DE4212709C2

DE4212709C2 - Werkzeug mit einem austauschbaren, einen zylindrischen Schaft aufweisenden Schneidkörper für die spanabhebende Formgebung, vornehmlich in der Metallbearbeitung

Info

Publication number: DE4212709C2
Application number: DE4212709A
Authority: DE
Inventors: Hans Esslinger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-04-16
Filing date: 1992-04-16
Publication date: 1997-04-17
Anticipated expiration: 2012-04-17
Also published as: EP0565907B1; ATE148845T1; DE4212709A1; DE59305424D1; EP0565907A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Werk zeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Zum Einstechen in kleine Bohrungen werden bislang üblicherweise Werkzeuge in Form von auskragenden Stäben eingesetzt, an deren vorderem Ende sich eine Scheibe befindet, aus der sich die notwendigen Pro file herausarbeiten lassen.

Für verschiedenartige Einstiche sind somit auch unter schiedliche Werkzeuge notwendig, deren Herstellung zeit- und kostenintensiv ist. Zudem wird das gesamte Werkzeug unbrauchbar, falls die Schneide bricht oder stark beschädigt wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, für die vielfältigen Bearbeitungsvorgänge, speziell im klei neren Durchmesserbereich, ein Werkzeug mit in ein facher Weise auswechselbaren Schneidkörpern zu schaf fen.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Patentanspruch 1 angegebenen baulichen Merkmale; die Unteransprüche beinhalten weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale und Weiterbildungen der neuen technischen Lehre, die zudem anhand eines zeichnerischen Ausführungsbeispiels im folgenden vom Detail her noch näher erläutert ist.

Die Zeichnungen zeigen dabei in

Fig. 1 das neuartige Werkzeug in teilweise geschnittener Draufsicht,

Fig. 2 einen zweischneidigen Schneideinsatz in Seitenansicht,

Fig. 3 einen Schneideinsatz für axiales Stechen als Vorderansicht,

Fig. 4 die Fixierschräge des Grundhalters aus Fig. 1 in Richtung "x" gesehen,

Fig. 5 die Klemmschraube aus Fig. 1 in Richtung "y" gesehen und

Fig. 5a die durch das neue Klemmprinzip erzielten Kräfte und Bewegungs richtungen.

In einer Bohrstange als sogenannter Grundhalter 1 ist gemäß Fig. 1 ein Schneidkörper 3, 4 mit seinem zylindrischen Schaft eingebracht und durch einen Anschlagstift 10 über eine Fixierschräge in Position gehalten. Mittels einer Klemmschraube 6 mit end seitigem Kegel 5 erfolgt, wie später noch näher ausge führt wird, dann das Festklemmen des Schneidkörpers 3, 4 in der Aufnahmebohrung 2.

Gemäß dem Hauptanspruch ist es dabei nach der techni schen Lehre der vorliegenden Erfindung von Wichtig keit, daß der Schneidkörper 4 an seinem Schaftende eine Fixierschräge β und in seiner Mantelfläche eine in Richtung der Fixierschräge 8 ansteigende, geneigte Fläche 7 aufweist, daß das Befestigungselement als eine Klemmschraube 6 ausgebildet ist mit einem Kegel 5, der tangential auf die geneigte Fläche 7 des Schneid körpers 4 gerichtet ist, so daß durch eine Anzugsbe wegung 8 der Klemmschraube 6 der Schneidkörper 4 mittels einer dort 7 erzeugten resultierenden Reib kraft 9 in Schubrichtung K bewegt, an einem im Grund halter 1 angeordneten Anschlagstift 10 ausgerichtet und geklemmt wird (siehe auch Fig. 5 und 5a).

Beim Lösen 8a der Klemmschraube 6 wird der Schneid körper 4 durch eine in die entgegengesetzte Schub richtung L und wesentlich kürzer wirkende Reibkraft 9a so weit nach vorne gezogen, daß dieser 4 aus der Aufnahmebohrung 2 leicht herausnehmbar und damit austauschbar ist.

Denkbar hierbei als Alternative wäre es zudem, daß der Anschlagstift 10 durch eine kegelförmige Stift schraube bzw. einen balligen oder exzentrischen An schlag ersetzt ist und dadurch eine axiale Einstellung des Schneidkörpers 4 ermöglicht. Auch ist es denkbar, daß der Anschlagstift 10 durch einen einstellbaren Keil ersetzt ist und dadurch eine axiale Einstellung des Schneidkörpers zuläßt; abhängig ist dies jedoch von der jeweiligen Achslage des Schneidkörpers 4 zur Werkzeugmitte.

In spezieller baulicher Ausgestaltung ist zudem noch vorgesehen, daß der einschneidige Schneidkörper 11 am Ende seines Schaftes (siehe auch Fig. 4) mit einer Fixierschräge β von 15°-80° versehen ist, wobei die geneigte Fläche 7, auch als Klemmschräge 13 be zeichnet (siehe auch Fig. 5), zur sicheren Abstützung im vorderen Bereich liegt, möglichst vor der am Schaft vorgesehenen Freinehmung 14.

