DE4300289A1 - Kassette zur Befestigung einer Wendeschneidplatte an einem Fräswerkzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kassette zur lösbaren Befestigung einer Wendeschneidplatte am Grundkörper eines Plan- und Eck­ fräsers, mit einem Nest zur Aufnahme der Wendeschneidplatte in einer bestimmten Lage und mit Anlageflächen zur Positio­ nierung des Nests in einer definierten Stellung relativ zum Grundkörper.

Plan- und Eckfräser für verschiedene Fräswinkel von z. B. 45°, 75° und 90° unterscheiden sich dadurch, daß quadrati­ sche, rechteckige oder dreieckige Wendeschneidplatten jeweils in entsprechenden Stellungen am Grundkörper des Fräsers fest­ gelegt sind, wobei diese Stellungen durch Halteflächen be­ stimmt sind, an denen die Randkanten der am Grundkörper fest­ geschraubten oder festgeklemmten Wendeschneidplatten anlie­ gen. Wegen der unterschiedlichen Lage der Halteflächen brauchte man normalerweise für jeden Fräswinkel einen anderen Grundkörper.

Um für verschiedene Fräswinkel mit einem einzigen Grundkörper auszukommen, ist es bekannt, sog. Kassetten zu verwenden (vgl. z. B. Katalog "Kennametal", Fräswerkzeuge MM 8515, Sei­ ten 19-22). Die Kassetten haben innerhalb eines bestimmten Systems verschiedene Nester mit unterschiedlichen Halteflä­ chen zur Aufnahme von Wendeschneidplatten unter dem jeweils gewünschten Winkel, aber allesamt dieselben Anschlußmaße und Anlageflächen, mit denen sie im festgeschraubten Zustand an entsprechenden Gegenflächen des Grundkörpers unverrückbar an­ liegen. Man braucht dabei allerdings für jede Größe des Grundkörpers mindestens drei verschiedene Kassetten für die üblichen Fräswinkel von 45°, 75° und 90°, und man muß zum Um­ rüsten jeweils die eine Art von Kassetten vollständig abneh­ men und durch andere ersetzen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Anzahl der be­ nötigten unterschiedlichen Kassetten zu verringern und das Umrüsten zu vereinfachen.

Vorstehende Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Anlageflächen mehrere Relativstellungen des Nests mit Be­ zug auf den Grundkörper definieren, in welchen die Haupt­ schneide einer im Nest eingespannten Wendeschneidplatte un­ terschiedliche Fräswinkel einnimmt.

Es mag sein, daß die Notwendigkeit, Halteflächen und Anlage­ flächen unter vorbestimmten Winkeln an der Kassette vorzuse­ hen, welche einerseits die Wendeschneidplatte, andererseits die Kassette im befestigten Zustand jeweils unverrückbar hal­ ten, davon abgehalten hat, nach einer variablen Lösung zu su­ chen. Vielleicht hat dabei auch eine Rolle gespielt, daß man mit den unter verschiedenen Winkeln eingespannten Wende­ schneidplatten genau auf demselben Fräserdurchmesser bleiben wollte, obgleich es darauf in der Praxis nicht ankommt. Es lassen sich durchaus auch mehrere Anlageflächen mit definier­ ter Lage an der Kassette anbringen, durch die sich im Zusam­ menwirken mit entsprechenden Gegenflächen am Grundkörper des Fräsers oder einem mit diesem fest zu verbindenden Kassetten- Unterteil jede Kassette in z. B. drei unterschiedlichen Stel­ lungen jeweils unverrückbar am Grundkörper festlegen läßt. Alternativ können auch mehrere, den unterschiedlichen Fräs­ winkeln zugeordnete Gegenflächen am Grundkörper vorhanden sein, die jeweils mit denselben Anlageflächen an der Kassette zusammenwirken.

Die verschiedenen Fräswinkel ergeben sich durch Verschwenken der Kassette oder eines Kassettenteils relativ zum Grundkör­ per. Um die Kassette bzw. den Kassettenteil dann in einer be­ stimmten Drehwinkelstellung unverrückbar festzulegen, könnten die beiden relativ zueinander verschwenkbaren Teile z. B. mit einer Stirnverzahnung (Hirth-Verzahnung) versehen sein. Vor­ gezogen wird jedoch eine Ausführung, bei welcher die Anlage­ flächen eine Zentrierfläche und mehrere exzentrisch zu einer dadurch bestimmten Schwenkachse angeordnete Fixierflächen aufweisen, welche vorzugsweise Stiftlöcher sind, deren Mit­ tellängsachsen auf gleichem Radius mit Bezug auf die Schwenk­ achse liegen und sich parallel zu dieser erstrecken. Man hat hierbei nur zylindrische Flächen, die sich verhältnismäßig einfach mit hoher Genauigkeit bearbeiten lassen. Es bietet weiterhin herstellungstechnische Vorteile, wenn in bevorzug­ ter praktischer Ausführung die Schwenkachse die Mittellängs­ achse einer Gewindebohrung für eine Befestigungsschraube ist. Außerdem sollte sich zweckmäßigerweise die Schwenkachse im mittleren Bereich der Wendeschneidplatte befinden und sich senkrecht zu deren Endflächen erstrecken. Dann ergeben sich durch eine Drehbewegung des Nests um die Schwenkachse nur verhältnismäßig kleine, für die Praxis unbedeutende Änderun­ gen des Durchmessers des Fräsers.

