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Einrichtung an Schneidstählen für spanabhebende Werkzeugmaschinen
Wenn man den Schneidstahl einer spanabhebenden Werkzeugmaschine, z. B. einer Hobelmaschine,
Stoßmaschine od. dgl., nachschleift, so ändert sich dabei die Lage der Schneide
gegenüber dem Stahlschaft. Man muß daher diese Änderung durch eine entsprechende
Einstellung des Stahles ausgleichen, wenn es sich um die serienmäßige Herstellung
von Teilen handelt, bei der die Werkzeughalter dem Werkstück gegenüber während der
Bearbeitung immer einen bestimmten Weg zurücklegen, und wenn man hierbei ein Neuanstellen
des Werkzeughalters vermeiden will, denn durch die Stellung der Schneide sind die
Abmessungen des Werkstückes bestimmt. Diese Einstellung des Stahles gegenüber dem
Werkzeughalter wird meistens an der Maschine selbst vorgenommen; doch ist bereits
eine Einrichtun- an Schneidstählen zum Einstellen der Lage der Schneide außerhalb
der Maschine in einer Lehre bekannt. Das bietet den Vorteil, daß der Werkzeugwechsel
mit einem geringeren Zeitaufwand durchzuführen ist. Bei der bekannten Einrichtung
ist der Stahlschaft als eine Buchse ausgebildet, in deren Innerem der die Schneide
tragende Einsatz durch Klemmschrauben gehalten wird. Das hat den Nachteil, daß sich
der Einsatz unter dem Schnittdruck verschieben kann und daß er sich in seiner Höhenlage
nicht verstellen läßt. Die Einstellung in der Höhenlage erfordert das Einlegen von
Beilagen und ist daher nur mit Schwierigkeit vorzunehmen. Diese Mängel zu vermeiden,
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß
der die Schneide tragende Stahlschaft
zu diesem Zweck mit Aischlagschrauben
versehen ist, die -seine Stellung im Raum in den Hauptrichtungen festlegen. Man
kann daher durch Verstellen der Anschlagschrauben die Lage _der Schneide in der
Lehre genau bestimmen und zuverlässig festlegen.
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Die Anordnung kann so getroffen werden, daß sich geeignete Flächen
des Stahlschaftes und sämtliche in diesem sitzende Anschlagschrauben an entsprechende
Widerlager des Stahlhalters anlegen. Vorzugsweise jedoch wird die Anordnung so getroffen,
daß eine Anschlagschraube einen die Schneide tragenden Einsatz im Stahlschaft quer
zu der durch die beiden anderen Anschlagschrauben bestimmten Ebene, vorzugsweise
in einer auf drei Seiten offenen Aussparung, festlegt.
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Vorzugsweise wirken die beiden anderen Anschlagschrauben quer zueinander
versetzt gegen den Mantel einer den Stahlschaft mit seinem Stahlhalter verbindenden
Spannbolzen.
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Bei dieser Anordnung bietet es besondere Vorteile, wenn die zur Aufnahme
des Spannbolzens dienende Ausnehmung als seitlich offener Schlitz ausgebildet ist,
weil man dann den Stahl auswechseln kann, ohne die Mutter des Spannbolzens ganz
abzuschrauben. Man braucht diese nur zu lösen und kann dann den Stahlschaft von
dem Bolzen seitlich abziehen und herausnehmen. Auch dieses Erfindungsmerkmal ist
für sich allein anwendbar, weil es auch dann zu fortschrittlichen Wirkungen führt,
wenn die eingangs erläuterte Einstellbarkeit der Schneide gegenüber dem Stahlhalter
fehlt.
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Schließlich ist noch Vorsorge dafür getroffen, daß sich der Stahl
unter dem Schnittdruck nicht verschiebt, so daß seine Anschlagschrauben außer Berührung
mit dem Spannbolzen gelangen würden. Erfindungsgemäß hat er zu diesem Zweck eine
zur Aufnahme des Schnittdruckes abgeschrägte Fläche, an die sich eine keilförmige
Unterläge des Spannbolzens anlegt. Auch dieses Erfindungsmerkmal bietet Vorteile,
wenn die Einstellbarkeit nicht vorgesehen ist, denn in jedem Fall wird der an der
Schneide auftretende Schnittdruck, der den Stahlschaft auf seiner Auflagefläche
verschieben will, durch seine entsprechend geneigte Fläche und durch die keilförmige
Unterlage der Mutter aufgenommen. Auch bei stärkster Beanspruchung kann das Werkzeug
daher dem Schnittdruck nicht ausweichen, sondern wird durch diesen höchstens noch
fester eingespannt.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung sei nachstehend an Hand der
Zeichnungen erläutert. In diesen zeigt Fig. z schaubildlich einen Hobelstahl, Fig.2
die zur Einstellung seiner Schneide dienende Lehre mit eingelegtem Stahl und Fig.
3 eine abgeänderte Ausführungsform der Erfindung.
