EP2473301A1 - Innenfräser - Google Patents

Innenfräser

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Publication number
EP2473301A1
EP2473301A1 EP10745545A EP10745545A EP2473301A1 EP 2473301 A1 EP2473301 A1 EP 2473301A1 EP 10745545 A EP10745545 A EP 10745545A EP 10745545 A EP10745545 A EP 10745545A EP 2473301 A1 EP2473301 A1 EP 2473301A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tool carrier
milling cutter
machine
internal
internal milling
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP10745545A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Markus Heinloth
Walter Thurnwald
Terry Takayama
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kennametal Inc
Original Assignee
Kennametal Inc
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Filing date
Publication date
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Publication of EP2473301A1 publication Critical patent/EP2473301A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B31/00—Chucks; Expansion mandrels; Adaptations thereof for remote control
    • B23B31/02—Chucks
    • B23B31/10—Chucks characterised by the retaining or gripping devices or their immediate operating means
    • B23B31/113—Retention by bayonet connection
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C5/00—Milling-cutters
    • B23C5/02—Milling-cutters characterised by the shape of the cutter
    • B23C5/08—Disc-type cutters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C5/00—Milling-cutters
    • B23C5/26—Securing milling cutters to the driving spindle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C2210/00—Details of milling cutters
    • B23C2210/50—Cutting inserts
    • B23C2210/503—Cutting inserts mounted internally on the cutter
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C2215/00—Details of workpieces
    • B23C2215/20—Crankshafts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C2220/00—Details of milling processes
    • B23C2220/68—Whirling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C2240/00—Details of connections of tools or workpieces
    • B23C2240/04—Bayonet connections
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T407/00—Cutters, for shaping
    • Y10T407/19—Rotary cutting tool
    • Y10T407/1906—Rotary cutting tool including holder [i.e., head] having seat for inserted tool
    • Y10T407/1928—Tool adjustable relative to holder
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T407/19—Rotary cutting tool
    • Y10T407/1906—Rotary cutting tool including holder [i.e., head] having seat for inserted tool
    • Y10T407/1934—Rotary cutting tool including holder [i.e., head] having seat for inserted tool with separate means to fasten tool to holder

Definitions

  • the invention relates to an internal milling cutter with an annular, equipped on its inner shell with cutting inserts tool carrier, which is mounted in a machine holder.
  • Ring-shaped cutter disks with internal cutting edges preferably indexable inserts, have long been known, also with regard to their use in crankshaft milling.
  • DE 34 38 978 C1 describes a fastening device for an internal milling cutter carrier on the receiving flange of the milling drum of a crankshaft milling machine by means of locking elements which can be brought into abutment against the receiving flange of the milling drum with mating surfaces on the respective other part by pressing the internal milling cutter carrier.
  • On the knife carrier or on the milling drum wedges are attached, whose faces are the mating surfaces.
  • an internal milling cutter according to claim 1.
  • the tool carrier and the machine mount are fastened to one another by means of a bayonet connection.
  • a bayonet connection has the special advantage that only a small angle of rotation must be swept over in order to assemble the parts together.
  • connection means are structurally simple in construction, easy to manufacture and not susceptible to interference during operation.
  • a strip-shaped ring body is used with equidistant projections as part of the bayonet connection, which is detachably screwed to the tool carrier or on the machine holder and together with this forms a groove-shaped partially perforated bayonet guide.
  • This ring body can advantageously be easily replaced if wear has occurred as a result of frequent tool change, which no longer allows safe bayonet guide.
  • bayonet connections are used, in which the tool carrier on its outer shell 2 to 20, preferably 12 radially projecting projections, which are held on corresponding undercuts of the tool carrier directly or the strip-shaped annular body.
  • 12 projections with corresponding abutments are sufficient to create a secure and repeatable same orientation.
  • adjustable wedges are preferably used as centering elements, which in the zip are known from the prior art, for example, be described in the aforementioned DE 34 39 978 C1.
  • FIG. 1 is a plan view of a tool holder with clamped tool carrier
  • FIG. 2 is a sectional view taken along the line A-A in Fig. 1,
  • Fig. 3 is a sectional view taken along the line B-B in Fig. 1 and
  • Fig. 4 is a partial sectional view with a wedge as centering.
  • FIG. 1 Machine tool side is shown in FIG. 1, a machine holder 10 can be seen, which is attached in the usual way to the machine tool.
  • This machine mount 10 is fastened with an annular tool carrier 11 via a bayonet connection, which can be released in the direction of the arrow 12 by movement of the internal cutter.
  • the tool carrier is fitted on its inner shell and on its side surfaces with indexable inserts whose selection and arrangement depends on the intended use such as roughing or finishing operations on a crankshaft.
  • a strip-shaped annular body 13 is used as an additional part to provide a bayonet connection, which has lugs 14 on its outer shell, which abut in corresponding Nuten Entryen the machine holder 10.
  • protrusions 15 are provided on the shell inside of the ring body, the z. T. at equidistant intervals through openings 16 (see Fig. 1) are broken. These openings 16 have a width and height, which allows a passage of the radially projecting projections 17 of the tool carrier. By rotation of the tool carrier 11 (opposite to the direction of the arrow 12), these projections are guided in undercut areas of the strip-shaped annular body 13. In the case shown in Fig. 3, the Projections 17 guided in a groove-shaped recess, which is formed on the one hand by a recess in the annular strip body 13 and on the other hand by an opposite recess in the body of the machine holder 10.
  • centering element 18 as an adjustable wedge, in which a radial displaceability by means of an eccentric 19 or similarly acting displacement elements is possible.
  • This centering element which is known in principle according to the prior art, serves to compensate for any concentricity errors.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Innenfräser mit einem ringförmigen, an seinem Innenmantel mit Schneideinsätzen bestückten Werkzeugträger (11), der in einer Maschinenaufnahme (10) befestigt ist. Erfindungsgemäß ist zwischen dem Werkzeugträger (11) und der Maschinenaufnahme (10) eine Bajonettverbindung vorgesehen.

