DE60224352T2

DE60224352T2 - Werkzeug zur spanabhebenden Bearbeitung

Info

Publication number: DE60224352T2
Application number: DE60224352T
Authority: DE
Inventors: Jan Grehn
Original assignee: Sandvik Intellectual Property AB
Current assignee: Sandvik Intellectual Property AB
Priority date: 2001-11-27
Filing date: 2002-11-21
Publication date: 2008-12-11
Anticipated expiration: 2022-11-22
Also published as: KR100921670B1; SE523286C2; CN1308107C; KR20040058320A; WO2003045613A8; EP1314503A1; US20030123938A1; DE60224352D1; ATE382446T1; US6655879B2; WO2003045613A1; EP1314503B1; CN1596169A; SE0103951L

Description

Technisches Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung bezieht sich auf ein Werkzeug für die spanabhebende oder spanbildende Bearbeitung, welches einen Grundkörper und einen Einsatzsitz für einen austauschbaren Schneideinsatz aufweist, der mittels eines Einstellmechanismus einstellbar ist, welcher neben dem Einsatzsitz angeordnet ist und zwei Backen aufweist, deren erster mit einer vorderen Oberfläche gegen eine hintere Oberfläche auf dem Schneideinsatz drücken kann, wobei der zweite mit einer nach hinten gerichteten Druckoberfläche gegen mindestens eine feste Stützoberfläche auf dem Grundkörper gedrückt werden kann, wobei zwischen den Backen ein Keil wirkt, welcher den Zweck hat, erforderlichenfalls die Backen dadurch zu trennen, daß er zwischen dieselben so getrieben wird, daß der zweite Backen gegen die Stützoberfläche gedrückt wird, während gleichzeitig der erste Backen den Schneideinsatz in Vorwärtsrichtung herausdrückt.
Stand der Technik
Ein Schneidwerkzeug mit einem Einstellmechanismus der oben allgemein genannten Art ist aus der WO 98/43766 bekannt. In diesem bekannten Werkzeug schließt der Einstellmechanismus eine innere Hülse ein, die ein Aufnahmegewinde für eine Stellschraube hat, sowie eine äußere Hülse, die mit zwei axialen, diametral entgegengesetzten Schlitzen gebildet ist, welche zwei elastisch verbiegbare Segmente in einem oberen Teil der äußeren Hülse trennen. In diesen Segmenten sind zwei Backen gebildet, nämlich ein erster, im wesentlichen blockförmiger Backen mit derselben Breite wie der Außendurchmesser der äußeren Hülse und mit einer ebenen Frontoberfläche, die gegen eine hintere Oberfläche des Schneideinsatzes gedrückt wird, während ein zweiter Backen aus einem halbkreisförmigen, verdickten Wandabschnitt besteht, dessen Breite ähnlich dem Außendurchmesser der äußeren Hülse entspricht. Die Außenseite oder die Hülloberfläche des verdickten Wandabschnittes wird gegen eine ebenso halbkreisförmige, feste Stützoberfläche gedrückt, die in dem Grundkörper vertieft ist. Ein konischer Kopf auf der Stellschraube des Mechanismus dient als Keil zum Trennen der Backen in Verbindung mit der Feineinstellung der Position eines Schneideinsatzes. Dieser konische Schraubkopf steht in Eingriff mit einem ähnlich konischen Raum, der innen in dem oberen Teil der äußeren Hülse gebildet ist und durch zwei konisch geformte Teilflächen auf der Innenseite der Segmente begrenzt ist. Durch Hineinschrauben der Stellschraube um unterschiedliche Abstände in das Aufnahmegewinde der inneren Hülse werden die Backen dazu gebracht, sich um unterschiedliche Abstände voneinander zu trennen, wobei ein Schneideinsatz, der sich gegen den blockförmigen Backen des Einstellmechanismus abstützt, dazu gebracht wird, unterschiedliche Einstellungen anzunehmen. Durch geeignete Auswahl unterschiedlicher Parameter – primär die Konizität des Schraubenkopfes und die Teilung der Gewinde – kann eine Einstellung des Schneideinsatzes mit einer recht hohen Maßgenauigkeit bewirkt werden, zum Beispiel bis hinunter zu 1/100 mm.
