DE4003862C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Messerkopf und insbesondere
einen Planfräs-Messerkopf mit einem Grundkörper und mit
Schneidplatten entsprechend den Merkmalen des Oberbegriffs
des Patentanspruchs 1.
Ein Messerkopf der genannten Art ist aus der US-PS 26 90 611
bekannt. Die Schneidplatten sind bei diesem Messerkopf
am einen stirnseitigen Ende von annähernd zylindrischen,
eine Längsnut aufweisenden Schneidplattenträgern angeordnet,
die wiederum in zylindrischen Bohrungen des Messerkopfes
gelagert sind. Diese Bohrungen erstrecken sich nahe
dem Umfang des Grundkörpers winklig schräg zur Grundkörperdrehachse
und treten schneidplattenseitig unmittelbar am Umfang
aus dem Grundkörper heraus. Die besondere Lage und Anordnung
der zylindrischen Bohrungen führt einerseits dazu, daß
jede axiale Verstellung der Schneidplattenträger zwangsläufig
auch eine radiale Verstellung mit sich bringt und
besitzt ferner den gravierenden Nachteil, daß eine sichere
und zweifelsfreie Abstützung der im Betrieb auftretenden
Fliehkräfte nicht gewährleistet ist. Wegen der
Schräglage entstehen nämlich außer den radial gerichteten
Fliehkräften auch schräg gerichtete Kraftkomponenten.
Insbesondere beim Planfräsen von Aluminiumteilen arbeiten
die Messerköpfe mit Drehzahlen in einer Größenordnung,
die zu erheblichen Fliehkräften durch das Eigengewicht der
Schneidplatten und der sie tragenden Befestigungselemente
führen. Diese Fliehkräfte erreichen Größenordnungen, die
ohne weiteres die auftretenden Zerspankräfte übersteigen
können. Dies wiederum kann zu einem radialen Wandern der
Schneidplatten und zu Veränderungen in der Rundlaufgenauigkeit
sowie beim Durchmesser führen.
Ferner sind Messerköpfe mit hier grundsätzlich interessierenden
Teilen aus der US 23 82 509, der DE-OS 23 39 873,
der GB-PS 9 35 127 bzw. aus der Fachzeitschrift G-B-Zt.:
"Machinery and production engineering" vom 24. Mai 1972,
S. 739 und 740 bekannt. Diese Schriften zeigen auch mit
Differentialschrauben befestigbare Teile, die sich vom Umfang
des Grundkörpers radial einwärts erstrecken und zur
axialen Einstellung von Schneidplattenträgern dienen.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, einen Messerkopf
zu schaffen, der auch für höchste Drehzahlen geeignet ist
und dessen Schneidplatten sich mit einfachen Mitteln maßgenau
einjustieren lassen und bei Belastung ihre Lage in
keiner Weise verändern können.
Zur Lösung dieses Problems dienen die im kennzeichnenden
Teil des Patentanspruchs 1 enthaltenen Merkmale.
Die Ausnehmungen für die Schneidplattenträger erstrecken
sich beim erfindungsgemäßen Messerkopf von der einen Stirnfläche
seines Grundkörpers parallel zu dessen Drehachse sowie
im Abstand vom Umfang, wobei die Schneiden der Schneidplatten
nur wenig über die Stirnfläche des Grundkörpers
vorstehen. Ferner stehen die Achsen der zum Verspannen dienenden
Rundkeile jeweils windschief zu den Achsen der die
Schneidplatten tragenden Schneidplattenträger. Schließlich
ist auch noch jeweils ein weiterer Rundkeil mit Differentialschraube
zur axialen Einstellung einer jeden Schneidplatte
vorgesehen und in einer Ausnehmung angeordnet, die
sich vom Umfang des Grundkörpers radial einwärts erstreckt
und die zur axialen Einstellung und die zum radial auswärts
gerichteten Verspannen dienenden Rundkeile sind gleich.
