DE102007038935B4 - Bar cutter head and corresponding machine tool - Google Patents
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Abstract
Stabmesserkopf (1) zum Verzahnen
mit einem ringförmigen Messerträger (2)
mit kreisförmig angeordneten Durchbrüchen (3) zur Aufnahme von Schäften (4) von Stabmessern (5), und
mit radial ausgerichteten Bohrungen (6), in welchen Spannschrauben (7) zur Fixierung der Stabmesser (5) in den Durchbrüchen (3) aufgenommen sind, wobei die Durchbrüche (3) einen halbkreisförmigen Querschnitt aufweisen, und wobei Spannplatten (9) vorgesehen sind, die mit den Spannschrauben (7) gegen die Schäfte (4) der Stabmesser (5) gedrückt werden,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Spannplatten (9) in Aussparungen (12) am Umfang (8) des Messerträgers (2) angeordnet sind.Bar cutter head (1) for gear cutting
with an annular knife carrier (2)
with circularly arranged openings (3) for receiving shafts (4) of bar knives (5), and
with radially aligned bores (6) in which clamping screws (7) for fixing the bar blades (5) in the openings (3) are accommodated, wherein the openings (3) have a semicircular cross-section, and clamping plates (9) are provided, which are pressed with the clamping screws (7) against the shafts (4) of the bar knives (5),
characterized,
the clamping plates (9) are arranged in recesses (12) on the circumference (8) of the knife carrier (2).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Stabmesserkopf nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie eine Werkzeugmaschine mit einem solchen Stabmesserkopf.The The present invention relates to a bar cutter head according to the preamble of claim 1, as well as a machine tool with such a bar cutter head.
Ein
Stabmesserkopf der oben genannten Gattung ist aus der Druckschrift
Der bekannte Stabmesserkopf besitzt den Vorteil, dass er aus einem einzigen Stück gefertigt werden kann und dass mit diesem Stabmesserkopf eine hochpräzise Bearbeitung von Werkstücken, wie beispielsweise Spiralkegelrädern, möglich ist.Of the Known bar cutter head has the advantage that it consists of a single Piece to be made can and that with this bar cutter head a high-precision machining of workpieces, such as spiral bevel gears, possible is.
Jedoch weist der bekannte Stabmesserkopf durch seinen Aufbau ein erhebliches Gewicht und einen relativ großen Umlaufdurchmesser auf, so dass er beispielsweise auf CNC-Maschinen, bei denen diese Parameter limitiert sind, nicht oder nur bedingt einsetzbar ist.however has the known bar cutter head by its construction a considerable Weight and a relatively large one Circumferential on, so he used, for example, on CNC machines where these Parameters are limited, not or only conditionally usable.
So können die bekannten Stabmesserköpfe beispielsweise nicht auf 5-Achsen-CNC-Maschinen bestimmter Hersteller mit vollautomatischer Werkzeugbeschickung eingesetzt werden.So can the known bar cutter heads, for example not specific to 5-axis CNC machines Manufacturer with fully automatic tool loading used become.
Darüber hinaus kann bei den bekannten Stabmesserköpfen nur eine begrenzte Anzahl von Stabmessern zum Einsatz kommen, da der Platz für die Durchbrüche, in welche neben den Stabmessern auch die Keile eingeführt werden müssen, bereits relativ groß ist und zwischen den Durchbrüchen ein Mindestabstand eingehalten werden muss, um dem Stabmesserkopf eine ausreichende Steifigkeit und Stabilität zu verleihen. Dagegen ist es bekannt, dass gerade durch den Einsatz möglichst vieler Messer in einem Stabmesserkopf die Produktivität des Stabmesserkopfes gesteigert werden kann.Furthermore can in the known bar cutter heads only a limited number of bar knives are used because of the space for the breakthroughs, in which in addition to the bar knives and the wedges are introduced have to, already relatively large and between the breakthroughs a minimum distance must be maintained to the bar cutter head to give sufficient rigidity and stability. On the other hand is It is known that just by using as many knives in one Bar cutter head the productivity the bar cutter head can be increased.
