DE69812976T2

DE69812976T2 - Schneidwerkzeug

Info

Publication number: DE69812976T2
Application number: DE69812976T
Authority: DE
Inventors: Jean-Guy Coutat; Frederic Grognet
Original assignee: Seco Tools AB
Current assignee: Seco Tools AB
Priority date: 1997-09-10
Filing date: 1998-08-26
Publication date: 2004-02-05
Anticipated expiration: 2018-08-27
Also published as: EP1011900B1; US6010281A; SE9703260D0; EP1011900A1; KR20010023806A; SE514254C2; DE69812976D1; SE9703260L; JP2001515794A; KR100554880B1; WO1999012681A1

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Werkzeug zum spanabhebenden Bearbeiten, vorzugsweise zum Nutenfräsen oder Trennen gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruches.
Stand der Technik
In der WO 96/17706 wird ein Werkzeug der oben erwähnten Art beschrieben. Der Schneideinsatz und der Halter haben entsprechend mit Nuten versehene Oberflächen, wobei die oberen Klemmflächen im allgemeinen V-förmig sind und die unteren Klemmflächen geriffelt sind. In gewissen Augenblicken kommt es vor, daß der Schneideinsatz an der unteren Klemmfläche der Einsatztasche unkorrekt eingesetzt worden ist, d. h. die Schneideinsatzriffelungen wurden in den Sitz eingefügt, aber in Querrichtung des Schneideinsatzes unkorrekt positioniert. In der SU-A1-1720803 ist ein weiteres Werkzeug der oben genannten Art gezeigt, bei welchem das Minimalmaß der Einsatztasche bestimmt wird.
Aufgaben der Erfindung
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines festen Werkzeuges, vorzugsweise für dünne Halter und dünne Schneideinsätze.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Werkzeuges, bei welchem der Klemmarm gegen plastische Deformation geschützt wird.
Eine weitere andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Werkzeuges, bei welchem der Schneideinsatz nicht unkorrekt positioniert werden kann.
Eine weitere andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Werkzeuges, bei welchem ein Verdrehen des Schneideinsatzes während der Bearbeitung vermieden wird.
Diese und andere Aufgaben werden durch ein Werkzeug gelöst, wie es in den anliegenden Ansprüchen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen definiert ist.
Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt ein Werkzeug gemäß der vorliegenden Erfindung in einer Seitenansicht.
2 zeigt das Werkzeug in einer Draufsicht.
3A zeigt das Werkzeug in einer anderen Seitenansicht, teilweise geschnitten, in einer offenen Position.
3B zeigt das Werkzeug in einer Klemmposition. 4 zeigt einen Halter in einer Vorderansicht.
5 zeigt einen Schneideinsatz in Vorderansicht, der in dem Werkzeug verwendet werden soll.