Bei einer Ausgestaltung nach Fig. 2 ist hingegen vorgesehen, daß der Schneidkörper 15 zweischneidig ausgebildet ist und daß die Fixierschrägen β den Spanablaufrücken 13 bilden sowie der Schneidkörper 15 zwei Klemmschrägen 13 besitzt, die über Mitte liegen und der fixierende Anschlagstift 10 so angebracht ist, daß dieser 10 die zweite Schneide 3 nicht be schädigt.

Weitere mögliche Details bzw. Varianten sind noch darin zu sehen, daß der Grundhalter 1 mit einer inneren Kühlmittelzufuhr (-kanal, Bohrung) 17 versehen ist und aus einem schwingungsdämpfenden Material 18 mit aufgelöteten Schneidenaufnahmeteil 19 besteht, siehe Fig. 1.

Auch ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung denkbar, daß der Grundhalter 1 beidseitig mit einem Schneidenaufnahmeteil 19 versehen und das Werkzeug außer bzw. anstatt für Radialeinstiche durch angepaßte Freiwinkel 20, siehe Fig. 3, am Schneidkörper 4 auch für Axialeinstiche sowie aufgrund seiner stabilen Klemmung auch für Längs- und Plandrehoperationen geeignet bzw. als Zirkularfräswerkzeug, Aufbohr- oder Reibwerkzeug ausgebildet ist.

In jedem Falle besteht gemaß der generellen technischen Lehre der vorliegenden Erfindung das neue Werkzeug also aus einem Grundhalter 1 mit Anschlagstift 10 und Klemmschraube 6 sowie mindestens einem auswechsel baren Schneidkörper 4, wobei die Bewegungen Anzug 8 und Lösen 8a der Klemmschraube 6 durch das neuartige Zusammenwirken des Kegels 5 der Klemmschraube 6 mit der geneigten Flache 7 jeweils zweckdienliche Reib kräfte 9 bzw. 9a sowie Schubbewegungen K bzw. L am Schneidkörper 4 erzeugen.

Dabei ist es möglich, die Einstechschneidkörper ein- oder zweischneidig als Fertigschneidkörper für die verschiedenen Einsticharten (O-Ring, Hydraulikfasen, Freistiche . . . ) und für unterschiedlich zu bearbei tende Materialien auch aus verschiedenen Schneid stoffen anzubieten.

Als Schneidstoffe kommen hierbei HSS, Hartmetall, Cermet oder mit Keramik, CBN oder PKD bestückte Träger in Betracht. Ebenso können die Schneidkörper sog. Halbzeuge sein, aus denen der Anwender selbst die notwendige Geometrie herausarbeiten kann.

Bedingt durch die kraft- und formschlüssige Klemmung lassen sich mit diesen Einstichwerkzeugen auch Nuten ausklammern und sogar Dreh- bzw. Fräsarbeiten ausführen.

Claims

1. Werkzeug mit einem austauschbaren, einen zylindrischen Schaft aufweisenden Schneidkörper (4) für die spanabhebende Formgebung, vornehmlich in der Metall bearbeitung, z. B. als Einstechwerkzeug zum Einbringen von Einstichen in insbesondere kleine Bohrungen bzw. andere rotationssymmetrische Mantelflächen, bestehend aus einem Grundhalter (1) mit einer Aufnahmebohrung (2) für den Schneidkörper (4) und einem Befestigungselement (6), dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidkörper (4) an seinem Schaftende eine Fixierschräge (β) und in seiner Mantelflache eine in Richtung der Fixierschräge (β) ansteigende, geneigte Fläche (7) aufweist, daß das Befestigungs element als eine Klemmschraube (6) ausgebildet ist mit einem Kegel (5), der tangential auf die geneigte Fläche (7) des Schneidkörpers (4) gerichtet ist, so daß durch eine Anzugsbewegung (8) der Klemmschraube (6) der Schneidkörper (4) mittels einer dort (7) erzeugten resultierenden Reib kraft (9) in Schubrichtung (K) bewegt, an einem im Grundhalter (1) angeordneten Anschlagstift (10) ausgerichtet und geklemmt wird.

2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlagstift (10) als eine kegelförmige Stiftschraube oder als ein balliger oder exzen trischer Anschlag oder als einstellbarer Keil ausgebildet ist.

3. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fixierschräge (β) des Schneidkörpers (4) in einem Winkelbereich von 15°-80° liegt.

4. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidkörper (15) zweischneidig ausgebildet ist und daß die Fixierschrägen (β) den Spanablauf rücken (13) bilden.

5. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundhalter (1) mit einer inneren Bohrung (17) zur Kühlmittelzufuhr (17) versehen ist.

6. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundhalter (1) aus einem schwingungs dämpfenden Material (18) mit aufgelötetem Schneiden aufnahmeteil (19) besteht.

7. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundhalter (1) beidseitig mit einem Schneidenaufnahmeteil (19) versehen ist.

8. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es als Zirkularfräswerkzeug, Aufbohr- oder Reibwerkzeug verwendet wird.

9. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es für Axialeinstiche sowie für Längs- und Plandrehoperationen zur Anwendung kommt.