EP4673272A1

EP4673272A1 - Werkzeug zur spanabhebenden bearbeitung eines werkstücks

Info

Publication number: EP4673272A1
Application number: EP24709664.7A
Authority: EP
Inventors: Oliver MÜLLER; Jürgen Utz
Original assignee: Mapal Dr Kress SE and Co KG
Current assignee: Mapal Dr Kress SE and Co KG
Priority date: 2023-02-28
Filing date: 2024-02-27
Publication date: 2026-01-07
Also published as: WO2024180098A1; CN120916858A; DE102023104938A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug (1) zur spanabhebenden Bearbeitung eines Werkstücks, aufweisend • einen Werkzeugkörper (3) mit einer Mittelachse (5), • mindestens einen Schneidelementträger (7), der an einem Wirk-Ende (9) des Werkzeugkörpers (3) entlang einer Verlagerungsrichtung relativ zu der Mittelachse (5) derart verlagerbar angeordnet ist, dass ein Bearbeitungsdurchmesser des Werkzeugs (1) verändert wird, wenn der mindestens eine Schneidelementträger (7) entlang der Verlagerungsrichtung verlagert wird, wobei der Schneidelementträger (7) mindestens ein Schneidelement (11) zur Bearbeitung des Werkstücks aufweist, und • eine innerhalb des Werkzeugkörpers (3) angeordnete Verlagerungsvorrichtung (13), die ein entlang der Mittelachse (5) verlagerbares Antriebselement (15) und mindestens ein mit einem zugeordneten Schneidelementträger (7) des mindestens einen Schneidelementträgers (7) wirkverbundenes Verlagerungsglied (17) aufweist, wobei das mindestens eine Verlagerungsglied (17) in einer zu der Verlagerungsrichtung parallel orientierten Abragrichtung von dem Antriebselement (15) abragt und ein in Abragrichtung von dem Antriebselement (15) beabstandetes erstes Bewegungsübertragungselement (19) aufweist, wobei das erste Bewegungsübertragungselement (19) eingerichtet ist, um eine Verlagerung des Antriebselements (15) entlang der Mittelachse (5) in eine Verlagerung des dem Verlagerungsglied (17) zugeordneten Schneidelementträgers (7) entlang der Verlagerungsrichtung umzusetzen.

Description

BESCHREIBUNG

Werkzeug zur spanabhebenden Bearbeitung eines Werkstücks

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zur spanabhebenden Bearbeitung eines Werkstücks, insbesondere einer einen Innendurchmesser aufweisenden Innenmantelfläche eines Statorgehäuses eines Elektromotors.

Ein solches Werkzeug, auch als Aussteuerwerkzeug bezeichnet, weist einen Werkzeugkörper mit einer Mittelachse, mindestens einen Schneidelementträger, und eine innerhalb des Werkzeugkörpers angeordnete Verlagerungsvorrichtung auf.

Der Schneidelementträger ist an einem Wirk-Ende des Werkzeugkörpers entlang einer Verlagerungsrichtung relativ zu der Mittelachse derart verlagerbar angeordnet, dass ein Bearbeitungsdurchmesser des Werkzeugs verändert wird, wenn der mindestens eine Schneidelementträger entlang der Verlagerungsrichtung verlagert wird. Ferner weist der Schneidelementträger mindestens ein Schneidelement zur Bearbeitung des Werkstücks auf.

Die Verlagerungsvorrichtung weist ein entlang der Mittelachse verlagerbares Antriebselement auf. Das Antriebselement ist mit dem mindestens einen Schneidelementträger wirkverbunden und weist ein erstes Bewegungsübertragungselement auf. Das erste Bewegungsübertragungselement ist eingerichtet, um eine Verlagerung des Antriebselements entlang der Mittelachse in eine Verlagerung des zugeordneten Schneidelementträgers entlang der Verlagerungsrichtung umzusetzen.

Das Antriebselement weist üblicherweise im Bereich des Wirk-Endes vier die Mittelachse umgreifende, flächige Mantelseiten auf. Das Antriebselement kann in diesem Bereich quader- oder würfelförmig ausgebildet sein. Auf den Mantelseiten sind erste Bewegungsübertragungselemente, meistens als Zahnflächenelemente ausgebildet, angeordnet. Die ersten Bewegungsübertragungselemente sind üblicherweise einstückig mit dem Antriebselement ausgebildet. Bis zu vier jeweils zugeordnete Schneidelementträger weisen demgegenüber zweite Bewegungsübertragungselemente auf. Die ersten Bewegungsübertragungselemente sind mit je einem zugeordneten zweiten Bewegungsübertragungselement wirkverbunden und eingerichtet, um die Verlagerung des Antriebselements entlang der Mittelachse gemeinsam mit dem zweiten Bewegungsübertragungselement in die Verlagerung der zugeordneten Schneidelementträger entlang der Verlagerungsrichtung umzusetzen.

Auf diese Weise können bis zu vier Schneidelementträger simultan, insbesondere zeitgleich, entlang der Verlagerungsrichtung verlagert werden.

Die Verlagerung der Schneidelementträger führt zu einer Vergrößerung oder Verkleinerung eines Flugkreisdurchmessers der auf den Schneidelementträgem angeordneten Schneidelemente.

Aufgrund der Ausgestaltung des Werkzeugs sind jeweils die Mantelseite mit dem zugeordneten ersten Bewegungsübertragungselement, insbesondere dem zugeordneten Zahnflächenelement, des Antriebselements und die Verlagerungsrichtung des dem ersten Bewegungsübertragungselements zugeordneten Schneidelementträgers nicht im selben Kreissektor angeordnet, sondern um 90 ° um die Mittelachse versetzt.

Dies liegt daran, dass die Verlagerungsrichtung und das die Verlagerung bewirkende Zahnflächenelement parallel angeordnet sein müssen, da die Verlagerung in einer zur Ebene des Zahnflächenelements parallelen Ebene stattfindet.