Aufgrund der Lage der die Schneidplattenträger aufnehmenden
Ausnehmungen parallel zur Drehachse des Grundkörpers treten
nur radial gerichtete Fliehkräfte ohne Axialkomponente auf.
Diese Kräfte lassen sich ferner gut abfangen, weil sich die
Ausnehmungen nicht unmittelbar am Umfang des Grundkörpers,
sondern radial einwärts im Abstand vom Umfang befinden. Der
Messerkopf ist daher auch für extrem hohe Drehzahlen und
die dann auftretenden Fliehkräfte geeignet. Dabei ist auch
noch eine Fineinstellung der Schneidelemente in axialer
Richtung ohneÜberlagerung mit radialenKomponenten möglich.
Schließlich sind auch sämtliche anderenEinzelteile
inFliehkraftrichtung abgesichert bzw. verspannt, so daß
Lageveränderungen während desBetriebes nicht auftreten
können.
Weitere Merkmale und zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung
gehen aus Unteransprüchen hervor.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von zwei
Ausführungsbeispielen, die in der Zeichnung dargestellt sind,
näher beschrieben. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine teilweise abgebrochene
Seitenansicht eines Messer
kopfes mit zwei verschieden
artig befestigten Schneid
platten;
Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie
II/II in Fig. 1;
Fig. 3 eine Ansicht einer die
Schneidplatte tragenden Kas
sette und ihrer Verstell- und
Klemmkeile in Richtung des
Pfeiles III in Fig. 1;
Fig. 4 einen um 90° gedrehten
Schnitt in Richtung der Linie
IV/IV in Fig. 1 und
Fig. 5 eine um 180° gedrehte, abge
brochene Draufsicht auf den
Messerkopf im Bereich des
Schnittes II/II in Fig. 1.
Ein Messerkopf 1 bzw. Planfräs-Messerkopf 1 umfaßt einen
Grundkörper 2 und mehrere einstellbare Schneidplatten 3
bzw. 4. Die Schneidplatten 3 sind ausschließlich axial
verstellbar und sind vorzugsweise Schlicht-Schneidplatten. Die
Schneidplatten 4 sind axial und radial verstellbar und
sind vorzugsweise Schrupp-Schneidplatten.
Die Schneidplatten 3 und 4 sind nicht unmittelbar im
Grundkörper einstellbar befestigt, sondern sie sind auf
sie tragenden Schneidplattenträgern 5 bzw. 6 angeordnet.
DerSchneidplattenträger 5 für die Schneidplatte 3 bzw. 3a
gemäß den Fig. 2 und 5 ist ein länglicher, im Quer
schnitt überwiegend runder Körper 7 mit mindestens einer
ebenen Klemmfläche 8. Der Schneidplattenträger 5
ist ferner in einer Ausnehmung 9 angeordnet,
die sich im Abstand vom Umfang 10 des Messerkopf-Grund
körpers 2 befindet. Zwischen der Ausnehmung 9 und dem Um
fang 10 des Grundkörpers 2 ist daher ein geschlossenes
Wandstück 11 vorhanden. Mit Hilfe eines an der ebenen
Klemmfläche 8 anliegenden Rundkeiles 12 ist der Schneidplattenträger
5 in der Ausnehmung 9 befestigbar und wird dabei
radial auswärts in Richtung des Pfeiles a in Fig. 2 gegen
das geschlossene Wandstück 11 verspannt. Die Achse 12a
des zum Verspannen dienenden Rundkeiles 12 steht wind
schief zur Achse 5a des die Schneidplatte 3 bzw. 3a tra
genden Elementes 5, wie auch aus einem Vergleich der
Fig. 1, 2 und 5 hervorgeht.
Der Rundkeil 12 stützt sich innen bzw. radial einwärts
auf einer Begrenzungswand 13 einer ihn aufnehmenden und
zur Ausnehmung 9 hin offenen Aussparung 14 ab. Zur
Fixierung und Befestigung des Rundkeiles 12 dient
schließlich eine Schraube 15, die eine Gewindebohrung 16
im Rundkeil 12 durchgreift und bis in eine in deren Ver
längerung liegende Gewindebohrung 17 im Grundkörper 12
eingreift.