Nachteil des Einstellmechanismus bei dem Werkzeug nach der WO 98/43766 besteht jedoch darin, daß die auf den Schneideinsatz aufgebrachten Kräfte in einem fortlaufenden Zug von Kräften auf die einzelne Stützoberfläche übertragen werden, und zwar durch anfänglich den blockförmigen ersten Backen und dann den Kopf der Stellschraube und schließlich den zweiten Backen, der mit seiner Hülloberfläche gegen die Stützfläche in dem Grundkörper in Widerlage kommt. Dies bedeutet, daß unter anderem alle die Komponenten fortlaufend sich verändernden Belastungen ausgesetzt werden, was die Einstellgenauigkeit beeinträchtigen kann. Eine andere schädliche Konsequenz besteht darin, daß jeder Schneideinsatz notwendigerweise individuell durch Manipulieren der Stellschraube eingestellt werden muß, denn die Position des Schneideinsatzes hängt immer von dem Zustand des axialen Festziehens der Stellschraube ab. Bei vielen praktischen Anwendungen für unterschiedliche Werkzeuge, wie zum Beispiel Fräser, ist es für das Erreichen eines zufriedenstellenden Bearbeitungsergebnisses ausreichend, die unterschiedlichen Schneideinsätze in dem Werkzeug in einer Grundposition einzustellen, d. h. mit der Genauigkeit 1–2/100 mm, dann aber ist es für andere Anwendungen wünschenswert in der Lage zu sein, die Schneideinsätze mit einer engeren Genauigkeit einzustellen, d. h. 1–2/1000 mm. Es ist eine aufwendige und zeitintensive Aufgabe, wenn man dann einzeln all die Schneideinsätze auf einem Fräser durch Manipulation der Stellschrauben einstellen muß, wie in der WO 98/43766 gefordert wird.
Aufgaben und Merkmale der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezweckt die Vermeidung der oben erwähnten Nachteile des früher bekannten Schneidwerkzeuges und seines Einstellmechanismus durch Schaffen eines Werkzeuges, welches einen verbesserten Einstellmechanismus hat. Deshalb ist es eine primäre Aufgabe der Erfindung, ein Werkzeug zu schaffen, welches einen Einstellmechanismus hat, der normalerweise nur minimalen Beanspruchungen von dem Schneideinsatz ausgesetzt ist und der erforderlichenfalls zu einer Feineinstellung des Schneideinsatzes auf eine ungewöhnlich gute Maßgenauigkeit in der Lage ist. Aufgabe der Erfindung ist auch die Schaffung eines Werkzeuges mit einem aus wenigen Komponenten aufgebauten Einstellmechanismus, die strukturmäßig unkompliziert und einfach herzustellen sind.
Erfindungsgemäß wird mindestens die primäre Aufgabe mittels der Merkmale erreicht, welche in dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 bestimmt sind. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden ferner in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Kurze Beschreibung der anliegenden Zeichnungen
In den Zeichnungen ist:
1 eine perspektivische Ansicht eines Schneidwerkzeuges in der Form eines Fräsers, der in vereinfachter Weise so dargestellt ist, daß er nur einen Schneideinsatz zusammen mit einem Einstellmechanismus für diesen hat,
2 eine vergrößerte perspektivische Ansicht des Schneideinsatzes und des Einstellmechanismus, in nahezu derselben Ansicht betrachtet wie in 1,
3 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht unter Darstellung einer Hülse sowie einer Schraube, welche zusammen einen Einstellmechanismus bilden, der neben einen Einsatzsitz einfügbar ist, wobei der Einsatzsitz und die Hülse in der Richtung etwas schräg von hinten gezeigt sind,
4 eine analoge auseinandergezogene Ansicht unter Darstellung des Einsatzsitzes zusammen mit der Hülse des Einstellmechanismus, schräg von vorn betrachtet,
5 einen Schnitt durch den Einstellmechanismus, wobei die Schraube in der Hülse festgezogen ist,
6 ein analoger, wenngleich auseinandergezogener Schnitt unter Darstellung der im Abstand von der Hülse angeordneten Schraube,
7 eine Draufsicht auf den Einstellmechanismus von oben in eingebautem Zustand,
8 ein Schnitt A-A in 7 und
9 eine ausführliche Vergrößerung D in 8.
Ausführliche Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
In 1 bezeichnet die Zahl 1 allgemein ein Drehschneidwerkzeug in der Form eines Fräsers, der vorzugsweise – wenngleich nicht notwendigerweise – für die spanabhebende Bearbeitung metallischer Werkstücke vorgesehen ist. Das Werkzeug weist einen Grundkörper 2 mit einer rotationsmäßig symmetrischen Grundgestalt sowie eine Vielzahl von austauschbaren Schneideinsätzen 3 auf, von denen nur einer in 1 gezeigt ist. Der Grundkörper 2 ist um eine Mittelachse C drehbar, genauer in Drehrichtung R. Der Schneideinsatz 3 ist in einer Spantasche 4 angeordnet, die sich in den Umfang des Grundkörpers öffnet.
Bei der ausführlichen Vergrößerung in 2 ist gezeigt, wie der Schneideinsatz 3 eine vordere Endfläche 5, eine rückwärtige Endfläche 6 sowie zwei Seitenflächen 7 hat. Schneidkanten 8 und 9 sind neben den Flächen gebildet, von denen eine vordere 8 um einen Abstand vor der ebenen Vorderendfläche des Grundkörpers 2 vorsteht, während eine der zwei Seitenschneidkanten 9 um einen Abstand von der Hülloberfläche des Grundkörpers vorsteht.