Aufgrund des notwendigen Versatzes um 90 ° und einer maximalen Gradzahl eines Vollkreises von 360 °, können demnach bei einer solchen Ausgestaltung höchstens vier Schneidelementträger vorgesehen und verlagert werden.

Gerade bei dünnwandigen Bauteilen, insbesondere bei Statorgehäusen, hat sich eine Bearbeitung mit vier Schneidelementträgem hinsichtlich der Oberflächenqualität, der Maßgenauigkeit, sowie der Form- und Lagetoleranzen als nicht zufriedenstellend erwiesen.

Ferner erweist es sich als material- und kostenaufwändig, die Zahnflächenelemente auszutauschen, wenn eine vorbestimmte Verschleißgrenze überschritten ist. Da die Zahnflächenelemente üblicherweise einstückig mit dem Antriebselement ausgebildet sind, muss zum Austausch der Zahnflächenelemente das komplette Werkzeug zerlegt werden. Insbesondere muss das gesamte Antriebselement ausgetauscht werden, auch wenn beispielsweise nur ein Zahnflächenelement der vier Zahnflächenelemente verschlissen ist. Aufgrund des Winkelversatzes zwischen der jeweiligen Mantelseite und der Verlagerungsrichtung des der Mantelseite zugeordneten Schneidelementträgers muss sich der Schneidelementträger bauraum- und materialintensiv zu dem zugeordnete Zahnflächenelement hin erstrecken, um eine Verlagerung der Schneidelementträgers in die Verlagerungsrichtung umzusetzen. Dadurch werden nachteilig die rotierenden Massen des Werkzeugs erhöht, wodurch eine maximale Bearbeitungsdrehzahl begrenzt wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Werkzeug zur spanabhebenden Bearbeitung eines Werkstücks zu schaffen, wobei die genannten Nachteile reduziert sind, vorzugsweise nicht auftreten.

Die Aufgabe wird gelöst, indem die vorliegende technische Lehre bereitgestellt wird, insbesondere die Lehre der unabhängigen Ansprüche sowie der in den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung offenbarten bevorzugten Ausfuhrungsformen.

Die Aufgabe wird insbesondere gelöst, indem ein Werkzeug zur spanabhebenden Bearbeitung eines Werkstücks, insbesondere einer einen Innendurchmesser aufweisenden Innenmantelfläche eines Statorgehäuses eines Elektromotors, geschaffen wird. Das Werkzeug weist einen - insbesondere bereichsweise zylindrischen - Werkzeugkörper mit einer Mittelachse auf. Insbesondere erstreckt sich der Werkzeugkörper entlang der Mittelachse. Das Werkzeug weist ferner mindestens einen Schneidelementträger auf, der an einem Wirk-Ende des Werkzeugkörpers entlang einer Verlagerungsrichtung relativ zu der Mittelachse, insbesondere zu der Mittelachse hin oder von der Mittelachse weg, derart verlagerbar angeordnet ist, dass ein Bearbeitungsdurchmesser des Werkzeugs verändert wird, wenn der mindestens eine Schneidelementträger entlang der Verlagerungsrichtung verlagert wird. Der Schneidelementträger weist mindestens ein Schneidelement zur Bearbeitung des Werkstücks auf. Das Werkzeug weist ferner eine innerhalb des Werkzeugkörpers angeordnete Verlagerungsvorrichtung auf. Die Verlagerungsvorrichtung weist ein entlang der Mittelachse verlagerbares Antriebselement und mindestens ein Verlagerungsglied auf, das mit einem dem Verlagerungsglied jeweils zugeordneten Schneidelementträger des mindestens einen Schneidelementträgers wirkverbunden ist. Das mindestens eine Verlagerungsglied ragt in einer zu der Verlagerungsrichtung parallel orientierten Abragrichtung von dem Antriebselement ab. Das mindestens eine Verlagerungsglied weist jeweils ein in Abragrichtung von dem Antriebselement beabstandetes - dem jeweiligen Verlagerungsglied zugeordnetes - erstes Bewegungsübertragungselement auf. Das erste Bewegungsübertragungselement ist eingerichtet, um eine Verlagerung des Antriebselements entlang der Mittelachse in eine Verlagerung desjenigen Schneidelementträgers entlang der Verlagerungsrichtung umzusetzen, der dem Verlagerungsglied zugeordnet ist, das seinerseits dem jeweiligen ersten Bewegungselement zugeordnet ist.

Aufgrund der Beabstandung des ersten Bewegungsübertragungselements von dem Antriebselement, insbesondere dessen Verlegung von der Mittelachse weg ist es vorteilhaft möglich, mehr als vier Schneidelementträger vorzusehen und zur Veränderung des Bearbeitungsdurchmessers zu verlagern, insbesondere simultan, insbesondere zeitgleich zu verlagern.

Insbesondere sind vorteilhaft das erste Bewegungsübertragungselement und die Verlagerungsrichtung des dem ersten Bewegungsübertragungselement zugeordneten Schneidelementträgers, insbesondere der Schneidelementträger selbst, im selben Kreissektor angeordnet. Vorteilhaft wird konstruktiv eine Beabstandung in Flugkreis-Umfangsrichtung um einen Winkelbetrag von 90 ° um die Mittelachse vermieden. Der Schneidelementträger muss sich nicht mehr bauraum- und materialintensiv zu dem zugeordneten Zahnflächenelement hin erstrecken, sondern vielmehr ist das erste Bewegungsübertragungselement durch das abragende und vergleichsweise bauraumsparende Verlagerungsglied in Richtung des Schneidelementträgers verlegt.

