EP3914411A1

EP3914411A1 - Maschinenwerkzeug

Info

Publication number: EP3914411A1
Application number: EP20701287.3A
Authority: EP
Inventors: Hans-Peter Hollfelder
Original assignee: Guehring KG
Current assignee: Guehring KG
Priority date: 2019-01-21
Filing date: 2020-01-17
Publication date: 2021-12-01
Also published as: WO2020152040A1; US20220009004A1; DE102019200692A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Maschinenwerkzeug (1) mit einem sich entlang einer Längsachse (3) erstreckenden Klemmhalter (10), und einem in einer Richtung quer zur Längsachse (3) in eine den Klemmhalter (10) durchdringende, werkzeugstirnseitig offene Ausnehmung (40) einsetzbaren Schneidkörper (20). Das Maschinenwerkzeug (1) weist einen in der Ausnehmung (40) festgelegten Anschlag (30) auf, gegen den der Schneidkörper (20) in der Richtung quer zur Längsachse (3) anliegt.

Description

BESCHREIBUNG

MASCHINENWERKZEUG

Die Erfindung betrifft ein Maschinenwerkzeug mit einem sich entlang einer Längssachse erstreckenden Klemmhalter und einem in einer Richtung quer zur Längsachse in eine den Klemmhalter durchdringende, werkzeugstirnseitig offene Ausnehmung einsetzbaren Schneidkörper.

Ein gattungsgemäßes Maschinenwerkzeug ist beispielsweise aus der Druckschrift US 3187408 A bekannt. Das in der Druckschrift gezeigte Maschinenwerkzeug hat einen sich entlang einer Längsachse erstreckenden, im Querschnitt runden Grundkörper bzw. Klemmhalter, der in einer Ausführungsform an seinem schaftseitigen Ende in einer Werkzeugspindel einer Drehmaschine eingespannt ist. Das dem schaftseitigen Ende gegenüberliegende werkzeugstirnseitige Ende des Grundkörpers weist eine sich quer zur Längsachse erstreckende, den Grundkörper durchdringende Ausnehmung auf, die im Wesentlichen einen runden Querschnitt hat und werkzeugstirnseitig offen ist. Der Grundkörper weist des Weiteren einen sich vom Grund der Ausnehmung aus entlang der Längsachse erstreckenden Schlitz auf, der das werkzeugstirnseitige Ende des Grundkörpers in zwei elastisch verformbare Spannabschnitte teilt. Eine quer zur Längsachse bzw. Erstreckungsrichtung des Schlitzes im Grundkörper angeordnete Spannschraube kann die beiden Spannabschnitte so miteinander verspannen, dass ein in die Ausnehmung eingeschobener Schneideinsatz in einer Arbeitsposition kraftschlüssig festgelegt bzw. verklemmet ist und werkzeugumfangsseitig schneidend eine Werkstückbearbeitung durchführen kann. Die durchgängige und werkzeugstirnseitig offene Ausnehmung kann verschiedenartige Schneideinsätze aufnehmen, die sowohl umfangs- als auch stirnseitig schneidend ausgebildet sein können.

Weitere dem Maschinenwerkzeug der US 3187408 A ähnliche Maschinenwerkzeuge sind in der Druckschrift US 3274862 A gezeigt. Im Unterschied zum Maschinenwerkzeug der US 3187408 A ist in einer Werkzeugausführungsform der US 3274862 A eine an einem werkzeugstirnseitigen Ende eines im Querschnitt runden Grundkörpers bzw. Klemmhalters ausgebildete durchgängige Ausnehmung im Wesentlichen rechteckförmig und weist eine quer zur Längsachse angeordnete Grundfläche und zwei quer zur Grundfläche angeordnete Flankenflächen auf, wobei eine der Flankenflächen einen in die Ausnehmung hineinragenden Vorsprung aufweist.

Ein im Wesentlichen rechteckförmiger Schneidkörperhalter, der an seiner Stirnseite einen Schneidkörper hält, kann in die Ausnehmung eingeschoben werden, wobei an einer Seitenfläche des Schneidkörperhalters eine Nut ausgebildet ist, die mit dem Vorsprung der Ausnehmung in Eingriff ist, wodurch der Schneidkörperhalter in Richtung der Längsachse des Grundkörpers, d.h. axial, festgelegt ist. Drei im Grundkörper verschraubte Spannschrauben drücken seitlich gegen eine Seitenfläche des in der Ausnehmung quer zur Längsachse des Grundkörpers verschieblichen

Schneidkörperhaiters. Dadurch ist der Schneidkörperhalter auch in Erstreckungsrichtung der Ausnehmung bzw. in einer Richtung quer zur Längsachse des Grundkörpers, d.h. radial, festgelegt. Der im Schneidkörperhalter gehaltene Schneidkörper kann sowohl umfangs- als auch stirnseitig schneidend ausgebildet sein. In einer anderen Werkzeugausführungsform der US 3274862 A ist eine Schneidplatte unmittelbar in einer radial durchgängigen Ausnehmung eingesetzt und durch Klemmung festgelegt.