In 3 bezeichnet die Zahl 10 allgemein einen Einsatzsitz, der in dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Form einer sogenannten gezahnten oder Verbindungsfläche ist, die mit einer entsprechenden Verbindungsfläche unter dem Schneideinsatz zusammenwirkt. Kennzeichnend für solche Verbindungsflächen ist, daß sie gerade Rippen einschließen, welche durch Nuten im Abstand angeordnet sind, welche eine querschnittsmäßig verjüngte Gestalt haben, wodurch die Rippen in einer der Verbindungsflächen in den Nuten in der anderen Verbindungsfläche in Eingriff kommen und umgekehrt. Ein Gewindeloch 11 für eine Schraube 12 (siehe 2) öffnet sich in den Einsatzsitz 10, und der Schneideinsatz 3 kann mittels dieser Schraube befestigt werden, d. h. ist längs der Rippen und Nuten der Verbindungsoberfläche axial festgestellt. Obwohl es bevorzugt ist, den Schneideinsatz mittels nur einer Schraube festzuklemmen, ist es im Rahmen der Erfindung auch möglich, andere Feststell- oder Festklemmvorrichtungen zu verwenden, wie zum Beispiel Klammern oder Klemmeinrichtungen.
Besonders sei darauf hingewiesen, daß der Schneideinsatz dank der gezahnten Oberflächen nicht irgendeine radiale Stützfläche erfordert, um die innere Seitenfläche 7 des Schneideinsatzes, der zum Zentrum gewendet ist, zu unterstützen.
Ein Einstellmechanismus, der in seiner Gesamtheit mit 13 bezeichnet ist, ist in dem Bereich hinter dem Schneideinsatz und dem Einsatzsitz angeordnet und wird ausführlicher nachfolgend beschrieben, wobei auf die 3–9 Bezug genommen wird.
Bei der gezeigten bevorzugten Ausführungsform weist der Einstellmechanismus 13 zwei Komponenten auf, nämlich eine in ihrer Gesamtheit mit 14 bezeichnete Hülse sowie eine Stellschraube 15. Die Stellschraube schließt einen Schaft ein mit einem Außengewinde 16 und einen oberen Kopf 17 mit einer nach unten sich verjüngenden Hülloberfläche 18, die eine konische oder rotationsmäßig symmetrische Grundgestalt hat. Eine Schlüsselbuchse 20, zum Beispiel ein Sterngriff oder eine Sechskantgreifbuchse, öffnet sich in einer ebenen oberen Endfläche 19.
Zwei Schlitze 21 sind in einer oberen Hälfte der Hülse 14 gebildet, welche zwei elastisch verbiegbare Segmente 22, 23 trennen (siehe 5 und 6). Die Fähigkeit der Segmente zum Verbiegen basiert auf dem Material in der Hülse, welches aus Stahl bestehen kann mit einer gewissen innewohnenden Elastizität oder Flexibilität. Jeder einzelne Schlitz wird durch zwei wechselseitig parallele Kantenflächen 24 begrenzt, die am Boden in ein Durchgangsloch 25 übergehen, das einen größeren Durchmesser hat als die Breite des Schlitzes. Man sieht deutlich in 6, daß jeder Schlitz 21 zu der Längsachse der Hülse geneigt ist. Der Neigungswinkel kann im Bereich von 5 bis 10° liegen.
In einem unteren, zylindrischen Teil der Hülse 14 ist ein Innengewinde 26 gebildet, in welches das Außengewinde 16 der Schraube eingeschraubt werden kann. Das Innengewinde 26 geht über eine ringförmige Widerlagerfläche 27 in eine obere Bohrung oder einen oberen Raum 28 über, der einen größeren Innendurchmesser hat als das Innengewinde. Dies bedeutet, daß derjenige Teil der Schraube 15, der nicht in das Innengewinde hineingeschraubt ist und sich von der Widerlagerfläche 27 nach oben erstreckt, elastisch verbogen werden kann (in derselben Weise wie die Segmente 22, 23).