Vorteilhaft kann das erste Bewegungsübertragungselement, wenn dessen vorbestimmte Verschleißgrenze überschritten ist, unabhängig von dem Antriebselement ausgetauscht werden. So ist es möglich, nur solche ersten Bewegungsübertragungselemente auszutauschen, bei denen die vorbestimmte Verschleißgrenze tatsächlich überschritten ist. Die optional anderen ersten Bewegungsübertragungselemente, bei denen die Verschleißgrenze nicht, insbesondere noch nicht überschritten ist, können weiterverwendet werden. Vorteilhaft kann so auf einen Austausch des gesamten Antriebselements verzichtet werden. Der Wartungsaufwand und die Wartungskosten sind somit reduziert.

Durch die konstruktive Verlegung des ersten Bewegungsübertragungselements werden die rotierenden Massen des Werkzeugs verringert, wodurch eine maximale Bearbeitungsdrehzahl vorteilhaft erhöht werden kann.

Dass das Verlagerungsglied in einer zu der Verlagerungsrichtung parallel orientierten Abragrichtung von dem Antriebselement abragt, bedeutet im Kontext der vorliegenden Lehre insbesondere, dass zumindest ein gedachter Punkt auf dem Verlagerungsglied auf einem ersten gedachten Kreis um die Mittelachse liegt, der einen größeren Durchmesser aufweist als ein zweiter gedachter Kreis um die Mittelachse, auf dem ein gedachter Punkt auf dem Antriebselement liegt, der von allen möglichen gedachten Punkten des Antriebselements entlang einer radialen Richtung den größten Abstand zur Mittelachse aufweist.

Insbesondere erstreckt sich, ausgehend von der Mittelachse in einer radialen Richtung, das Antriebselement bis zu einem radial äußersten Punkt des Antriebselements. Insbesondere beginnt eine Erstreckung des Verlagerungsglieds in radialer Richtung an einem radial innersten Punkt des Verlagerungsglieds, der insbesondere näher an der Mittelachse liegt, als der radial äußerste Punkt des Antriebselements. Insbesondere erstreckt sich das Verlagerungsglied bis zu einem radial äußersten Punkt des Verlagerungsglieds, der weiter von der Mittelachse beabstandet ist, als der radial äußerste Punkt des Antriebselements.

Insbesondere weist der Werkzeugkörper ein dem Wirk-Ende gegenüberliegendes Einspann-Ende auf.

Unter einem Wirk-Ende wird insbesondere ein bestimmungsgemäß einem zu bearbeitenden Werkstück zugewandtes Ende des Werkzeugkörpers verstanden. Unter einem Einspann-Ende wird insbesondere ein bestimmungsgemäß dem zu bearbeitenden Werkstück abgewandtes Ende des Werkzeugs verstanden, welches entlang der Mittelachse dem Wirk-Ende gegenüberliegt. Das Einspann-Ende ist in einer Ausgestaltung eingerichtet, um mit einer Bearbeitungsmaschine, beispielsweise einem Bearbeitungszentrum, insbesondere einer Maschinenspindel oder einem Adapter oder dergleichen verbunden zu werden. Insbesondere weist das Einspann-Ende eine Einspann-Schnittstelle auf. Insbesondere ist die Einspann-Schnittstelle eingerichtet, um das Werkzeug mit der Bearbeitungsmaschine oder dergleichen zu verbinden, insbesondere um von einem Arbeitskopf oder einer Spindel der Bearbeitungsmaschine eingespannt zu werden.

Insbesondere ist die Einspann-Schnittstelle ausgewählt aus einer Gruppe, bestehend aus: Einem KSK-Spannfutter und einer Flanschaufhahme, insbesondere Modulaufhahme, insbesondere Modulflansch.

Insbesondere weist die Flanschaufhahme eine Mehrzahl von Befestigungsbohrungen und ein Zentrierelement auf. Insbesondere weist das Antriebselement im Bereich des Einspann-Endes einen Koppelbereich auf, der eingerichtet ist, um mit der Bearbeitungsmaschine zur Verlagerung des Antriebselements entlang der Mittelachse zusammenzuwirken.

In einer Ausgestaltung weist der Schneidelementträger genau ein Schneidelement zur Bearbeitung des Werkstücks auf.

In einer Ausgestaltung weist das Verlagerungsglied genau ein erstes Bewegungsübertragungselement auf.

In einer Ausfuhrungsform ist der Schneidelementträger insbesondere ausgebildet und eingerichtet, um als das Schneidelement eine Wendeschneidplatte zur Bearbeitung eines Werkstücks zu halten.

Eine Axialrichtung bezeichnet hier und im Folgenden eine Richtung entlang der Mittelachse. Eine radiale Richtung steht senkrecht auf der Axialrichtung und damit auf der Mittelachse; eine Umfangsrichtung umgreift die Mittelachse und damit die Axialrichtung konzentrisch.

Insbesondere wird das Werkzeug zur Bearbeitung des Innendurchmessers in Axialrichtung mit einer bestimmten Vorschubgeschwindigkeit verlagert. Mittels der verlagerbaren Schneidelementträger wird insbesondere eine Zustellung, insbesondere ein Innendurchmesser des zu bearbeitenden Werkstücks eingestellt. Insbesondere rotiert das Werkzeug zur Bearbeitung des Werkstücks um die Mittelachse. Alternativ ist es insbesondere auch möglich, dass das Werkstück um die Mittelachse rotiert, wobei in diesem Fall das Werkzeug stillsteht. Es ist auch denkbar, dass sich das Werkzeug und das Werkstück - insbesondere in einem entgegengesetzten Drehsinn - drehen.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Verlagerungsrichtung quer oder windschief, insbesondere senkrecht zu der Mittelachse ausgerichtet ist. Insbesondere können durch diese Anordnung Bearbeitungskräfte, insbesondere in radialer Richtung, besonders gut in das Werkzeug eingeleitet und abgestützt werden. Ferner ist eine besonders genaue Verlagerung des mindestens einen Schneidelementträgers möglich.

