DE828787C

DE828787C - Schneidwerkzeug

Info

Publication number: DE828787C
Application number: DEV447A
Authority: DE
Inventors: Charles Benjamin De Vlieg
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1946-12-21
Filing date: 1950-01-26
Publication date: 1952-01-21
Also published as: GB622342A; CH265261A; BE472195A; US2537517A; NL68623C; FR943566A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Metal !schneidwerkzeuge und insbesondere auf Einrichtungen zur einstellbaren Befestigung eines Schneidstahles auf einer Halterung wie einer Bohrstange oder einer sonstigen Halteeinrichtutig für ein Werkzeug.

Hei Werkzeugmaschinen ist es wünschenswert, insbesondere bei der Werkzeugherstellung und Präzisionsarbeit, einen hohen Genauigkeitsgrad und Gleichförmigkeit bei der Schneidarbeit zu erzielen. Es wird oft gewünscht, ein Schneidwerkzeug mit einer Genauigkeit von beispielsweise 0,0025 mm einzustellen. Frühere Durchbildungen haben in dieser Beziehung nicht restlos befriedigt. Die Erfindung bezweckt daher, ein neues und verbessertes Metallschneidwerkzeug zu schaffen, das mit großer Genauigkeit und Verläßlichkeit solche Feineinstellungen eines Schneidwerkzeuges in seinem Halter ermöglicht und konstant erhält.

Weiter bezweckt die Erfindung die Schaffung verbesserter Mittel, um ein Schneidwerkzeug zu halten, unter Verwendung eines mit Teilung versehenen Einstellringes, der im Zusammenhang mit dem Stahlhalter so durchgebildet ist, daß er sich seligst zur Verstellachse des Werkzeuges zentriert, wenn er in Arbeitsstellung angezogen wird, und der eine starre Grundabstützung gegen den Schnittdruck darbietet, so daß sich die Werkzeugspitze nicht aus einer vorbestimmten Stellung !verschieben oder verrücken kann.

Weiter sieht die Erfindung verbesserte Mittel vor, um das Schneidwerkzeug aus seiner Einstellage zu lösen und auf eine neue Stellung einzurichten.

Ein weiteres Ziel der Erfindung bilden verbesserte Mittel, durch die das Festklemmen des Schneidwerkzeugteiles eine Zentrierung zwischen dem mit Teilung versehenen Einstellring und seinem Sitz in dem Werkzeugkörper einerseits und zwischen dem Einstellring und dem Stahlhalter, in den der Schneidstahl unmittelbar eingelassen ist, anderseits bewirkt.

Ein weiteres Ziel besteht darin, ein Schneidgerät ίο der beschriel>enen Art in verschiedenen Winkelstellungen in einem Werkzeugkörper, z. B. einer Bohrstange o. dgl., zu halten, ohne die Durchbildung der Einzelteile in anderer Weise zu ändern, als daß der Einstellring ersetzt wird, wobei jeder Einstellring eine Teilung aufweist, die in geeigneter Weise die Änderung der Einstellung in den betreffenden Winkellagen angibt.

Bei Verwendung der Erfindung in Verbindung mit einer Bohrstange sind erfindungsgemäß auch ao Mittel vorgesehen, um den Schneidstahl in einer Weise zu befestigen, die höchste Steifigkeit und Festigkeit l>ei einer Stange gegebenen Durchmessers sichert. Es ist mit der Erfindung auch die Anordnung einer Mehrzahl solcher Stahlhalter auf ver- *5 hältnismäßig kleinem Räume möglich, wie aus der weiteren Beschreibung hervorgeht.

Weiterhin bezweckt die Erfindung die Schaffung eines verbesserten Schneidwerkzeuges, das mit Vorteil für eine große Anzahl verschiedener Arbeiten, wie Drehen, Bohnen oder Mehrfacharbeit, verwendet werden kann, wo eine feine und verläßliche Einstellung der Schneide erforderlich ist. Andere Ziele und zugehörige Vorteile gehen aus der folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen hervor.