6 zeigt eine alternative Ausführungsform eines Werkzeuges gemäß der vorliegenden Erfindung in einer Seitenansicht, teilweise im Schnitt.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Unter Bezugnahme auf die 1 bis 5 ist ein Werkzeug 10, einschließlich eines Halters 11 und eines Schneideinsatzes 12 gezeigt. Der Halter 11 ist von derjenigen Art, wo ein Arm 13, einstöckig mit dem Halter, eine obere Seite 15 der Einsatztasche 14 bildet. Der Arm ist mittels einer Schraube 17 und eines Schlitzes 16 um einen Drehpunkt 27 bewegbar. Der Schlitz 16 endet in der Schneideinsatztasche. Der Schlitz erstreckt sich in der Längsrichtung des Schneideinsatzes um einen geeigneten Abstand unter Beeinflussung des Armes 13 über die Schraube 17 hinaus. Das Schraubmittel 17, wie es in 3A gesehen ist, ist im wesentlichen in der Mitte des länglichen Schlitzes 16 vorgesehen. Die Schraube 17 paßt in eine Gewindebohrung 45, die eine Mittenachse CL hat. Eine Anschlagfläche 34 ist in Verbindung mit der unteren Grenzlinie des Schlitzes 16 vorgesehen, wobei die Fläche 34 einen Anschlag für den Schneideinsatz in seiner Längsrichtung bildet. Die obere Seite 15 hat einen im allgemeinen konvexen, V-förmigen Querschnitt mit Flanken, die zu dem Schneideinsatz hin konvergieren. Die Flanken bilden einen stumpfen Innenwinkel miteinander, der im Bereich von 120° bis 160° liegt. Eine Freifläche ist zwischen den Flanken vorgesehen, um einen zentralen Kontakt mit dem Schneideinsatz zu vermeiden. Der Arm ist dafür vorgesehen, den Schneideinsatz gegen die untere Seite 19 der Schneideinsatztasche zu klemmen. Die untere Seite ist mit einer Anzahl voneinander getrennten, identischen Nuten 26 gebildet, die im Querschnitt einen im wesentlichen trapezförmigen Weg beschreiben. Die Nuten sind länglich und erstrecken sich längs der gesamten unteren Seite 19. Die Richtung F, welche die Vorschubrichtung ist, wenn das Werkzeug als Trennwerkzeug verwendet wird, und die Richtung L, welches die Vorschubrichtung ist, wenn es zum Längsdrehen verwendet wird, sind in 2 gezeigt. Der Winkel σ zwischen den Richtungen F und L kann 90° ± 15° betragen. Die Nut 26 hat ferner zwei Flanken, die sich über einen scharten oder gerundeten Übergang an den Nutengrund anschließen. Die Flanken bilden miteinander einen spitzen Winkel.
Der Schneideinsatz 12 weist eine obere Fläche 18, eine untere Fläche 29 sowie Seitenflächen 20, 21, 22, 23 auf, welche diese verbinden, wobei die Schnittlinien zwischen den Seitenflächen 22, 23 und der oberen Fläche 28 Schneidkanten 24, 25 bilden. Der Schneideinsatz ist vorzugsweise etwas breiter als die Schneideinsatztasche aus Gründen des Spiels. Die Länge der Einsatzkante 24 ist kürzer als die Höhe des Schneideinsatzes zwischen der oberen und unteren Fläche 18, 29. Die obere Fläche hat zwei Flanken, welche gegen die untere Fläche 29 mit einem Außenwinkel konvergieren, der im wesentlichen dem oben genannten Innenwinkel entspricht. Die untere Seite wird durch eine Anzahl voneinander separater, im wesentlichen identischer Rippen 30 gebildet. Die Rippen bilden im Querschnitt eine im wesentlichen sinusförmige Kurve, die um eine Linie oszilliert. Die Rippen sind länglich und erstrecken sich längs der ganzen unteren Seite 29. Die Rippe 30 hat zwei Flanken, die einen Boden 31 berühren und sich an diesen anschließen. Die Flanken bilden einen spitzen Winkel miteinander.
Insoweit gehört die Endung zum Stand der Technik. Das Werkzeug gemäß der vorliegenden Erfindung weist jedoch außerdem eine mit Außengewinde versehene Hülse oder Stellschraube 40, ein ringförmiges Teil oder einen Abstandshalter 41 und eine Unterlegscheibe 42 auf, die alle relativ zu der Achse der Schraube 17 im wesentlichen symmetrisch positioniert sind. Die Achse der Schraube 17 ist im wesentlichen senkrecht zum Schlitz 16. Die Stellschraube 40 hat zylindrische Gestalt und an ihrem freien Ende einen Flansch 43 und ist in eine komplementäre Gewindebohrung 44 in dem Halter eingepaßt. Der Stellschraubenflansch 43 und eine Schulter der Bohrung definieren das maximale Maß der Einsatztasche. Der Abstandshalter 41 ist vorzugsweise ein metallischer Kreisring, der um die Hülse 40 herum in dem Schlitz 16 angeordnet ist. Die Breite des Schlitzes 16 in montierter Position ist durch E dargestellt. Die Dicke des Abstandshalters 41 ist durch T dargestellt, welche um einen Abstand S dünner ist als die Breite E. Der Abstand oder Spalt S erlaubt es dem Arm 13, sich während des Festziehens der Schraube 17 zu einem gewissen Maß elastisch zu deformieren. Das Vorsehen der Unterlegscheibe 42 erlaubt es dem Schaft der Schraube 17, mit der Bohrung in dem Halter in Gewindeeingriff zu kommen, hält den Kopf der Schraube aber während des Anziehens gegen ein Erreichen der Hülse 40 an. Um eine Verwirrung zu vermeiden, ist der Innendurchmesser des Abstandshalters 41 größer als der Innendurchmesser der Unterlegscheibe 42.
