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Title:
METAL CUTTING TOOL FOR MACHINING WITH CHIP REMOVAL, SUCH AS PIERCING, CHAMFERING, FACING AND MILLING
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1988/001921
Kind Code:
A1
Abstract:
A metal cutting tool for machining with chip removal, such as piercing, chamfering, milling and facing, has a narrow cutter holder and exchangeable cutting inserts. The cutter holder (1) has a slot (6) to receive the cutting inserts (S) with an upper (7) and a lower (8) jaw having approximately parallel upper (11) and lower (12) locating faces for the cutting inserts. One jaw (7) can resiliently pivot on a narrow web (9) thanks to a slit (14) in the cutter holder (1) that extends almost as far as the rear end of the slot, and by means of a spreading element (22) in the slit can be made to press against the cutting insert. The spreading element is a wedge (29, 30) laterally arranged on a support (ring 26) which penetrates into the slit (14) next to the enlargement and can be drawn into the slit (14) by means of the support (14).

Inventors:
PANO JOSE (IL)
Application Number:
PCT/EP1987/000514
Publication Date:
March 24, 1988
Filing Date:
September 09, 1987
Export Citation:
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Assignee:
ISCAR HARTMETALL (DE)
International Classes:
B23B27/04; (IPC1-7): B23B27/04
Foreign References:
GB2082485A1982-03-10
FR2373349A11978-07-07
DE3301919A11984-07-26
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Claims:
1. P A T E N T A N S P R fJ C H E Schneidwerkzeug für die spanabhebende Metallbe¬ arbeitung wie Stechen, Fasen, Fräsen und Plan¬ drehen, bestehend aus einem schmalen Schneiden träger und auswechselbaren Schneideinsätzen mit 5 folgenden Merkmalen: a) Der Schneidenträger (1) hat eine Aufnahme tasche (6) für die Schneideinsätze (S) mit oberen und unteren Sitzbacken (7, 8) mit annähernd parallelen oberen und unteren Anlageflächen (11, o 12) für die Schneideinsätze (S). b) Durch einen Schlitz (14) im Schneidenträger (1) bis nahe an den hinteren Abschluß der Aufnahme¬ tasche (6) ist eine Sitzbacke (7) über einen schmalen Ste (9) federnd schwenkbeweglich.
2. 5 c) Die federnd schwenkbewegliche Sitzbacke (7) ist mit Hilfe eines Spreizelementes im Schlitz (14) gegen den Schneideinsatz (S) anpreßbar, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Spreizelement ein seitlich an einem Tragstück o (Ring 26) angeordneter Keilansatz (29, 3o) ist, der in den Schlitz (14) neben der Erweiterung ein¬ greift und mit Hilfe des Tragsstücks in den Schlitz (14) einziehbar ist.
3. Schneidwerkzeug nach Anspruch 1, d a d u r c h 5 g e k e n n z e i c h n e t, daß das Tragstück ein Ring (26) Ist, der einen größeren Außendurch¬ messer als die etwa kreisförmige Erweiterung (15) hat und mittels einer Schraube (22) axial verstell¬ bar ist. .
4. Schneidwerkzeug nach Ansprüchen 1 und 2, d a ¬ d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Ring (26) eine Mutter der axialen Schraube (22) ist.
5. 5 4.
6. Schneidwerkzeug nach Ansprüchen 1 bis 3, a ¬ d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Ring (26) zwei diametral gegenüberliegende gleiche Keilansätze (29, 3o) trägt.
7. Schneideinsatz nach Ansprüchen 1 bis 4, d a o d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der oder die an die etwa kreisförmige Erweiterung (15) angrenzende Abschnitt bzw. Abschnitte des Schlitzes (14) mit auswärts gerichteten, den Flanken (31, 32) der Keilansätze (29, 3o; 4o, 41) 5 des Ringes (26, 42). entsprechenden Abschrägungen (35, 36) versehen ist bzw. sind.
8. Schneidwerkzeug nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Abschrägungen (35, 36) der Kanten des Schlitzes (14) zum äußeren o SchlitzEnde hin leicht konvergieren.
9. Schneidwerkzeug nach Ansprüchen 2 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die axiale Schraube (22) einen kegelförmigen Kopf (24) hat und der Sitz (37) des Kopfes (24) in der etwa 5 kreisförmigen Erweiterung (15) entsprechend konisch ausgebildet ist.
10. Schneidwerkzeug nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Sitz (37) der etwa kreisförmigen Erweiterung (15) im Schnitt senkrecht zur axialen Schraube (22) schwächer gekrümmt ist als der Kopf (24) der axialen Schraube (22).
11. Schneidwerkzeug nach Ansprüchen 1 bis 8, d a 5 d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß beid¬ seitig der etwa kreisförmigen Erweiterung (15) je ein, einen Keilansatz oder zwei Keilansätze tragender Ring (26, 42) angeordnet ist, der eine Ring eine gewindelose Bohrung (43) und der andere o Ring (26) als Mutter der Schraube (22) ausgebildet ist und der Schraubenkopf an dem gewindelosen Ring (42) anliegt.
12. Schneidwerkzeug nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Tragstück 5 eine runde oder mehreckige Scheibe oder ein Steg ist, dessen über den Schlitz (14), ragender Ab¬ schnitt den Keilansatz (29, 3o) trägt.
13. Schneidwerkzeug nach Anspruch 1 und lo, d a ¬ d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die o Scheibe oder der Steg eine Bohrung für eine Schraube aufweist.
14. Schneidwerkzeug nach Anspruch 1 und lo, d a ¬ d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Scheibe oder der Steg mit einem Gewindeschaft 5 versehenist.
Description:
"Schneidwerkzeug zur spanabhebenden Metallbe¬ arbeitung wie Stechen, Anfasen, Plandrehen und