In der DE 40 24 096 C2 wird ein Maschinenwerkzeug in Form einer im Querschnitt runden Bohrstange vorgeschlagen. An ihrem vorderen Ende weist die Bohrstange einen sich entlang der Längsachse der Bohrstange erstreckenden Schlitz auf, der die Bohrstange in einen Klemmschenkel und einen Halteschaft teilt. Der Klemmschenkel drückt gegen eine Seitenfläche eines in einer Ausnehmung des Halteschafts sitzenden Schneidkörpers. Im Gegensatz zu den oben beschriebenen Ausnehmungen ist die Ausnehmung des Halteschafts der Bohrstange der DE 40 24 096 C2 jedoch nicht durchgängig, sondern taschenartig dergestalt ausgebildet, dass der Schneidkörper an drei spitzwinklig zueinander ausgebildeten Auflageflächen in der Ausnehmung anliegt. Der Schneidkörper ist demnach in einer Richtung quer zur Längsachse der Bohrstange formschlüssig festgelegt. Der Klemmschenkel ist von einer Gewindebohrung durchsetzt, die zur Aufnahme eines Aufspreizdorns dient.

Wenn der Aufspreizdorn in die Gewindebohrung im Klemmschenkel eingeschraubt ist, stützt sich das überstehende Ende des Aufspreizdorns am Halteschaft ab, so dass der Klemmschenkel und der Halteschaft elastisch auseinandergedrückt werden und ein Schneidkörper in die taschenartige Ausnehmung eingesetzt werden kann. Der in der Ausnehmung sitzende Schneidkörper kann sowohl umfangs- als auch stirnseitig schneidend ausgebildet sein.

Wie oben beschrieben, weisen die Maschinenwerkzeuge der US 3187408 A und der US 3274862 A jeweils eine den Grundkörper bzw. Klemmhalter durchdringende Ausnehmung auf. Eine lagegenaue Positionierung des in der Ausnehmung aufgenommen Schneidkörpers in Erstreckungsrichtung der Ausnehmung bzw. in einer Richtung quer zur Werkzeuglängsachse ist daher nur relativ ungenau möglich. Bei der Bohrstange der DE 40 24 096 C2 liegt der Schneidkörper in der taschenartigen Ausnehmung an einer Auflagefläche an und ist dadurch in einer Richtung quer zur Längsachse formschlüssig festgelegt. Die Ausbildung der zueinander spitzwinkligen Auflageflächen der Ausnahmetasche ist allerdings relativ aufwändig und zeitin- tensiv.

Ausgehend von dem Maschinenwerkzeug der US 3187408 A liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, ein Maschinenwerkzeug mit einem sich entlang einer Längsachse erstreckenden Klemmhalter und einem in einer Richtung quer zur Längsachse in eine den Klemmhalter durchdringende, werkzeugstirnseitig offene Ausnehmung einsetzbaren Schneidkörper bereitzustellen, bei dem sich der

Schneidkörper einfach lagegenau positionieren lässt.

Die Aufgabe wird durch ein Maschinenwerkzeug mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte oder bevorzugte Ausgestaltungen sind jeweils Gegenstand abhängiger Ansprüche.

Ein erfindungsgemäßes Maschinenwerkzeug weist einen sich entlang einer Längsachse, vorzugsweise Längsmittelachse, erstreckenden Klemmhalter und einen in einer Richtung quer zur Längsachse in eine den Klemmhalter durchdringende, werkzeugstirnseitig offene Ausnehmung einsetzbaren Schneidkörper auf. Das Maschinenwerkzeug ist durch einen in der Ausnehmung festgelegten Anschlag gekennzeichnet, gegen den der Schneidkörper in der Richtung quer zur Längsachse anliegt.

Das Maschinenwerkzeug kann ein nicht rotierendes, stehendes Werkzeug, das beispielsweise als Drehwerkzeug eingesetzt wird, oder ein nicht rotierendes, aber verfahrbares Werkzeug, z.B. ein Werkzeug zum Abstechen, Außeneinstechen, Inneneinstechen, Axialeinstechen, Profildrehen und dergleichen, sein. Das Maschi- nenwerkzeug kann aber auch drehantreibbar bzw. rotierend sein, wobei die Längsachse in diesem Fall einer Werkzeugdrehachse entspricht. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Maschinenwerkzeug jedoch um ein nicht rotierendes Werkzeug für eine Stechbearbeitung.

