WO2007134594A1 - Werkzeug mit einstellvorrichtung - Google Patents

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Markus Heinloth
Michael Hacker
Manfred Bauer
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Kennametal Widia Produktions Gmbh & Co. Kg
Bauer, Ludwig
Bauer, Gerhard
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    • B23B2260/004—Adjustable elements

Definitions

  • the invention relates to a tool having a substantially cylindrical tool holder, which has on its front side a plurality of recesses for receiving cutting inserts, and with an adjusting device for adjusting the cutting insert in the radial or axial direction.
  • Adjusting devices are widely known in the art.
  • US-A-3,339,257 describes a milling tool which has a number of adjustable cutting inserts distributed around the circumference of a substantially cylindrical tool body.
  • the adjustment or adjustment of the cutting inserts by means of a two-part adjusting device, which consists of a plugged into a receiving bore of the tool body and an internal thread having sleeve-shaped adjusting wedge and a screwed with this and with an internal thread to the receiving bore screw.
  • Such a two-part design of an adjustment device with a turn sleeve-shaped adjusting wedge and a set screw guided therein is also known in the known from EP 1 213 081 B1 tool for fine machining of workpieces.
  • US-A-6,155,753 describes an adjustment device in which a centric or eccentric screw head of the set screw is displaceable along a conically extending side surface of the cutting insert in the radial direction and consequently an insert in the axial direction.
  • a milling tool is proposed in DE 20 2004 008 642 U1, in which a plurality of cutting inserts which can be fixed in respective recesses of a tool body and are adjustable by means of an adjusting element are arranged.
  • a one-piece adjusting element with an alignment cone extending between a screw head and a threaded shank which cooperates with a conical application provided in a side surface of the cutting insert, the cutting insert can be displaced.
  • a similar embodiment also describes the DE 203 05 081 U1, in which an adjusting wedge is displaceable by means of an adjusting screw, wherein a radial movement of the cutting insert is effected by this displacement.
  • a simple structure and a setting device with a small footprint is to be created by DE 100 60 60 283 C1 in that an adjustment has a displaceable by means of a screw against a cutting insert adjustment that extends over a portion of the side surface of the cutting insert and a with Having the side surface of the cutting insert cooperating footprint.
  • the adjusting device bears with an at least substantially cross-sectionally L-shaped contour with two legs on the preferably substantially cuboidal cutting insert and a threaded screw with the entrainment of the cutting insert is movable radially or axially. If the cutting insert to be moved radially, the L-shaped adjustment must be radially displaceable; In this case, the axial position of the respective cutting insert remains unchanged. Alternatively, an adjustment in the axial direction can be created in that the L-shaped adjustment device is longitudinally displaceable.
  • the shifts of the adjustment are effected by means of a threaded screw, preferably a double-threaded screw which - is arranged inclined at a radial angle of the cutting insert - by a small angle relative to the longitudinal axis.
  • a threaded screw preferably a double-threaded screw which - is arranged inclined at a radial angle of the cutting insert - by a small angle relative to the longitudinal axis.
  • axia ler adjustment for the threaded screw which is then arranged slightly inclined relative to the radial direction.
  • a clamping wedge is preferably provided, which is to be fastened by a screw in the tool holder and which preferably acts with a plane clamping surface on a base of the cutting insert, which is arranged parallel to a further base surface on which acts a leg of the adjustment.
  • the cutting insert is fixed between the clamping wedge and a leg of the adjusting device.
  • the clamping wedge on opposite sides may have clamping surfaces, each act on a base of a cutting insert.
  • the screw for the clamping wedge and the threaded screw for the adjusting device from the front side of the tool holder are actuated when the adjustment is to act in the radial direction.
  • said screws are to be actuated from the shell side of the tool holder.
  • An embodiment of the present invention is shown in the single drawing, which shows a perspective view of a tool head with a plurality of adjusting devices via adjustable cutting inserts.
  • the tool may be, for example, a face or corner cutter.
  • the tool head 10 has four recesses, in each of which a clamping wedge 11, an indexable insert 12 and an adjusting device 13 are arranged.
  • a clamping wedge 11 is a substantially cuboid indexable insert, which are on nominalo-
  • the sides have two base surfaces 121 and 122 which are interconnected via four side surfaces 125, 126.
  • the respective corner areas are rounded and form cutting corners, which are bounded by a longer and a shorter cutting edge.
  • the clamping wedge 11 is to be fastened via a screw 14 on the tool head 10 in a corresponding threaded hole, wherein a flat clamping surface acts on a base 121.
  • the adjustment device 13 can be actuated via a double-threaded screw 15, on the one hand in a thread of the adjusting device 13 and on the other hand a thread of the tool head 10 engages.
  • the longitudinal axial alignment of these threads and the adjusting screw 15 is slightly inclined relative to the tool longitudinal axis, so that actuation of the double threaded screw 15 in the illustrated embodiment causes a radial displacement of the cutting insert 12, whereby the producible cutting diameter is increased when the cutting insert is moved radially outward or is reduced when the cutting insert is moved radially inward.
  • the adjusting device can also be designed such that it is longitudinally displaceable.
  • the double-threaded screw 15 is operated so that the adjusting device is moved radially outward.
  • the axial position of the cutting insert 12 remains unchanged.
  • the screw 14 is tightened again, so that the clamping wedge 11 acts on the base 121 fixing.
  • clamping wedge 11 it is of course possible to form the clamping wedge 11 such that on opposite sides each plane Clamping surfaces are arranged, which act in the clamping state on both sides of the clamping element 11 fixed base surfaces 121 adjacent cutting inserts. In this way, small radially adjustable cutting inserts can be arranged in a small space for small tools.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug mit einem im Wesentlichen zylinderförmigen Werkzeughalter, der an seiner Stirnseite mehrere Ausnehmungen zur Aufnahme von Schneideinsätzen (12) aufweist, und mit einer Einstellvorrichtung (13) zur Verstellung des Schneideinsatzes in radialer oder axialer Richtung. Erfindungsgemäß liegt die Einstellvorrichtung mit einer zumindest im wesentlichen im Querschnitt L-förmigen Kontur mit beiden Schenkeln an dem vorzugsweise im wesentlichen quaderförmigen Schneideinsatz an und ist über eine Gewindeschraube (15) unter Mitführung des Schneideinsatzes radial oder axial bewegbar.