Die zur Aufnahme des Schneidplattenträgers 5
dienende Ausnehmung 9 erstreckt sich von
einer Stirnfläche 18 des Grundkörpers 2 achsparallel in
diesen hinein bzw. liegt dabei mit ihrer Hauptachse 5a
parallel zur Drehachse des Grundkörpers 2. Die Ausnehmung
9 ist im wesentlichen eine Bohrung, da der Schneidplattenträger 5
bis auf seine Anlagefläche 8 ein im Querschnitt
runder, bolzenförmiger Körper 7 ist, der an seiner einen
Stirnfläche 19 die Schneidplatte 3 bzw. 3a trägt.
Im Betrieb ragt die Schneide der Schneidplatte 3 bzw. 3a
nur wenig über die Stirnfläche 18 des Grundkörpers 2 vor
(Fig. 2, Fig. 5) und ist in ihrer Position axial exakt
einstellbar. Hierzu dient ein Verstellkeil 20 in Gestalt
eines mit dem als Klemmkeil dienenden Rundkeiles 12 bau
gleichen bzw. identischen Rundkeiles 21, der am Schneidplattenträger
5 an dessen der Schneidplatte 3, 3a abgewandten
Stirnfläche 22 angreift. Der Rundkeil 21 ist in einer
Ausnehmung 23 angeordnet, die sich mit ihrer Achse 23a
winklig schräg zur Achse 5a des Schneidplattenträgers 5 so
wie diese Achse 5a schneidend vom Umfang 10 des Grundkör
pers 2 radial einwärts erstreckt. Zur Einstellung und
Fixierung des Rundkeiles 21 dient eine Differential
schraube 24, die bis in eine in Richtung der Achse 23a
gerichtete Gewindebohrung 25 im Grundkörper 2 greift.
Der Schneidplattenträger 5 mit der Schneidplatte 3 bzw. 3a
ist in der Ausnehmung 9 zwecks axialer Einstellbarkeit
axial frei verschiebbar gelagert, mit Hilfe des Verstell
keiles 20 bzw. Rundkeiles 21 axial exakt einstellbar und
mit Hilfe des Rundkeiles 12 radial nach außen verspann
bar bzw. befestigbar.
Die Schneidplatte 3 gemäß Fig. 1 steht nur wenig über die
Stirnfläche 18 vor. Ferner befindet sich die Schneidplat
te 3 mit ihrem radial außen liegenden Ende noch in
radialem Abstand von der Außenkontur bzw. dem Umfang 10
des Messerkopfes 1. Die Schneidplatte 3a gemäß den Fig.
2 und 5 steht ebenfalls nur wenig über die Stirnfläche
18 des Messerkopfes 1 vor, erstreckt sich aber mit ihrem
radial außen liegenden Ende 3b bis über den Umfang 10
des Grundkörpers 2. Die Schneidplatte 3a ist unsymme
trisch am Schneidplattenträger 5 angeordnet und befindet
sich in einer Ausnehmung bzw. Spankammer 3c, wie insbe
sondere Fig. 5 zeigt.
Bei Verwendung von mit ihrem außen liegenden Ende 3b
über den Umfang 10 des Grundkörpers 2 vorstehenden
Schneidplatten 3a ist der Messerkopf 1 auch als Eckfräser
einsetzbar, anderenfalls, d.h. bei Verwendung von nur
stirnseitig wirksamen Schneidplatten 3 ist der Messer
kopf 1 ein reiner Planfräs-Messerkopf.
Der Schneidplattenträger 6 für die Schneidplatte 4, der
sowohl axial als auch radial einstellbar ist, ist
eine Kassette 26. Sie ist in einer
Ausnehmung 27 angeordnet, die sich vom Umfang 10 radial
einwärts in den Grundkörper 2 erstreckt. Die Ausnehmung
27 weist radial innen im Grundkörper 2 (Fig. 1) eine
größere Breite in Umfangsrichtung auf als am Umfang 10
des Grundkörpers 2. Der Grundkörper 2 übergreift daher
im Bereich seines Umfanges 10 mit einem Wandstück 28 die
Ausnehmung 27 unter Bildung einer Hinterschneidung.