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Der Stahl besteht aus einem Schaft i, der im wesentlichen die Gestalt
einer im Querschnitt rechteckigen Stange hat, und- aus einem Einsatz 2 in -Gestalt
einer flachen rechteckigen Scheibe, in deren Kante die Hartinetallschneide i B eingesetzt
ist: Erfindungsgemäß trägt der Stahlschaft eiüeReihe von Anschlagschrauben, mit
deren Hilfe die Lage der Schneide iS in den drei Hauptrichtungen verstellt und festgelegt
werden kann. Vorzugsweise gelangen zwei dieser Schrauben zur Anlage an Widerlager
des Stahlhalters. Beim veranschaulichten Ausführungsbeispiel wird dieses Widerlager
von dem Spannbolzen q. gebildet, der aus dem Werkzeughalter rg herausragt und eine
Mutter 20 zum Festspannen des Stahles trägt. An diesen Bolzen q. legen sich die
beiden Anschlagschrauben B und g. Diese münden in einen im Schaft z vorgesehenen,
seitlich offenen Schlitz 3, und zwar durchdringt die Stellschraube 8 die obere Wand
dieses Schlitzes und die Stellschraube g den gebogenen Grund des Schlitzes. Die
Stellschrauben stehen außen am Schaft vor, so daß sie dort bequem eingestellt und
in eingestellter Lage durch eine Gegenmutter 21 gesichert werden können. Der Schaft
legt sich ferner mit seiner Seitenwand gegen einen am Stahlhalter rg vorgesehenen
Anschlagzapfen r o. Auf diese Weise wird seine Läge in zwei der drei Hauptrichtungen
eindeutig bestimmt, nämlich in der Richtung A-B und in der Richtung B-C. Die Richtung
der Schneide 18 in der dritten, senkrecht zu der Fläche A-B, C-D verlaufenden Richtung
erfolgt mit Hilfe einer Anschlagschraube 17, welche die Lage des Einsatzes :2 in
ihrer Gleitführung bestimmt. Diese Anschlagschraube erstreckt sich, aus der Fläche
12 herausragend, parallel zu den Flächen 13 und 14 und wird in ihrer jeweiligen
Einstellage durch eine Gegenmutter 22 gehalten.
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Diese Gleitführung ist als eine auf drei Seiten offene Aussparung
ausgebildet. Die Grundfläche 13, die zur Fläche A-B-C-D annähernd senkrecht steht,
verläuft hierbei in einem spitzen Winkel zu der rückwärtigen, in Fig. z nicht sichtbaren
Seite des Schaftes r. Die an diese Grundfläche anstoßenden Seitenflächen 12 und
i:4 stehen rechtwinklig zueinander und zu der Grundfläche: Durch diese Lage der
drei Flächen wird erreicht, daß die Resultierende des auf die Schneide 18 ausgeübten
Schnittdruckes den Einsatzkörper 2 in Richtung auf die drei Flächen r2,
13 und 14 drückt. Daher wird der Einsatz zuverlässig in seiner Lage gehalten,
ohne daß zu seiner Befestigung irgendwelche auf Biegung beanspruchten Führungsmittel
erforderlich würden. Zum Festhalten des Plättchens genügt vielmehr eine durch seinen
Schlitz 15 hindurchgehende Klemmschraube 16, die in eine Gewindebohrung des Schaftes
eingreift.
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Die Anschlagschrauben 8 und 9 sind so gelegen, daß sie vom Schnittdruck
nicht belastet werden. Dieser schieben, sucht daß vielmehr die Anschlagschrauben
den Stahlhalter 8 so und zu g ver- von dem Bolzen q. abrücken. Um das zu verhindern,
trägt der Spannbolzen d. eine keilförmige Unterlage 7, die sich gegen eine zur Aufnahme
des Schnittdruckes abgeschrägte Fläche 6 des Stahles legt. Diese Fläche 6 verläuft
so, daß ihre Ecke Y den größten Abstand von der in Fig. r rechts vorn ersichtlichen
Oberseite des Schaftes hat, während
sich dieser Abstand nach der
diagonal gegenüberliegenden Ecke der Fläche .6 hin bis auf Null verringert. Ist
der Stahl stumpf geworden, so braucht man die Mutter 2o nur mit wenigen Drehungen
zu lösen und kann dann den Stahlschaft i seitlich unter der keilförmigen Unterlage
fortziehen und die Schneide 18 nachschleifen. Ist das geschehen, so legt man den
Stahl abseits von der Maschine in die in Fig. 2 dargestellte Lehre ein. Diese besteht
aus einer Grundplatte 23 mit zwei Zapfen 20 und 2d. und einem Flansch 25, in welchem
eine Markierung 26 die vorschriftsmäßige Lage der Schneidenspitze anzeigt. Man legt
den Stahl so ein, daß er mit seinem Schaft i am Zapfen 20 und mit den Anschlagschrauben
8 und 9 am Zapfen 24. anliegt. Alsdann verstellt man die drei Anschlagschrauben
8, 9 und 17 so, daß die Spitze der Schneide 18 mit der arkierUna 26 zusammenfällt.