Description

Werkzeug mit Einstellvorrichtung
Die Erfindung betrifft ein Werkzeug mit einem im Wesentlichen zylinderförmigen Werkzeughalter, der an seiner Stirnseite mehrere Ausnehmungen zur Aufnahme von Schneideinsätzen aufweist, und mit einer Einstellvorrichtung zur Verstellung des Schneideinsatzes in radialer oder axialer Richtung.
Einstellvorrichtungen sind nach dem Stand der Technik in vielfältigerweise bekannt. So beschreibt beispielsweise die US-A-3,339,257 ein Fräswerkzeug, das am Umfang eines im Wesentlichen zylinderförmigen Werkzeuggrundkörpers eine Anzahl von verstellbaren Schneideinsätzen verteilt angeordnet hat. Die Verstellung oder Justage der Schneideinsätze erfolgt mittels einer zweiteiligen Justiervorrichtung, die aus einem in einer Aufnahmebohrung des Werkzeuggrundkörpers eingesteckten und ein Innengewinde aufweisenden hülsenförmigen Verstellkeil sowie einer mit diesem und mit einem Innengewinde zur Aufnahmebohrung verschraubbaren Innenschraube besteht. Mittels der Innenschraube wird der Verstellkeil dieses zweiteiligen Justierelementes entlang einer Seitenfläche einer Schneidplatte oder eines Schneidmesser in Radialrichtung und demzufolge die Schneidplatte in Axialrichtung verschoben. Eine solche zweiteilige Ausführung einer Einstellvorrichtung mit einem wiederum hülsenförmigen Verstellkeil und einer darin geführten Stellschraube ist auch bei dem aus der EP 1 213 081 B1 bekannten Werkzeug zur spanenden Feinbearbeitung von Werkstücken bekannt.
Die US-A-6, 155,753 beschreibt eine Verstellvorrichtung, bei der ein zentrischer oder exzentrischer Schraubenkopf der Stellschraube entlang einer konisch verlaufenden Seitenfläche der Schneidplatte in Radialrichtung und demzufolge eine Schneidplatte in Axialrichtung verschiebbar ist.
Um die zu verwendenden Mittel zu vereinfachen wird in der DE 20 2004 008 642 U1 ein Fräswerkzeug vorgeschlagen, bei dem mehrere in jeweiligen Ausnehmungen eines Werkzeuggrundkörpers fixierbare und mittels eines Justierelementes verstellbare Schneideinsätze angeordnet sind. Mit Hilfe eines einteiligen Justierelementes mit einem zwischen einem Schraubenkopf und einem Gewindeschaft verlaufenden Justierkegel, der mit einer in eine Seitenfläche des Schneideinsatzes eingebrachten kegelförmigen Ausbringung zusammenwirkt, kann der Schneideinsatz verschoben werden. Eine ähnliche Ausführungsform beschreibt auch die DE 203 05 081 U1 , bei der ein Verstellkeil mittels einer Stellschraube verschiebbar ist, wobei durch diese Verschiebung eine Radialbewegung des Schneideinsatzes bewirkt wird.
Ein einfacher Aufbau sowie eine Einstellvorrichtung mit einem geringen Platzbedarf soll nach der DE 100 60 60 283 C1 dadurch geschaffen werden, dass eine Einstellvorrichtung ein mittels einer Stellschraube gegenüber einem Schneideinsatz verlagerbares Verstellelement besitzt, das sich über einen Bereich der Seitenfläche des Schneideinsatzes erstreckt und eine mit der Seitenfläche des Schneideinsatzes zusammenwirkende Stellfläche aufweist.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein einfaches, aber stets mit exakter Genauigkeit reproduzierbar verstellbares Werkzeug zu schaffen, das eine Feinverstellung mit kleiner Baugröße besitzt.
Diese Aufgabe wird durch das Werkzeug nach Anspruch 1 gelöst, das erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, dass die Einstellvorrichtung mit einer zumindest im wesentlichen im Querschnitt L-förmigen Kontur mit beiden Schenkeln an dem vorzugsweise im wesentlichen quaderförmigen Schneideinsatz anliegt und über eine Gewindeschraube unter Mitführung des Schneideinsatzes radial oder axial bewegbar ist. Soll der Schneideinsatz radial bewegt werden, muss die L-förmige Einstellvorrichtung radial verschiebbar sein; in diesem Fall bleibt die Axiallage des betreffenden Schneideinsatzes unverändert. Alternativ hierzu kann eine Verstellmöglichkeit in axialer Richtung dadurch geschaffen werden, dass die L-förmige Einstellvorrichtung längsaxial verschiebbar ist. Die Verschiebungen der Einstellvorrichtung werden mittels einer Gewindeschraube, vorzugsweise einer Doppelgewindeschraube bewirkt, die - bei radialer Verstellmöglichkeit des Schneideinsatzes - um einen kleinen Winkel gegenüber der Längsachse geneigt angeordnet ist. Entsprechendes gilt bei axia- ler Verstellmöglichkeit für die Gewindeschraube, die dann gegenüber der Radialrichtung leicht geneigt angeordnet ist.
