DE3432050A1

DE3432050A1 - Ausdrehwerkzeug mit einem zweischneiderkopf

Info

Publication number: DE3432050A1
Application number: DE19843432050
Authority: DE
Inventors: Willy Rupperswil Berner
Original assignee: URMA WERKZEUG MASCHF
Current assignee: URMA WERKZEUG MASCHF
Priority date: 1983-09-20
Filing date: 1984-08-31
Publication date: 1985-04-18
Also published as: AT391824B; FR2552000B1; DE3432050C2; US4595320A; ATA291984A; FR2552000A1; DE8425782U1; CH660702A5

Description

URMA AG

Werkzeug- und Maschinenfabrik

CH - 51o2 Rupperswil

Ausdrehwerkzeug mit einem Zweischneiderkopf

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Uerkzeuge für spanabhebende Werkzeugmaschinen und betrifft ein Ausdrehwerkzeug gemäss Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einem bekannten Zwei sehneider-Ausdrehwerkzeug sind am Kopfteil 1 zwei Schneidplattenhalter 2 und 3 angeordnet, die ihrerseits auswechselbare Schneidplatten tragen. Das in der seitlichen Ansicht trapezförmige Kopfende des

Ausdrehwerkzeugs, weist an den schrägen Seitenflächen 6,6a. eine lineare Verzahnung auf, längs welcher die mit einer analogen Verzahnung versehenen Schneidplattenhalter 2,3 sich so verschieben lassen, dass die Schneiden der Schneidplatten eine radiale Bewegung vom und zum Drehzentrum ausführen können. Auf diese Weise wird der Bohrungsdurchmesser eingestellt. Ueber einen vom Drehzentrum aus gemessenen Betriebs-Verste11 bereich stützen sich die beiden Schneidplattenhalter gegenseitig so ab, dass auch sehr hohe Schnitt-

kräfte nicht zu tiner plastischen, d.h. bleibenden Verformung der Schneidplattenhalter oder gar zu deren Reissen, d.h. deren Brechen führen. Ist der Verstellbereich so gross, dass er ausserhalb der gegenseitigen Abstützung der Schneidplattenhalter liegt, also in Bereichen, in denen lediglich der Materialquerschnitt des Schneidplattenhalters über die Verzahnungen auf den Kopfteil 1 die Schnittkräfte und die wesentlich niedrigeren Vorschubkräfte auffangen, kann es zu solch unerwünschten Vorfällen kommen.

Um einen gewünschten minimalen Ausdrehdurchmesser bei nota bene vollständig zusammengeschobenen Schneidplattenhaltern realisieren zu können, werden diese Stützflächen 8,8a maximal die Verschiebelänge des minimalen Radius, das ist der Abstand vom Drehzentrum zum Umfang, annehmen können. Oberhalb dieses radialen Verstellweges, stützen sich die Schneidplattenhalter gegenseitig nicht mehr ab; in diesem Verstellbereich sollte das Werkzeug nicht mehr gleich maximal belastet werden, was unmittelbar die Zerspanungsleistung und damit die Rentabilität beeinflusst.

Es ist Aufgabe der Erfindung, vom bekannten Ausdrehwerkzeug ausgehend ein Zwei schneider-Ausdrehwerkzeug zu schaffen, das bei gleicher Dimensionierung über einen vergrösserten radialen Ausdrehdurchmesser-Verstellbereich eine gleich hohe Schnittbelastung ohne plastische Verformung der Schneidplattenhalter aufzunehmen vermag.

Die Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen angegebene Erfindung gelöst.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden mit Hilfe der nachfolgend aufgeführten Figuren diskutiert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht des Werkzeugs auf grössten Durchmesserbereich eingestellt, montiert auf einem Adapter zum Anschluss an eine Haschine

Fig. 2 eine Teilansicht des Werkzeugs nach Fig. 1, eingestellt auf den kleinsten Durchmesser;

Fig. 3 eine Teilansicht von Fig.l, aus der Richtung B gesehen;

Fig. 4 eine Stirnansicht von Fig.l, aus der Richtung A gesehen;

Fig. 5 eine Stirnansicht von Fig.2, aus der Richtung A gesehen.

Das Ausdrehwerkzeug 1 weist gemäss Figur 1 einen Kopf 1 und auf diesem beidseitig und zueinander in Wirkverbindung stehende Schneidplattenhalter 2,3 auf, an denen auswechselbar die Schneidplatten 4,5 angeordnet sind. Zur Verbindung mit einer Werkzeugmaschine wird vorzugsweise ein Adapter 11 verwendet in welchen der Ausdrehwerkzeugkopf 1 mittels einem am anderen, nichtschneidenden Ende angeordneten zylindrischen Zapfen 9 und einem darauf aufgesetzten Gewindezapfen 1Θ eingesetzt wird. Das andere, den Schneiden zugewandte Ende des Kopfes 1 ist trapezförmig ausgebildet, wobei die zur Kopfachse geneigten Trapezflächen 6,6a mit einer querlaufenden, linearen Verzahnung versehen sind. Diese trapez-

förmige Ausgestaltung des Kopfteils wirkt in brauchbarer Näherung wie ein Biegeträger (der theoretisch von einem Parabelprofil abgeleitet ist). Im Zusammenhang mit den analog verzahnten Schneidplattenhaltern 2 und 3, verleiht dies dem Uerkzeug im Belastungsfalle eine optimale Steifigkeit. Der linearen Merzahnung entlang können die beiden Schneidplattenhalter nach aussen oder nach innen verschoben und mittels Schrauben 7,7a einzeln in der gewünschten Position fixiert werden.

