DE7621895U1

DE7621895U1 - Fraeswerkzeug mit einspannvorrichtung fuer fraesmesser

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Publication number: DE7621895U1
Application number: DE7621895U
Authority: DE
Original assignee: MASCHINENFABRIK GUBISCH KG 2390 FLENSBURG
Current assignee: MASCHINENFABRIK GUBISCH KG 2390 FLENSBURG
Priority date: 1976-07-10
Filing date: 1976-07-10
Publication date: 1976-12-23

Description

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P A T E 'N V A N' W Ä L T E "

R. SPLANEMANN dr. B. REITZNER J. RICHTER F. WERDERMANN

DIPL.-ING. DIPL.-CHEM. DIPL.-ING. DIPL.-ING.

MÖNCHEN HAMBURG

2OOO HAMBURG 36 9.7.1976 NEUER WALL 1O

TEL. (040)34 0045 34 OO 56 TELEGRAMME: INVENTIUS HAMBURG \

UNSEREAKTE: 2254-III-2641 ]

IHR ZEICHEN: \

Gebrauchsmusteranmeldung

Maschinenfabrik Gubisch KG,Flensburg

Fräswerkzeug mit Einspannvorrichtung für Fräsmesser

Die Erfindung bezieht sich auf ein Fräswerkzeug mit Einspannvorrichtung für Fräsmesser.

Zur Erhöhung der Produktivität zerspanender Bearbeitung von Werkstoffen wird stets eine möglichst hohe Vorschub— geschwindigkeit angestrebt. Um zu verhindern, dass sich durch eine hohe Vorschubgeschwindigkeit die Oberfläche des zu bearbeitenden Werkstücks, verschlechtert, ist es erforderlich, dass bei rotierenden Fräswerkzeugen, bei denen die Fräsmesser auf dem äusseren Umfang angeordnet

Kontan: Deutsche BonlcAG, Hamburg, Konlo-Nr. 6/10055 (BIZ20070000J - PostadiecianitHamburs, Konto-Nr.2i2080-201 (B1Z20010020]

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sind, eine optimale Messerschlagteilung und Rundlaufgenauigkeit vorzusehen. Bei einer zu kleinen Messerschlagteilung erfolgt keine richtige Spanabnahme. Die Schneiden reiben den Werkstoff ab mit abnormalem Verschleiß der Schneiden, wodurch sich der Leistungsbedarf erhöht und ausserdem der auftretende Verschleiß schnell eine verschlechterte Oberfläche des zu bearbeitenden Werkstücks ergibt. Damit ferner alle Messerschneiden in das Werkstück eingreifen, darf der grösste Rundlauffehler des Werkzeuges nur in einem gewissen Verhältnis zur Tiefe des Messerschlags stehen.

Bei bekannten Fräswerkzeugen stehen die Messer in der Regel unterschiedlich zum Flugkreis. Die entscheidenden Einflussfaktoren für die Stellung der Fräsmesser sind die Lage der Schneiden zur Werkzeugachse im ruhenden Zustand, die Lage der Werkzeugachse zur Maschinenwelle im unbewegten Zustand und die Lage der Maschinenwelle im ruhenden Zustand zur Systemachse im bewegten (dynamischen) Zustand. Die Lage der Schneiden zur Werkzeugachse im ruhenden Zustand wird durch die Genauigkeit der Einspannvorrichtungen bzw. beim Schleifen der Messer im Kopf durch die Wiederholgenauigkeit von Schleifmaschinen beeinflusst. Die Lage der Werkzeugachse zur Maschinenwelle im unbewegten Zustand hangt von den Gestal-fc-Toleranzen von Bohrung und Welle sowie z.B. bei hydraulischen Spannsystemen von den Toleranzen. der "WerkZeugaufnahineVorriclitung ab. Die Lage der Maschinenwelle im ruhenden Zustand

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Zur Systemachse im bewegten Zustand wird von den Toleranzen der verwendeten Lagerung, von deren Steifigkeit, von der Steifikeit der Werkzeugwelle, von dem Maß der Erregerschwingung, von der Unwucht der Welle und des Werkzeuges so'vie von der Steifigkeit der Werkzeugspannvorrichtung - besonders bei hydraulischen Spannsystemen - bestimmt.