Der länglich ausgebildete Klemmhalter kann funktional in einen Schaftteil (in Bezug auf das Maschinenwerkzeug axial hinten), einen Klemmteil (in Bezug auf das Maschinenwerkzeug axial vorne) und ggf. einen den Schaftteil und den Klemmteil in Längsrichtung verbindenden Verbindungsabschnitt aufgeteilt sein. Der Klemmteil kann aber auch direkt an den Schaftteil anschließen. Der Schaftteil dient in der üblichen Weise zum Verbinden des Maschinenwerkzeugs mit einer Drehmaschine oder einer Werkzeugmaschinenspindel. Der Klemmteil weist die Ausnehmung auf, in der der vorzugsweise aus Hartmetall hergestellte Schneidkörper sitzt. Die werkzeugstirnseitig offene Ausnehmung durchdringt den Klemmteil des Klemmhalters in einer Richtung quer zur Längsachse. Dadurch ist die Ausnehmung, z.B. durch eine geradlinige Schleif- oder Fräsbearbeitung des Klemmteils des Klemmhalters in einer Richtung quer zur Längsachse, einfach anzufertigen. Vorzugsweise wird die Ausnehmung jedoch durch Drahterodieren ausgebildet.

Sowohl die Materialien als auch die Querschnitte des Schaftteils, des Klemmteils und ggf. des Verbindungsabschnitts können gleich oder voneinander verschieden sein.

Der Klemmteil kann einen runden oder unrunden, vorzugsweise elliptischen oder symmetrisch ovalen, Querschnitt aufweisen. Bei rundem Querschnitt durchdringt die Ausnehmung den Klemmteil vorzugsweise radial. Bei unrundem, z.B. elliptischem oder symmetrisch ovalen Querschnitt, durchdringt die Ausnehmung den Klemmteil vorzugsweise mittig, d.h. über die Längsmittelachse. Abgesehen von Spann- oder Klemmflächen kann der Schaftteil ebenso wie der Verbindungsabschnitt beispielsweise zylindrisch ausgeführt sein.

Zumindest der Klemmteil, der aufgrund der den Schneidkörper aufnehmenden Ausnehmung eher komplexer aufgebaut sein kann als der Verbindungsabschnitt o- der der Schaftteil, kann durch ein additives oder generatives Fertigungsverfahren, z.B. mittels 3D-Druck, hergestellt und beispielsweise form-, kraft- und/oder stoffschlüssig, z.B. durch Verschraubung, Verlötung oder dergleichen, mit dem Schaftteil oder ggf. Verbindungsabschnitt des Klemmhalters axial- und drehfest verbunden sein.

Alternativ dazu können der Klemmteil, der Schaftteil und ggf. der Verbindungsabschnitt aber auch integral, d.h. einstückig, ausgebildet sein.

Erfindungsgemäß weist das Maschinenwerkzeug einen in der Ausnehmung festgelegten Anschlag auf, gegen den der Schneidkörper in der Richtung quer zur Längsachse anliegt. Der vom Klemmteil bzw. Klemmhalter separat gefertigte Anschlag ermöglicht somit eine Festlegung des Schneidkörpers in Einschubrichtung des Schneidkörpers bzw. in der Richtung quer zur Längsachse. Somit kann auf einfache Weise eine lagegenaue Positionierung des Schneidkörpers gegenüber dem Klemmhalter realisiert werden. Bevorzugt liegt der Schneidkörper in der Richtung quer zur Längsachse in der Weise am Anschlag an, dass er werkzeugumfangsseitig aus dem Klemmhalter auskragt.

Vorzugsweise ist der Anschlag durch einen am Klemmteil des Klemmhalters befestigten, in die Ausnehmung hineinragenden Anschlagbolzen oder Anschlagstift, z.B. Zylinderstift, gebildet. Der Anschlagbolzen ist sehr einfach herstellbar und kann beispielsweise in einer sich in Längsrichtung des Klemmteils des Klemmhalters erstreckenden Bohrung Im Grund der Ausnehmung, z.B. mittels eines Presssitzes, befestigt sein. Es ist auch möglich, dass der Anschlag durch ein Normteil, z.B. eine mit dem Klemmteil des Klemmhalters verschraubte Schraube, einen mit dem Klemmteil des Klemmhalters verschraubten Schraubbolzen oder dergleichen, gebildet ist.

Eine gegen den Anschlag anliegende Anlagefläche am Schneidkörper kann in einer den Anschlag übergreifenden Aussparung des Schneidkörpers ausgebildet sein. Trotz des Anschlags in der Ausnehmung kann die Ausnehmung über ihre gesamte Länge in ihrer Erstreckungsrichtung bzw. quer zur Längsachse des Klemmteils des Klemmhalters zum Festklemmen des Schneidkörpers genutzt werden. Mit anderen Worten wird durch die den Anschlag übergreifende Aussparung eine Kontaktlänge des Schneidkörpers in der Ausnehmung nicht verkürzt bzw. wird eine Kontaktfläche des Schneidkörpers mit dem Klemmteil des Klemmhalters nur geringfügig verkleinert, so dass der Schneidkörper in der Ausnehmung stabil und sicher befestigt werden kann. Die Ausnehmung kann so ausgebildet sein, dass sie den Schneidkörper in einer Richtung quer zu ihrer Erstreckungsrichtung formschlüssig aufnimmt. Insbesondere kann die Ausnehmung so ausgebildet sein, dass sie einen sich in Richtung einer Werkzeugstirnseite verjüngenden Querschnitt hat. Mit anderen Worten kann der Schneidkörper so in der Ausnehmung sitzen, dass er in Richtung der Längsachse des Klemmteils des Klemmhalters formschlüssig festgelegt ist. Wenn die Ausnehmung einen sich in Richtung einer Werkzeugstirnseite verjüngenden Querschnitt hat, lässt sich der Schneidkörper nur seitlich in die Ausnehmung einführen, wobei er sich nicht unbeabsichtigt um seine Einschubrichtung verdrehen lässt. Dadurch wird eine einfache Positionierung der Schneidkörpers in der Ausnehmung gewährleistet.