Fig. ι ist ein Schnitt durch eine Bohrstange mit mehreren Schneidwerkzeugen;

Fig. 2 ist ein Querschnitt durch die Bohrstange nach der Linie 2-2 von Fig. 1, wobei der Stahlhalter entfernt ist;

Fig. 3 ist eine AUfS¹IChI auf den mit Gradeinteilung versehenen Einstellring in der Anwendung gemäß Fig. 1 bei rechtwinkliger Anordnung des Stahlhalters zur Bohrstangenachse und zeigt auch die Noniusteilung;

Fig. 4 ist eine ähnliche Ansicht eines Einstellringes nach Fig. 1, bestimmt für eine schräge Winkellage des Stahles am rechten, Ende;

Fig. 5 ist eine Seitenansicht eines mit Teilung versehenen Einstellringes;

Fig. 6 zeigt den herausgenommenen Stahlhalter von der Seite;

Fig. 7 und 8 zeigen das linke und rechte Ende des Stahlhalters nach Fig. 6;

F"ig. 9 ist ein Schnitt nach der Linie 9-9 von Fig.ι und

Fig. 10 eine Ansicht auf das dem Einstellring abgewendete Ende der Querbohrung.

Gemäß Fig. 1 ist der allgemein mit 21 bezeichnete Werkzeugkörper, in diesem Beispiel eine Bohrstange, mit zwei Werkzeugen nach der Erfindung ausgerüstet. Beide sind in der Durchbildung, abgesehen von der Form der Schneide, gleich. Das Werkzeug links sitzt rechtwinklig zur Achse der Bohrstange und das Werkzeug rechts unter einem Winkel von 52⁰ 8' zu dieser Achse. Die Bohrstange ist mit einer Querbohrung 22 für das erstgenannte Werkzeug versehen und besitzt eine ähnliche Bohrung 22^Λ für das zweite Werkzeug und eine Zwischenbohrung 22^Ä für ein drittes nicht dargestelltes ähnliches Werkzeug. Die Bohrung 22^ß steht unter 90⁰ zu der Bohrung22. Daraus ist die dichte Nebeneinanderordnung der einzelnen Werkzeugeinrichtiingen ersichtlich; das ist ein besonderer Vorteil, wo eine Mehrzahl von Werkzeugen erwünscht ist.

Eine Beschreibung der linken Werkzeugeinheit genügt, da sie typisch für die verschiedenen Anordnungen ist. In die Bohrstange 2τ ist gleichachsig mit der Querbohrung an deren einem Ende eine kegelige Einsenkung 23 eingearbeitet. Am entgegengesetzten Ende der Querbohrung ist in die Bohrstange eine Schulter 24 eingearbeitet. iBei der bevorzugten Durchbildung weist die iStange in der Querbohrung zwei diametral einander gegenüberliegende Längsnuten 25 auf, die in die Einsenkung 23 bzw. die Schulter 24 ausmünden.

Ein Stahlhalter 26 ist von einem Ende zum anderen seines stärkeren zylindrischen Teiles 27 mit Außengewinde versehen (s. Fig. 6), und dieser Teil paßt gleitend in die Bohrung 22. Der Stahlhalter hat eine durchgehende Axialbohrung, deren Teil 28 mit Gewinde versehen ist. Der Teil 29 ist von genügendem Durchmesser und genügender Länge, um das Schaftende eines Stahles 31 aufzunehmen. Dieser Stahl paßt vorzugsweise satt in die Bohrung 29 und ist dort eingelötet, so daß ein so fester Sitz entsteht, als wenn Stahlhalter und Stahl aus einem Stück bestünden. Der Stahl 31 besteht vorzugsweise aus Wolframkarbidstahl oder einem anderen Karbidstahl, von denen es eine Anzahl bekannter Fabrikate gibt. Auf die ringförmige Schulter 33 des Stahlhalters ist eine Scheibe 32 mit Nasen 34 aufgepreßt, die in die Nuten 25 passen und dadurch den Halter bei jeder Stellung in der Bohrung gegen Drehung sichern. Auf dem Stahlhalter 26 ist drehbar ein mit Teilung versehener Einstellring 35 angebracht. Der Einstellring ist zweckmäßig unmittelbar auf den Stahlhalter 26 aufgeschraubt. Dieser Einstellring hat eine kegelige Grundfläche 36 entsprechend der Einsenkung 23, so daß, wenn der Stahlhalter axial in die Bohrung hineingezogen wird, die Grundfläche des Einstellringes sich satt in die Einsenkung 23 legt und dadurch genau zur Achse der Querbohrung ebenso wie zur Achse des Stahlhalters zentriert wird. Das Mittel zum Festklemmen des Stahlhalters besteht aus einer Klemmschraube 37, die mit ihrem Gewinde auf erheblicher Länge in die Bohrung 28 eingreift und einen Kopf 38 hat, dessen Schulter 39 sich gegen eine Schulter 41 eines Druckringes 42 legt. Zieht man die Klemmschraube 37 an, so stemmt sich ihre Schulter 39 gegen den Druckring 42 und dieser gegen die Schulter 24. Dadurch wird der Stahlhalter in die Bohrung hineingezogen. Wenn die Klemmschraube 37 angezogen wird, so zieht der Stahlhalter die Kegelfläche des Einstellringes gegen die

