DE10250040A1

DE10250040A1 - Reibahle und Schneidwerkzeug dafür

Info

Publication number: DE10250040A1
Application number: DE10250040A
Authority: DE
Inventors: Gerald Minshall
Original assignee: Bencere Elliott Ltd
Current assignee: Kennametal UK Ltd
Priority date: 2001-10-26
Filing date: 2002-10-25
Publication date: 2003-05-08
Anticipated expiration: 2022-10-26
Also published as: GB0125690D0; GB2381767A; DE10250040B4; GB0224472D0; GB2381767B; US20030082021A1; US6884008B2

Abstract

Ein Schneidwerkzeug 16 und ein Verfahren zum Befestigen des Schneidwerkzeugs 16 in einer Reibahle 11, die eine axiale Ausnehmung 19 in dem Grundkörper 13 der Reibahle aufweist. Das Schneidwerkzeug 16 hat Keilverzahnungen 35 auf seiner Rückseite 37 und ist ineinandergreifend an parallelen Kerbverzahnungen 36 an der Reibahle 11, die sich radial zu dieser erstrecken, festgeklemmt. Die Schneidkante 34 des Schneidwerkzeugs 16 wird in eine neue Position justiert durch Bewegung des Schneidwerkzeugs längs der radialen Keilverzahnungen 36 unter Verwendung einer einzigen Justiervorrichtung 42.

Description

Die Erfindung betrifft Reibahlen und Bohrwerkzeuge und ein Verfahren zum genauen Positionieren der Schneidkante von Schneidwerkzeugen bei einer Reibahle oder einem Bohrwerkzeug.

Hintergrund der Erfindung

Reibahlen haben typischerweise längliche Schneidwerkzeuge, die in einem axialen Schlitz oder einer Ausnehmung in einem Reibahlen-Grundkörper festgeklemmt sind, und die axiale Position des Schneidwerkzeugs relativ zu dem Reibahlen-Grundkörper wird justiert mittels eines Paares von Justierschrauben, die direkt auf das Schneidwerkzeug wirken und das Schneidwerkzeug im wesentlichen radial bewegen. Eine solche Anordnung ist in der US 4,547,102 A offenbart.
Die vorerwähnte Anordnung hat den Nachteil, daß, wenn das Schneidwerkzeug durch Einstellen einer oder beider Justierschrauben bewegt wird, das Schneidwerkzeug um kleine Beträge kippen kann, so daß die Schneidkante nicht innerhalb akzeptierter Toleranzen über ihre gesamte Länge hinweg liegt und das Schneidwerkzeug sich auch bei seiner Radialbewegung axial relativ zu dem Reibahlen-Grundkörper bewegen kann. Diese sehr kleine Bewegung des Schneidwerkzeugs sind inakzepabel, wenn eine Bearbeitung mit sehr geringen Toleranzen von bis zu 50 µ erfolgt. Das bedeutet, daß die genaue Justage des Schneidwerkzeugs ein zeitraubender Vorgang ist, der durch Versuch und Irrtum erzielt wird.
Durch die US 5,211,516 A ist auch bekannt, ein Schneidwerkzeug an einem Bohrwerkzeug zu haltern unter Verwendung eines Klemmschuhs, der in parallele Nuten auf der Vorderseite des Schneidwerkzeugs eingreift.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung

Die vorliegende Erfindung schafft ein Schneidwerkzeug, das mittels einer einzigen Justierschraube radial genau justiert werden kann und welches einen Wechsel der Schneidkanten oder Schneidwerkzeuge von Reibahlen mit einem Minimum an Ausfallzeit ermöglicht.