Da die Abragrichtung parallel zur Verlagerungsrichtung orientiert ist, ist insbesondere auch die Abragrichtung quer oder windschief, insbesondere senkrecht zu der Mittelachse ausgerichtet. Insbesondere sind die Verlagerungsrichtung und die Abragrichtung - also beide Richtungen - quer oder windschief, insbesondere senkrecht zu der Mittelachse ausgerichtet. In einer Ausgestaltung ist die Verlagerungsrichtung insbesondere derart windschief ausgerichtet, dass die Verlagerungsrichtung parallel zu einer senkrecht zur Mittelachse orientierten Richtung orientiert ist.

In einer Ausgestaltung ist die Abragrichtung insbesondere derart windschief ausgerichtet, dass die Verlagerungsrichtung parallel zu einer senkrecht zur Mittelachse orientierten Richtung orientiert ist.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der mindestens eine Schneidelementträger - jeweils - ein zweites Bewegungsübertragungselement aufweist. Das erste Bewegungsübertragungselement des zugeordneten Verlagerungsglieds ist mit dem zweiten Bewegungsübertragungselement wirkverbunden und eingerichtet, um die Verlagerung des Antriebselements entlang der Mittelachse gemeinsam mit dem zweiten Bewegungsübertragungselement in die Verlagerung des Schneidelementträgers entlang der Verlagerungsrichtung umzusetzen.

Insbesondere ist das erste Bewegungsübertragungselement einstückig mit dem Verlagerungsglied oder mehrstückig zu dem Verlagerungsglied ausgebildet.

Insbesondere ist das zweite Bewegungsübertragungselement mehrstückig zu dem Schneidelementträger ausgebildet, insbesondere lösbar an dem Schneidelementträger befestigt.

Vorteilhaft kann das zweite Bewegungsübertragungselement, wenn dessen vorbestimmte Verschleißgrenze überschritten ist, unabhängig von dem zugeordneten Schneidelementträger ausgetauscht werden. So ist es möglich, nur solche zweiten Bewegungsübertragungselemente auszutauschen, bei denen die vorbestimmte Verschleißgrenze tatsächlich überschritten ist. Die optional anderen zweiten Bewegungsübertragungselemente, bei denen die Verschleißgrenze nicht, insbesondere noch nicht überschritten ist, können weiterverwendet werden. Der Wartungsaufwand und die Wartungskosten sind somit reduziert.

In einer Ausgestaltung weist der Schneidelementträger genau ein zweites Bewegungsübertragungselement auf.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das erste Bewegungsübertragungselement ein erstes Zahnflächenelement aufweist oder als ein erstes Zahnflächenelement ausgebildet ist. Das zweite Bewegungsübertragungselement weist ein zweites Zahnflächenelement auf oder ist als ein zweites Zahnflächenelement ausgebildet. Das erste Zahnflächenelement und das zweite Zahnflächenelement wirken zusammen, um die Verlagerung des Antriebselements entlang der Mittelachse in die Verlagerung des zugeordneten Schneidelementträgers entlang der Verlagerungsrichtung umzusetzen.

Insbesondere ist das erste Zahnflächenelement einstückig mit dem ersten Bewegungsübertragungselement oder mehrstückig zu dem ersten Bewegungsübertragungselement ausgebildet.

Insbesondere ist das zweite Zahnflächenelement einstückig mit dem zweiten Bewegungsübertragungselement oder mehrstückig zu dem zweiten Bewegungsübertragungselement ausgebildet.

In einer Ausgestaltung weist das erste Bewegungsübertragungselement genau ein erstes Zahnflächenelement auf.

In einer Ausgestaltung weist das zweite Bewegungsübertragungselement genau ein zweites Zahnflächenelement auf.

In einer Ausgestaltung weist das erste Bewegungsübertragungselement genau ein erstes Zahnflächenelement auf und das zweite Bewegungsübertragungselement weist genau ein zweites Zahnflächenelement auf.

Durch die mehrstückige Ausführung eines Zahnflächenelements, ausgewählt aus dem ersten und dem zweiten Zahnflächenelement, mit dem zugeordneten Bewegungsübertragungselement, kann das Zahnflächenelement vorteilhaft bei Überschreitung einer vorbestimmten Veschleißgrenze einzeln ausgetauscht werden. Somit ist der Wartungsaufwand, insbesondere die Kosten für die Ersatzteile, weiter reduziert. Insbesondere kann auf das Auswechseln eines zugeordneten Verlagerungsglieds verzichtet werden.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass mindestens eine Zahnfläche eines Zahnflächenelements, ausgewählt aus dem ersten Zahnflächenelement und dem zweiten Zahnflächenelement, parallel zu der Verlagerungsrichtung orientiert ist. Dies bedeutet insbesondere, dass ein Normalenvektor der Zahnfläche senkrecht zu der Verlagerungsrichtung orientiert ist. Vorteilhaft wird durch diese Orientierung die Krafteinleitung in das Werkzeug weiter optimiert. Außerdem ist das Werkzeug zugleich vergleichsweise leicht und kompakt ausgebildet. Insbesondere ist mindestens eine Zahnfläche eines Zahnflächenelements, ausgewählt aus dem ersten Zahnflächenelement und dem zweiten Zahnflächenelement quer oder windschief, insbesondere senkrecht zu der Mittelachse ausgerichtet. Insbesondere ist der Normalenvektor der Zahnfläche senkrecht zu der Mittelachse ausgerichtet. Insbesondere ist der Normalenvektor der Zahnfläche sowohl senkrecht zu der Mittelachse als auch senkrecht zu der Verlagerungsrichtung ausgerichtet.

Besonders bevorzugt sind - beide - Zahnflächen des ersten Zahnflächenelements und des zweiten Zahnflächenelements parallel zu der Verlagerungsrichtung orientiert.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Antriebselement ein Zug- Druck-Element aufweist oder als ein Zug-Druck-Element ausgebildet ist. Insbesondere ist es mit dem Zug-Druck-Element vorteilhaft möglich, den Bearbeitungsdurchmesser des Werkzeugs zu vergrößern und zu verkleinern, insbesondere einen Schneidenflugkreisdurchmesser zu vergrößern und zu verkleinern.