Einsenkung 23 und zentriert dadurch den Einstellring wie beschrieben. Bei diesem Anziehen wird auch der Einstellring kräftig gegen die Fläche 23 geklemmt und verklemmt gleichzeitig kräftig und fest den Stahlhalter in der endgültig eingestellten Lage in der Bohrstange. Zur genau zentrischen Führung des Einstellringes auf dem Stahlhalter wird ein Feingewinde l>enutzt, und zwar mit 40 Gängen je Zoll (etwa 16 Gänge je Zentimeter).

Dies ergibt einen Vorschub von etwa 0,635 ^mm J^e Umdrehung, so daß eine Umdrehung des Einstellringes 35 bei der Werkzeuglage links in Fig. 1 die Werkzeugschneide um etwa 0,635 ^mm bewegen und l>ei Bohr- oder Dreharbeit der Durchmesser des Bohrloches um etwa 1,27 mm zunehmen würde. Das Innengewinde der Klemmschraube hat 20 Gänge je Zoll (8 je Zentimeter), aber die Ganghöhe dieses Gewindes ist nicht kritisch. Diese Anordnung ergibt feine und genaue Einstellungen, wenn man den Einstellring bedient, und ermöglicht zugleich ein schnelles Einstellen beim Lösen oder Anziehen des Stahlhalters. Der Kopf 38 der Klemmschraube hat ein Steckloch 44 zur Aufnahme eines entsprechend gestalteten Steckschlüssels zum Anziehen

»5 der Klemmschraube.

Wie aus >Fig. 3 zu ersehen ist, hat die Ablesefläche 45 auf dem Einstellring eine Gradeinteilung von ο bis 50 gegenüber einer Noniusteilung von ο bis 10 auf der Fläche der Bohrstange. Jede Teilungseinheit bedeutet 0,001" (etwa 0,025 mm) Durchmesseränderung. Eine Umdrehung des Einstellringes 35 bringt die Stahlspitze um 0,025" (etwa 0,635 mm) vorwärts und ergibt eine Zunahme des Locbdurchmessers um 0,05" (etwa 1,27 mm), wie oben beschrieben.

Erfmdungsgemäß kann der Stahl in verschiedener Winkellage an der Bohrstange angebracht werden, z. B. in der Stellung, wie rechts in Fig. 1 gezeigt, ohne daß abgesehen von den Teilungen auf dem Einstellring irgendwelche Änderungen erforderlich sind. Hier ist der Einstellring 46 mit Teilstrichen ο bis 40 (s. Fig. 4) versehen, und eine Umdrehung des Einstellringes bringt bei Annahme der nachstehend näher gekennzeichneten Verhältnisse die

♦5 Stahlschneide um 0,020" (etwa 0,5 mm) vor und ergibt in der Durchmesserrichtung einen Schnitt von 0,040" (etwa 1 mm), und jeder Teilabstand auf dem Einstellring bedeutet 0,001" (etwa 0,025 mm) wie bei der Teilung auf dem Einstellring 35. Dies kann bei einer Winkellage der Stahlachse und der zugehörigen Teile 52⁰ 8' gegenüber der Achse der Bohrstange mathematisch nachgewiesen werden. Das ist besonders vorteilhaft, da dieselben Stahlhalterteile und Einstellringe derselben Durchbildung in den verschiedensten Winkelanordnungen benutzt werden können, wobei nur die Einstellringe hinsichtlich der zugehörigen Teilungen unterschiedlich sind. Jeder Einstellring besitzt zweckmäßig einen gerändelten Teil 47 und lAbflachungen 48, um

die Einstellringe bei der Einstellung leicht hand- ! haben zu können. !