Vorzugsweise ist die Ausnehmung durch eine ebene Grund- und zwei ebene Flankenflächen definiert. Die Ausnehmung kann insbesondere aus einer quer, insbesondere senkrecht, zur Längsachse des Klemmteils des Klemmhalters angeordneten Grundfläche, einer parallel zur Längsachse und senkrecht auf der Grundfläche angeordneten ersten Flankenfläche und einer in einem spitzen Winkel zur Grundfläche und schief zur ersten Flankenfläche angeordneten zweiten Flankenfläche gebildet sein. Die ebenen Flächen lassen sich durch eine Schleif- oder Fräsbearbeitung oder eine Drahterodierung sehr einfach anfertigen. Durch die in einem spitzen Winkel zur Grundfläche und schief zur ersten Flankenfläche angeordnete zweite Flankenfläche hat die Ausnehmung einen sich in Richtung Werkzeugstirnseite verjüngenden Querschnitt, wodurch ein verdrehsicheres Einschieben des Schneidkörpers in die Ausnehmung gewährleistet ist, wie oben beschrieben. Des Weiteren wird durch die Keilwirkung der spitzwinklig zur Grundfläche angeordneten zweiten Flankenfläche ein in die Ausnehmung eingesetzter Schneidkörper beim Festklemmen auch gegen die Grundfläche gedrückt und kann daher stabil und fest positioniert werden.

Das Maschinenwerkzeug kann eine den Schneidkörper am Klemmhalter festklemmende Klemm- oder Spannpratze aufweisen. Die Verwendung einer Klemmpratze ist eine gängige und bewährte Maßnahme für eine lösbare Befestigung eines Schneidkörpers an einem Klemmhalter.

Die Klemmpratze ist vorzugsweise aus einer die Ausnehmung seitlich begrenzenden, die erste Flankenfläche aufweisenden ersten Flanke gebildet. Mit anderen Worten kann die Klemmpratze integral mit dem Klemmteil des Klemmhalters ausgebildet und über ein elastisch verformbares Materialgelenk mit dem Klemmteil des Klemmhalters verbunden sein. Die Kraftübertragung auf den in der Ausnehmung sitzenden Schneidkörper kann demnach über die durch die Klemmpratze gebildete erste Flankenfläche der Ausnehmung erfolgen. Durch die feste Verbindung der Klemmpratze mit dem Klemmteil des Klemmhalters ist eine unerwünschte Relativbewegung zwischen der Klemmpratze und dem von der Klemmpratze festgeklemmten Schneidkörper von vornherein ausgeschlossen. Des Weiteren ist der integrale Aufbau hinsichtlich Montage und Werkzeugaufbau von Vorteil, da keine Schraubverbindung oder^'dergleichen notwendig ist und die Klemmpratze unverlierbar und dauerhaft mit dem Klemmteil des Klemmhalters verbunden ist.

Alternativ dazu kann die Klemmpratze aber auch separat vom Klemmteii des Klemmhalters ausgebildet und am Klemmhalter in geeigneter Weise, z.B. durch Verschraubung, festgelegt sein.

Vorzugsweise weist der Klemmteil des Klemmhalters einen Schlitz auf, der die Klemmpratze vom Grund der Ausnehmung trennt. Der Schlitz kann in einer Richtung quer zur Längsachse des Klemmteils des Klemmhalters durchgängig sein und sich vom Grund der Ausnehmung achsparallel in Richtung Schaftteil erstrecken. Vorzugsweise ist der Schlitz seitlich des Grunds der Ausnehmung, d.h. bezogen auf die Werkzeuglängsachse außermittig, angeordnet. Mit anderen Worten mündet der Schlitz nicht in der Grundfläche der Ausnehmung, sondern stellt eine„Verlängerung“ der ersten Flankenfläche in Richtung Schaftteil dar. Der Grund der Ausnehmung wird daher nicht vom Schlitz zweigeteilt, wodurch der Schneidkörper ganzflächig an der Grundfläche und der oben beschriebenen zweiten Flankenfläche anliegen kann. Die Grundfläche und die in einem spitzen Winkel zur Grundfläche angeordnete zweite Flankenfläche können einen den Schneidkörper sicher positionierenden Sitz bilden.