Insbesondere weist das Zug-Druck-Element eine - sich insbesondere entlang der Mittelachse erstreckendee - Zug-Druck-Stange auf oder ist als Zug-Druck-Stange ausgebildet.

Insbesondere weist das Zug-Druck-Element im Bereich des Einspann-Endes den Koppelbereich auf.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Antriebselement mindestens eine an einer insbesondere dem Wirk-Ende zugeordneten Stirnseite des Antriebselements angeordnete Befestigungsausnehmung aufweist. Das mindestens eine Verlagerungsglied ist - insbesondere bereichsweise, insbesondere mit einem Einsatzbereich - formschlüssig in die - zugeordnete - mindestens eine Befestigungsausnehmung eingesetzt. Vorteilhaft ist es auf diese Weise möglich, das Verlagerungsglied einzeln und unabhängig von dem Antriebselement auszutauschen, beispielsweise bei einem Defekt, oder wenn das Verlagerungsglied eine vorbestimmte Verschleißgrenze überschreitet.

Die Befestigungsausnehmung weist insbesondere eine Nut oder einen Durchbruch auf, oder ist als eine Nut oder ein Durchbruch ausgebildet.

Das mindestens eine Verlagerungsglied ist insbesondere stimseitig oder von einer stimseitig gegenüberliegenden Seite in die zugeordnete Befestigungsausnehmung eingesetzt. Insbesondere ist das mindestens eine Verlagerungsglied in die zugeordnete Befestigungsausnehmung eingehakt, insbesondere radial eingehakt, insbesondere radial formschlüssig eingehakt.

Alternativ oder zusätzlich ist das mindestens eine Verlagerungsglied an dem Antriebselement befestigt, insbesondere eingepresst, verschraubt und/oder verstiftet.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Werkzeugkörper einen sich von dem Einspann-Ende des Werkzeugkörpers entlang der Mittelachse in Richtung des Wirk- Endes erstreckenden Antriebselementaufiiahmeraum und daran anschließend im Bereich des Wirk-Endes einen Verlagerungsgliedaufhahmeraum aufweist. Der Werkzeugkörper weist im Bereich des Antriebselementaufhahmeraums einen ersten Durchmesser auf. Der Werkzeugkörper weist im Bereich des Verlagerungsgliedaufhahmeraums einen von dem ersten Durchmesser verschiedenen zweiten Durchmesser auf. Der zweite Durchmesser ist größer als der erste Durchmesser. Durch die unterschiedlichen Durchmesser werden vorteilhaft die rotierenden Massen des Werkzeugs reduziert.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Werkzeug mindestens zwei Schneidelementträger aufweist. Die mindestens zwei Schneidelementträger sind entlang der die Mittelachse umgreifenden Umfangsrichtung, insbesondere voneinander beabstandet, angeordnet. Vorteilhaft wird auf diese Weise eine in radialer Richtung der Mittelachse eingeleitete resultierende Bearbeitungskraft reduziert.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Werkzeug wenigstens vier bis höchstens acht, vorzugsweise wenigstens fünf bis höchstens sieben, vorzugsweise genau sechs Schneidelementträger aufweist. Bei dieser Anzahl an Schneidelementträgem verwirklichen sich in besonderer Weise die bereits zuvor erläuterten Vorteile.

In einer Ausfuhrungsform ist vorgesehen, dass das Werkzeug sechs Verlagerungsglieder und ein Antriebselement aufweist.

In einer Ausfuhrungsform ist vorgesehen, dass das Werkzeug genau ein Antriebselement aufweist.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Schneidelementträger einen Schneidelementklemmhalter aufweist. Der Schneidelementklemmhalter ist abnehmbar, insbesondere austauschbar an dem Schneidelementträger befestigt. Der Schneidelementklemmhalter ist eingerichtet, um ein Schneidelement, insbesondere eine Wendeschneidplatte, zu befestigen, insbesondere zu klemmen.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Ausfuhrungsbeispiels eines Werkzeugs zur spanabhebenden Bearbeitung,

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Verlagerungsvorrichtung des Werkzeugs aus Figur 1,

Fig. 3 eine schematische, vergrößerte Darstellung eines einzelnen Verlagerungsglieds der Verlagerungsvorrichtung aus Figur 2,

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Stimansicht des Antriebselements und der Verlagerungsglieder der Verlagerungsvorrichtung aus Figur 2,

Fig. 5 eine schematische Darstellung des Antriebselementaufhahmeraums und des Verlagerungsgliedaufhahmeraums des Werkzeugs aus Figur 1.

Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausfuhrungsbeispiels eines Werkzeugs 1 zur spanabhebenden Bearbeitung eines Werkstücks, insbesondere einer einen Innendurchmesser aufweisenden Innenmantelfläche eines Statorgehäuses eines Elektromotors.

Das Werkzeug 1 weist einen bevorzugt bereichsweise zylindrischen Werkzeugkörper 3 mit einer Mittelachse 5 auf. Bevorzugt erstreckt sich der Werkzeugkörper 3 entlang der Mittelachse 5.

Das Werkzeug 1 weist ferner mindestens einen - hier sechs - Schneidelementträger 7 auf. Zur einfacheren Darstellung wird beispielhaft ein Schneidelementträger 7 - als erster Schneidelementträger 7.1 - der sechs Schneidelementträger 7 zur Erläuterung herangezogen, wobei sich die nachfolgende Beschreibung selbstverständlich auch auf die anderen Schneidelementträger 7 des mindestens einen Schneidelementträgers 7 bezieht.