Fräsen"

Die Erfindung . betrif t ein Schneidwerkzeug für die spanabhebende Metallbearbeitung wie Stechen, Fasen, Fräsen und Plandrehen, bestehend aus einem schmalen Schneidenträger und auswechselbaren Schneideinsätzen mit einem Schneidenträger, der eine Aufnähme asche für die Schneideinsätze mit oberen und unteren Sitz¬ backen mit annähernd parallelen oberen und unteren Anlageflächen für die Schneideinsätze hat, wobei eine Sitzbacke durch einen Schlitz im Schneidenträger bis nahe an den hinteren Abschluß der Aufnahmetasche über einen schmalen Steg federnd schwenkbeweglich und mit Hilfe eines Spreizelementes im Schlitz gegen den Schneideinsatz anpreßbar ist.

Schneidwerkzeuge zur spanabhebenden Metallbearbeitung wie Stechen, Anfasen, Plandrehen und Fräsen, die aus einem schmalen Schneidenträger und einem oder mehreren auswechselbaren Schneideinsätzen bestehen, können 5 in drei Gruppen eingeteilt werden. Die erste Gruppe umfaßt Schneidwerkzeuge, bei denen der keilförmige Schneideinsatz selbstklemmend zwischen nach, außen divergierenden Sitzbacken gehalten wird.

Die zweite Gruppe von Werkzeugen zur spanabhebenden o Metallbearbeitung wie Stechen, Anfasen, Plandrehen und Fräsen sieht vor, daß der keilförmige Schneid¬ einsatz mindestens an einer Anlagefläche hinten eine Ausnehmung aufweist, in die ein Sicherungselement, in Sonderheit das Ende . des Ringes, eingreif . 5 (DE-OS 33 13 693).Die dritte Gruppe von Schneid¬ werkzeugen für den genannten Zweck umfaßt solche -Werk¬ zeuge, bei denen die Schneideinsätze mittels einer federnd schwenkbeweglichen Sitzbacke festgehalten werden, welche durch einen Schlitz vom übrigen o Schneidenträger getrennt und nur über einen schmalen Steg mit diesem verbunden ist. Diese Sitzbacke wird durch ein im Schlitz angreifendes Spreizelement gegen die Anlagefläche des Schneideinsatzes gedrückt. Dieser Gattung gehört der Gegenstand vorliegender Erfindung 5 an; durch Prospekte der Firma Valenite-M-LC-lol und die DE-OS 31 33 2o9 sind Schneidwerkzeuge nach dem Gattungsbegriff bekannt, wobei im Schlitz zwischen der federnd schwenkbeweglichen Sitzbacke und dem übrigen Schneidenträger als Spreizelement ein dreh- o barer Klemmnocken vorgesehen ist.