Bevorzugt ist die Klemmpratze mittels einer Klemmschraube gegen eine zweite Flanke spannbar. Die zweite Flanke bildet den der die Klemmpratze bildenden ersten Flanke gegenüberliegenden Teil des Klemmteils. Eine Klemmung des

Schneidkörpers in der Ausnehmung durch die Klemmpratze ist grundsätzlich mit oder ohne eine Klemmschraube erzielbar. Die Verwendung einer Klemmschaube erleichtert jedoch bei entsprechend dimensionierter Klemmpratze und Schlitz die Montage des Schneidkörpers in der Ausnehmung. Des Weiteren kann die Klemmkraft, mit der die Klemmpratze den Schneidkörper in der Ausnehmung festklemmt, durch das Anzugsmoment der Klemmschraube angepasst werden. Das Maschinenwerkzeug kann des Weiteren so ausgebildet sein, dass eine Stirnseite der die Klemmpratze bildenden ersten Flanke axial hinter einer Stirnseite der zweiten Flanke liegt. Mit anderen Worten kann der in die Ausnehmung eingesetzte Schneidkörper in Richtung der Längsachse über die Stirnseite der Klemmpratze hinausragen. Insbesondere bei umfangs- und stirnseitig schneidenden

Schneidkörpern kann dadurch eine große Spanfläche für die bei der Werkstückbearbeitung anfallenden Späne freigehalten werden. Eine Behinderung des Spanablaufs durch die Klemmpratze kann somit weitestgehend verhindert werden.

Wie oben beschrieben, kragt der Schneidkörper vorzugsweise werkzeugumfangsseitig aus dem Klemmteil des Klemmhalters bzw. aus der Ausnehmung aus. Es ist aber auch möglich, dass der Schneidkörper zusätzlich oder nur werkzeugstirnseitig über den Klemmteil des Klemmhalters hinausragt. Der in die Ausnehmung eingesetzte Schneidkörper kann sowohl umfangs- als auch stirnseitig schneidend ausgebildet sein.

Der Klemmteil kann zumindest für einen axial hinter der Ausnehmung liegenden Längenabschnitt einen durch eine längere Hauptachse und eine kürzere Nebenachse definierten elliptischen oder symmetrisch ovalen, unrunden Querschnitt haben. In diesem Fall kann der Schneidkörper parallel oder schief zur Nebenachse liegen.

Im Vergleich zu einem Klemmteil mit rundem Querschnitt, dessen Durchmesser der Nebenachse eines im Querschnitt elliptischen oder symmetrisch ovalen Klemmhalters entspricht, weist ein Klemmteil mit elliptischem oder symmetrisch ovalem Querschnitt in dem den Schneidkörper abstützenden Bereich des Klemmteils aufgrund der geometrischen Form mehr Material zur Abstützung des Schneidkörpers auf. Die Stabilität des Klemmteils und dadurch des Klemmhalters insgesamt wird dadurch erhöht. Wenn der Schneidkörper schief, d.h. verdreht, zur Nebenachse liegt, kann zusätzlich die Auflagefläche des Schneidkörpers am Klemmteil erhöht werden, was zu einer weiteren Erhöhung der Stabilität führt. Vorzugsweise liegt der Schneidkörper gegenüber der Nebenachse entgegengesetzt zur Schnittkraftrichtung, beispielsweise um 10°, verdreht. Hierdurch kann das auf den Schneidkörper wirkende Drehmoment und somit seine Belastung verringert werden.

Das Maschinenwerkzeug kann einen durch den Klemmhalter hindurch zum Schneidkörper hin geführten Kühl-/Schmiermittelzufuhrkanal mit einer zu der oder den Schneiden am Schneidkörper hin ausgerichteten Mündungsöffnung aufweisen. Insbesondere kann der Kühl-/Schmiermittelzufuhrkanal im Klemmteil innerhalb der Klemmpratze verlaufen. Wenn zumindest der Klemmteil des Klemmhalters ein durch ein additives oder generatives Fertigungsverfahren, z.B. 3D-Druck, hergestelltes Teil ist, sind beliebige Verläufe des Kühl-/Schmiermittelzufuhrkanals in der Klemmpratze möglich, so dass die Mündungsöffnung des Kanals zielgerichtet zur Schneide des Schneidkörpers hin führbar ist.

Im Folgenden wird mit Hilfe der beigefügten Zeichnungen eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Maschinenwerkzeugs beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine Draufsicht eines erfindungsgemäßen Maschinenwerkzeugs;

Fig. 2 eine Seitenansicht des Maschinenwerkzeugs aus Fig. 1 ;

Fig. 3 eine Vorderansicht des Maschinenwerkzeugs aus Fig. 1 ;

Fig. 4a eine perspektivische Ansicht eines Klemmteils des erfindungsgemäßen Maschinenwerkzeugs aus Fig. 1 ;

Fig. 4b eine weitere perspektivische Ansicht des Klemmteils des erfindungsgemäßen Maschinenwerkzeugs aus Fig. 1 ;

Fig. 5 eine Seitenansicht des Klemmteils aus Fig. 4a;

Fig. 5a eine Schnittansicht entlang der Linie D-D aus Fig. 5;

Fig. 6 eine Vorderansicht des Klemmteils aus Fig. 4a;

Fig. 6a eine Schnittansicht entlang der Linie F-F aus Fig. 6;