Der Schneidelementträger 7 ist an einem Wirk-Ende 9 des Werkzeugkörpers 3 entlang einer durch einen ersten Pfeil A dargestellten Verlagerungsrichtung relativ zu der Mittelachse 5, bevorzugt zu der Mittelachse 5 hin oder von der Mittelachse 5 weg, derart verlagerbar angeordnet, dass ein Bearbeitungsdurchmesser - hier schematisch dargestellt durch einen strichlierten Flugkreis D - des Werkzeugs 1 verändert wird, wenn der mindestens eine Schneidelementträger 7 entlang der Verlagerungsrichtung (Pfeil A) verlagert wird.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Verlagerungsrichtung (Pfeil A) quer oder windschief, besonders bevorzugt senkrecht zu der Mittelachse 5, das heißt in radialer Richtung, ausgerichtet ist.

Der Schneidelementträger 7 weist mindestens ein Schneidelement 11 - hier eine Wendeschneidplatte - zur Bearbeitung des Werkstücks auf.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Schneidelementträger 7 einen Schneidelementklemmhalter 8 aufweist. Der Schneidelementklemmhalter 8 ist abnehmbar, insbesondere austauschbar an dem Schneidelementträger 7 befestigt. Der Schneidelementklemmhalter 8 ist eingerichtet, um das Schneidelement 11, insbesondere die Wendeschneidplatte, zu befestigen, insbesondere zu klemmen.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass die sechs Schneidelementträger 7 entlang einer die Mittelachse 5 umgreifenden - insbesondere durch den Flugkreis D dargestellten - Umfangsrichtung, bevorzugt - in einer selben, senkrecht zur Mittelachse orientierten Ebene - voneinander beabstandet angeordnet sind.

In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Werkzeug 1 wenigstens vier bis höchstens zwölf, vorzugsweise wenigstens fünf bis höchstens zehn, vorzugsweise höchstens acht, vorzugsweise genau sechs Schneidelementträger 7 aufweist.

Das Werkzeug 1 weist ferner eine innerhalb des Werkzeugkörpers 3 angeordnete und hier dem Betrachter verborgene Verlagerungsvorrichtung 13 auf.

Die Verlagerungsvorrichtung 13 ist in Figur 2 dargestellt.

Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung der Verlagerungsvorrichtung 13 des Werkzeugs 1 aus Figur 1.

Dabei sind gleiche und funktionsgleiche Elemente in allen Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insoweit jeweils auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird. Der Werkzeugkörper 3 ist hier nicht dargestellt. Die Orientierung der Verlagerungs Vorrichtung 13 in Figur 2 entspricht derselben Orientierung wie innerhalb des Werkzeugkörpers 3 in Figur 1.

Die Verlagerungsvorrichtung 13 weist ein entlang der Mittelachse 5 verlagerbares, bevorzugt als Zug-Druck-Stange ausgebildetes Antriebselement 15 und ein mit dem Schneidelementträger 7 wirkverbundenes Verlagerungsglied 17 auf. Insbesondere ist jedem Schneidelementträger 7 jeweils ein Verlagerungsglied 17 zugeordnet, das mit dem zugeordneten Schneidelementträger 7 wirkverbunden ist. Wie zuvor bereits zu den Schneidelementträgem 7 ausgeführt, wird die Funktionsweise des Werkzeugs 1 im Folgenden auch nur mit Blick auf ein Verlagerungsglied 7, nämlich mit Blick auf das mit dem ersten Schneidelementträger 7.1 wirkverbundene Verlagerungsglied 17, erläutert. Das Verlagerungsglied 17 ragt in einer zu der Verlagerungsrichtung (Pfeil A) parallel orientierten und durch einen zweiten Pfeil B dargestellten Abragrichtung von dem Antriebselement 15 ab.

Das Verlagerungsglied 17 weist ein in Abragrichtung (Pfeil B) von dem Antriebselement 15 beabstandetes, dem Betrachter verborgenes erstes Bewegungsübertragungselement 19 auf. Das erste Bewegungsübertragungselement 19 ist eingerichtet, um eine Verlagerung des Antriebselements 15 entlang der Mittelachse 5 in eine Verlagerung des zugeordneten Schneidelementträgers 7 entlang der Verlagerungsrichtung (Pfeil A) umzusetzen.

In einer besonders bevorzugten Ausfuhrungsform ist vorgesehen, dass das Werkzeug 1 genau ein Antriebselement 15 aufweist.

Eine Stimansicht des Antriebselements 15 und der Verlagerungsglieder 17 ist in einer Blickrichtung entlang eines dritten Pfeils C in Figur 4 dargestellt.

Figur 3 zeigt eine schematische, vergrößerte Darstellung eines einzelnen Verlagerungsglieds 17 der Verlagerungsvorrichtung 13 aus Figur 2

Das hier gezeigte Verlagerungsglied 17 ist dem beispielhaft ausgewählten ersten Schneidelementträger 7.1 aus Figur 1 zugeordnet, wurde jedoch in der Darstellung verdreht, insbesondere um die Hochachse nach links gedreht.

Zu erkennen ist ebenfalls das erste Bewegungsübertragungselement 19 des Verlagerungsglieds 17.

Ferner weist der Schneidelementträger 7 ein zweites Bewegungsübertragungselement 21 auf. Das erste Bewegungsübertragungselement 19 ist mit dem zweiten Bewegungsübertragungselement 21 wirkverbunden und eingerichtet, um die Verlagerung des hier nicht dargestellten Antriebselements 15 entlang der hier nicht dargestellten Mittelachse 5 - vgl. ein Kreuz E in Figur 4 - gemeinsam mit dem zweiten Bewegungsübertragungselement 21 in die Verlagerung des Schneidelementträgers 7 entlang der Verlagerungsrichtung (Pfeil A) umzusetzen.

Das erste Bewegungsübertragungselement 19 weist hier ein erstes Zahnflächenelement 23 (vgl. Figur 4) auf. Das zweite Bewegungsübertragungselement 21 weist ein zweites Zahnflächenelement 25 auf. Das erste Zahnflächenelement 23 und das zweite Zahnflächenelement 25 wirken zusammen, um die Verlagerung des Antriebselements 15 entlang der Mittelachse 5 in die Verlagerung des Schneidelementträgers 7 entlang der Verlagerungsrichtung (Pfeil A) umzusetzen. Insbesondere kämmen das erste Zahnflächenelement 23 und das zweite Zahnflächenelement 25 miteinander.