Diesem letztgenannten, bekannten Schneidwerkzeug gegenüber besteht die Aufgabe der Erfindung darin, das Verhältnis der aufzubringenden Kraft zur Ver-

Stellung des Spreizelementes zu der durch dieses Element ausgeübten Klemmkraft auf die federnd schwenk¬ bewegliche Sitzbacke günstig zu gestalten und die Einhaltung der gewählten Stellung des Spreizelementes 5 zu gewährleisten, wobei die vorgesehenen Mittel konstruktiv einfach und leicht zu handhaben sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs vor. -Die Merkmale der Unteransprüche dienen der Verbesserung o und Weiterentwicklung der Merkmale des Hauptan¬ spruches.

Das Wesen der Erfindung offenbart sich darin, daß der keilförmige Ansatz oder die Ansätze des Ringes oder der Ringe ausschließlich oder im wesentlichen 5 in Schwenkriphtun * der federnd schwenkbeweglichen Sitzbacke wirksam wird ' bzw. werden und daher ein hoher Wirkungsgrad des Spreizelementes erzielbar ist. Mit anderen Worten, die Verstellung des den keilförmigen Ansatz oder die keilförmigen Ansätze tragenden Teils o bedarf dem Bekannten gegenüber einer geringeren Kraft zum Verschwenken der beweglichen Sitzbacke. Ist im Gegensatz hierzu das Spreizelement als drehbarer Klemmnocken ausgebildet, so ist dessen Kraftrichtung nicht genau bestimmt; sie hängt davon ab, um welches 5 Winkelmaß er um seine Achse in der Aufnahmebohrung gedreht wurde. Nur in den seltensten Fällen gelingt es, den Klemmnocken genau in die Schwenkrichtung der beweglichen Sitzbacke zu bringen. -Ist das Spreiz¬ element als axial in der Aufnahmebohrung verstellbarer o Konus gestaltet, so ist ein erheblicher Teil der auf-

zuwendenden Kraft nicht in Schwenkrichtung der federnd schwenkbeweglichen Sitzbacke gerichtet, sondern in jede von dieser Schwenkrichtung abweichende Richtung.

Auf der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des er¬ findungsgemäßen Werkzeuges und seiner Teile darge¬ stellt und zwar zeigt

Figur 1 eine Seitenansicht des Schneidenträgers

Figur 2 die die Ringmutter spannende Schraube

Figur 3, 4 und 5 die Ringmutter in verschiedenen An¬ sichten

Figur 6 das komplette Schneidwerkzeug. ' mit dem Schneid- einsatz und dem Spreizelement

Figur 7 eine weitere Ausführungsform mit zwei sich gegenüberliegenden Ringmuttern annähernd gleicher Ausbildung und

Figur 8 die gewindelose Ringmutter in Nachbarschaft des Schraubenkopfes

Der Schneidenträger 1, auch Schwert genannt, weist einen flachen, rechteckigen Querschnitt mit der oberen Kante 2, der unteren Kante 3 und der zu dieser Kante rechtwinklig verlaufenden Stirnkante 4 auf. Von der Stirnkante 4 ausgehend ist die Aufnahmetasehe 6 für den Schneideinsatz S in den Schneidenträger 1 einge- arbeitet. Oberhalb der Aufnahmetasche 6 ist der

Schneidenträger bei 5 zur Verbesserung des Spanab¬ flusses abgeschrägt. Die Aufnahmetasehe 6 wird be¬ grenzt von der oberen Sitzbacke 7 mit der oberen prismatischen Anlagefläche 11 und der unteren Sitz- 5 backe 8 mit der unteren prismatischen Anlagefläche 12, die sich parallel oder annähernd parallel gegenüber¬ liegen. Der Schneideinsatz S ist in bekannter Weise mit entsprechenden prismatischen oberen und unteren Anlageflächen 19, 2o versehen, um ihm in der Aufnahme- o tasche 6 den notwendigen, seitlichen Halt zu ver¬ leihen.