Fig. 7 eine weitere Vorderansicht des Klemmteils aus Fig. 4a;

Fig. 7a eine Schnittansicht entlang der Linie J-J aus Fig. 7;

Fig. 7b eine Schnittansicht entlang der Linie K-K aus Fig. 7;

Fig. 8a bis 8d Draufsichten von verschiedenen Schneidkörpern;

Fig. 9a bis 9d Draufsichten des Klemmteils aus Fig. 4a mit eingesetzten Schneidkörper entsprechend Fig. 8a bis 8d;

Fig. 10 eine Draufsicht des Maschinenwerkzeugs ohne Schneidkörper;

Fig. 11 eine Seitenansicht des Maschinenwerkzeugs ohne Schneidkörper; und Fig. 12 eine Vorderansicht des Maschinenwerkzeugs ohne Schneidkörper Die Fig. 1 bis 3 zeigen ein erfindungsgemäßes Maschinenwerkzeug 1 in Form eines stehenden, nicht rotierenden Stechwerkzeugs in verschiedenen Ansichten.

Das Stechwerkzeug 1 weist einen sich entlang einer Längsachse 3 erstreckenden länglichen Klemmhalter 10, einen im Klemmhalter 10 festgeklemmten, umfangsseitig schneidenden Schneidkörper 20 und einen im Klemmhalter 10 festgelegten Anschlag 30 (vgl. Fig. 6a i.V.m. 6) auf. Die im Folgenden verwendeten Ausdrücke„links“ bzw. „vorne“ und„rechts“ bzw.„hinten“ beziehen sich dabei auf die Drauf- und Seitenansicht der Fig. 1 und 2.

Wie in Fig. 1 und 2 gezeigt, ist der längliche Klemmhalter 10 funktional in einen hinten gelegenen Schaftteil 10c, einen vorne gelegenen Klemmteil 10a und einen den Schaftteil 10c und den Klemmteil 10a in Längsrichtung verbindenden Verbindungsabschnitt 10b aufgeteilt. Der Schaftteil 10c dient zum Verbinden des Maschinenwerkzeugs mit einer Drehmaschine. Wie in Fig. 4a bis 5 gezeigt, weist der Klemmteil 10a den in einer den Klemmteil 10a durchdringenden, werkzeugstirnseitig offenen Ausnehmung 40 (vgl. Fig. 11 ) sitzenden, festgeklemmten, Schneidkörper 20 auf. Die werkzeugstirnseitig offene Ausnehmung 40 durchdringt den Klemmhalter 10 bzw. den Klemmteil 10a senkrecht zur Längsachse 3 mittig, d.h. über die Längsachse 3 hinweg (vgl. Fig. 3). Wie in der Seitenansicht in Fig. 11 gezeigt, ist die Ausnehmung 40 durch eine ebene Grundfläche 41 und zwei ebene Flankenflächen 42, 43 definiert. Die Grundfläche 41 verläuft senkrecht zur Längsachse 3 des Klemmhalters 10. Die erste Flankenfläche 42 verläuft parallel zur Längsachse 3 und ist senkrecht zur Grundfläche 41 angeordnet. Die zweite Flankenfläche 43 weist gegenüber der Grundfläche 41 einen spitzen Winkel auf. Durch die in einem spitzen Winkel zur Grundfläche 41 angeordnete zweite Flankenfläche 43 hat die Ausnehmung 40 einen sich in Richtung Werkzeugstirnseite verjüngenden Querschnitt, wodurch der in die Ausnehmung 40 eingesetzte Schneidkörper 20 ist in axialer Richtung formschlüssig festgelegt ist.

Wie insbesondere in Fig. 4b und 5 gezeigt, ist der Klemmteil 10a des Klemmhalters 10 durch einen Schlitz 14 in eine erste Flanke 13 und eine zweite Flanke 15 aufgeteilt. Die erste Flanke 13 bildet eine mit dem Klemmteil 10a integral geformte Klemmpratze 13, die den Schneidkörper 20 in der Ausnehmung 40 festklemmt und die Ausnehmung 40 seitlich begrenzende, erste Flankenfläche 42 aufweist (vgl. Fig. 10 bis 12). Die zweite Flanke 15 weist die Grundfläche 41 und die im spitzen Winkel zur Grundfläche 41 angeordnete zweite Flankenfläche 43 auf. Der Schlitz 14 ist in einer Richtung quer zur Längsachse 3 des Klemmhalters 10 durchgängig und erstreckt sich vom Grund bzw. der Grundfläche 41 der Ausnehmung 40 achsparallel in Richtung Schaftteil 10c nach hinten. Wie in Fig. 11 gezeigt, ist der Schlitz 14 außerhalb des Grunds bzw. der Grundfläche 41 der Ausnehmung 40 angeordnet. Mit anderen Worten mündet der Schlitz 14 nicht in der Grundfläche 41 der Ausnehmung 40, sondern stellt eine„Verlängerung“ der ersten Flankenfläche 42 in Richtung Schaftteil 10c dar. Der Grund bzw. die Grundfläche 41 der Ausnehmung 40 wird nicht vom Schlitz 14 getrennt, wodurch der Schneidkörper 20 ganzflächig an der Grundfläche 41 und der zweiten Flankenfläche 43 anliegen kann. Die Grundfläche 41 und die in einem spitzen Winkel zur Grundfläche 41 angeordnete zweite Flankenfläche 43 bilden einen den Schneidkörper 20 sicher positionierenden Sitz.