Mindestens eine Zahnfläche 28 eines Zahnflächenelements, ausgewählt aus dem ersten Zahnflächenelement 23 und dem zweiten Zahnflächenelement 25, ist parallel zu der Verlagerungsrichtung (Pfeil A) orientiert.

Besonders bevorzugt sind - beide - Zahnflächen des ersten Zahnflächenelements 23 und des zweiten Zahnflächenelements 25 parallel zu der Verlagerungsrichtung orientiert.

Figur 4 zeigt eine schematische Darstellung der Stimansicht des Antriebselements 15 und der Verlagerungsglieder 17 der Verlagerungsvorrichtung 13 aus Figur 2.

Die Stimansicht entspricht einer Blickrichtung entlang des dritten Pfeils C in Figur 2. Die Mittelachse 5 ist durch das Kreuz E dargestellt.

Zu erkennen sind das Antriebselement 15, sechs Verlagerungsglieder 17 - von denen zur besseren Übersichtlichkeit nur zwei mit einem Bezugszeichen versehen sind - und sechs erste Bewegungsübertragungselemente 19 - von denen zur besseren Übersichtlichkeit ebenfalls nur zwei mit einem Bezugszeichen versehen sind - in Form von sechs ersten Zahnflächenelementen 23.

Besonders gut zu erkennen ist, wie das Verlagerungsglied 17 in der zu der Verlagerungsrichtung (Pfeil A) parallel orientierten Abragrichtung (Pfeil B) von dem Antriebselement 15 abragt. Das Antriebselement 15 weist hier sechs an einer bevorzugt dem Wirk-Ende 9 zugeordneten Stirnseite 27 des Antriebselements 15 angeordnete Befestigungsausnehmungen 29 - von denen zur besseren Übersichtlichkeit nur eine mit einem Bezugszeichen versehen ist - auf. Die Verlagerungsglieder 17 sind jeweils formschlüssig in eine der Befestigungsausnehmungen 29 eingesetzt.

Bevorzugt weist das erste Bewegungsübertragungselement 19 an zumindest einem gedachten Punkt - hier einem gedachten äußersten Punkt F‘ - einen ersten gedachten Kreis F mit einem Kreisdurchmesser um die Mittelachse auf, der größer ist, als ein Kreisdurchmesser eines zweiten gedachten Kreises G eines gedachten Punkts G‘, der auf dem Antriebselement 15 liegt, der von allen möglichen gedachten Punkten des Antriebselements 15 entlang einer durch den strichlierten Pfeil J dargestellten radialen Richtung den größten Abstand zur Mittelachse 5 aufweist.

Bevorzugt weist das erste Bewegungsübertragungselement 19 an einer überwiegenden Anzahl an gedachten Punkten, beispielsweise an einem gedachten Punkt H‘, bevorzugt in einem durch eine Bemaßungslinie K dargestellten überwiegenden Bereich einer in der radialen Richtung (Pfeil J) orientierten, in die Bildebene hineinreichende Fläche L, mehrere gedachte Kreise mit jeweils einem Kreisdurchmesser auf- beispielhaft bereichsweise dargestellt durch einen dritten gedachten Kreis H -, die größer sind, als der Kreisdurchmesser des zweiten gedachten Kreises G des Punkts G‘, der auf dem Antriebselement 15 liegt, der von allen möglichen gedachten Punkten des Antriebselements 15 entlang der radialen Richtung den größten Abstand zur Mittelachse 5 aufweist.

Figur 5 zeigt eine schematische Darstellung des Werkzeugs 1 aus Figur 1 mit einem Antriebselementaufnahmeraum 31 und einem Veriagerungsgliedaufnahmeraum 33.

Der Werkzeugkörper 3 weist den sich von einem Einspann-Ende 35 des Werkzeugkörpers 3 entlang der Mittelachse 5 in Richtung des Wirk-Endes 9 erstreckenden Antriebselementaufnahmeraum 31 und daran anschließend im Bereich des Wirk-Endes 9 den Veriagerungsgliedaufnahmeraum 33 auf.

Der Werkzeugkörper 3 weist im Bereich des Antriebselementaufhahmeraums 31 einen ersten Durchmesser W1 auf. Der Werkzeugkörper 3 weist im Bereich des Verlagerungsgliedaufnahmeraums 33 einen von dem ersten Durchmesser W1 verschiedenen zweiten Durchmesser W2 auf.

Der zweite Durchmesser W2 ist größer als der erste Durchmesser Wl.

Das hier innerhalb des Antriebselementaufhahmeraums 31 angeordnete, dem Betrachter verborgene und insbesondere als Zug-Druck-Element ausgebildete Antriebselement 15 weist im Bereich des Einspann-Endes 35 einen Koppelbereich 37 auf. Der Koppelbereich 37 ist eingerichtet, um von einer Bearbeitungsmaschine verlagert zu werden, insbesondere um relativ zu dem Werkzeugkörper verlagert zu werden.

Bevorzugt ist das Einspann-Ende 35 entlang der Mittelachse 5 gegenüberliegend zu dem Wirk- Ende 9 angeordnet.

Bevorzugt ist das Einspann-Ende 35 eingerichtet, um das Werkzeug 1 mit der Bearbeitungsmaschine zu verbinden, insbesondere um in einem Arbeitskopf oder einer Spindel der Bearbeitungsmaschine eingespannt zu werden.

Bevorzugt weist das Einspann-Ende 35 eine Einspann-Schnittstelle 39 auf. Bevorzugt ist die Einspann-Schnittstelle 39 eingerichtet, um das Werkzeug 1 mit der Bearbeitungsmaschine zu verbinden, insbesondere um von dem Arbeitskopf der Bearbeitungsmaschine eingespannt zu werden.