Der Zusammenbau des Werkzeuges gemäß der vorliegenden Erfindung geschieht wie folgt. Der Abstandshalter 41 wird in dem Schlitz 16 auf dem Schlitzboden 46 mit der Mittenachse CL in Flucht gebracht. Der Abstandshalter soll nicht außerhalb des Werkzeuges aus dem Schlitz vorstehen und erstreckt sich nicht zu der Einsatztasche oder stört diese nicht. Dann wird die Stellschraube 40 durch den Abstandshalter in die Bohrung 44 eingeschraubt, und die obere Position des Armes 13 muß bestimmt werden. Wenn der Stellschraubenflansch 43 an die Ringschulter in dem Arm 13 stößt, wird der Arm gezwungen, den Schlitz etwas zu schließen. Ein Hinweis der Art „Go/No go" ist in der Tasche eingegeben, und die Stellschraube wird nur festgezogen, bis der „Go"-Teil des Einsatzes, nicht aber der „No go"-Teil eingebracht werden kann. Die Stellschraube ist vorzugsweise mit einem Gewindesperrmittel versehen, um ihre zufällige Verschiebung zu vermeiden. Dann wird die Schraube 17 durch die Unterlegscheibe 42 und in die Bohrung 45 eingeführt und etwas festgezogen. Dies erfolgt vorzugsweise am Ort des Werkzeugherstellers. Wenn die Schraube 17 nicht ange zogen ist und die Tasche ihre maximale Größe erreicht, ist die Schneideinsatztasche 14 durch Freigabe induzierter elastischer Energie in dem Arm 13 geweitet. Hierbei kann der Schneideinsatz mit dem Halter in Flucht gebracht und derart in Kontakt gebracht werden, daß zugeordnete Rippen 30 und Nuten 26 miteinander in Eingriff kommen. Danach wird der Schneideinsatz eingeführt, welcher durch diesen Eingriff geführt wird, bis die innere Kantenfläche 23 des Einsatzes gegen die Anschlagfläche 34 anschlägt. Danach kann die Schraube 17 derart betätigt werden, daß die Flanken des Armes 13 gegen zugeordnete Flanken auf dem Schneideinsatz anstoßen, wodurch die Rippen fest gegen die Nuten gedrückt werden. Um das Überklemmen des Armes 13 mit der Folge eines Einsatzbruches oder einer dauernden Verwerfung des Armes zu vermeiden, wird der kalibrierte Abstandshalter 41 verwendet. Das bedeutet, wenn die Schraube 17 angezogen wird und der Einsatz fest eingeklemmt wird, kann die Schraube nur weiter festgezogen werden, bis sich der Abstand S in den Raum zwischen dem Flansch 43 und der zugeordneten Schulter bewegt hat. In dieser Position stößt die Obergrenze 47 (Decke 47) des Schlitzes gegen den Abstandhalter und verhindert somit ein weiteres Festziehen der Schraube. Wenn der Einsatz ersetzt oder gewendet werden soll, wird nur die Schraube 17 so gelöst, daß der Spalt S wieder in der in 3 gezeigten Position erscheint.
