DE1093172B

DE1093172B - Tool with exchangeable cutting body, especially clamping steel holder for lathes and planers

Info

Publication number: DE1093172B
Application number: DEM38982A
Authority: DE
Inventors: Dr Egon Kirchner
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: MAN AG
Priority date: 1958-09-17
Filing date: 1958-09-17
Publication date: 1960-11-17
Also published as: LU37285A1; CH372528A

Description

Werkzeug mit auswechselbarem Schneidkörper, insbesondere Klemmstahlhalter für Dreh- und Hobelmaschinen Die Erfindung betrifft ein Werkzeug mit auswechselbarem Schneidkörper, der auf einer im HaItervorderteil eingelassenen Unterlegplatte aus einem vom Halterwerkstoff unterschiedlichen Werkstoff ruht und sich entgegengesetzt zur Richtung der Schnittkräfte an mindestens einer Anschlagfläche abstützt. Der Werkstoff der Unterlegplatte kann beispielsweise einen größeren Wärmeausdehnungskoeffizienten haben, um die geringere Wärmedehnung des aus einem keramischen Sinterwerkstoff bestehenden Schneidkörpers auszugleichen, so daß dieser bei der Arbeitstemperatur nicht locker werden kann.Tool with exchangeable cutting body, in particular clamping steel holder for lathes and planers The invention relates to a tool with an exchangeable Cutting body, which is made on a washer plate embedded in the front part of the holder a material different from the holder material rests and opposes each other for the direction of the cutting forces is supported on at least one stop surface. Of the The material of the base plate can, for example, have a greater coefficient of thermal expansion have to reduce the thermal expansion of the ceramic sintered material Balance the cutting body so that it does not become loose at the working temperature can be.

Bei den bekannten Bauarten, bei denen die Unterlegplatte mit ihrer Auflagefläche am Halfter fest verbunden ist, indem sie über ihre gesamte druckbelastete Fläche mit der Auflagefläche verlötet ist, besteht die Gefahr, daß die Verbindung nicht dauerhaft ist. Die sehr unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten von Halter und Unterlegplatte lösen nämlich Scherkräfte aus, welche die Verbindung oft schon nach kurzer Betriebszeit zerstören.In the known types in which the base plate with its The contact surface on the halter is firmly connected by being pressure-loaded over its entire length Surface is soldered to the support surface, there is a risk that the connection is not permanent. The very different expansion coefficients of Halter and shim trigger namely shear forces, which the connection often already destroy after a short period of operation.

Bei den bekannten Klemmstahlhaltern mit einer Unterlegplatte aus einem besonders harten Material (z. B. Schnella,rbentssta.hl) ist zwar bei verschiedenen Ausführungen von der Halterunterseite her ein Schraubenbolzen in die Unterlegplatte eingeschraubt. Hierbei ist die Unterlegplatte mit engem Sitz in die Ausnehmung des Halterschaftes eingepaßt, und der Schraubenbolzen greift in die Unterlegplatte an dem von der Schneidkante des Schneidkörpers entfernt liegenden Ende oder in ihrer Mitte ein. Bei Erwärmung im Betrieb kann sich diese also nur in Richtung auf das zu bearbeitende Werkstück hin dehnen.In the known clamping steel holders with a washer plate from one Particularly hard material (e.g. Schnella, rbentssta.hl) is used in various Versions from the underside of the holder, insert a screw bolt into the base plate screwed in. Here, the base plate is tightly seated in the recess of the Fitted holder shaft, and the screw bolt engages in the shim the end remote from the cutting edge of the cutting body or in its Middle one. If it heats up during operation, it can only move in the direction of the stretch the workpiece to be machined.

Versuche mit Klemmstahlhaltern mit einer die unterschiedlichen Wärmedehnungen in Richtung der Klemmkräfte von Schneidkörper und Halter kompensierenden Unterlegplatte haben nun ergeben, daß die Schneide beim Arbeiten geringe Verschiebungen zum Werkstück hin erfährt, so daß also beim Drehen der Durchmesser kleiner wird. Eingehende Untersuchungen haben erkennen lassen, daß diese Schneidenverschiebung offensichtlich auf die Dehnbewegung der Unterlegplatte zum Werkstück hin zurückzuführen ist. Da nämlich die Reibung zwischen Schneidkörper und Unterlegplatte größer ist als zwischen Schneidkörper und Klemmpratze, wird der Schneidkörper selbst bei unverminderter Klemmkraft zum Werkstück hin verschoben.Tests with clamp steel holders with one the different thermal expansions in the direction of the clamping forces of cutting body and holder compensating washer have now shown that the cutting edge shifts slightly to the workpiece when working out experiences, so that the diameter becomes smaller when turning. In-depth investigations have shown that this cutting edge displacement is obviously due to the stretching movement the backing plate towards the workpiece. Because there is friction between the cutting body and the shim is greater than that between the cutting body and clamping claw, the cutting body becomes the Workpiece shifted.