Wie in Fig. 4a und 4b gezeigt, ist die Klemmpratze 13 mittels einer Klemmschraube 16 gegen die zweite Flanke 14 spannbar. Eine Klemmung des Schneidkörpers 20 in der Ausnehmung 40 durch die Klemmpratze 13 ist grundsätzlich auch ohne die Klemmschraube 16 erzielbar. Die Verwendung der Klemmschaube 16 erleichtert jedoch bei entsprechend dimensionierter Klemmpratze 13 und Schlitz 14 die Montage des Schneidkörpers 20 in der Ausnehmung 40. Insbesondere ist der Abstand zwischen den beiden Flankenflächen 42, 43 so dimensioniert, dass der Schneidkörper bei gelöster Klemmschraube 16 ohne zu verkanten seitlich in die Ausnehmung 40 eingeführt werden kann. Ein anschließendes Anziehen der Klemmschraube 16 bewirkt, dass die Klemmpratze 13 mit ihrer ersten Flankenfläche 42 gegen den Schneidkörper 20 drückt und ihn in der Ausnehmung 40 fixiert.

Wie in Fig. 6a gezeigt, weist das Stechwerkzeug 1 einen erfindungsgemäßen Anschlag 30 in Form eines Anschlagbolzens auf. Der Anschlagbolzen 30 ist mittels eines Presssitzes in einer in der Grundfläche 41 ausgebildeten Sacklochbohrung 31 (vgl. Fig. 12), die sich parallel zur Längsachse 3 erstreckt, verdrehsicher axial festgelegt und ragt in die Ausnehmung 40 hinein. Wenn der Schneidkörper 20 seitlich in die in die Ausnehmung 40 eingesetzt ist, liegt eine in einer den Anschlagbolzen 30 übergreifenden Aussparung 21 des Schneidkörpers 20 ausgebildete Anlagefläche 22 (vgl. Fig. 8a bis 8d) am Anschlagbolzen 30 an, so dass der Schneidkörper 20 in der Ausnehmung 40 in einer Richtung quer zur Längsachse 3 lagegenau festgelegt ist. Trotz des in die Ausnehmung 40 hineinragenden Anschlagbolzens 30 kann die Ausnehmung 40 über ihre gesamte Länge in ihrer Erstreckungsrichtung zur Festklemmung des Schneidkörpers 20 durch die Spannpratze 13 genutzt werden.

Wie in Fig. 4a und 5 gezeigt, ist der Klemmteil 10a des Klemmhalters 10 so ausgebildet, dass eine Stirnseite 13a der die Klemmpratze 13 bildenden ersten Flanke 13 axial hinter einer Stirnseite 15a der zweiten Flanke 15 liegt. Mit anderen Worten ragt der in die Ausnehmung 40 eingesetzte Schneidkörper 20 axial über die Stirnseite 13a der Klemmpratze 13 hinaus. Der umfangsseitig schneidende

Schneidkörper 20 hält auf seiner Oberseite damit eine Spanfläche für die bei der Werkstückbearbeitung anfallenden Späne frei. Eine Behinderung des Spanablaufs durch die Klemmpratze 13 kann somit weitestgehend verhindert werden.

Wie in Fig. 5a gezeigt, hat ein axial hinter der Ausnehmung 40 liegender Längenabschnitt des Klemmteils 10a einen durch eine längere Hauptachse HA und eine kürzere Nebenachse NA definierten elliptischen Querschnitt. Der Schneidkörper 20 liegt gegenüber der Nebenachse NA entgegengesetzt zur Schnittkraftrichtung des Schneidkörpers 20 verdreht (vgl, Fig. 3, 6 und 7). Im Vergleich zu einem Klemmhalter bzw. Klemmteil mit rundem Querschnitt, dessen Durchmesser der Länge der Nebenachse NA des im Querschnitt elliptischen Klemmteils 10a entspricht, weist der Klemmteil 10a mit elliptischem Querschnitt im den Schneidkörper 10 abstützenden Bereich, in Fig. 11 unterhalb der zweiten Flankenfläche 43, aufgrund der Ellipsenform mehr Material zur Abstützung des Schneid körpers 20 auf. Dadurch wird die Stabilität des Klemmteils 10a erhöht. Durch die Verdrehung des Schneidkörpers 20 in eine zur Schnittkraftrichtung des Schneidkörpers 20 entgegengesetzte Richtung gegenüber der Nebenachse NA wird die Auflagefläche des Schneidkörpers 20 an der zweiten Flanke 15 vergrößert, was zu einer weiteren Erhöhung der Stabilität führt. Des Weiteren kann das auf den Schneidkörper 20 wirkende Drehmoment und somit seine Belastung verringert werden. Die Querschnitte des Verbindungsabschnitts 10b und des Schaftteils 10c sind im Sinne einer einfachen Fertigung im Wesentlichen rund.