In 6 ist eine alternative Ausführungsform eines Werkzeuges 10' gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt, bei welcher der Halter 11' mit einer separaten Platte 13' versehen ist, die dafür vorgesehen ist, auf dem Halter 11' befestigt zu werden. In diesem Fall ist der Drehpunkt 27' durch zwei Anschlaglinien oder Flächen 48, 49 gebildet. Der Schneideinsatz wird auf die oben beschriebene Weise festgeklemmt mit der Ausnahme, daß es dort in dem Arm keine induzierte elastische Energie gibt. Diese Energie ist dann vorzugsweise durch eine Feder vorgesehen, die radial außerhalb des Abstandshalters und um diesen herum aufgebracht ist.
Es versteht sich, daß der Abstandshalter 41 in einigen Fällen weggelassen werden könnte, zum Beispiel wenn der Arm sehr stabil ist. Auch wenn der Kopf der Schraube 17 einen größeren Durchmesser hat als dargestellt, kann die Unterlegscheibe 42 weggelassen werden.
Das Werkzeug gemäß der Erfindung schafft Sicherheitsvorteile gegen eine plastische Deformation des Klemmarmes während des Positionierens des Einsatzes in der Tasche, optimale Sperrkraft auf den Einsatz, wodurch Bruch oder ein permanentes Verwerfen der Klemme vermieden ist, und einen fehlerfreien Sperrmechanismus auch, wenn die Sperrschraube zu stark angezogen ist.

Claims

Werkzeug für das spanabhebende Bearbeiten, vorzugsweise für das Nutenfräsen und/oder Trennen, mit: einem Halter (11; 11'), der einen Halterkörper und ein Klemmittel (13; 13') aufweist, die zwischen sich mindestens teilweise einen Schlitz (16) bestimmen, welcher zu einer Schneideinsatztasche (14) gehört, Schraubenmitteln, die mit dem Klemmittel und dem Halterkörper mit einer solchen Ausgestaltung, daß das Klemmittel betätigt wird, in Eingriff treten, einem Schneideinsatz (12; 12'), der eine obere Fläche (18) und eine untere Fläche (29) aufweist und in der Schneideinsatztasche (14) festgeklemmt ist, wobei das Klemmittel und/oder der Werkzeughalter Mittel (40, 41) aufweist zum Beschränken der Bewegung des Klemmittels in mindestens einer Richtung unabhängig von dem Schraubenmittel (17), dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel (40) zum Beschränken der Bewegung des Klemmittels die maximale Größe der Einsatztasche (14) bestimmt.
Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zum Beschränken der Bewegung des Klemmittels eine Hülse (40) mit Außengewinde aufweist, die im wesentlichen symmetrisch relativ zu einer Mittelachse (CL) des Schraubenmittels (17) angeordnet ist.
Werkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (40) eine zylindrische Gestalt und an einem freien Ende einen Flansch (43) hat, der in eine komplementäre Gewindebohrung (44) in dem Halterkörper eingepaßt ist, wobei der Flansch (43) und eine Schulter der Bohrung (44) die maximale Größe der Einsatztasche (14) bestimmen.
Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abstandsmittel (41) in dem Schlitz (16) angeordnet ist, um ein Überklemmen des Klemmittels (13; 13') zu vermeiden.
Werkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstandsmittel (41) um die Hülse (40) herum angeordnet ist und vorzugsweise ein kreisförmiger, metallischer Ring ist.
Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (40) und das Abstandsmittel (41) im wesentlichen symmetrisch relativ zu der Achse (CL) der Schraube (17) angeordnet sind.
Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (CL) der Schraube (17) im wesentlichen senkrecht zu dem Schlitz (16) ist.
Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schraubenmittel (17) im wesentlichen in der Mitte des länglichen Schlitzes (16) vorgesehen ist.