Grundsätzlich ist davon auszugehen, dass im dynamischen Zustand eine Schneide eines Messers eines Fräswerkzeuges einen grösseren Flugkreisdurchmesser hat als die anderen Messer, womit das Hobelbild in der Regel von nur einem Messer bestimmt wird. Um dennoch mit hohen Vorschubgeschwindigkeiten arbeiten zu können, so dass jede Schneide das Werkstück markiert, ist es üblich, die Werkzeugschneiden iüi bewegten Zustand mit einer feststehenden Schleifvorrichtung auf gleichem Flugkreis zu schleifen. Allerdings wird hierbei der Schneidenfreiwinkel Null. Derartige Fräswerkzeuge sind nur zur Verwendung in sogenannten Putzmesserwellen geeignet, da der fehlende Freiwinkel nur sehr kleine Mittenspandicken erlaubt.

Die Freiflächenfase soll möglichst klein und gleichmässig* breit sein, um eine ausreichende Standzeit des Werkzeuges zu ermöglichen. Es ist daher erforderlich, dass die Schneiden.

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schon im statischen Zustand möglichst genau zur Werkzeugachse stehen. Um dies zu erreichen, ist bereits vorgeschlagen worden, dass die Messer im Messerkopf auf der Wellenlagerung geschliffen werden. Die hierbei erzielb.aren Toleranzen für den statischen Bereich sind an sich ausreichend. Allerdings ist ein beachtlicher Investitionsaufwand für die hierzu nötigen Präzisionsschleifmaschinen einschliesslich der Messeinrichtungen erforderlich. Zur Verringerung dieser Kosten ist ein Fräswerkzeug bekannt geworden, bei dem die Schneiden sehr dünn gehalten und ausschliesslich bei rotierendem Werkzeug abgeschliffen werden. Bei dieser Vorrichtung besteht aber der Nachteil, dass durch die notwendigen Schneidendicken von ca. 0,7 mm eine nur geringe Standzeit der Schneiden erzielt wird. Ferner sind diese Werkzeuge wegen des fehlenden Freiwinkels ebenfalls nur auf Putzwellen zu verwenden.

Demgegenüber besteht die Aufgabe der Erfindung darin, ein

Fräswerkzeug mit einer Einspannvorrichtung für Fräsmesser ?.

ti zu schaffen, das die Nachteile bekannter Fräswerkzex^e |^!

vermeidet und mit dem durch Aufrechterhaltung eines aus- $;

reichend grossen Freiwinkeis während des Schneidvorganges jt hohe Vorschubgeschwindigkeiten bei großer Standzeit mög- ].

lieh sind. ;

Erfindungsgemäss erfolgt die Lösung der Aufgabe dadurch, dass in dem Werkzeugkopf im Bereich des äusseren Urafanges

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Schneidenträger mit Halterungen für jeweils ein Fräsmesser derart angeordnet sind, dass diese an Begrenzungsanschläge schwenkbar und an diesen in Schneid- oder Schleifstellung arretierbar sind. An dem Drehkörper eines jeden Schneidenträgers ist ein an die Begrenzungsanschlage zur Anlage bringbarer Begrenzungshebel derart angeordnet, dass sich der gemeinsame Schwerpunkt des Fräsmessers, des Drehkörpers des Schneidenträgers und des Begrenzungshebels in der Drehachse des Schneidenträgers befindet.

Zur Vermeidung von Rundlauffehlern durch unterschiedliche elastische Verformung der Elemente des Fräswerkzeuges kann der Schneidenträger mittels einer Einstellvorrichtung druckfederbelastet in den Endlagen festgeklemmt werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt

Fig. la einen Schneidenträger in einem Werkzeugkopf eines Fräswerkzeuges in einer schematischen Seitenansicht in Schneidstellung,

Fig. Ib einen Schneidenträger nach Fig. la in der Schleifstellung.

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Fig. 2a einen Schneiden träger in einem Werkzeugkopf und 2b eines Fräswerkzeuges mit verstellbaren Begrenzungsanschlägen und einer Klemmeinrichtung,

-Fig. 3 einen Schnei den träger nach den Fig. la bis

2b mit einem Schneidmesser in einer Seitenansicht im Schnitt,

Fig. 4 eine Einstellvorrichtung für den Schneidenträger in einer Draufsicht im Schnitt.