Die Kassette 26 weist radial innen einen in Umfangsrich
tung vorstehenden Vorsprung 29 (Fig. 1) auf, der im Be
reich des Wandstückes 28 bzw. radial innen von diesem
liegt und dadurch von dem Wandstück 28 übergriffen ist.
Gemäß dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbei
spiel liegt der Vorsprung 29 nicht unmittelbar an dem
Wandstück 28 an, sondern zwischen beiden befindet sich
noch ein Radial-Verstellkeil 30. Er besitzt über einen
Teil seines Umfanges eine kreisförmige Kontur und weist
eine Aussparung 31 und eine im eingebauten Zustand un
mittelbar an der Kassette anliegende Anlagefläche 32 auf.
Mit der Aussparung 31 umgreift der Radial-Verstellkeil
30 den Vorsprung 29 an der Kassette 26 seitlich und zum
Umfang 10 des Grundkörpers 2 hin. Er fixiert als Ein
stellelement daher die Kassette 26 in radialer Richtung.
Ferner stützt sich der Radial-Verstellkeil 30 an dem
Wandstück 28 des Grundkörpers 2 ab, das zum Umfang 10 hin
eine Ausnehmung 33 begrenzt, in der der Radial-Verstell
keil 30 in Umfangsrichtung seitlich sowie neben der Kas
sette 26 angeordnet und dort im wesentlichen parallel zur
Drehachse des Grundkörpers 2, zwecks Verstellung jedoch
leicht schräg zu dieser verschiebbar angeordnet ist.
Zur Verstellung des Radial-Verstellkeiles 30 dient eine
Differentialschraube 34, von der in Fig. 3 nur die Achse
als strichpunktierte Linie angedeutet ist. Diese Diffe
rentialschraube 34 sitzt aus Platzgründen außermittig,
wie auch Fig. 1 zeigt.
Zur Axialverstellung der Kassette 26 ist wiederum als
Verstellelement ein Rundkeil 35 mit einer Anlageflä
che 36 vorgesehen und in einer Ausnehmung 37 angeordnet.
Der Rundkeil 35 greift mit seiner Anlagefläche 36 am Schneidplattenträger
6 bzw. der Kassette 26 an deren der
Schneidplatte 4 axial abgewandten Stirnfläche 38 an und
wird mit Hilfe einer Differentialschraube 39 exakt einge
stellt. Die Ausnehmung 37 ist zum Umfang 10 des Grundkör
pers 2 hin offen, wie die beiden Fig. 3 und 4 zeigen.
Ein weiterer Rundkeil 40 sitzt seitlich neben der Kasset
te 62 in einer zum Umfang 10 des Grundkörpers 2 hin
offenen Ausnehmung 41. Er dient zur Fixierung und Be
festigung der Kassette 26 nach ihrer Einstellung in ra
dialer Richtung mit Hilfe des Radial-Verstellkeiles 30
und in axialer Richtung mit Hilfe des Rundkeiles 35. Ge
sichert wird der Rundkeil 40 mit Hilfe einer Befesti
gungsschraube 42.
Wie vor allem Fig. 4 zeigt, ist die den zur Axialver
stellung dienenden Rundkeil 35 aufnehmende Ausnehmung 37
vom Umfang 10 des Grundkörpers 2 zu dessen Drehachse hin
derart schräg geneigt, daß der Rundkeil 35 radial innen
gegenüber seinem außen liegenden Ende 43 in einem hin
terschnittenen Bereich liegt. Auch hier übergreift daher
ein radial außen liegendes Wandstück 44 des Grundkörpers
2 den Rundkeil 35 zumindest teilweise und fängt dadurch
die erheblichen, im Betrieb aufgrund der hohen Drehzahl
auftretenden Fliehkräfte ab. Grundsätzlich gleiches gilt
für die Lage und Anordnung der den Rundkeil 40 aufnehmen
den Ausnehmung 41. Auch sie ist unter Bildung eines Hin
terschnittes radial einwärts versetzt, wie aus Fig. 3
hervorgeht.