Offenbarung der Erfindung

Nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein ebenes Reibahlen- Schneidwerkzeug vorgesehen mit einer Vorderfläche, an welcher eine Mehrzahl von Schneidkanten gebildet sind, und einer Rückseite, an welcher eine Mehrzahl von Kerbverzahnungen gebildet sind, enthaltend Kerbverzahnungen senkrecht zu jeder Schneidkante.
Bei der Beschreibung der Erfindung soll der Ausdruck "Reibahle" auch Feinbohrwerkzeuge umfassen.
Das Schneidwerkzeug ist mit einem Loch oder einer Vertiefung versehen, das im Gebrauch eine Klemmschraube aufnimmt, wobei die Klemmschraube entweder durch das Loch hindurchtritt oder mit seinem Kopf in die Vertiefung eingreift.
Das Schneidwerkzeug kann zwischen zwei und sechs Schneidkanten aufweisen, ist aber vorzugsweise quadratisch oder im wesentlichen quadratisch, wobei es vorzugsweise vier Schneidkanten aufweist und die Rückseite des Schneidwerkzeugs mit zwei Sätzen von sich scheidenden Kerbverzahnungen versehen ist.
Die Kerbverzahnungen können verschiedene Formen haben einschließlich symmetrischer Kurven wie sinusförmige Wellen, Zickzackformen, Riffelung und nicht-symmetrische Kerbverzahnungen.
Nach der Erfindung ist auch eine Reibahle vorgesehen mit einem Grundkörper, der einen Kopf mit einer axialen Ausnehmung aufweist, und mit einem darin gehalterten Schneidwerkzeug nach einem ersten Aspekt der Erfindung, wobei die Kerbverzahnungen auf der Rückseite des Schneidwerkzeugs und radiale Kerbverzahnungen der Reibahle miteinander in Eingriff sind, so daß das Schneidwerkzeug gegen axiale Bewegung gesichert ist.
Das Schneidwerkzeug ist in radialer Richtung mittels eines einzigen Gewindestellers justierbar. Die ineinander greifenden Kerbverzahnungen verhindern ein Kippen des Schneidwerkzeugs. Die Kerbverzahnungen können auf einer Fläche der Ausnehmung gebildet sein oder alternativ auf einem herausnehmbaren Träger, der in der Ausnehmung gehaltert ist.
Das Schneidwerkzeug ist an der besagten Fläche durch eine Klemmschraube befestigt, die vorzugsweise durch das besagte Loch hindurchgeht, oder eine Festklemmplatte.
Bei einem quadratischen Schneidwerkzeug kann jede der vier Schneidkanten benutzt werden, indem die Klemmung des Schneidwerkzeugs gelöst wird, so daß die ineinandergreifenden Kerbverzahnungen freigegeben werden, dann das Schneidwerkzeug in gewünschter Weise gedreht und die Kerbverzahnungen wieder in Eingriff gebracht werden.
Weiterhin ist ein Verfahren zur Befestigung eines Schneidwerkzeugs in einer Reibahle vorgesehen, bei welchem das Schneidwerkzeug in einer axialen Ausnehmung in dem Grundkörper der Reibahle angeordnet wird, wobei das Schneidwerkzeug Kerbverzahnungen auf seiner Rückseite aufweist und gegen ineinandergreifende parallele Kerbverzahnungen an der Reibahle festgeklemmt wird, die sich radial dazu erstrecken, und wobei die Schneidkante des Schneidwerkzeugs unter Verwendung von Justiermitteln durch Bewegung des Schneidwerkzeugs längs der radialen Kerbverzahnung in eine neue Position justiert wird.
Es kann die Kante des Schneidwerkzeugs geändert oder das Schneidwerkzeug ausgewechselt werden einfach durch Herausnehmen des Schneidwerkzeugs von dem Träger und Umsetzen des Schneidwerkzeugs oder eines anderen identischen Schneidwerkzeugs auf die Kerbverzahnungen, so daß eine neue Schneidkante erhalten wird, wobei die ineinandergreifenden Kerbverzahnungen eine Neuausrichtung der besagten Schneidkante sicherstellen.

Beschreibung der Zeichnungen

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1 ist eine isometrische Darstellung einer Reibahle nach der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 ist ein Querschnitt der montierten Reibahle.
Fig. 3 ist eine Draufsicht auf ein Schneidwerkzeug nach der Erfindung.
Fig. 4 ist eine Seitenansicht des Schneidwerkzeugs in Fig. 3.