Die
Druckschrift
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Stabmesserkopf sowie eine Werkzeugmaschine mit einem Stabmesserkopf mit einem reduzierten Gewicht und verringertem Außendurchmesser zur Verfügung zu stellen, welcher eine hohe Stabilität aufweist und eine sehr präzise Bearbeitung eines Werkstückes erlaubt, wobei darüber hinaus eine möglichst große Anzahl von Stabmessern in den Stabmesserkopf eingebracht werden kann.It Therefore, the object of the present invention is a bar cutter head and a machine tool with a bar cutter head with a reduced Weight and reduced outside diameter to disposal to provide, which has a high stability and a very precise processing of a workpiece allowed, over it one as possible size Number of bar knives are introduced into the bar cutter head can.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Stabmesserkopf nach Anspruch 1 gelöst.These The object is achieved by a Bar cutter head solved according to claim 1.
Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Stabmesserkopfes werden die Stabmesser durch den Druck der Spannplatten auf die Stabmesserschäfte in den Durchbrüchen fest fixiert. Keile oder dergleichen, wie sie im Stand der Technik zur Fixierung der Stabmesser verwendet werden, sind daher bei der erfindungsgemäßen Lösung nicht notwendig. Daher kann der Querschnitt der Durchbrüche direkt an den Querschnitt der Schäfte der Stabmesser angepasst werden, wobei erfindungsgemäß die Durchbrüche einen halbkreisförmigen Querschnitt haben. Entsprechend ist der Platz, der für die Durchbrüche notwendig ist, sehr gering und es können relativ viele Stabmesser kreisförmig in dem Messerträger angeordnet werden. Dadurch erhöht sich die Produktivität des erfindungsgemäßen Stabmesserkopfes im Vergleich zu den im Stand der Technik bekannten Stabmesserköpfen. Zudem können die Durchbrüche sehr nahe am äußeren Umfang des Messerträgers angeordnet werden, da die Schäfte der Stabmesser in direkter Umfangsnähe durch die Spannplatten fixierbar sind, die durch die Schraubenköpfe gegen die Stabmesserschäfte gepresst werden. Entsprechend lässt sich der Außendurchmesser des Messerträgers im Vergleich zum Stand der Technik erheblich reduzieren, was wiederum zu einer Verringerung des Gewichts des Messerträgers und damit des erfindungsgemäßen Stabmesserkopfes führt, wodurch sich der erfindungsgemäße Stabmesserkopf für den Einsatz auf CNC-Maschinen eignet, an welchen ein geringer Außendurchmesser und ein geringes Gewicht gefordert sind.at the embodiment of the invention Bar cutter head are the bar knives by the pressure of the clamping plates on the bar knife shafts in the breakthroughs firmly fixed. Wedges or the like, as in the prior art are used for fixing the bar knife, are therefore in the not according to the invention necessary. Therefore, the cross section of the breakthroughs directly to the cross section of the shafts the bar knife to be adjusted, according to the invention, the openings a semicircular Have cross-section. Correspondingly, the space necessary for the breakthroughs is, very low and it can relatively many poles circular in the knife carrier to be ordered. This increases productivity the bar cutter head according to the invention in comparison to the known in the art bar cutter heads. moreover can the breakthroughs very close to the outer circumference of the knife carrier be arranged, since the shafts of the Bar knife in the immediate vicinity of the circumference can be fixed by the clamping plates, by the screw heads against the bar knife shafts be pressed. Leaves accordingly the outside diameter of the knife carrier significantly reduce in comparison to the prior art, which in turn to a reduction in the weight of the knife carrier and thus the bar cutter head according to the invention leads, causing the bar cutter head according to the invention for the Use on CNC machines, where a small outer diameter and a low weight are required.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die dem jeweiligen Stabmesserschaft zugewandte Seite der Spannplatten gerade ausgebildet. Die gerade Seite kann somit über einen längeren Bereich auf den Stabmesserschaft drücken und das Stabmesser besonders gut in dem Durchbruch fixieren.In an advantageous embodiment The present invention is the respective blade diameter shank facing side of the clamping plates straight. Straight Side can thus over a longer one Press area on the bar knife shank and the bar knife especially fix well in the breakthrough.
