A) und den radial inneren Rückseitenabschnitt (22B) in Berührung mit dem radial inneren Rückwandabschnitt (15B) der Ausnehmung (13).

2. Fräswerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorder- und Rückwände (14, 15) der Ausnehmung (13) und die Vorder- und Rückseiten (21, 22) der Kassette (12) parallel zur Mittelachse des Werkzeuges verlaufen.

3. Fräswerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (13) einen ebenen Boden (16) hat, der sich zwischen der Vorder- und der Rückwand (14, 15) der Ausnehmung erstreckt und daß die Kassette (12) eine ebene Unterseite (23) hat, die sich zwischen den vorderen und hinteren Seiten (21, 22) der Kassette erstreckt und daß der Boden (16) und die Unterseite (23) ein Spiel (25) zwischen ihnen bilden, um eine Berührung zwischen ihnen zu vermeiden.

4. Fräswerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die radial äußeren Abschnitte (14A, 15A) der Ausnehmung (13) gerade wie die radial äußeren Abschnitte (21A, 22A) der Kassette (12) einen ersten Winkel (β) zwischen 60º und 120º bilden und daß der radial äußere Abschnitt (15A) der Rückwand (15) einen zweiten Winkel (α) zwischen 60º und 120º mit einer Verlängerungslinie des radiai inneren Abschnittes (15B) der Wand (15) bildet, wobei der zweite Winkel identisch zu den Abschnitten (22A, 22B) der Rückseite (22) an der Kassette ist.

5. Fräswerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Festziehmittel aus einer Schraube (19) besteht, die mit Gewinde mit einer Bohrung (18) in dem Körper (11) des Fräswerkzeuges in Eingriff tritt, wobei sich die Bohrung (17) von einer Spanoberfläche (18), die vor der Kassette (12; 12A, 12B) vorgesehen ist, zu einem ebenen Mittelabschnitt (14B) der Ausnehmung (13) erstreckt, der Mittelabschnitt senkrecht zur Bohrung (17) ist und einen dritten Winkel zwischen 25º und 65º mit der Normalen (N) auf die Mittelachse des Werkzeuges bildet und daß das radial äußere Ende der Schraube (19) Mittel aufweist für den Eingriff mit einem Schlüssel und sein radial inneres Ende in Anlage steht gegen einen Mittelabschnitt (21B) der Kassette und daß eine elastisch federnde Scheibe (26) zwischen dem Mittelabschnitt der Kassette und einem Mittelabschnitt (14B) der Ausnehmung aufgebracht ist und daß die Kassette (12; 12A; 12B) einen Schneideinsatz (20) trägt, der tangential, axial oder radial auf der Kassette angebracht ist.

6. Fräswerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Festziehmittel aus einem Exzenter oder einem Keil besteht und daß das Fräswerkzeug ein Seitenfrässchneider (12) ist.