Grundsätzlich gleiches gilt schließlich auch noch für den
Rundkeil 21 gemäß Fig. 2, mit dessen Hilfe der die
Schneidplatte 3 bzw. 3a tragende Schneidplattenträger 5 axial ver
stellt bzw. exakt eingestellt wird.
Alle Rundkeile 12, 21, 35 und 40 sind grundsätzlich
gleichartig gestaltet und weisen vorzugsweise eine iden
tisch übereinstimmende Form und Größe auf. Ferner sind
sämtliche Rundkeile 12, 21, 35 und 40 in Ausnehmungen 14,
23, 37, 41 angeordnet, die entweder zum Umfang 10 des
Grundkörpers 2 hin durch ein Wandstück 11 vollkommen ver
schlossen sind oder derart geneigt sind, daß sich der je
weilige Rundkeil zumindest teilweise in einem hinter
schnittenen Bereich befindet. Hierdurch lassen sich die
bei hohen Drehzahlen entstehenden Fliehkräfte abfangen,
so daß im Ergebnis sämtliche Teile radial auswärts durch
übergreifende Wandstücke gesichert sind.
Die Aussparung 31 am Radial-Verstellkeil 30 ist vorzugs
weise rechteckig und bildet eine Nase 45, welche unmit
telbar auf dem Vorsprung 29 der Kassette 26 aufliegt. Die
Kassette 26 stützt sich daher umfangsseitig an dem Wand
stück 28 nicht unmittelbar, aber doch zumindest mittelbar
ab.
Sowohl der Vorsprung 29 an der Kassette 26 als auch die
Nase 45 am Radial-Verstellkeil 30 erstrecken sich je
weils über deren Länge und sind daher einander übergrei
fende Rippen mit aneinander anliegenden Kontaktflächen
46, 47 (Fig. 4). Die Achse 30a, längs der der Radial-Ver
stellkeil 30 verstellbar ist, steht dabei ferner spitz
winklig zu den beiden Kontaktflächen 46, 47, so daß eine
Längsverschiebung des Radial-Verstellkeiles 30 zu einer
Radialverstellung in Richtung des Pfeiles b (Fig. 4)
führt.
Im montierten Zustand ist die Kassette 26 mit ihrer
Schneidplatte 4 ebenso ausschließlich radial auswärts
verspannt wie der die Schneidplatte 3 bzw. 3a tragende
Schneidplattenträger 5. Dies hat zur Folge, daß die Kassette 26 mit
ihrer radial innen liegenden Begrenzungsfläche 48 (Fig. 4)
nicht am Boden 49 der sie aufnehmenden Ausnehmung 27 an
liegt. Im montierten Zustand befindet sich daher ein
Spalt 50 zwischen der Begrenzungsfläche 48 und dem Boden
49.
Zum Befestigen wird die Kassette 26 von dem Rundkeil 40,
dessen Achse 40a radial auswärts spitzwinklig bzw. kon
vergierend zur radial gerichteten Hauptachse der Kassette
26 verläuft, in Umfangsrichtung gegen das Wandstück 28
des Grundkörpers 2 und gegen den Radial-Verstellkeil 30
gepreßt. Die Befestigung und Sicherung der Kassette 26
gegenüber radial einwärts wirkenden Kräften ist daher
nicht formschlüssig und nur kraftschlüssig.