Die Einspann-Schnittstelle 39 ist bevorzugt als HSK-Spannfutter ausgebildet.

Claims

ANSPRÜCHE

1. Werkzeug (1) zur spanabhebenden Bearbeitung eines Werkstücks, aufweisend

- einen Werkzeugkörper (3) mit einer Mittelachse (5),

- mindestens einen Schneidelementträger (7), der an einem Wirk-Ende (9) des Werkzeugkörpers (3) entlang einer Verlagerungsrichtung relativ zu der Mittelachse (5) derart verlagerbar angeordnet ist, dass ein Bearbeitungsdurchmesser des Werkzeugs (1) verändert wird, wenn der mindestens eine Schneidelementträger (7) entlang der Verlagerungsrichtung verlagert wird, wobei der Schneidelementträger (7) mindestens ein Schneidelement (11) zur Bearbeitung des Werkstücks aufweist, und

- eine innerhalb des Werkzeugkörpers (3) angeordnete Verlagerungsvorrichtung (13), die ein entlang der Mittelachse (5) verlagerbares Antriebselement (15) und mindestens ein mit einem zugeordneten Schneidelementträger (7) des mindestens einen Schneidelementträgers (7) wirkverbundenes Verlagerungsglied (17) aufweist, wobei das mindestens eine Verlagerungsglied (17) in einer zu der Verlagerungsrichtung parallel orientierten Abragrichtung von dem Antriebselement (15) abragt und ein in Abragrichtung von dem Antriebselement (15) beabstandetes erstes Bewegungsübertragungselement (19) aufweist, wobei das erste Bewegungsübertragungselement (19) eingerichtet ist, um eine Verlagerung des Antriebselements (15) entlang der Mittelachse (5) in eine Verlagerung des dem Verlagerungsglied (17) zugeordneten Schneidelementträgers (7) entlang der Verlagerungsrichtung umzusetzen.

2. Werkzeug (1) nach Anspruch 1, wobei die Verlagerungsrichtung quer oder windschief, insbesondere senkrecht zu der Mittelachse (5) ausgerichtet ist.

3. W erkzeug ( 1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei

- der mindestens eine Schneidelementträger (7) ein zweites Bewegungsübertragungselement (21) aufweist, wobei

- das erste Bewegungsübertragungselement (19) des zugeordneten Verlagerungsglieds (17) mit dem zweiten Bewegungsübertragungselement (21) wirkverbunden und eingerichtet ist, um - die Verlagerung des Antriebselements (15) entlang der Mittelachse (5) gemeinsam mit dem zweiten Bewegungsübertragungselement (21) in die Verlagerung des Schneidelementträgers (7) entlang der Verlagerungsrichtung umzusetzen.

4. Werkzeug ( 1 ) nach Anspruch 3 , wobei

- das erste Bewegungsübertragungselement (19) ein erstes Zahnflächenelement (23) aufweist oder als ein erstes Zahnflächenelement (23) ausgebildet ist, wobei

- das zweite Bewegungsübertragungselement (21) ein zweites Zahnflächenelement (25) aufweist oder als ein zweites Zahnflächenelement (25) ausgebildet ist, wobei

- das erste Zahnflächenelement (23) und das zweite Zahnflächenelement (25) Zusammenwirken, um die Verlagerung des Antriebselements (15) entlang der Mittelachse (5) in die Verlagerung des mindestens einen Schneidelementträgers (7) entlang der Verlagerungsrichtung umzusetzen.

5. Werkzeug ( 1 ) nach Anspruch 4, wobei

- mindestens eine Zahnfläche (28) eines Zahnflächenelements, ausgewählt aus dem ersten Zahnflächenelement (23) und dem zweiten Zahnflächenelement (25), parallel zu der Verlagerungsrichtung orientiert ist.

6. Werkzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei

- das Antriebselement (15) ein Zug-Druck-Element aufweist oder als ein Zug-Druck- Element ausgebildet ist.

7. Werkzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei

- das Antriebselement (15) mindestens eine an einer Stirnseite (27) des Antriebselements (15) angeordnete Befestigungsausnehmung (29) aufweist, wobei das Verlagerungsglied (17) in die Befestigungsausnehmung (29) formschlüssig eingesetzt ist.

8. Werkzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei - der Werkzeugkörper (3) einen sich von einem Einspann-Ende (35) des Werkzeugkörpers

(3) entlang der Mittelachse (5) in Richtung des Wirk-Endes (9) erstreckenden Antriebselementaufhahmeraum (31) und daran anschließend im Bereich des Wirk-Endes (9) einen Verlagerungsgliedaufiiahmeraum (33) aufweist, wobei

- der Werkzeugkörper (3) im Bereich des Antriebselementaufhahmeraums (31) einen ersten Durchmesser (Wl) aufweist, wobei

- der Werkzeugkörper (3) im Bereich des Verlagerungsgliedaufnahmeraums (33) einen von dem ersten Durchmesser (Wl) verschiedenen zweiten Durchmesser (W2) aufweist, wobei

- der zweite Durchmesser (W2) größer als der erste Durchmesser (Wl) ist.

9. Werkzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend

- mindestens zwei Schneidelementträger (7), wobei

- die mindestens zwei Schneidelementträger (7) entlang einer die Mittelachse (5) umgreifenden Umfangsrichtung verteilt angeordnet sind.

10. Werkzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Werkzeug (1) wenigstens vier bis höchstens zwölf, vorzugsweise wenigstens fünf bis höchstens zehn, vorzugsweise höchstens acht, vorzugsweise genau sechs Schneidelementträger (7) aufweist.

11. Werkzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei

- der Schneidelementträger (7) einen Schneidelementklemmhalter (8) aufweist, wobei

- der Schneidelementklemmhalter (8) abnehmbar an dem Schneidelementträger (7) befestigt ist, wobei der Schneidelementklemmhalter (8) eingerichtet ist, um ein Schneidelement (11) zu befestigen.