In einem besonders vorteilhaften Beispiel der Erfindung weisen die Spannplatten auf ihrer den Stabmesserschäften zugewandten Seite eine Fase auf. Durch diese Fase bzw. Abschrägung liegt die Spannplatte besonders gut tangential am kreisförmigen Querschnitt des Stabmesserschaftes auf, ohne in diesen einzuschneiden.In a particularly advantageous example of the invention, the clamping plates on their the Stabmesserschäften facing a chamfer on. By this chamfer or chamfer the clamping plate is particularly good tangential to the circular cross-section of the blade diameter shank, without incising in this.
Es ist besonders günstig, wenn die Spannplatten jeweils zwei Bohrungen zur Aufnahme von Spannschrauben aufweisen. Somit können die Spannplatten an zwei Punkten fixiert werden, so dass sich die Spannplatten bei einer Krafteinwirkung auf die Stabmesser nicht in ihrer Lage verändern bzw. eine Vordrehsicherung gewährleistet ist.It is particularly cheap if the clamping plates each have two holes for receiving clamping screws exhibit. Thus, you can The clamping plates are fixed at two points, so that the Clamping plates when a force on the bar blade not to change their position or a pre-rotation ensured is.
In einer bevorzugten Variante der Erfindung sind die Spannplatten in Aussparungen am Umfang des Messerträgers angeordnet. Damit können die Spannplatten in den Messerträger hinein versenkt werden, so dass sie nicht aus dem Messerträger nach außen hinausragen, wodurch eine gleichmäßige Umfangsfläche des Messerträgers gewährleistet wird.In a preferred variant of the invention are the clamping plates in Recesses arranged on the circumference of the knife carrier. This allows the clamping plates in the knife carrier be sunk into it so that it does not fall out of the knife carrier Outside protrude, creating a uniform peripheral surface of knife carrier is guaranteed.
Hierbei ist es besonders von Vorteil, wenn die Aussparungen so ausgebildet sind, dass die Köpfe der Spannschrauben in den Aussparungen versenkbar sind. Hiermit kann erreicht werden, dass die Spannschrauben nicht aus dem Messerträger umfangsseitig herausragen und der Messerträger eine homogene Außenumfangsfläche aufweist.in this connection It is particularly advantageous if the recesses are so formed are that the heads the clamping screws are retractable in the recesses. Herewith can be achieved that the clamping screws not from the knife carrier circumferentially stick out and the knife carrier has a homogeneous outer peripheral surface.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die dem jeweiligen Stabmesserschaft abgewandte Seite der Spannplatten wenigstens eine Vertiefung auf und weisen die Aussparungen an ihrer der Vertiefung zugewandten Seite eine Verstärkung auf. Somit lässt sich an der Stelle der Verstärkung der Aussparungen der Messerträger stabilisieren, so dass der Stabmesserkopf in sich steifer und stabiler wird.According to one another embodiment The present invention has the respective blade diameter shank opposite side of the clamping plates on at least one recess and have the recesses on their side facing the recess a reinforcement on. Thus lets in the place of reinforcement the recesses of the knife carrier Stabilize, making the bar cutter head stiffer and more stable in itself becomes.
Es hat sich als besonders praktisch erwiesen, wenn jeweils eine der Spannplatten gegen jeweils einen Messerrücken eines im Querschnitt halbrunden Stabmessers gedrückt wird. Damit kann die jeweilige Spannplatte gegen den halbrunden Messerrücken des halbrunden Stabmessers drücken, ohne die Spanfläche des benachbarten Stabmessers zu beeinträchtigen.It has proven to be particularly practical if any of the Clamping plates against a respective back of a knife in a semi-circular cross-section Bar knife pressed becomes. Thus, the respective clamping plate against the semicircular blunt edge Press the semicircular bar knife without the rake surface of the adjacent bar knife to affect.