Detaillierte Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung

In Fig. 1 und 2 der Zeichnungen ist eine Reibahle 11 dargestellt. Die Reibahle 11 weist einen Schaft 12 auf, der bei Benutzung in eine Werkzeugmaschine zum Drehen der Reibahle oder eines Werkstücks um seine Längsachse eingeklemmt ist.
Die Reibahle 11 hat einen zylindrischen Kopf 13, der wenigstens ein Schneidwerkzeug 16 trägt. Jedes Schneidwerkzeug 16 ist jeweils in einer Ausnehmung 19 angeordnet, die auf dem Umfang des Kopfes 13 vorgesehen ist. Der Kopf 13 hat auch eine Mehrzahl von sich axial erstreckenden Zentrierabsätzen 14, die im Abstand um den Kopf herum angeordnet sind. Wenn zwei Schneidwerkzeuge 16 verwendet werden, können diese diametral einander gegenüberliegend angeordnet sein.
Die Reibahle kann zwar mehr als ein Schneidwerkzeug 16 aufweisen. Der Einfachheit halber wird die Erfindung aber im einzelnen anhand nur eines Schneidwerkzeugs beschieben. Jedes weitere Schneidwerkzeug ist im wesentlichen damit übereinstimmend. Das Schneidwerkzeug 16 ist radial zu dem Kopf 13 orientiert. Wie am besten aus Fig. 2 ersichtlich ist, hat eine radiale Seite 21 einer Ausnehmung 19 einen Ausschnitt 22 an ihrem äußeren Ende, in welcher ein Schneidwerkzeug 16 mittels einer Klemmschraube 24 befestigt ist. Der Ausschnitt 22 hat eine Schulter 25, die am inneren Ende des Ausschnitts 22 gebildet ist und die im Abstand von der angrenzenden Seite des Schneidwerkzeugs liegt, und eine Seitenfläche 23, gegen welche das Schneidwerkzeug festgeklemmt ist.
Speziell in Fig. 3 und 4 ist erkennbar, daß das Schneidwerkzeug 16 von im wesentlichen ebener, quadratische Form ist und vier Seiten 39, eine Vorderseite 33 mit wenigstens zwei und vorzugsweise vier Schneidkanten 34 und eine Rückseite 37 mit einer Mehrzahl von Kerbverzahnungen aufweist. Die Kerbverzahnungen 35 umfassen Kerbverzahnungen, die sich im wesentlichen senkrecht zu den Schneidkanten 34 über die volle Länge des Schneidwerkzeuges erstrecken. Bei dem vorliegenden Beispiel mit vier Schneidkanten 34 erstreckt sich ein Satz von Kerbverzahnungen 34A quer zu dem anderen Satz von Kerbverzahnungen 35B, so daß die Kerbverzahnungen 35A und 35B einander scheiden und getrennte, pyramidenartige Vorsprünge bilden. Wenn nur zwei Schneidkanten auf gegenüberliegenden Seiten des Schneidwerkzeugs vorgesehen sind, erstrecken sich die Kerbverzahnungen nur zwischen diesen gegenüberliegenden Seiten.
Die Kerbverzahnungen 35 auf der Rückseite 37 des Schneidwerkzeugs greifen mit ähnlichen Kerbverzahnungen 36 auf der Radialfläche 23 des Ausschnitts 22 ineinander. Bei diesem Ausführungsbeispiel haben die Kerbverzahnungen 35 und 36 die Form von flach-seitigen, geraden Rippen von dreieckigem Querschnitt, wobei die Seiten am Scheitel einen Winkel zwischen 45° bis 90°, vorzugsweise von etwa 60° bilden. Die Kerbverzahnungen haben einen Abstand zwischen 1,00 mm und 1,75 mm, und die Oberkanten der Rippen sind abgefast. Im Schnittpunkt der Seitenfläche 23 des Ausschnitts und der radial inneren Seite des Ausschnitts ist ein axial verlaufendes Durchgangsloch 41 vorgesehen.
Das Schneidwerkzeug 16 ist in dem Ausschnitt durch die Schraube 24 gehalten, die durch ein Loch 38 in dem Schneidwerkzeug 16 hindurchtritt und in ein Gewindeloch in dem Kopf 12 eingreift. Das Schneidwerkzeug 16 ist in dem Ausschnitt 22 so gehalten, daß die Kerbverzahnungen 35 und 36 hart aufeinander liegen, so daß alle Belastungen des Schneidwerkzeuges über die ineinandergreifenden Kerbverzahnungen auf den Grundkörper der Reibahle übertragen werden.
Die nach innen weisende Seite 39 des Schneidwerkzeugs liegt an wenigstens einem Steller 42 an. Jeder Steller 42 enthält einen sich verjüngenden Keil 48, der in einer sekantialen Bohrung 43 mittels einer Justierschraube 44 beweglicht ist zur radialen Justage der Höhe der Schneidkante. Der gesamte Justierbereich ist etwa 0,5 mm. Zwischen der Schraube 24 und der Bohrung 38 ist genügend Spiel um die radiale Jusierung des Scheidwerkzeugs zu bewirken.
Wenn ein Schneidwerkzeug erstmals an einer Reibahle montiert wird, wird das Schneidwerkzeug auf die richtige radiale Justierung eingestellt durch die gebräuchliche Versuch-und-Irrtum-Technik durch Justierung der Position des Schneidwerkzeugs. Das Schneidwerkzeug wird typischerweise auf eine Genauigkeit von zwischen 3 bis 5 µ eingestellt. Wenn danach die Schneidkante 34 erneuert werden soll, wird das Schneidwerkzeug mit der daran vorgesehenen Schneidkante aus dem Ausschnitt 22 durch Lösen der Schraube 24 ausgebaut. Das Schneidwerkzeug wird dann neu positioniert, so daß es eine neue Schneidkante liefert, oder es wird durch ein neues, übereinstimmendes Schneidwerkzeug ersetzt. Da die Kerbverzahnungen 35 auf der Rückseite jedes Schneidwerkzeugs darin relativ zu den Schneidkanten des neuen Scheidwerkzeugs präzisionsgeschliffen sind, ergibt das neue Schneidwerkzeug nach dem Einbau in die Reibahle eine genau axial positionierte Schneidkante und braucht danach nur radial justiert zu werden.
Das Scheidwerkzeug 16 kann auf einem (nicht dargestellten) Träger montiert sein und das Schneidwerkzeug 16 mit dem damit verbundenen Träger sind in der jeweiligen Ausnehmung 19 befestigt.