Zur Fixierung des Schneideinsatzes ist vorzugsweise ein Klemmkeil vorgesehen, der über eine Schraube im Werkzeughalter zu befestigen ist und der vorzugsweise mit einer planen Klemmfläche auf eine Grundfläche des Schneideinsatzes einwirkt, die parallel zur einer weiteren Grundfläche angeordnet ist, auf die ein Schenkel der Einstellvorrichtung wirkt. Mit anderen Worten: Der Schneideinsatz wird zwischen dem Klemmkeil und einem Schenkel der Einstellvorrichtung fixiert.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann der Klemmkeil auf gegenüberliegenden Seiten Klemmflächen besitzen, die jeweils eine Grundfläche eines Schneideinsatzes beaufschlagen. Durch diese Maßnahme können benachbarte Schneideinsätze mittels eines einzigen Klemmkeils in Verbindung mit je einer Einstellvorrichtung fixiert werden, was die Möglichkeit schafft, dass die Anzahl der Schneideinsätze im Werkzeughalter vergrößerbar ist.
Vorzugsweise sind die Schraube für den Klemmkeil und die Gewindeschraube für die Einstellvorrichtung von der Stirnseite des Werkzeughalters aus betätigbar, wenn die Einstellvorrichtung in radialer Richtung wirken soll. Bei einer axialen Einstellvorrichtung sind die genannten Schrauben von der Mantelseite des Werkzeughalters aus zu betätigen.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist in der einzigen Zeichnung dargestellt, die eine perspektivische Ansicht eines Werkzeugkopfes mit mehreren über Einstellvorrichtungen verstellbaren Schneideinsätzen zeigt.
Bei dem Werkzeug kann es sich beispielsweise um einen Stirn- oder Eckfräser handeln. Im vorliegenden Fall besitz der Werkzeugkopf 10 vier Ausnehmungen, in denen jeweils ein Klemmkeil 11 , eine Wendeschneidplatte 12 und eine Einstellvorrichtung 13 angeordnet sind. Im dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine im wesentlichen quaderförmige Wendeschneidplatte, die auf gegenüberliegen- den Seiten zwei Grundflächen 121 und 122 aufweist, die über vier Seitenflächen 125, 126 miteinander verbunden werden. Die jeweiligen Eckbereiche sind abgerundet und bilden Schneidecken, die von einer längeren und einer kürzeren Schneidkante begrenzt werden. Der Klemmkeil 11 ist über eine Schraube 14 am Werkzeugkopf 10 in einer entsprechenden Gewindebohrung zu befestigen, wobei eine ebene Klemmfläche auf eine Grundfläche 121 einwirkt. Auf die gegenüberliegende Grundfläche 122 wirkt eine ebene Fläche 131 eines Schenkels der im Prinzip L-förmigen Einstellvorrichtung. Die andere Planfläche 132 des benachbarten Schenkels der L-förmigen Einstellvorrichtung liegt an einer Seitenfläche 126 (radial innen) an. Das L-Profil mit den beiden Flächen 131 und 132 ist geringfügig kleiner als die Höhe der Seitenfläche 126 bzw. die Länge der Grundfläche 122. Die Einstellvorrichtung 13 kann über eine Doppelgewindeschraube 15 betätigt werden, die einerseits in ein Gewinde der Einstellvorrichtung 13 und andererseits in ein Gewinde des Werkzeugkopfes 10 eingreift. Die längsaxiale Ausrichtung dieser Gewinde bzw. der Einstellschraube 15 ist gegenüber der Werkzeuglängsachse geringfügig geneigt, so dass eine Betätigung der Doppelgewindeschraube 15 im dargestellten Ausführungsbeispiel eine Radialverschiebung des Schneideinsatzes 12 bewirkt, womit der erzeugbare Schneiddurchmesser vergrößerbar ist, wenn der Schneideinsatz radial nach außen bewegt wird oder verringert wird, wenn der Schneideinsatz radial nach innen bewegt wird.
In entsprechender weise lässt sich die Einstellvorrichtung auch derart gestalten, dass sie längsaxial verschiebbar ist. Um im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Radialverstellung vornehmen zu können, wird zunächst die Schraube 14 und damit der Klemmkeil 11 gelöst. Anschließend wird die Doppelgewindeschraube 15 so betätigt, dass die Einstellvorrichtung radial nach außen bewegt wird. Die Axiallage des Schneideinsatzes 12 bleibt hierbei unverändert. Nach gewünschter Radialverstellung wird die Schraube 14 wieder angezogen, so dass der Klemmkeil 11 auf die Grundfläche 121 fixierend einwirkt.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es selbstverständlich möglich, den Klemmkeil 11 derart auszubilden, dass auf gegenüberliegenden Seiten jeweils ebene Klemmflächen angeordnet sind, die im Klemmzustand auf beidseitig des Klemmelementes 11 fixierte Grundflächen 121 benachbarter Schneideinsätze einwirken. Auf diese Art und Weise lassen sich bei kleinen Werkzeugen auf engem Raum mehrere radial verstellbare Schneideinsätze fixierbar anordnen.