Nimmt man an, daß das Werkzeug in der links | in Fig. r gezeichneten Lage eingespannt ist und daß es wünschenswert ist, die Schneidspitze eine bestimmte Strecke vorzubewegien, so besteht die erste Maßnahme darin, die Teile durch Lösen der Klemmschraube 37 zu lockern. Dadurch wird' eine freie Drehung des Einstellringes 35 auf die gewünschte Zahl von Tausendsteln Millimetern oder Bruchteilen davon, ermöglicht. Die Scheibe 32 sichert den Stahlhalter 26 gegen Verdrehung während der Verstellung des Einstellringes. Zieht mandie Klemmschraube 37 an, so werden) die Teile so verspannt, als bildeten sie eine Einheit. Diese Festklemmunig zentriert den Stahl äußerst genau gegenüber seiner früheren Lage zur Bohrung. Auch die Schneidspitze wird äußerst scharf radial auf den genauen, durch die Teilung angegebenen Abstand eingestellt. Die Teile sind so bemessen und arbeiten in solcher Weise zusammen, daß die höchstmögliehe Festigkeit und Starrheit gegenüber der Bohrstange oder sonstigen Halteeinrichtungen gegebener Größe erzielt wird. Auch sind die Teile so durchgebildet, daß sie mit verhältnismäßig geringen Bearbeitungskosten herstellbar sind. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß bei der Einspannung keine schädlichen Seitenschübe oder Winkelkräfte auftreten, welche ein Verziehen der Teile und eine Verschiebung derselben aus der gewünschten genauen Einstellung bewirken könnten. Die verhältnismäßig lange Führung des Stahlhalters, die Länge des Sitzes des Einstellrings auf dem Stahlhalter und das Zusammenwirken derselben mit der Kegelsitzfläche des Stahlhalters sichern große Steifigkeit und hohen Genauigkeitsgrad.

Für den Fachmann wird es klar sein, daß die Erfindung auf verschiedene Schneidarbeiten angewendet werden kann, wie u. a. ,Bohren, Drehen und die Anwendung von Mehrfachwerkzeugen. Wenn in der Beschreibung das Gerät als ein Metallschneidgerät beschrieben worden ist, so ist es klar, daß die Anordnung für viele andere Zwecke benutzt werden kann, indem z. B. der Stahlharter als Träger für einen Diamanten dienen kann, wodurch Schleifwerkzeuge mit großer Genauigkeit eingerichtet werden können.

Claims

Patentansprüche:

1. Schneidwerkzeug, das in der Querbohrung eines Werkzeugkörpers ver- und einstellbar einen Stahlhalter mit Außengewinde und Einrichtungen zum Festlegen des Stahlhalters in der Querbohrung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß ein im Eingriff mit dem Außengewinde (27) des Stahlhalters (26) befindlicher Einstellring (35) mit kegeliger Grundfläche (36) in einer entsprechend kegeligen Einsenkung (23) am einen Ende der Querbohrung (22) des Werkzeugkörpers (21) aufsitzt, gegen die der Stahlhalter vom anderen Ende der Querbohrung festgezogen wird, wobei die Kegel der Einsenkung (23) und der Grundfläche (36) gleichachsig zur Bohrung des Einstellringes (35) und der Achse des Stahlhalters (26) sind.

2. Schneidwerkzeug nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Einstell ring oben eine kegelige iAblesefläche mit !Gradeinteilung gegenü1 >er einer Noniusteilung auf der benachbarten Ringfläche des Werkzeugkörpers aufweist.

3. Schneidwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stahlhalter (26) im Werkzeugkörper (21) durch eine Klemmschraube (37) festgehalten wird, die in ein Innengewinde (28) im Stahlhalter (26) eingreift, wobei sich der Kopf (38) der Klemmschraube an einer Ringschulter im Werkzeugkörper (21) abstützt.

4. Schneidwerkzeug nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Außengewinde (27) des Stahlhalters (26) für den Einstellring (35) feiner als sein Innengewinde (28) für die Klemmschraube (37) ist.

5. Schneidwerkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gangzahl des Außengewindes (27) des Stahlhalters ein Vielfaches der Gangzahl seines Innengewindes (28) ist.

6. Schneidwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Ringschulter (41), gegen die sich der Kopf (38) der Klemmschraube abstützt, in einem lösbaren Druckring (42) befindet, der sich seinerseits mit einem Bund gegen eine Ringschulter (24) in der Ouerbohrung. entgegengesetzt dem Einstellring (35). abstützt.

7. Schneidwerkzeug nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zwei einander in der Querbohrung (22) des Werkzeugkörpers (21) diametral gegenüberliegende Längsnuten (25), in die eine auf dem Stahlhalter (26) festsitzende Scheibe (32) mit ihren Xasen (34) eingreift.

8. Schneidwerkzeug nach den Ansprüchen 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Xuten im Werkzeugkörper (21) vom einen Ende der Bohrung bis zum anderen erstrecken.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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