Wenn die u. a. von der Zahl der Schneiden und der Größe der Spankammern abhängige Form des Fräser-Grundkörpers dies ge­ stattet, kann die Kassette einteilig ausgebildet sein. Sie ist dann auf der Oberseite mit dem Nest zur Aufnahme der Wen­ deschneidplatte und auf der Unterseite mit einer Zentrierflä­ che und z. B. drei Stiftlöchern versehen. Im Grundkörper muß sich in diesem Fall jeweils ein Durchgangsloch anbringen las­ sen, durch welches sich eine Befestigungsschraube in eine Ge­ windebohrung in der Kassette einführen läßt. Außerdem sind am Grundkörper für jede Kassette eine zentrierende Gegenfläche und ein Positionierstift vorzusehen, welcher wahlweise mit einem der Stiftlöcher in der Kassette in Eingriff zu bringen ist. Es versteht, daß auch umgekehrt auf Seiten der Kassette ein Positionierstift angebracht sein kann, der wahlweise mit einem von mehreren Stiftlöchern im Grundkörper in Eingriff gebracht werden kann.

In einer anderen Ausführungsform der Erfindung besteht die Kassette aus einem in einer bestimmten Lage am Grundkörper befestigbaren Unterteil und einem das Nest bildenden Ober­ teil, welches mittels daran ausgebildeter Anlageflächen und entsprechender Gegenflächen am Unterteil in mehreren unter­ schiedlichen Drehwinkelstellungen festlegbar ist. Hierbei sind also z. B. zentrierende Anlage- und Gegenflächen sowie mehrere Stiftlöcher und ein dazu passender Positionierstift an den beiden Teilen der Kassette angebracht, deren Unterteil mittels einer Befestigungsschraube, die in eine Gewindeboh­ rung im Grundkörper einschraubbar ist und das Kassettenunter­ teil in fester Anlage an Positionierflächen des Grundkörpers hält, an diesem festgelegt wird.

Anhand der beigefügten Zeichnung werden nachstehend zwei Aus­ führungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht, zum Teil im Schnitt, eines Plan- und Eckfräsers mit verstell­ baren Kassetten, wobei eine der Kassetten in drei verschiedenen Stellungen gezeigt ist;

Fig. 2 eine Stirnansicht einer am Grundkörper des Fräsers befestigten Kassette gemäß Fig. 1;

Fig. 3 in einer Ansicht entsprechend Fig. 1 ein Fräswerkzeug mit zweiteiligen Kassetten;

Fig. 4 in einer Ansicht entsprechend Fig. 2 eine Kassette des Fräswerkzeugs nach Fig. 3;

Fig. 5 eine zweiteilige Kassette des Fräsers nach Fig. 3 und 4 in Seitenansicht und zum Teil im Schnitt im größeren Maßstab;

Fig. 6 eine Draufsicht auf die mit einer Wende­ schneidplatte bestückte Kassette nach Fig. 5.

Der in Fig. 1 und 2 gezeigte Plan- und Eckfräser hat einen Grundkörper 1, an dem mittels einteiliger Kassetten 2 eine Vielzahl von Wendeschneidplatten 3 in bestimmter Lage festge­ legt sind. Jede Kassette 2 ist auf ihrer Oberseite mit einem Nest 4 ausgebildet, das am Rand durch zwei Halteflächen 5 und 6 begrenzt wird, die einen rechten Winkel einschließen. Im montierten Zustand nimmt das Nest 4 die im Beispielsfall qua­ dratische Wendeschneidplatte 3 auf, welche dabei an den Hal­ teflächen 5, 6 anliegt, während sie mittels eines Klemmkeils 7, der durch eine in den Grundkörper 1 einschraubbare Klemm­ schraube 8 angezogen wird, im Nest 4 festgelegt wird.

Auf ihrer Unterseite ist die Kassette 2 mit einem Zapfen oder zapfenförmigen Vorsprung 9 versehen, der in einer passenden Bohrung im Grundkörper 1 sitzt. Die Mittellängsachse des Zap­ fens 9 stellt eine Schwenkachse 10 dar, um welche die Kasset­ te 2 drehbar ist. In Flucht mit der Schwenkachse 10 ist die Kassette 2 mit einer Gewindebohrung versehen, in welche eine sich durch eine ebenfalls fluchtende Bohrung im Grundkörper 1 erstreckende Befestigungsschraube 11 eingreift.