Die zwei biegbaren Segmente 22, 23 mit verdickten Materialabschnitten, die im allgemeinen mit 29 bzw. 30 bezeichnet sind und Kragen oder Backen auf beiden Seiten der Stellschraube bilden, sind an ihren oberen Enden gebildet. Der ersterwähnte Backen oder Kragen 29 ist allgemein bogenförmig und hat eine ebene Vorderfläche 31 sowie zwei ebene nach hinten gerichtete Druckflächen 32, die um einen im wesentlichen halbkreisförmigen Sitz, der mit 33 bezeichnet ist, für die Aufnahme eines Teils des Schraubenkopfes 17 im Abstand angeordnet sind teilweise zylindrischer Hüllflächenabschnitt 34 erstreckt sich zwischen der vorderen Fläche 31 und jeder rückwärtig gerichteten Druckfläche 32. Wie in 5 gezeigt ist, ist die Vorderfläche 31 des Backens 29 zu der Längsachse der Hülse geneigt, genauer in der Richtung schräg aufwärts/rückwärts, um eine vollständige Flächenanlage gegen die hintere Fläche 6 des Schneideinsatzes zu garantieren, wobei die Oberfläche ebenso geneigt ist.
Auch der zweite Backen oder Kragen 30 ist allgemein bogenförmig, wie man in den 3 und 4 sieht. In der Mittelebene, die in 5 gezeigt ist (und die sich parallel zu den Rippenzähnen des Einsatzsitzes 10 erstreckt) ist der zweite Backen 30 merklich kräftiger als der erste Backen 29. Genauer ist der Backen 30 durch eine konvex gekrümmte Hülloberfläche 35 definiert, die auf der Vorderseite in eine im wesentlichen ebene Seitenfläche 36 übergeht, die ihrerseits in ebene, vergleichsweise dünne Kantenflächen 37 übergehen. Die Kantenflächen 37 befinden sich voneinander durch einen zentralen Sitz 38 im Abstand, wobei der Sitz der Hüllfläche 35 gegenüberliegt und sich nach einwärts öffnet. Die Sitze 33, 38 sind beide teilweise konisch, um zu der konischen Hülloberfläche 18 der Stellschraube zu passen.
Wie man deutlich nicht nur in den 3 und 4, sondern auch in 7 sieht, ist der zweite Backen 30 merklich dünner als der erste Backen 29, was bedeutet, daß der größere Teil der zwei Druckflächen 32 seitlich von den Außenseitenflächen 36 des Backens 30 vorsteht.
Die Hülse 14 ist in einem zylindrischen Loch 45 eingebaut, welches in dem Grundkörper 2 (siehe 4, 8 und 9) vertieft ist und sich neben einer Rinne 39 öffnet, die hinter dem Einsatzsitz 10 mit einer gekrümmten Form vertieft ist. Auf der Rückseite geht die Rinne bzw. Nut in zwei ebene Flächen 40 über, welche sekundäre Stützflächen bilden, gegen welche die Druckflächen 32 des ersten Backens 29 gedrückt werden können. Ferner ist in einem Bereich über dem Loch 45 ein Raum 41 in dem Grundkörper 2 gebildet, der durch eine ebene Bodenfläche 42 mit einer halbmondartigen Konturform sowie eine konkav gekrümmte Fläche 43 begrenzt ist. Die nach hinten gerichtete Hüllfläche 35 des Backens 30 kann gegen die Fläche 43 gedrückt werden. Die Berührung zwischen der Hüllfläche 35 und der Fläche 43 kann in der Praxis auf verschiedene Arten realisiert werden. Zum Beispiel können beide Flächen 35, 43 echt gekrümmt sein und unterschiedliche Radien derart haben, daß der Radius der Fläche 35 kleiner als der der Fläche 43 ist. Es ist auch möglich, die Fläche 43 mit einer besonderen Kontaktfläche 44 (siehe 4) zu bilden, gegen welche die Oberfläche 35 gedrückt wird. In dem Beispiel bildet diese besondere Kontaktfläche 44 eine primäre Stützfläche und kann die Form einer ebenen Oberfläche auf einer unteren Rückseite oder einem Rücken haben. Wie man in 9 sieht, befindet sich die untere Fläche 46 des Backens 30 im Abstand von der Bodenfläche 42 des Raumes 41.
In 9 ist angedeutet, wie die konische Hüllfläche 18 auf dem Kopf der Stellschraube einen etwas größeren Konuswinkel hat als die analogen Innenkonusflächen 38 bzw. 33 in den Backen 30 bzw. 29.
In 8 ist mit 47 angedeutet, wie die Hülse 14 dadurch in dem Loch 45 fixiert wird, daß das untere Ende der Hülse mit einer Preßpassung in das Loch gedrückt ist.
Die Ausdrücke „vorn" bzw. „hinten" bzw. „obere" bzw. „untere", wie sie in der Beschreibung und den Ansprüchen verwendet werden, beziehen sich auf das Werkzeug, wie es in den Zeichnungen gezeigt ist. In der Praxis kann das Werkzeug jedoch auch im Raum in beliebiger Weise ausgerichtet sein, und deshalb sei bemerkt, daß die Ausdrücke nur verwendet sind, um eine begriffliche Einfachheit zu schaffen.