Description

Innenfräser
Die Erfindung betrifft einen Innenfräser mit einem ringförmigen, an seinem Innenmantel mit Schneideinsätzen bestückten Werkzeugträger, der in einer Maschinenaufnahme befestigt ist.
Ringförmige Fräserscheiben mit innen liegenden Schneiden, vorzugsweise Wendeschneidplatten, sind seit langem bekannt, auch hinsichtlich ihrer Verwendung beim Kurbelwellenfräsen.
Die DE 34 38 978 C1 beschreibt eine Befestigungseinrichtung für einen Innen- fräsermesserträger am Aufnahmeflansch der Fräsertrommel einer Kurbelwellenfräsmaschine mittels Riegelelementen, die unter Anpressung des Innenfräsermesserträ- gers gegen den Aufnahmeflansch der Fräsertrommel mit Gegenflächen am jeweils anderen Teil zur Anlage bringbar sind. Am Messerträger oder an der Fräsertrommel sind Keile befestigt, deren Teilflächen die Gegenflächen sind. An der Fräsertrommel bzw. am Messerträger sind damit zusammenwirkende, radial bezüglich der Messerträgerachse verschiebbare Keile als Ringelemente angeordnet, wobei jeweils ein Exzenter als Verschiebeantrieb für den verschiebbaren Teil in der Weise vorgesehen ist, dass die Kombination des Exzenters mit dem Keil selbsthemmend ist.
Die DE 10 2009 006 010.3 beschreibt eine Einrichtung zum Befestigen eines ringförmigen Fräswerkzeugträgers, insbesondere eines Innenfräsers, an einer Maschinenaufnahme mittels einer Gewindeverbindung zwischen dem Fräswerkzeugträger und der Maschinenaufnahme. Diese Ausgestaltung hat fertigungstechnisch Vorteile, da nur wenige Einbauteile benötigt werden. Darüber hinaus lässt sich diese Verbindung leicht handhaben. Nachteilig ist es jedoch, dass mehrere Drehungen der Werkzeugträgerscheibe bis zur sicheren Fixierung oder Loslösung durchgeführt werden müssen. Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Verbindung zwischen dem Werkzeugträger und der Maschinenaufnahme im Hinblick auf eine schnellere Handhabbarkeit zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch einen Innenfräser nach Anspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß werden der Werkzeugträger und die Maschinenaufnahme mittels einer Bajonettverbindung aneinander befestigt. Eine Bajonettverbindung hat den besonderen Vorteil, dass nur ein kleiner Drehwinkel überstrichen werden muss, um die Teile aneinander montieren zu können. Zudem sind solche Verbindungsmittel konstruktiv einfach aufgebaut, leicht herstellbar und im Betrieb störungsunanfällig.
Welcher Teil die Vorsprünge besitzt, die in entsprechende Ausnehmungen geführt und verdreht werden, bis die Vorsprünge an Hinterschneiderungen gehalten werden, ist im Prinzip gleichgültig.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird ein leistenförmiger Ringkörper mit äquidistanten Vorsprüngen als Teil der Bajonettverbindung verwendet, der an dem Werkzeugträger oder an der Maschinenaufnahme lösbar angeschraubt ist und mit diesem zusammen eine nutförmige teilweise durchbrochene Bajonettführung bildet. Dieser Ringkörper kann vorteilhafterweise leicht ausgetauscht werden, wenn in Folge eines häufigen Werkzeugwechsels ein Verschleiß eingetreten ist, der keine sichere Bajonett-Führung mehr erlaubt.
Bevorzugt werden solche Bajonettverbindungen verwendet, bei denen der Werkzeugträger an seinem Außenmantel 2 bis 20, vorzugsweise 12 radial auskragende Vorsprünge aufweist, die an entsprechenden Hinterschneidungen des Werkzeugträgers unmittelbar oder des leistenförmigen Ringkörpers gehalten werden. Im Allgemeinen reichen 12 Vorsprünge mit entsprechenden Anlagen an Hinterschneidungen aus, um eine sichere und stets wiederholbare gleiche Ausrichtung zu schaffen.
Um aufgrund von Fertigungstoleranzen Rundlauffehler kompensieren zu können, werden vorzugsweise einstellbare Keile als Zentrierelemente verwendet, die im Prin- zip aus dem Stand der Technik bekannt sind, beispielsweise in der genannten DE 34 39 978 C1 beschrieben werden.
Weitere Ausführungsvarianten sowie Vorteile werden anhand der Zeichnungen im Folgenden beschrieben. Es zeigen
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Werkzeugaufnahme mit eingespanntem Werkzeugträger,
Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in Fig. 1 ,
Fig. 3 eine Schnittansicht entlang der Linie B-B in Fig. 1 und
Fig. 4 eine Teilschnittansicht mit einem Keil als Zentrierelement.
Werkzeugmaschinenseitig ist aus Fig. 1 eine Maschinenaufnahme 10 erkennbar, die in üblicher weise an der Werkzeugmaschine befestigt wird. Diese Maschinenaufnahme 10 wird mit einem ringförmigen Werkzeugträger 11 über eine Bajonettverbindung befestigt, die durch Bewegung des Innenfräsers in Richtung des Pfeils 12 lösbar ist. Der Werkzeugträger ist an seinem Innenmantel sowie an seinen Seitenflächen mit Wendeschneidplatten bestückt, deren Auswahl und Anordnung sich nach dem Gebrauchszweck wie etwa Schrupp- oder Schlichtbearbeitungen an einer Kurbelwelle richtet. Wie aus Fig. 3 ersichtlich, wird als zusätzliches Teil zur Schaffung einer Bajonettverbindung ein leistenförmiger Ringkörper 13 verwendet, der an seinem Außenmantel Nasen 14 besitzt, die in entsprechenden Nutenführungen der Maschinenaufnahme 10 anliegen. Ferner sind an der Mantelinnenseite des Ringkörpers 13 Vorsprünge 15 vorgesehen, die z. T. in äquidistanten Abständen durch Öffnungen 16 (siehe Fig. 1 ) durchbrochen sind. Diese Öffnungen 16 besitzen eine Breite und Höhe, die eine Durchführung der radial auskragenden Vorsprünge 17 des Werkzeugträgers erlaubt. Durch Drehung des Werkzeugträgers 11 (entgegen der Richtung des Pfeils 12) werden diese Vorsprünge in hinterschnittene Bereiche des leistenförmigen Ringkörpers 13 geführt. Im in Fig. 3 dargestellten Fall werden die Vorsprünge 17 in einer nutförmigen Ausnehmung geführt, die einerseits durch eine Ausnehmung im ringförmigen Leistenkörper 13 und andererseits durch eine gegenüberliegende Ausnehmung im Körper der Maschinenaufnahme 10 gebildet ist. Fig. 2 und 4 zeigen zudem ein Zentrierelement 18 als einstellbaren Keil, bei dem eine radiale Verschiebbarkeit mittels eines Exzenters 19 oder auch ähnlich wirkender Verschiebeelemente möglich ist. Dieses Zentrierelement, das im Prinzip nach dem Stand der Technik bekannt ist, dient dazu, etwaige Rundlauffehler zu kompensieren.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es selbstverständlich möglich, Drehsicherungen oder Klemmkeile als Hilfsmittel zu verwenden, die die Bajonettverbindung im Verschlusszustand sichern. Weiterhin sind Anschläge möglich, welche die Relativdrehung der jeweils eingesetzten Werkzeugträger begrenzen. Falls erforderlich, können auch nicht rotationssymmetrische oder nur in bestimmten Drehwinkeln rotationssymmetrische Bajonettverbindungs-Ausgestaltungen gewählt werden, aufgrund der eine gewisse Vorpositionierung der Werkzeugträger beim Einführen in die Maschinenaufnahme gewährleistet ist.
Bezugszeichenliste
10 Maschinenaufnahme 1 Werkzeugträger
12 Pfeil
13 Leistenförmiger Ringkörper
14 Nase
15 Vorsprung
16 Öffnungen
17 Vorsprung
18 Zentrierelement
19 Exzenter

Claims

Ansprüche
1. Innenfräser mit einem ringförmigen, an seinem Innenmantel mit
Schneideinsätzen bestückten Werkzeugträger (11), der in einer Maschinenaufnahme (10) befestigt ist,
g e k e n n z e i c h n e t d u r c h
eine Bajonettverbindung zwischen dem Werkzeugträger und der Maschinenaufnahme.
2. Innenfräser nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der Bajonettverbindung aus einem leistenförmigen Ringkörper (13) mit äquidistanten Vorsprüngen (15) besteht, der an dem Werkzeugträger (11 ) oder der Maschinenaufnahme (10) lösbar angeschraubt ist und mit diesem zusammen eine nutförmige teilweise durchbrochene Bajonett- Führung bildet.
3. Innenfräser nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugträger (11) an seinem Außenmantel 2 bis 20, vorzugsweise 12 radial auskragende Nasen (14) aufweist, die an Hinterschnei- dungen gehalten werden.
4. Innenfräser nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch einstellbare Keile (18) als Zentrierelemente zur Kompensation etwaiger Rundlauffehler.
EP10745545A 2009-09-03 2010-08-13 Innenfräser Withdrawn EP2473301A1 (de)

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