Um die Kassette 2 in verschiedenen Drehwinkelstellungen zu fixieren, sitzt im Grundkörper 1 unter der Kassette 2 mit ei­ nem bestimmten Abstand zur Schwenkachse 10 ein bei 12 ange­ deuteter Positionierstift, der in eine passende Bohrung in der Unterseite der Kassette 2 eingreift. Mit Bezug auf die Schwenkachse 10 sind auf gleichem Radius, aber um 15 bzw. 45° versetzt, zwei weitere Stiftlöcher 13 mit gleichem Durchmes­ ser vorhanden. Je nach dem, mit welchem der drei Stiftlöcher 13 der Positionierstift 12 zum Eingriff gebracht wird, hat gemäß Fig. 1 der Fräser einen Fräswinkel von 90°, 75° oder 45°. Die Umstellung der Kassetten von der unmittelbar am Grundkörper 1 gezeigten 90°-Position in die neben dem Grund­ körper gezeigte 75°-Position oder wahlweise auch die 45°-Po­ sition erfolgt, indem die Klemmschraube 8 und die Befesti­ gungsschraube 11 gelöst werden, dann die Kassette 2 soweit angehoben wird, daß sie vom Positionierstift 12 freikommt und um die Schwenkachse 10 in die gewünschte andere Drehwinkel­ stellung gedreht wird, in welcher der Positionierstift 12 mit einem anderen der Stiftlöcher 13 in Eingriff gebracht werden kann. Selbstverständlich kann die Kassette auch vollständig vom Grundkörper 1 abgezogen und in der neuen Position wieder aufgesetzt werden. Anschließend werden die Befestigungs­ schraube 11 und die Klemmschraube 8 wieder festgezogen.

Da die verschiedenen Positionen der Kassette 2 unterschiedli­ che Drehwinkelstellungen mit Bezug auf die Schwenkachse 10 sind, ist es zweckmäßig, demjenigen Ende der Kassette, an welchem sich die Stiftlöcher 13 befinden, die Form eines Kreisbogens um die Schwenkachse zu geben. Die benachbarte Be­ grenzungsfläche der die Kassette 2 aufnehmenden Einsenkung im Grundkörper 1 hat eine passende teilzylindrische Form, wobei ggf. auch an diesen Flächen, ergänzend zum Zapfen 9, eine zentrierende Abstützung stattfinden kann.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3-6 ist der Grundkör­ per des Plan- und Eckfräsers mit 21 bezeichnet, die Kassette insgesamt mit 22 und die Wendeschneidplatte mit 23. Sie ist jeweils in einem Nest 24 mit seitlichen Begrenzungsflächen 25 und 26 aufgenommen, die einen rechten Winkel einschließen und Halteflächen bilden, welche die Lage der Wendeschneidplatte 22 bestimmen, wenn diese mittels eines Klemmkeils 27 und ei­ ner Klemmschraube 28 fixiert ist. Jede Kassette 22 sitzt ge­ nau passend in einer Einsenkung 29 im Grundkörper 21 und ist darin mittels einer Befestigungsschraube 30 in einer bestimm­ ten Lage festgelegt. In an sich bekannter Weise kann dabei mittels einer in eine Gewindebohrung im Grundkörper 1 ein­ schraubbare Stellschraube 21 eine axiale Feineinstellung der Kassette 22 vorgenommen werden.

Die Besonderheit der Ausführung nach Fig. 3-6 gegenüber der nach Fig. 1 und 2 liegt darin, daß die Kassette 22 zweiteilig ausgebildet ist. Sie besteht aus einem Unterteil 32 und einem Oberteil 33. Das Nest 24 für die Wendeschneidplatte 23 ist in das Oberteil 33 eingearbeitet. Dieses hat außerdem auf der Unterseite einen dem Zapfen 9 entsprechenden Zapfen oder zap­ fenförmigen Vorsprung 34, der in einer genau passenden Boh­ rung im Unterteil 32 sitzt, deren Mittellängsachse 35 eine Schwenkachse bildet. Sie fällt zusammen mit der Mittellängs­ achse einer Gewindebohrung im Kassettenoberteil 33, in welche eine Verbindungsschraube 36 durch ein Durchgangsloch im Kas­ settenunterteil 32 einschraubbar ist. Wie aus Fig. 5 ersicht­ lich, ist die Höhe des Kopfs der Verbindungsschraube 36 so klein gewählt, daß er im montierten Zustand vollständig ein­ gesenkt im Unterteil 32 sitzt. Weiterhin sitzt in diesem mit Abstand zur Schwenkachse 35 ein Positionierstift 37, der ebenso wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel wahlweise mit einem von drei auf denselben Radius mit Bezug auf die Schwenkachse 35 angeordneten Stiftlöchern 38 in Eingriff ge­ bracht werden kann. Je nach dem, in welchem der Stiftlöcher 38 der Positionierstift 37 sitzt, nimmt die Wendeschneid­ platte 22 gemäß Fig. 3 die am Grundkörper 21 gezeigte 90°- Fräswinkel-Position, oder die neben dem Grundkörper 21 ge­ zeigte 75°-Position bzw. 45°-Position ein. In jeder dieser drei Positionen ist die Stellung des Nests 24 und der Wende­ schneidplatte 23 eindeutig bestimmt durch die Anlageflächen des Kassettenoberteils, nämlich die Umfangsfläche des Zapfens 34 und die zylindrische Fläche eines der Stiftlöcher 38 sowie die daran anliegenden Gegenflächen des Kassettenunterteils 32 mit dem Positionierstift 37.