Dieser Nachteil wird nun zum Teil bei einer weiteren bekannten Bauart von Klemmstahllialtern vermieden, deren Schneidkörper bzw. -einsatz auf seiner Unterseite mit einem hart angelöteten Plättchen versehen ist, das seinerseits auf seiner Unterseite eine Riffelung, z. B. eine Kerbverzahnung, besitzt, mit der es in die entsprechend ausgebildete Auflagefläche d'es Klemmaules formschlüssig eingreift. Die Voraussetzung dafür, daß unterschiedliche Dehnungen und die daraus resultierenden Verschiebungen vermieden werden, ist eine einwandfreie Beschaffenheit des Formschlusses. Das Hartlöten des Plättchens bedingt nun aber nicht nur höhere Gestehungskosten., die besonders bei der »Wegwerf«-Platte die reinen Materialkosten nicht wesentlich überschreiten sollen, sondern es werden dadurch - wie eingangs dargelegt - auch Wärmespannungen geweckt, welche die Materialfestigkeit des Schneidkörpers herabsetzen können. Auch die Herstellung der formschlüssigen Verbindung verlangt zusätzliche Bearbeitungskosten. Besonders die Kerbverzahnung ist empfindlich für Beschädigungen, die das satte Anliegen der Zahnflanken behindern und den Wärmefluß vom Schneideinsatz zum Halterschaft stören können. Außerdem besteht hier die gleiche Gefahr wie bei gelöteten Schneideinsätzen, daß nämlich bei großem Unterschied der Wärmeausdebnungskoeffizienten die Lötverbindung infolge zu großer Schubspannungen in der Lötschicht zerstört wird. Diese Klemmbefestigung gestattet auch nicht das Wenden des Einsatzes; man ist also auf die Verwendung nur der oberen Schneiden angewiesen.This disadvantage now becomes part of another known design avoided by clamping steel aging, their cutting body or insert on its underside is provided with a hard soldered plate, which in turn is on its underside a corrugation, e.g. B. has a serration, with which it is in the corresponding trained contact surface d'es Klemmaules engages positively. The condition that different elongations and the resulting displacements are avoided, is a perfect quality of the form fit. The brazing of the plate does not only result in higher production costs in the case of the "disposable" plate, the pure material costs do not significantly exceed should, but - as explained at the beginning - thermal stresses are thereby also created aroused, which can reduce the material strength of the cutting body. Even the production of the positive connection requires additional processing costs. The serration in particular is sensitive to damage, which is the full concern of the tooth flanks and obstruct the flow of heat from the cutting insert to the holder shank can disturb. In addition, there is the same risk here as with soldered cutting inserts, that namely, with a large difference in the thermal expansion coefficient, the soldered connection is destroyed as a result of excessive shear stresses in the solder layer. This clamp fastening also does not allow turning the insert; so one is on use only the upper cutting instructed.

Erfindungsgemäß werden Mängel und Nachteile bekannter Halterkonstruktionen der eingangs genannten Art dadurch beseitigt, daß die Unterlegp,latte nur an dem der Schneidkante benachbarten Ende mit dem Halter verbunden ist und daß am entgegengesetzten Ende zwischen den unbelasteten Seitenflächen der Unterlegplatte und dem Halter Dehnfugen angeordnet sind. Die Unterlegplatte ist dadurch an der Halterspitze fixiert und hat nur noch eine Dehnfreiheit im vom Werkstück fortschreitenden Sinne. Der größere Reibungsschluß zwischen Unterlegplatte und Schneidkörper bewirkt nun, daß letzterer fest gegen seine Anschlagflächen gepreßt und dadurch die Schneide unverrückbar festgelegt wird.According to the invention, the shortcomings and disadvantages of known holder constructions the aforementioned type eliminated by the fact that the Unterlegp, latte only on the the end adjacent to the cutting edge is connected to the holder and that at the opposite end End between the unloaded side surfaces of the shim and the holder expansion joints arranged are. The base plate is then at the tip of the holder fixed and only has freedom from expansion in the sense that progresses from the workpiece. The greater frictional connection between the shim and cutting body now causes that the latter is pressed firmly against its stop surfaces and thereby the cutting edge is fixed immovably.

Die Erfindung wird an einigen Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt Fig. 1 das Haltervorderteil eines Klemmstahlhalters in der Seitenansicht, Fig. 2 den Halter der Fig. 1 im Grundriß, Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III-111 der Fig. 2, Fig.4 eine formschlüssige Befestigung der Unterlegplatte, Fig.5 eine durch Schmelzverbindung hergestellte Befestigung der Unterlegplatte.The invention is explained using a few exemplary embodiments. It Fig. 1 shows the holder front part of a clamping steel holder in a side view, FIG. 2 shows the holder of FIG. 1 in plan, FIG. 3 shows a section along the line III-111 of Fig. 2, Fig.4 a form-fitting fastening of the base plate, Fig.5 a Fastening of the base plate produced by a fusion connection.