Claims

1. Ebenes Reibahlen-Schneidwerkzeug (16) mit einer Vorderfläche (33), an welcher eine Mehrzahl von Schneidkanten (39) gebildet sind, und einer Rückseite (37), an welcher eine Mehrzahl von Kerbverzahnungen (35) gebildet sind, enthaltend Kerbverzahnungen (35A, 35B) senkrecht zu jeder Schneidkante (39).

2. Schneidwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug (16) mit einem Loch (38) oder einer Vertiefung versehen ist, das bei Benutzung eine Klemmschraube (24) aufnimmt.

3. Schneidwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug (16) quadratisch oder im wesentlichen quadratisch ist.

4. Schneidwerkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug (16) vier Schneidkanten (34) aufweist und die Rückseite (37) des Schneidwerkzeugs (16) mit zwei Sätzen von sich schneidenden Kerbverzahnungen (35A, 35B) versehen ist.

5. Reibahle mit einem Grundkörper, der einen Kopf (13) mit einer axialen Ausnehmung (19) aufweist, und mit einem darin gehalterten Schneidwerkzeug (16) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Kerbverzahnungen (35) auf der Rückseite (37) des Schneidwerkzeugs (16) und radiale Kerbverzahnungen (36) der Reibahle miteinander in Eingriff sind, so daß das Schneidwerkzeug (16) gegen axiale Bewegung gesichert ist.

6. Reibahle nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug (16) in radialer Richtung mittels eines einzigen Gewindestellers (42) einstellbar ist.

7. Reibahle nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kerbverzahnungen (36) an der Reibahle auf einer Fläche (23) der Ausnehmung gebildet sind.

8. Verfahren zum Befestigen eines Schneidwerkzeugs einer Reibahle in einer axialen Ausnehmung (19) im Grundkörper der Reibahle, wobei das Schneidwerkzeug (16) auf seiner Rückseite (37) Kerbverzahnungen (35) aufweist und an parallelen Kerbverzahnungen (36) der Reibahle, die mit den Kerbverzahnungen (35) des Schneidwerkzeugs (16) in Eingriff sind und sich radial zu dem Grundkörper erstrecken festgeklemmt wird, und wobei die Schneidkante (34) des Schneidwerkzeugs (16) durch Bewegung des Schneidwerkzeugs (16) längs der radialen Kerbverzahnung (36) unter Verwendung eines einzigen Justiervorrichtung (42) justiert wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem quadratischen Schneidwerkzeug (16) jede der vier Schneidkanten (34) benutzt werden kann, indem die Klemmung des Schneidwerkzeugs (16) zum Lösen der ineinander eingreifenden Kerbverzahnungen (35, 36) gelöst wird, dann das Schneidwerkzeug (16) in gewünschter Weise verdreht wird und dann die Kerbverzahnungen (35, 36) wieder in Eingriff gebracht werden.

10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug (16) einfach dadurch gewechselt wird, daß das Schneidwerkzeug (16) von der Reibahle entfernt und ein anderes, übereinstimmendes Schneidwerkzeug auf die Kerbverzahnungen (36) aufgesetzt wird.