Es ist ganz besonders von Vorteil, wenn die Bohrungen zur Aufnahme der Spannschrauben radial zwischen den Durchbrüchen zur Aufnahme der Schäfte der Stabmesser verlaufen. Damit können die Gewinde der Spannschrauben zwischen den Durchbrüchen in den Messerträger hinein verlaufen und somit das Material des Messerträgers zum vollständigen Unterbringen der Spannschrauben genutzt werden. Hierdurch kann sowohl der Außendurchmesser als auch das Gewicht des Stabmesserkopfes stark reduziert werden.It is particularly beneficial if the holes for recording the clamping screws radially between the apertures for receiving the shafts of the Bar knife run. With that you can the threads of the clamping screws between the openings in the knife carrier into it and thus the material of the knife carrier for complete accommodation the clamping screws are used. This allows both the outer diameter than Also, the weight of the bar cutter head can be greatly reduced.
In einer Weiterbildung der Erfindung weisen die Durchbrüche eine Neigung zur Rotationsachse des Messerträgers auf, wodurch ein positiver Kopfspanwinkel eingestellt werden kann und sich besonders günstige Zerspanungsbedingungen ergeben. Zudem ergibt sich damit die Möglichkeit, die Stabmesser im Dreiseitenschliff nachzuschärfen.In a development of the invention, the breakthroughs have a Incline to the axis of rotation of the knife carrier on, creating a positive Headboard angle can be adjusted and particularly favorable cutting conditions result. In addition, this results in the possibility of the bar knife in the Repeat three-side grinding.
In einem weiteren bevorzugten Beispiel der Erfindung weisen die Spanflächen von in den Messerträger eingebrachten Stabmessern eine Einkerbung in „V”-Form auf. Durch die V-Form ergibt sich ein positiver Spanwinkel sowohl für die Innen- als auch für die Außenflanke der Stabmesser, wodurch sich günstige Zerspanungsbedingungen ergeben. Der Querschnitt der Messer bleibt trotz der V-förmigen Spanfläche halbrund, so dass auch diese speziell ausgebildeten Stabmesser vorteilhaft erfindungsgemäß in den Durchbrüchen geklemmt werden können.In a further preferred example of the invention, the clamping surfaces of in the knife carrier introduced bar knives a notch in "V" shape on. The V shape results in a positive rake angle for both the interior as well as for the outside flank the bar knife, which is cheap Cutting conditions arise. The cross section of the knives remains despite the V-shaped clamping surface semicircular, so that these specially trained bar knife advantageous according to the invention in the breakthroughs can be clamped.
Es hat sich als besonders günstig erwiesen, wenn der Messerträger mit einem Adapter für einen Anschluss an verschiedene Werkzeugmaschinenschnittstellen bzw. an unterschiedliche Werkzeuganschlussmaße koppelbar ist. Auf diese Weise kann der Messerträger selbst klein und leicht gestaltet werden und ist darüber hinaus flexibel für einen Anschluss an verschiedene Werkzeugmaschinenschnittstellen bzw. Werkzeuganschlussmaße geeignet. Dabei kann der Anschlussadapter so gestaltet sein, dass an ihm mehrere verschiedene Schnittstellen für einen Anschluss an mehrere verschiedene Werkzeugmaschinen vorgesehen sind. Damit ist es möglich, den erfindungsgemäßen Stabmesserkopf mit vielen gängigen Werkzeugmaschinenschnittstellen zu koppeln. Auch kann diese Ausführungsform dazu genutzt werden, einen automatisierten Werkzeugwechsel unter Nutzung eines Magazins durchzuführen, so dass sich der erfindungsgemäße Stabmesserkopf insbesondere für den Einsatz an CNC-Maschinen eignet, an welchen eine Multifunktionsbearbeitung, das heißt Drehen, Fräsen, Bohren und Verzahnen, mit vollautomatischer Werkzeug- und Werkstückbeschickung möglich ist.It has proved to be particularly favorable proved when the knife carrier with an adapter for a connection to various machine tool interfaces or can be coupled to different tool connection dimensions. To this Way, the knife carrier even small and light in design and beyond flexible for a connection to various machine tool interfaces or tool connection dimensions suitable. In this case, the connection adapter can be designed so that on it several different interfaces for connection to several Various machine tools are provided. This makes it possible for the inventive bar cutter head with many common ones Pair machine tool interfaces. Also, this embodiment can do so be used, an automated tool change under use to do a magazine so that the bar cutter head according to the invention especially for suitable for use on CNC machines to which a multifunctional machining, this means Turning, milling, Drilling and gear cutting, with fully automatic tool and workpiece feed possible is.