Funktion und Vorteile des Werkzeuges gemäß der Erfindung
Der beschriebene Einstellmechanismus 13 ist in dem Grundkörper 2 ein für allemal vor dem Einbau von Schneideinsätzen in dem Einsatzsitz 10 eingebaut. Der Zusammenbau erfolgt durch Hineindrücken der Hülse 14 mit einer Preßpassung 47 in das Loch 45 mittels eines geeigneten Werkzeuges, so daß sie in der Position fixiert wird. Während des axialen Hineinpressens der Hülse in das Loch 45 werden die zwei sekundären Stützflächen 32 des ersten Backens 29, welche dank der Neigung der Schlitze 21 bezüglich der Mittelachse der Hülse geneigt sind, mit einer gewissen Vorspannung gegen die zwei sekundären Stützflächen in dem Grundkörper gedrückt. Dies bedeutet in der Praxis, daß der Backen 29 schon anfänglich in enger Berührung gegen die Stützflächen 40 in Widerlage gehalten wird, wobei die Vorderfläche 31 des Backens eine unbewegliche hintere Stützfläche für den Schneideinsatz 3 bietet.
Wenn die Hülse in den Grundkörper eingebaut wurde, kann die Stellschraube 15 festgezogen werden, genauer insoweit, als die Schraube in der Hülse bleibt, aber ohne daß die Druckfläche 35 des zweiten Backens 30 mit der primären Stützfläche 44 (siehe 9) in Kontakt kommt. In diesem Zustand, der einen ersten Funktionszustand für den Einstellmechanismus bildet, kann der Schneideinsatz 3 in den Einsatzsitz 10 eingebaut werden. Dies geschieht durch Anordnen des Schneideinsatzes in den Einsatzsitz und Stoßen desselben nach rückwärts, so daß seine hintere Fläche 6 gegen die vordere Fläche 31 des Backens 29 gedrückt wird. Danach wird die Schraube 12 in dem Gewindeloch 11 befestigt, wodurch die Schraube den Schneideinsatz in an sich bekannter Weise dazu bringt, elastisch gegen den Backen 29 gedrückt zu werden. Hier sei bemerkt, daß die Schraube 12 schon im Montagezustand mit einem vollen Drehmoment festgezogen wird.
In dem ersten Funktionszustand nimmt der Schneideinsatz eine Grundposition ein, in welcher die auf den Schneideinsatz wirkenden Schubbelastungen nur über den ersten Backen 29 auf den Grundkörper übertragen werden, welcher sich in engem Kontakt mit den Stützflächen 40 befindet, wobei gleichzeitig der Schneideinsatz sich mit der vorderen Oberfläche 31 in engem Kontakt befindet. Durch Herstellen des ersten Backens 29 der Hülse mit einer guten Maßgenauigkeit bezüglich des Abstands zwischen der vorderen Fläche 31 und den zwei rückwärtig gerichteten Druckflächen 32 kann die vordere Schneidkante 8 des Schneideinsatzes in dieser Grundposition mit einer recht guten Genauigkeit „grob eingestellt" sein, d. h. im Bereich von 1–2/100 mm; eine Größe, die für viele praktische Bearbeitungssituationen vollständig zufriedenstellend ist. In dem ersten Funktionszustand ist der zweite Backen 30 insofern inaktiv, als seine rückwärts gedrehte Druckfläche 35 im Betrieb nicht gegen die primäre Stützfläche 44 gedrückt gehalten wird. Dies bedeutet unter anderem, daß keine Schubbelastungen zu dem zweiten Backen 30 oder zu der Stellschraube 15 dadurch übertragen werden, daß die Schublasten über den ersten Backen 29 direkt zu dem Grundkörper übertragen werden. In diesem Zustand, der in einem größeren Maßstab in 9 veranschaulicht ist, kann der Spalt zwischen der Druckfläche 35 des Backens 30 und der primären Stützfläche 44 0,01–0,1 mm oder dergleichen betragen.