Der Halterschaft 1 ist an seinem vorderen Ende mit einer Ausnehmung versehen, die von der Auflage-oder Grundfläche 2, den Wandflächen 3, 4 und den beiden Anschlagflächen 5 und 6 räumlich begrenzt ist. In diese Ausnehmung ist die Unterlegplatte 7 eingesetzt, auf welcher der Schneidkörper 8 ruht, dessen Klemmung von der Spannschraube 9 mittels Klemmpratze 10 bewirkt wird.The holder shaft 1 is provided at its front end with a recess which is spatially delimited by the support or base surface 2, the wall surfaces 3, 4 and the two stop surfaces 5 and 6. The washer plate 7, on which the cutting body 8 rests, is inserted into this recess, the clamping of which is effected by the clamping screw 9 by means of the clamping claw 10.

Die Unterlegplatte 7 sowie das Haltevorderteil sind an dem der Schneidenspitze 8 a des Schneidkörpers 8 benachbarten Ende mit einer Bohrung 11 versehen, in welche der Paßstift 12 eingesetzt ist, der die Unterlegplatte 7 an diesem Ende fixiert. Am gegenüberliegenden Ende sind zwischen den unbelasteten Seitenflächen der Unterlegplatte 7 und den Wandflächen 3, 4 kleine Spalten belassen, welche die Dehnfugen 13 bilden. Die Unterlegplatte kann sich also im wesentlichen nur noch in der Halterschaftlängsrichtung, und zwar im vom Werkstück 14 fortschreitenden Sinne, dehnen, wobei es infolge Reibungsschluß mit dem Schneidkörper 8 diesen gegen seine Anschlagflächen 5 und 6 preßt.The shim 7 and the front holding part are on that of the cutting tip 8 a of the cutting body 8 adjacent end provided with a bore 11 into which the dowel pin 12 is inserted, which fixes the base plate 7 at this end. At the opposite end are between the unloaded side surfaces of the shim 7 and the wall surfaces 3, 4 leave small gaps which form the expansion joints 13. The base plate can therefore essentially only be in the longitudinal direction of the holder, namely in the progressive sense from the workpiece 14, stretching, as a result of frictional engagement with the cutting body 8 this presses against its stop surfaces 5 and 6.

Bei der Ausbildung gemäß Fig. 4 ist die Unterlegplatte 7' mit einem Ansatz 22 versehen, der in eine Ausnehmung 21 der Auflagefläche 2' formschlüssig eingreift.In the embodiment according to FIG. 4, the base plate 7 'is provided with a Approach 22 provided, which is positively locked in a recess 21 of the support surface 2 ' intervenes.

Fig.5 zeigt noch die Befestigung der Unterlegplatte 7" an der Auflagefläche 2" mittels einer Schmelzverbindung, wobei am vorderen Ende des Halters durch Löten oder Schweißen die Heftnaht 15 angebracht ist.FIG. 5 also shows the fastening of the shim 7 ″ to the support surface 2 "by means of a fusible link, with the front end of the holder being soldered or welding the stitching 15 is attached.

Obwohl das Ausführungsbeispiel die Erfindung nur an einem Stahlhalter für Dreh- und Hobelmaschinen erläutert, so ist doch ohne weiteres verständlich, daß analoge Anwendungen auch bei rotierenden Werkzeugen mit geklemmten Schneidkörpern möglich sind.Although the exemplary embodiment applies the invention only to a steel holder explained for lathes and planing machines, it is easy to understand that analog applications also with rotating tools with clamped cutting bodies possible are.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Tool with exchangeable cutting body, in particular Clamping steel holder for lathes and planers, in which the cutting body is on a Washer plate embedded in the front part of the holder and made of a different material from the holder Material rests and is opposite to the direction of the cutting forces at least a stop surface is supported, furthermore the base plate at the bottom of the recess is attached, characterized in that the base plate (7) only on that of the Cutting edge (8a) adjacent end to the holder (1) is connected and that on opposite end between the unloaded side surfaces of the shim and the holder expansion joints (13) are arranged.

2. Tool according to claim 1, characterized characterized in that the stop surfaces (5, 6) for the cutting body (8) on the holder shaft, ft (1) are attached.

3. Tool according to claims 1 and 2, characterized in that that the shim (7) with at least one dowel pin (12) on the lower part of the holder is attached.

4. Tool according to claims 1 and 2, characterized in that da.ß the shim (7 ') is provided with at least one shoulder (22) which engages positively in a recess (21) in the support surface (2 ') of the holder.

5. A tool according to claims 1 and 2, characterized in that the shim (7 ") is fixed to the front end by tack welding or soldering to the holder Contemplated publications:. USA. Patent Nos 2 181 023, 2675604..