Entsprechend einer weiteren bevorzugten Variante der Erfindung ist der Messerträger direkt an einer Werkzeugmaschine montierbar. Auf diese Weise kann der Stabmesserkopf ohne Adapter an der Werkzeugspindel, vorzugsweise einem Gleason-Standardkegel, aufgenommen werden. Diese Variante kommt beispielsweise dann in Betracht, wenn kurze Stabmesser eingesetzt werden und ist gerade bei älteren und konventionellen Verzahnungsmaschinen sogar teilweise erforderlich.Corresponding In a further preferred variant of the invention, the knife carrier is direct can be mounted on a machine tool. In this way, the bar cutter head without adapter on the tool spindle, preferably a Gleason standard cone, be recorded. This variant comes in, for example Consider when short bar knives are inserted and are straight in older and conventional gear machines even partially required.
Die Aufgabe der Erfindung wird ferner durch eine Werkzeugmaschine mit einem Stabmesserkopf nach einer der oben beschriebenen Ausführungsformen gelöst, wobei sich die oben genannten Vorteile des erfindungsgemäßen Stabmesserkopfes direkt an der Werkzeugmaschine niederschlagen. Da der erfindungsgemäße Stabmesserkopf klein und leicht gestaltet werden kann und zudem eine große Anzahl von Stabmessern aufnehmen kann, kann die erfindungsgemäße Werkzeugmaschine beispielsweise zur Multifunktionsbearbeitung, das heißt zum Drehen, Fräsen, Bohren und Verzahnen, eingesetzt werden, wobei eine vollautomatische Werkzeugbeschickung möglich ist.The object of the invention is further by a machine tool with a bar cutter head according to one of the embodiments described above, wherein the above-mentioned advantages of the bar cutter head according to the invention are reflected directly on the machine tool. Since the bar cutter head according to the invention can be made small and lightweight and can also accommodate a large number of bar knives, the machine tool according to the invention, for example, for multi-functional machining, that is used for turning, milling, drilling and gear cutting, with a fully automatic tool loading is possible.
Vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, deren Funktion und Eigenschaften werden im Folgenden anhand der Figuren der Zeichnung näher erläutert, wobeiadvantageous embodiments of the present invention, its function and properties explained in more detail below with reference to the figures of the drawing, wherein
Der
Stabmesserkopf
Der
Messerträger
Die
Durchbrüche
In
dem in
Durch
den halbkreisförmigen
Querschnitt der Durchbrüche
Der
Stabmesserkopf
Der
Stabmesserkopf
In
die Aussparungen
Die
Spannplatte
Gegenüber der
geraden Seite
Die
Spannplatte
Wie
in den
Wie
in
Das
Vorsehen des Adapters
Der
Adapter
Die
Die
Einkerbung
Der
Stabmesserkopf
Darüber hinaus
können
in dem erfindungsgemäßen Stabmesserkopf
Darüber hinaus
wird durch die in einer spezifischen Ausgestaltung der Erfindung
vorgeschlagene Brillenform der zum Spannen der Stabmesser
Da
viele Stabmesser
Durch
den verringerten Außendurchmesser des
Stabmesserkopfs
Indem
das Gewicht des Stabmesserkopfs
Im
Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es verständlich, dass die Spannplatte
Grundsätzlich ist
es auch möglich,
mehr als zwei Bohrungen
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