Falls die Notwendigkeit entsteht, den Schneideinsatz und die Schneidkante 9 fein einzustellen, sollte das folgende zusätzliche Verfahren befolgt werden. Die Stellschraube 15, deren konischer Kopf 17 als Keilelement zwischen den Backen 29, 30 wirkt, wird zusätzlich in die Hülse eingeschraubt. Während dieses zusätzlichen Festziehens der Stellschraube bleibt der erste Backen 29 in einem ersten Schritt exakt wie in dem oben beschriebenen Zustand, d. h. bei gegen den Schneideinsatz anstoßender vorderer Fläche 31 und bei den in engem Kontakt gegen die sekundären Stützflächen 40 anstoßenden, nach rückwärts gerichteten Druckflächen 32. Der zweite Backen 30 bewegt sich jedoch nacheinander mit der Druckfläche 35 in der Richtung der primären Stützfläche 44, genauer durch die Keilwirkung des Schraubenkopfes gegen das konische Innere 38 des Backens 30, wodurch nacheinander das Segment 23 von dem Zentrum der Hülse in Richtung nach außen verbogen wird. Wenn die Druckfläche 35 mit der Stützfläche 44 in Kontakt ist und Abstützung von derselben erhält, läßt auch das fortgesetzte Festziehen der Stellschraube den ersten Backen 29 sich radial von der Mitte der Schraube nach außen bewegen. Dies wird durch die Tatsache ermöglicht, daß die Keilkraft von dem Kopf der Stellschraube die Kraft überwindet, mit welcher die Schraube 12 den Schneideinsatz in dem Einsatzsitz hält. Der Betriebseingriff der Druckfläche 35 des zweiten Backens 30 gegen die Stützfläche 44 während des ersten Schrittes des Festziehens der Stellschraube kann durch denjenigen Teil des Gewindeschaftes der Schraube ausgeführt werden, der über der Widerlagefläche 27 vorhanden ist, die während des gleichzeitigen Drehens der Schraube etwas seitlich verbogen wird. In einer analogen Weise wird das elastische Verbiegen des oberen Teils der Schraube auch erlaubt, wenn die Druckfläche 35 im Betrieb gegen die Stützfläche 44 gedrückt wurde und der erste Backen 29 – bei fortgesetztem Festziehen der Schraube – von den Stützflächen 40 in Abstand gebracht ist. Durch Einstellen einer Anzahl unterschiedlicher Faktoren in geeigneter Weise, vor allem die Konizität des Schraubenkopfes 17 und die Gewindeteilung der Stellschraube, kann die Bewegung des Backens 29 und des Schneideinsatzes in der Richtung axial auswärts von den Stützflächen 40 in sehr feinen Schritten erfolgen. Deshalb haben durchgeführte Versuche gezeigt, daß das Einstellen mit einer Genauigkeit von nahezu 1/1000 mm erfolgen kann.
Wegen der Tatsache, daß die Einsatzschraube 12 während der oben erwähnten Feineinstellung noch voll angezogen ist, werden die Reibkräfte zwischen den gezahnten Flächen in dem Einsatzsitz 10 bzw. der Bodenseite des Schneideinsatzes, die miteinander in Eingriff sind, vergleichsweise groß. Theorien, welche die Basis für die vorliegende Erfindung bilden, empfehlen, daß der Schneideinsatz während seiner Feineinstellung und Bewegung in der axialen Vorwärtsrichtung das Material in den Oberflächenzonen des Einsatzsitzes 10 Größen unterwirft, die „elastischer Schereffekt" genannt werden könnten, der sich selbst insofern offenbart, als der Schneideinsatz einer gewissen Neigung unterworfen wird, in Richtung der vorerwähnten Grundposition zurückzukehren, wenn die Stellschraube dazu gebracht wird, in der entgegengesetzten Drehrichtung zu drehen, d. h. gelöst wird. Dies hat den Vorteil, daß der Schneideinsatz – trotz seines starken Festklemmens vermittels der Einsatzschraube 12 – eine gewisse Fähigkeit bekommt, sich um einen Abstand rückwärts (zum Beispiel 1/1000 mm oder mehr) zu bewegen, wenn derselbe während des Feineinstellens unbeabsichtigt in Bezug auf eine gewünschte Feineinstellposition etwas zu weit herausgestoßen wird.
Ein wesentlicher Vorteil des Werkzeuges und seines Einstellmechanismus gemäß der Erfindung besteht darin, daß alle Schneideinsätze in dem Werkzeug in eine annehmbare Grundposition eingestellt werden können, ohne daß die Stellschrauben für alle Schneideinsätze fein manipuliert werden müssen. Dies ist besonders vorteilhaft im Zusammenhang mit solchen Werkzeugen, welche viele Schneideinsätze einschließen und auch häufige Einsatzwechsel erfordern, weil manuelle Feineinstellungen immer zeitaufwendig sind. Wenn und falls die Notwendigkeit einer Feineinstellung entsteht, wird zuerst der Einstellmechanismus betätigt, genauer durch Festziehen der Stellschraube in der oben beschriebenen Weise. Ein anderer Vorteil besteht darin, daß der Kraftzug bzw. Kräftegang von dem einzelnen Schneideinsatz zu dem Grundkörper im Normalfall nur in den ersten Backen eindringt, der geometrisch einfach ist. Mit anderen Worten ist weder die Stellschraube noch der zweite Backen Schubbelastungen von dem Schneideinsatz ausgesetzt, außer wenn der Einstellmechanismus für eine Feineinstellung des Schneideinsatzes betätigt wurde. Dies schließt unter anderem den Vorteil einer erhöhten Lebensdauer des Werkzeuges und seiner Einstellmechanismen ein.