In den Fig. la und Ib ist schematisch ein Ausschnitt aus einem Fräswerkzeug Io dargestellt. In dem Werkzeugkopf 11 ist eine Ausnehmung 2oa ausgebildet, in der ein Drehkörper 21 eines Schneidenträgers 2o mit einem Fräsmesser 27 angeordnet ist. An dem Drehkörper 21 befindet sich ein Begrenzungshebel 23, der an als oberer und unterer Begrenzungsanschlag ausgebildeter Nock η 24,25 zur Anlage bringbar ist* Bei der Anlage des Begrenzungshebels 23 an dem Nocken 24 (Fig. la) wird an der Schneide 27a des Fräsmessers 27 ein Freiwinkel ?6 ausgebildet. In dieser Stellung befindet sich das Fräswerkzeug in der Schneidstellung. Bei Anschlag des Begrenzungshebels 23 an den unteren Nocken 25 ist der Drehkörper 21 um die Drehachse 22 derart verschwenkt, dass sich die Freifläche, die gebogen und konzentrisch zum Schneidenflugkreis zum Systemmittelpunktist,parallel zum Mantel 11b des Werkzeugkopfes 11 befindet, so dass kein Freiwinkel

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vorhanden ist- In dieser Stellung werden die Fräsmesser 27 bei rotierendem Werkzeug geschliffen (Fig. Ib),

In den Fig. 2a und 2b ist eine andere Ausführwigsform des erfindungsgemässen Fräswerkzeuges dargestellt.. In dem Werkzeugkopf 11 sind ebenfalls Ausnehmungen 2oa . für Schneidenlager 2o ausgebildet. Eine weitere Ausnehmung dient als Arretierungskammer 33 und ist mit der Ausnehmung 2oa verbunden. An den oberen und unteren Wandungen 33a,33b der Arretierungskammer 33 ist ein Begrenzungshebel 28 zur Anlage bringbar. In dem Begrenzungshebel 28 ist im Bereich des Endabschnittes eine Durchbrechung ausgebildet, in der sich ein Gewindestift 29 befindet. Durch Verstellung dieses Gewindestiftes 29 kann der Schwenkbereich des Schneidenträgers 27 in Bezug auf die als unterer Anschlag dienende untere Wandung 33b eingestellt werden. Zwischen der oberen Wandung 33a und dem Mantel 11b des Werkzeugkopfes 11 ist eine weitere Durchbrechung 3oa ausgebildet, in der sich ein Gewindestift 3o befindet. Durch Verstellung dieses Gewindestiftes 3o wird der Schwenkbereich des Schneidenträgers 2o in Bezug auf die als oberer Anschlag dienende obere Wandung 33a eingestellt. Im Bereich der jeweils gewählten Endlagen ist der Schneidenträger mittels eines Klemmnockens I-<9 festklemmbar, der mit dem Drehkörper 21 in Eingriff bringbar ist. Der Begrenzungshebel 28 kann an einer Tragplatte 34 ausgebildet sein, die mit dem Drehkörper 21 des Schneidenträgers 2o verbindbar ist. (Fig. 2b).

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In dem Drehkörper 21 des Schneidenkörpers 2o ist eine ' §,-

vorzugsweise konische Ausnehmung 36 ausgebildet, in die p

ein Fräsmesser 27 derart eir.treibbar ist, dass der Ii

Drehkörper 21 an der Ausnehmung 2oa anliegt. Jedes Fräs- ff

msser 27 ist mittels vorzugsweise selbsthemtnender
Schrauben 37 mit dem Drehkörper 21 lösbar verbunden
(Fig.3).

Um alle Schneiden 27a mit gleicher Kraft in den genannten
Endlagen zu halten, um Rundlauffehler durch unterschiedliche elastische Verformung der Elemente zu vermeiden,

kann der Schneidenträger 2o mittels einer Einstellvor- i;

richtung 4o druckfederbelastet in den jeweiligen Endlagen f|

gehalten werden. Die in Fig. 4 dargestellte Einsteiivor- ρ

richtung 4o besteht aus einer Tragplatte 42, auf der in 1

einem Topf 43 eine mittels Drehfedern 44 belastete Welle |

48 angeordnet ist, die an ihrem freien, über die Tragplatte H

42 hinausragenden Endabschnitt einen Vierkantabsatz 41 |

aufweist, der in eine entsprechende vierkantförmige Aus— |r

nehmung 41a in dem Drehkörper 21 einführbar ist. An dem f» dem Topf 43 entgegengesetzten Endabschnitt der Tragplatte
42 ist ein Stift 47 angeordnet, dessen freier Endabschnitt