Wie in den Schnittansichten in Fig. 7a und 7b gezeigt, weist das Stechwerkzeug 1 einen durch den Klemmhalter 10 hindurch zum Schneidkörper 20 hin geführten Kühl-/Schmiermittelzufuhrkanal 50 mit einer zu der Schneide am Schneidkörper 20 hin ausgerichteten Mündungsöffnung 51 auf. Der Kühl-/Schmiermittelzufuhrkanal 50 verläuft im Klemmteil 10a innerhalb der Klemmpratze 13. Die Fig. 8a bis 8d zeigen verschiedene umfangsseitig schneidende Schneidkörper 20 mit Aussparung 21 und Anlagefläche 22 zur Anlage am Anschlagbolzen 30 in der Ausnehmung 40 des Klemmteils 10a. Die Fig. 9a bis 9d zeigen Draufsichten des Klemmteils 10a mit eingesetzten Schneidkörpern 20 entsprechend der Fig. 8a bis 8d. In die Ausnehmung 40 des Klemmteils 10a des erfindungsgemäßen Stechwerkzeugs 1 sind Schneidkörper 20 mit unterschiedlichen Formen und Geometrien einsetzbar und mittels des erfindungsgemäßen Anschlags 30 in einer Richtung quer zur Längsachse 3 lagegenau positionierbar.

Selbstverständlich sind Abwandlungen von dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel möglich, ohne den durch die Ansprüche definierten Grundgedanken der Erfindung zu verlassen.

Claims

ANSPRÜCHE

1. Maschinenwerkzeug (1 ) mit: einem sich entlang einer Längsachse (3) erstreckenden Klemmhalter (10), und einem in einer Richtung quer zur Längsachse (3) in eine den Klemmhalter (10) durchdringende, werkzeugstirnseitig offene Ausnehmung (40) einsetzbaren

Schneidkörper (20), gekennzeichnet durch einen in der Ausnehmung (40) festgelegten Anschlag (30), gegen den der Schneidkörper (20) in der Richtung quer zur Längsachse (3) anliegt.

2. Maschinenwerkzeug (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (30) durch einen am Klemmhalter (10) befestigten, in die Ausnehmung (40) hineinragenden Anschlagbolzen gebildet ist.

3. Maschinenwerkzeug (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine gegen den Anschlag (30) anliegende Anlagefläche (22) am Schneidkörper (20) in einer den Anschlag (30) übergreifenden Aussparung (21 ) ausgebildet ist.

4. Maschinenwerkzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (40) den Schneidkörper (20) formschlüssig aufnimmt.

5. Maschinenwerkzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (40) einen sich in Richtung einer Werkzeugstirnseite verjüngenden Querschnitt hat.

6. Maschinenwerkzeug (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der Ausnehmung (40) durch eine ebene Grundfläche (41 ) und zwei ebene Flankenflächen (42, 43) definiert ist.

7. Maschinenwerkzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine den Schneidkörper (20) am Klemmhalter (10) festklemmende Klemmpratze (13).

8. Maschinenwerkzeug (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmpratze (13) aus einer die Ausnehmung (40) seitlich begrenzenden ersten Flanke gebildet ist.

9. Maschinenwerkzeug (1 ) nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch einen die Klemmpratze (13) vom Grund der Ausnehmung (40) trennenden Schlitz.

10. Maschinenwerkzeug (1 ) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmpratze (13) mittels einer Klemmschraube (16) gegen eine zweite Flanke (15) spannbar ist.

11. Maschinenwerkzeug (1 ) nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Stirnseite (13a) der die Klemmpratze (13) bildenden ersten Flanke axial hinter einer Stirnseite (15a) der zweiten Flanke (15) liegt.

12. Maschinenwerkzeug (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneidkörper (20) werkzeugstirnseitig über den Klemmhalter (10) hinausragt.

13. Maschinenwerkzeug (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmhalter (10) zumindest für einen axial hinter der Ausnehmung (40) liegenden Längenabschnitt einen durch eine längere Hauptachse (HA) und eine kürzere Nebenachse (NA) definierten elliptischen oder symmetrisch ovalen Querschnitt hat, und der Schneidkörper (20) parallel oder schief zur Nebenachse (NA) liegt.

14. Maschinenwerkzeug (1 ) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneidkörper (20) gegenüber der Nebenachse (NA) entgegengesetzt zur Schnittkraftrichtung verdreht liegt.

15. Maschinenwerkzeug (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen durch den Klemmhalter (10) hindurch zum Schneidkörper (20) hin geführten Kühl-/Schmiermittelzufuhrkanal (50) mit einer zu der oder den Schneiden am Schneidkörper (20) hin ausgerichteten Mündungsöffnung (51 ).