Mögliche Modifikationen der Erfindung
Die Erfindung ist nicht nur auf das oben beschriebenen und in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. So ist es möglich, andere Keilelemente zu verwenden als einen konischen Kopf auf einer Stellschraube. Um somit die erforderliche Trennung der zwei Backen auszuführen, die unterschiedliche Breiten haben, kann ein querschnittsmäßig viereckiger Keil, der nur mittels einer geeigneten Klemmvorrichtung axial bewegbar ist, verwendet werden. Mit anderen Worten braucht das Keilelement nicht in derjenigen Weise drehbar zu sein, die eine Schraube kennzeichnet. Auch brauchen die zwei Backen auf beiden Seiten des Keilelements nicht in einer gemeinsamen Hülse oder dergleichen integriert zu sein. So können die Backen aus separaten Elementen bestehen, die in dem Grundkörper auf beiden Seiten eines Keilelements fixiert gehalten werden. Ferner sei bemerkt, daß die Erfindung nicht voraussetzt, daß der Einstellmechanismus nur ein Keilelement und einen Backen einschließen sollte, der zwischen demselben und dem Schneideinsatz angeordnet ist, wobei der Backen zwei Druckflächen für das Zusammenwirken mit zwei sekundären Stützflächen auf beiden Seiten eines dünneren Backens hat, wie oben beschrieben wurde. Es ist somit möglich, den ersten Backen zu veranlassen, daß er nur eine Druckfläche für das Zusammenwirken mit einer sekundären Stützfläche im Grundkörper hat, wobei der Grundkörper eine oder mehr primäre Stützflächen für das Zusammenwirken mit gleich vielen Druckflächen auf dem zweiten Backen hat. Es ist auch möglich, mehr als ein Keilelement in dem Einstellmechanismus zu verwenden. Obwohl die zweit Sitze 33, 38, die zusammen einen hohlen Raum bilden, eine rotationssymmetrische, genauer konische Grundgestalt für die Aufnahme des konischen Kopfes der Stellschraube haben, ist es möglich, die Sitze so auszubilden, daß der hohle Raum eine ovale Querschnittsgestalt anstelle einer echten Kreisgestalt bekommt.

1: = Scheidwerkzeug
2: = Grundkörper
3: = Schneideinsatz
4: = Spantaschen
5: = Endfläche des vorderen Schneideinsatzes
6: = Endoberfläche des hinteren Schneideinsatzes
7: = Seitenoberfläche des Schneideinsatzes
8: = vordere Schneidkante
9: = Seitenschneidkante
10: = Einsatzsitz
11: = Schraubenloch
12: = Schneideinsatzschraube
13: = Einstellmechanismus
14: = Hülse
15: = Stellschraube
16: = Außengewinde
17: = Schraubkopf
18: = Hülloberfläche
19: = Endoberfläche
20: = Schlüsselbuchse
21: = Schlitze
22: = erstes Segment
23: = zweites Segment
24: = Schlitzkantenoberflächen
25: = Schlitzloch
26: = Innengewinde
27: = Widerlageroberfläche
28: = Hohlraum
29: = erster Backen
30: = zweiter Backen
31: = vordere Oberfläche
32: = Druckflächen
33: = Sitz
34: = Hülloberflächenabschnitt
35: = Druckoberfläche
36: = Seitenoberflächen
37: = Kantenoberflächen
38: = Sitz
39: = Rinne, Nut
40: = sekundäre Stützoberflächen
41: = Backenraum
42: = Bodenoberfläche
43: = gekrümmte Oberfläche
44: = primäre Stützfläche
45: = Hülsenloch
46: = Backenboden
47: = Preßsitzzone

Claims

Werkzeug für die spanabhebende Bearbeitung, mit einem Grundkörper (2) und einem Einsatzsitz (10) für einen austauschbaren Schneideinsatz (3), der mittels eines Einstellmechanismus (13) einstellbar ist, welcher neben dem Einsatzsitz angeordnet ist und zwei Backen (29, 30) aufweist, deren erster (29) mit einer vorderen Oberfläche (31) gegen eine hintere Oberfläche (6) auf dem Schneideinsatz (3) drücken kann, wobei der zweite (30) mit einer nach hinten gerichteten Druckoberfläche (35) gegen mindestens eine feste Stützoberfläche (44) auf dem Grundkörper (2) gedrückt werden kann, wobei zwischen den Backen ein Keil (17) wirkt, welcher den Zweck hat, erforderlichenfalls die Backen dadurch zu trennen, daß er zwischen dieselben so getrieben wird, daß der zweite Backen (30) gegen die Stützoberfläche (44) gedrückt wird, während gleichzeitig der erste Backen (29) den Schneideinsatz (3) in Vorwärtsrichtung herausdrückt, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine sekundäre, feste Stützoberfläche (40) in dem Grundkörper (2) zusätzlich zu einer primären, festen Stützoberfläche (44) gebildet ist, wobei gegen die sekundäre Stützoberfläche eine nach rückwärts gerichtete