Ausgehend von der Querbohrung lo durch den Halter 1 erstreckt sich unter dem Winkel von etwa 45 * zur Halterlängsachse L ein Schlitz 14, der in eine nach- 5 stehend noch zu beschreibende etwa kreisförmige Er¬ weiterung 15 mündet und seine geradlinige Fortsetzung bei lβ findet, um an der Oberkante 2 -zu enden. Durch diesen Schlitz sowie die Bohrung lo ist die Sitz¬ backe 7 lediglich über den Steg 9 mit dem mittleren o Halterbereich verbunden und erhält eine federnde Schwenkbeweglichkeit um die Querachse 17 auf dem Steg 9 in Richtung des. Pfeiles 18 derart, daß die Anlagefläche 11 gegen die Anlagefläche 19 des Schneid¬ einsatzes S (vgl. Figur 6) gedrückt und dieser mit 5 seiner Anlagefläche 2o gegen die Anlagefläche 12 ge¬ preßt werden kann. So kann der Schneideinsatz S in der Aufnahmetasche 6 festgesetzt werden.

Um die Schwenkbewegung der Backe 7 in der be¬ schriebenen Art zu erreichen, dienen die in den o Figuren 2 bis 8 dargestellten Mittel. Sie bestehen aus einer Schraube 22 mit einem Gewindeschaft 23, der an einem kegeligen Kopf 24 endet. Zum Drehen der

Schraube um ihre Längsachse dient der Innenmehr- kant 25. -Auf das Gewinde 23 der Schraube 22 ist ein Ring 26 aufschraubbar, der runden oder mehreckigen Umfang aufweist und das Innengewinde 27 trägt. Die 5 eine Stirnseite 28 des Ringes 26 weist im darge¬ stellten Beispiel zwei bezüglich der Mittelachse M des Ringes 26 diametral gegenüberliegende Nocken in Form von Keilansätzen 29, 3o auf, die sich zu der der Stirnseite 28 des Ringes abgekehrten Seite hin o verjüngen und hierdurch die Flanken 31, 32 entstehen lassen. Die Keilansätze 29, 3o weisen eine abgeflachte Kopfseite 33, 3^ auf, deren Breite a (Figur 5) etwas geringer ist als die des Schlitzes 14 beidseits der Erweiterung 15 in seinem Ausgangszustand, so daß die 5 beiden Keilansätze 29, 3o, wie nachstehend noch be¬ schrieben wird, etwa bis zur Tiefe c (Figur 5) Auf¬ nahme in dem Schlitz 14 beidseits der Erweiterung 15 . finden.

Wird für die Bewegung der ' federnd schwenkbeweglichen o Backe 7 nur eine der Ringmuttern 26 verwendet, die das Innengewinde 27 aufweist, so besitzt der Schlitz 14 beidseits der Erweiterung 15 auf der einen Halterseite je eine Abschrägung 35, 36 die mit den Flanken 31, 32 , der Keilansätze 29, 3o derart 5 zusammenwirken, daß die genannten Flanken an den Ab¬ schrägungen 35, 36 in Querrichtung des Halters (senk¬ recht zur Zeichenebene in Figur 1 und 6) gleiten können, wenn die Schraube 22 die Ringmutter 26 gegen den Schraubenkopf anzieht und die Keilansätze 29, o 3o die Sitzbacke 7 in Richtung des Pfeiles 18 beauf¬ schlagen. Die Abschrägungen 35, 36 können zum äußeren Ende des Schlitzes 14 hin leicht konvergieren, etwa

mit dem Winkel, um den die federnd schwenkbewegliche Sitzbacke 7 beim Anziehen des Spreizelementes gegen den Schneideinsatz S verschwenkt wird. Dann liegen die Flanken 31, 32 der Keilansätze 29, 3o im ver- 5 spannten Zustand nach dem Verschwenken der federnd schwenkbeweglichen Backe 7 flächig an den Ab¬ schrägungen 35, 36 an.