Inzwischen hat man 2
bereits den stumpfen Stahl gegen einen nachgeschliffenen
und in der beschriebenen Weise eingestellten Stahl ersetzt. Hierzu braucht man den
Stahl lediglich unter der Unterlegscheibe 7 über den Spannbolzen 4. zu schieben,
so daß er an diesem mit seinen Anschlagschrauben 8 und 9 anliegt. .Alsdann hat man
mit wenigen Drehungen die :Mutter 2o festzuziehen, während man den Schaft gleichzeitig
an den Anschlag io drückt. Es ist dann Gewähr für die richtige Lage der Schneide
18 gegeben, ohne daß bei diesem Werkzeugwechsel an der Maschine selbst irgendwelche
Einstellarbeiten vorzunehmen wären, insbesondere ohne daß der Stahlhalter irgendwie
nachgestellt «-erden müßte.
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Auf diese Weise ist die Möglichkeit gegeben, das Werkzeug in wenigen
Sekunden zu wechseln und den dadurch bedingten Arbeitsausfall auf ein Mindestmaß
zu beschränken. Das veranschaulichte Ausführungsbeispiel der Erfindungsmerkmale
kann in mannigfacher Weise abgeändert werden. So wäre es z. B. möglich, auch für
die Einstellung in der Richtung senkrecht zur Fläche A-B-C-D des Stahlhalters solche
Anschlagschrauben am Stahlhalter vorzusehen, die sich am Werkzeughalter selbst abstützen,
oder auf die Verstellbarkeit in dieser Richtung ganz zu verzichten. Ganz unabhängig
von dem Merkmal der Verstellbarkeit der Schneide 18 durch die Anschlagschrauben
8, 9 und 17 kommt besondere Bedeutung dem Merkmal zu, daß der Schneideneinsatz 2
in der auf drei Seiten vollkommen offenen Aussparung liegt, die von den Flächen
12, 13 und 14 gebildet wird und so gelegen ist, daß der Einsatz durch den Schnittdruck
in seiner Lage gehalten wird, ohne die zu seiner Führung vorgesehenen Teile des
Stahlhalters hierbei auf Biegung zu beanspruchen.
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Schließlich ist unabhängig von allen anderen Erfindungsmerkmalen die
geneigte Fläche 6 bedeutsam, weil sie zu der Wirkung führt, daß der Stahl durch
den Schnittdruck selbst keilförmig festgespannt wird.
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In Fig.3 ist eine Ausführungsform der Erfindung in einer der Fig.
i entsprechenden Darstellung gezeigt, bei welcher sich geeignete Flächen des Stahlschaftes
und sämtliche in diesem sitzenden Anschlagschrauben an entsprechende Widerlager
des Stahlhalters anlegen. Wie bei der Ausführungsform der Fig. i wird ein Widerlager
des Stahlhalters ig von dem aus diesem herausragenden Bolzen .4 gebildet. An diesen
legen sich die in Gewindebohrungen des Stahlschaftes i verstellbaren Anschlagschrauben
8 und 9. Abweichend von der Ausführungsform der Fig. i hat jedoch der Stahlschaft
i eine quer zu den Schrauben 8 und 9 verlaufende Gewindebohrung 3o, die möglichst
dicht an dem Schneideneinsatz 18 gelegen ist und zur Aufnahme einer nicht näher
gezeigten Anschlagschraube dient, deren Ende sich auf der Vorderfläche des Stahlhalters
i9 bzw. auf einer flachen, darauf verschiebbaren Pfanne mit kugeliger Fläche abstützt.
Durch Verstellen dieser Anschlagschraube kann daher die Schneide des Einsatzes 18
in einer Richtung verstellt werden, die senkrecht zu den Einstellschrauben 8 und
9 verläuft. Bei dieser Ausführungsform legen sich also alle drei Anschlagschrauben
an Widerlager des Stahlhalters an. Eine zuverlässige Anlage des Stahles an der Vorderfläche
des Stalillialters i9 ist dadurch gegeben, daß der Stahlhalter auf dieser Fläche
einerseits mit seiner oberen Kante 31 und andererseits mit der Stirnfläche der in
die Bohrung 30 eingeschraubten Anschlagschraube bzw. mit der Pfanne anliegt,
und zwar unter der vollen Spannkraft der Mutter 2o. Irgendein. Kippen des Stahles
ist daher ausgeschlossen. Die Sicherung einer zuverlässigen Auflage ist auch der
Grund, weshalb der Gewindebohrung 3o ein verhältnismäßig großer Durchmesser gegeben
ist. Übrigens ist die den Schneideneinsatz 18 aufnehmende Aussparung so gelegen,
daß jede ihrer Flächen eine Komponente des Schnittdruckes aufnimmt, so dafl der
Einsatz 18 nicht auf Biegung beansprucht wird.