47a entsprechend des vierkantf örmi gen Absatzes 41 über fj

die Tragplatte 42 ragt und an dessen anderem Endabschnitt |

47b ein Rändelkopf 46 angeordnet ist. Durch Drehen der Ein- \

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Stellvorrichtung 4o bis zur Einrastung des Stiftes 47 in eine entsprechende Ausnehmung wird der Schneidenträger 2o in die jeweilige Arbeits- oder Schleifstellung gebracht. Hierbei übt die Drehfeder 44 eine definierte Kraft auf die Gewindestifte 29 bzw. 3o aus. Auf der Oberseite der Tragplatte ist eine Anzeigvorrichtung 45 angeordnet, mittels derer das durch entsprechende Vorspannung der Welle 48 erzielbare Drehmoment angezeigt werden kann, wodurch das Maß festgelegt wird, wie weit die keilförmigen Schneiden in die Aufnahme 21 hineingetrieben werden sollen.

Es ist auch möglich, die Verschwenkung des Schneidenträgers 2o statt manuell mittels einer mechanisch oder hydraulisch wirkenden, in dem Werkzeugkopf 11 angeordneten Verschwenkeinrichtung vorzunehmen. Die Anwendung der Erfindung ist nicht auf bestimmte Fräswerkzeuge Io beschränkt, sondern erstreckt sich auf alle Fräswerkzeuge, deren Schneiden eine beliebige Kurve symmetrisch zur Drehachse beschreiben.

- Schutzarisprüche -

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Claims

■ j * - e Schutzansprüche

1. Fräswerkzeug mit Einspannvorrichtung für Fräsioesser, dadurch gekennzeichnet. _t dass in dem Werkzeugkopf

(11) im Bereich des äusseren üafanges (lla) Schneidenträger (2o) mit Halterungen für jeweils ein Fräsmesser (27) derart angeordnet sind, dass diese an Begrenzungsanschläge schwenkbar und an diesen in Schneid- oder Schleifstellung der Fräsmesser (27) arretierbar sind.

2. Fräswerkzeug nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, dass an dem Drehkörper (21) des Schneidenträgers (2o) ein an die Begrenzungsanschläge zur Anlage bringbarer Begrenzungshebel (23) derart angeordnet ist, dass sich der gemeinsame Schwerpunkt des Fräsraessers (27), des Drehkörpers (21) des Schneidenträgers (2o) und des Begrenzungshebels (23) in der Drehachse (22) des Schneidenträgers (2o) befindet.

3. Fräswerkzeug nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzungsanschläge als Nocken (24,25) ausgebildet sind.

4. Fräswerkzeug nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,

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dass in dem Werkzeugkopf (11) an die für jeden Schneidenträger (2o) vorgesehenen Ausnehmungen \2oa) mit diesen verbundene Ar ra ti erungskamiaern (3) ausgebildet sind, an deren oberen und unteren "Wandungen (33a,33b) jeweils .fein Eegrenzungshebel (23,28) zur Anlage bringbar ist.

5. Fräswerkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der oberen Wandung (33a) der Arretierungskammer (33) und dem Mantel (lib) des Werkzeugkopfes (11) eine Durcnbrechung (3oa) mit einem einschraubbaren als oberen Anschlag dienenden Gewindestift (3o) od.dgl. angeordnet und auf dem äusseren Endabschnitt des Begrenzungshebels (28) ein verstellbarer zur Anlage an die untere Wandung (3b) bringoarer Gewindestift (29) od.dgl. als einstellbarer unterer Anschlag ausgebildet und der Schneidenträger (2o) mittels eines einstellbaren Klemmnockens (39) in den durch den oberen und unteren Anschlag bestimmten Endlagen f estklernmbar ist.

6. Fräswerkzeug nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Scnneidenträger (2o) eine konische Ausnehmung (36) ausgebildet ist, in der ein Fräsmesser (27.) mittels einer Schraubverbindung (37) festklemmbar ist.

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7. Fräswerkzeug nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Schnexdentrager (2o) mittels einer Einstellvorrichtung (4o) drehfederbelastet in den die Schleif- und Schneidstellung des Fräsmessers (27) .bestimmenden Endlagen festklemmbar ist.

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