Druckoberfläche (32) auf dem ersten Backen (29) gedrückt werden kann, wobei der Einstellmechanismus (13) zwischen zwei unterschiedlichen, funktionellen Stellungen nachregelbar ist, wenn der Schneideinsatz (3) in dem Einsatzsitz (10) angebracht ist, nämlich einer ersten Stellung, in welcher der erste Backen (29) den Schneideinsatz in einer Grundposition dadurch hält, daß die erste vordere Oberfläche (31) des Backens gegen den Schneideinsatz gedrückt wird, während gleichzeitig seine Druckoberfläche (32) gegen die sekundäre Stützoberfläche (40) gedrückt wird, wobei der zweite Backen (30) dadurch inaktiv ist, daß er im Betrieb nicht gegen die primäre Stützoberfläche (44) gedrückt wird, und einer zweiten Stellung, in welcher der zweite Backen (30) nach dem anfänglichen Eintreiben des Keilelementes (17) zwischen die Backen gegen die primäre Stützoberfläche (44) gedrückt wird und der erste Backen (29) durch zusätzliches Eintreiben des Keilelementes von der sekundären Stützoberfläche (40) während des Versetzens des Schneideinsatzes (3) in der Vorwärtsrichtung aus der Grundposition bewegbar ist, wobei der Schneideinsatz mit seiner hinteren Oberfläche (6) immer in enge Berührung mit der ersten vorderen Oberfläche (31) des Backens (29) unabhängig von der funktionellen Stellung des Einstellmechanismus gedrückt wird.
Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Keilelement aus einem konischen Teil (17) einer Schraube (15) besteht.
Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Einstellmechanismus (13) eine Hülse (14) mit Schlitzen (21) aufweist, welche zwei elastisch biegbare Segmente (22, 23) separiert, in welchen die zwei Backen (29, 30) eingeschlossen sind.
Werkzeug nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraube (15) ein Außengewinde (16) hat, welches mit einem Innengewinde (26) innerhalb eines unteren Abschnittes der Hülse (14) in Eingriff ist, und daß der konische Teil der Hülse aus einem Kopf (17) besteht, der eine von oben zugängliche Schlüsselbuchse (20) hat.
Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei seitlich im Abstand angeordnete, sekundäre Stützoberflächen (40) in dem Grundkörper (2) auf beiden Seiten eines Raumes (41) gebildet sind, in welchem mindestens eine primäre Zwischenstützoberfläche (44) gebildet ist, und daß der erste Backen (29) zwei seitlich im Abstand angeordnete, nach hinten gerichtete Druckoberflächen (32) für das Zusammenwirken mit den zwei sekundären Stützoberflächen (40) aufweist, während der zweite Backen (30) dünner ist als der erste und in dem Raum (41) aufgenommen ist, um in der zweiten funktionellen Stellung mit einer nach hinten gerichteten Druckoberfläche (35) gegen die primäre Stützoberfläche (44) gedrückt zu werden.
Werkzeug nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, das der erste Backen aus einem im Allgemeinen bogenförmigen Kragen (29) besteht, der auf einem ersten Segment (22) gebildet und dicker ist als das Segment und eine ebene vordere Oberfläche (31) sowie zwei ebene nach hinten gerichtete Druckoberflächen (32) auf beiden Seiten eines mittigen Sitzes (33) für die Aufnahme eines Teils des Keilelementes (17) hat, während der zweite Backen aus einem ähnlich gebogenen und verdickten Kragen (30) besteht, der auf dem zweiten Segment (23) gebildet ist und eine Hülloberfläche (35) hat, die teilweise als Druckoberfläche gegen die primäre Stützoberfläche (44) sowie als Sitz (38) gegenüber der Hülloberfläche für die Aufnahme des Keilelementes (17) dient.
Werkzeug nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (21) und die sekundären Druckoberflächen (32) bezüglich der Mittelachse der Hülse (14) geneigt sind, um während des Einbaus der Hülse in ein Loch (45) in dem Grundkörper die Druckoberflächen gegen die sekundären Stützoberflächen (40) des Grundkörpers vorzuspannen.
Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatzsitz (10) die Form einer Verbindungsoberfläche hat, welche Rippen einschließt mit einer querschnittsmäßig sich verjüngenden Form, wobei die Rippen durch Nuten im Abstand gehalten sind, und die für den Eingriff mit einer zweiten Verbindungsoberfläche angeordnet ist, die mit ähnlichen Rippen und Nuten auf der Bodenseite des Schneideinsatzes (3) gebildet ist.