Claims (3)
1. Messerkopf, insbesondere Planfräs-Messerkopf, mit einem
Grundkörper (2) und mit Schneidplatten (3, 3a), die in
einstellbaren Schneidplattenträgern (5) angeordnet
sind, wobei die Schneidplattenträger (5) in Ausnehmungen
(9) des Grundkörpers (2) angeordnet und mit Hilfe
von Rundkeilen (12) radial auswärts verspannbar sind,
die mittels Schrauben (15) verschiebbar sind, dadurch
gekennzeichnet,
- a) daß sich die Ausnehmung (9) für das die Schneidplatte (3, 3a) tragenden Schneidplattenträger (5) von einer Stirnfläche (18) des Grundkörpers (2) parallel zu dessen Drehachse sowie im Abstand vom Umfang des Grundkörpers (2) erstreckt,
- b) daß die Schneide der Schneidplatte (3, 3a) nur wenig über die Stirnfläche (18) des Grundkörpers (2) vorsteht,
- c) daß die Achse (12a) des zum Verspannen dienenden Rundkeiles (12) windschief zur Achse (5a) des die Schneidplatte (3, 3a) tragenden Schneidplattenträgers (5) steht,
- d) daß ein witerer Rundkeil (21) mit Differentialschraube (24) zur axialen Einstellung des Schneidplattenträgers (5) vorgesehen und in einer Ausnehmung (23) angeordnet ist,
- e) die sich vom Umfang (10) des Grundkörpers (2) radial einwärts erstreckt und
- f) daß die zur axialen Einstellung und zum radial auswärts gerichteten Verspannen dienenden Rundkeile (12 und 21) gleich sind.
2. Messerkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die zur Aufnahme der Rundkeile (21) dienenden Ausnehmungen
(23) vom Umfang (10) des Grundkörpers (2) zu
dessenDrehachse hin derart schräg geneigt sind, daß
sich die Rundkeile (21) radial innen gegenüber ihrem
außen liegenden Ende in einem hinterschnittenen Bereich
befinden.
3. Messerkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß für einen Planfräsmesserkopf die Schneidplattenträger
(5) Schlichtschneidplatten tragen, und daß
zusätzlich mindestens ein weiterer, axial und radial einstellbarer,
eine Schruppschneidplatte (4) tragender
Schneidplattenträger (6) vorgesehen ist, der mit Hilfe von
Rundkeilen (35, 40) axial einstellbar und fixierbar ist, die
eine gleiche Form und Gestalt aufweisen wie die Rundkeile
(12 und 21) des ausschließlich axial einstellbaren
Schneidplattenträgers (5), wobei die Rundkeile
(35, 40) des axial und radial einstellbaren Schneidplattenträgers
(6) vom Umfang (10) des Grundkörpers (2)
zu dessen Drehachse hin derart schräg geneigt sind, daß
die Rundkeile (35, 40) radial innen gegenüber ihrem
außen liegenden Ende (43) in einem hinterschnittenen
Bereich liegen, und daß ferner der Schneidplattenträger
(6) radial innen einen in Umfangsrichtung vorstehenden
Vorsprung (29) aufweist, daß ferner ein Radial-
Verstellkeil (30) in Umfangsrichtung seitlich neben dem
Schneidplattenträger (6) angeordnet ist und mit einer
durch eine Aussparung (31) gebildeten Nase (45) den
Vorsprung (29) an dem Schneidplattenträger (6) radial
außerhalb bzw. umfangsseitig übergreift, daß umfangsseitig
vom Radial-Verstellkeil (30) ein Wandstück (28)
des Grundkörpers (2) vorgesehen ist, an dem sich der
Radial-Verstellkeil (30) radial abstützt, daß an
dem Schneidplattenträger (6) auf seiner anderen Seite
der zum Festspannen dienende Rundkeil (40) angreift und
daß axial innen der Rundkeil (35) zur Axialverstellung
angreift.
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DE4003862A DE4003862A1 (de) | 1989-08-05 | 1990-02-09 | Messerkopf |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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DE4003862A DE4003862A1 (de) | 1989-08-05 | 1990-02-09 | Messerkopf |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE4003862A1 DE4003862A1 (de) | 1991-02-07 |
DE4003862C2 true DE4003862C2 (de) | 1992-07-30 |
Family
ID=25883748
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4003862A Granted DE4003862A1 (de) | 1989-08-05 | 1990-02-09 | Messerkopf |
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