Claims

Ansprüche
1. Werkzeug mit einem im Wesentlichen zylinderförmigen Werkzeughalter, der an seiner Stirnseite mehrere Ausnehmungen zur Aufnahme von Schneideinsätzen (12) aufweist, und mit einer Einstellvorrichtung (13) zur Verstellung des Schneideinsatzes (12) in radialer oder axialer Richtung, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Einstellvorrichtung (13) mit einer zumindest im wesentlichen im Querschnitt L-förmigen Kontur mit beiden Schenkeln an dem vorzugsweise im wesentlichen quaderförmigen Schneideinsatz anliegt und über eine Gewindeschraube (15) unter Mitführung des Schneideinsatzes radial oder axial bewegbar ist.
2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindeschraube (15) eine Doppelgewindeschraube ist, die in ein Gewinde der Einstellvorrichtung (13) einerseits und ein Gewinde im Werkzeughalter andererseits eingreift.
3. Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Fixierung des Schneideinsatzes (12) ein Klemmkeil (11 ) vorgesehen ist, der über eine Schraube (14) im Werkzeughalter befestigbar ist und der vorzugsweise mit einer planen Klemmfläche auf eine Grundfläche (121 ) des Schneideinsatzes (12) einwirkt, die parallel zu einer weiteren Grundfläche (122) angeordnet ist, auf die ein Schenkel der Einstellvorrichtung (13) wirkt.
4. Werkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Klemmkeil auf gegenüberliegenden Seiten Klemmflächen besitzt, die jeweils eine Grundfläche eines Schneideinsatzes beaufschlagen.
5. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraube (14) für den Klemmkeil (11) und die Gewindeschraube (15) für die Einstellvorrichtung (13) von der Stirnseite des Werkzeughalters aus zu betätigen sind.
6. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraube (14) für den Klemmkeii (11) und die Gewindeschraube (15) für die Einstellvorrichtung (13) von der Mantelseite des Werkzeughalters aus zu betätigen sind.
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