Das hintere Ende des Kassettenoberteils 33, in welchem sich die Stiftlöcher 38 befinden, ist wiederum kreisbogenförmig mit der Schwenkachse 35 im Mittelpunkt ausgebildet. Dasselbe gilt für die benachbarte Stufenfläche des Kassettenunterteils 32.

Zum besseren Verständnis derFig. 5 und 6 ist dort das Schraubenloch für die Befestigungsschraube 30 mit 39 bezeichnet. Bei 40 ist eine Aussparung der Ecke zwischen den Halteflächen 25 und 26 bezeichnet.

Abweichend von dem dargestellten Ausführungsbeispiel, könnte auch der Positionierstift 37 im Kassettenoberteil 33 sitzen, während sich die Stiftlöcher 38 im Kassettenunterteil 32 be­ finden. Eine weitere Abwandlungsmöglichkeit sieht vor, daß die Wendeschneidplatte 23 nicht durch einen Klemmkeil fi­ xiert, sondern durch eine von oben eingesetzte Schraube am Kassettenoberteil festgeschraubt wird.

Claims (10)

1. Kassette zur lösbaren Befestigung einer Wendeschneid­ platte (3, 23) am Grundkörper (1, 21) eines Plan- und Eckfräsers, mit einem Nest (4, 24) zur Aufnahme der Wen­ deschneidplatte in einer bestimmten Lage und mit Anlage­ flächen zur Positionierung des Nests in einer definierten Stellung relativ zum Grundkörper, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlageflächen (9, 13; 34, 38) mehrere Relativ­ stellungen des Nests (4, 24) mit Bezug auf den Grundkör­ per (1, 21) definieren, in welchen die Hauptschneide ei­ ner im Nest eingespannten Wendeschneidplatte (3, 23) un­ terschiedliche Fräswinkel einnimmt.

2. Kassette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlageflächen eine Zentrierfläche (9, 34) und mehrere ex­ zentrisch zu einer dadurch bestimmten Schwenkachse (10, 35) angeordnete Fixierflächen (13, 38) aufweisen.

3. Kassette nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Schwenkachse (10, 35) im mittleren Bereich der Wendeschneidplatte (3, 23) befindet.

4. Kassette nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse (10, 35) die Mittellängsachse einer Gewinde­ bohrung für eine Befestigungsschraube (11, 36) ist.

5. Kassette nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fixierflächen Stiftlöcher (13, 38) sind, deren Mittel­ längsachsen auf gleichem Radius mit Bezug auf die Schwenkachse (10, 35) liegen und sich parallel zu dieser erstrecken.

6. Kassette nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß sie einteilig ausgebildet ist.

7. Kassette nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß sie aus einem in einer bestimmten Lage am Grundkörper (21) befestigbaren Unterteil (32) und ei­ nem das Nest (24) bildenden Oberteil (33) besteht, wel­ ches mittels daran ausgebildeter Anlageflächen (34, 38) und entsprechender Gegenflächen am Unterteil (32) in meh­ reren unterschiedlichen Drehwinkelstellungen an diesem festlegbar ist.

8. Kassette nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Relativstellungen des Nests (4, 24) mit Bezug auf den Grundkörper (1, 21) so gewählt sind, daß der Fräswinkel der Hauptschneide wahlweise 45°, 75° und 90° beträgt.

9. Plan- und Eckfräser mit daran befestigten Kassetten (2, 22) nach einem der Ansprüche 1 bis 8.

10. Plan- und Eckfräser nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, daß die Wendeschneidplatten (3, 23) jeweils durch einen gegen den Grundkörper (1, 21) anzuziehenden Klemm­ keil (7, 27) in Anlage an bestimmte Flächen (5, 6; 25, 26) des Nests (4, 24) gehalten sind.