Die Erweiterung 15 weist auf der den Abschrägungen 35, 36 abgekehrten Seite des Halters 1 eine konische Ein- o Senkung 37 als Sitz für den kegeligen Kopf 24 der Schraube 22 auf. Dieser Sitz ist im Schnitt senkrecht zur Achse der Schrauben 22 schwächer gekrümmt als der Schraubenkopf 24. Dadurch liegt der konische Schraubenkopf 24 nur in einem schmalen Bereich senk- 5 recht zur Ausrichtung des Schlitzes 14 an der konischen Fläche 37 an, ' so daß beim Anziehen der Schraubte eine Kraft nur in diese Richtung entfaltet wird.

Statt des einen mit Keilansätzen 29, 3o versehenen o Ringes 26 mit einem Innengewinde 27 können auch zwei Ringe Anwendung finden, von denen der eine wie be¬ schrieben, als Ringmutter ausgebildet ist, während der zweite Ring gewindelos ist und bei entsprechender Länge der Schraube 22 gegen den flachen Kopf der 5 Gewindeschraube anliegt. Ein zweiter solcher mit Keil¬ ansätzen 4o, 41 versehener Ring 42 ist in Figur 7 und 8 dargestellt. Er weist die gewindelose Bohrung 43 auf, die den Schraubenschaftkopf 44 umschließt und gegen die Seite 45 der Flachschraube 46 anliegt. Die o Keilansätze 4o, 41 besitzten wiederum Flanken, die den Flanken 31, 32 der Keilansätze 29, 3o entsprechen. Der Schlitz 14 besitzt beidseitig der Erweiterung 15,

die keine kegelige Einsenkung 37 aufzuweisen braucht, Abschrägungen, die den Abschrägungen 35, 36 auf den gegenüberliegenden Halterseite entsprechen und in gleicher Weise konvergieren können, so daß die Wirkung 5 der Keilansätze 4o, 41 die gleiche ist, wie die der Keilansätze 29, 3o des Gewinderinges 26.

Durch das Drehen der Schraube 22 und das axiale An¬ ziehen des Ringes 26 oder das Zusammenziehen der Ringe 26 und 42 dringen die Keilansätze 29, 3o bzw. o 29, 3o und 4o, 41 in den Schlitz 14 beidseitig der Erweiterung 15 ein und wirken ausschließlich auf die Sitzbacke 7 in deren Schwenkrichtung (Pfeil 18). Eine Kraftausübung in anderer Richtung entfällt, so daß die aufzuwendende Kraft ausschließlich der Klem - 5 Wirkung der Backe 7 auf den Schneideinsatz S zugute kommt.

Die Anwendung eines Ringes 26 mit nur einem Keilan¬ satz, der in einen Abschnitt des Schlitzes 14 zu einer Seite der Erweiterung 15 eingreif , ist möglich, o jedoch verteilt sich dann nicht die auszuübende Keil¬ kraft auf mehrere Flanken, insbesondere wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 7 und 9 auf vier Flanken der Keilansätze 29, 3o und 4o, 41.

Der Anstellwinkel der Keilflanken 29, 3o ist so ge- 5 wählt, daß vorzugsweise keine oder keine starke Selbsthemmung der Keilansätze 29, 3o bzw. 4o, 41 an den Abschrägungen 35, 36 des Schlitzes 14 eintritt.

Das Tragstück In Form des Ringes 26 kann ersetzt werden durch eine runde oder mehreckige Scheibe oder o einen Steg, die Abschnitte besitzen, die über den

Schlitz 14 ragen und die Keilansätze 29, 3o tragen.

Hierbei können die Scheibe oder der Steg eine Bohrung besitzen, durch die der Schaft einer Schraube geführt ist oder die, wie der Ring 26, ein Gewinde aufweist. Auch kann die Scheibe oder der Steg mit einem Gewinde- schaft verbunden sein und den Kopf einer so ge¬ stalteten Schraube bilden, die an dem der Scheibe oder dem Steg abgekehrten Ende mit Hilfe einer Mutter quer zu dem Schneidenträger 1 anspannbar oder lös¬ bar ist .