Die Verzahnung zwischen Schneidplattenhalter 2,3 und Kopfteil 1, bwirkt eine ausreichend kraftschlüssige Verbindung der Uierkzeugtei Ie. Die in der seitlichen Ansicht (Fig.3) angenähert Z-förmigen Schneidplattenhalter 2,3 sind identisch geformt: Eine Linaerverzahnung an den Flächen 6,6a eine Abstützfläche Io auf dem Z-Verbindungsbai ken und eine Schneidplattenmontierung. Derart gedreht und positioniert, dass die Verzahnung zweier identischer Sehneidplattenhalter sich gegenübersteht und die Schnei dpi attenmontierung in die gleiche.Richtung weisen, lassen sich die beiden Z-Verbindungsbalken verschränkt so ineinanderschieben, dass die Fläche 8 des einen und die Fläche 8a des anderen Schneidplattenhalters sich gegenseitig abstützen. In dieser Stellung sind sie am trapezförmig ausgestalteten Kopfteil mit der Querverzahnung fixiert.

In einer ersten erfinderischen Aueführungsform ist die Abstützfläche 8 bzw. 8a der (identisch geformten) und in ihrer Radi alposition auf den kleinsten Bohrdurchmesser zusammengeschobenen Schneidplattenhalter, bspw. desjenigen mit der Bezugsziffer 2, über das Drehzentrum hinaus, also dieses hinterschneidend gleichsam in den Bereich des anderen, um 180grad gedreht zu ihm stehenden Schneidplattenhalters 3 in Form einer Art Nocke resp. Konsole 13 verlängert. Auf dem

gleichen Schneidplattenhalter ist für die Konsole 14 des Verschränkpartners 3 eine Ausnehmung vorgesehen, in der diese protuberanten Ansätze beim Zusammenschieben je Platz finden können, ohne die Positionen zu behindern. Dies erfordert den in Figur 5 dargestellten topologischen Schnitt, der einer S-form nahe kommt. Dieser Schnitt ist unter Wahrung der optimalen Stabilität eines Schneidplattenhalters so ausgeführt, dass am die Linearverzahnung und die Schneidplattenseite verbindenden Z-Steg des angenähert Z-förmigen Schneidplattenhalters 2 oder 3, ein minimaler Querschnitt nicht unterschritten wird. Die Ausgestaltung einer für alle Schneidplattenhalter gleiche Form unter konsequenter Anwendung komplexer Symmetrieerwägungen derart, dass eine die in einem gewissen Sinne ebenfalls symmetrisch angreifenden Schnittkräfte maximal aufnehmende gegenseitige Verschränkung der Topographie ermöglichende Form entsteht, bringt neben den betrieblichen Vorteilen auch noch herstellungstechnische dazu. Abgesehen davon muss im Schadensfalle statt paarweise nur ein Schneidplattenhalter allein ersetzt werden. Das ist auch beim bekannten Ausdrehwerkzeug so, nur bei der räumlich komplizierten Ausformung, wie es der Schneidplattenhalter gemäss Erfindung aufweist, ist dies keine Selbstverständlichkeit mehr. Die Vorteile des bekannten Schneidplattenhalters werden auch bei der erfinderischen Ausführung allesamt beibehalten.

In einer zweiten erfinderischen Aus-führungsform, wird zur Lösung der Aufgabe eine Abstützung zwischen den Schneidplattenhaltern 2,3 und der Stirnfläche 15 des als angenäherten Biegeträger ausgestalteten Kopfteilendes mit der linearen Verzahnung des Werkzeugkopfes 1 vorgesehen. Die Abstützung erfolgt auf der an die gegenseitigen Stützflächen 8,8a angrenzende Fläche Io des Z-Steges eines Schneidplattenhalters. In Bezug zur Linearverzahnung auf dem Schneidplattenhalter wird diese Fläche 16 so beabstandet, dass sie im

Eingriff mit der analogen Verzahnung auf dem Kopfteil 1 mit minimalem Abstand bis leichter Vorspannung mit der Fläche unter Belastung in Anlage kommt bzw. bei leichter Vorspannung dauernd in Anlage ist. Figur 3 zeigt die Anlage dieser Flächen 15 und Io als ebene Flächen. Dies ist keineswegs zwingend, um zur belasteten Ebene nichtorthogonale Kraftkomponenten aufzunehmen, können zylindrisch gebogene Flächen, solche mit Steg und Gegennut oder ganz anderen Topographien vorgesehen werden. Die Grenzen liegen meist bei den Herstellungskosten und nicht bei den Herste 1lungsmög-1ichkei ten.

In einer dritten Ausführungsform sind beide Massnahmen, topographischer Schnitt zur Ausbildung der das Drehzentrum hinterschneidenden Konsolen 13,14 und die Anlage einer Mitauflagefäche Io des Z-Steges an den Stirnteil 15 des Biegeträgers, am gleichen Schneidplattenhalter vorgesehen. Diese beiden Flächen grenzen in maximaler Länge aneinander, d.h. sie sind über diese Länge einstückig miteinander verbunden. Bei dieser Anwendung darf die Vorspannung während der Auflage zwischen den beiden Flächen 15 und 16 nicht zu gross gewählt werden, da bei zu grosser Vorspannung die Belastungsschwelle, bei der die verschränkten Flächen 8 und 8a auch zum Tragen kommen, in einem unerwünschten Bereich liegen könnte. Aus diesem Grund ist minimaler Abstand bis leichte Vorspannung die richtige Angabe, welche in jedem Betriebsfall zum erwünschten Verhalten des Uerkzeugs führt.

3o. August 1984

Claims

g. G: ßs

Patentanwalt O / ο ") f| C fV

Mcntatonstr. 35 - Ώ¹07UI/72667 O H O /L U ^ \J

D-7990 Friedrichähcnen 1

_ 1 —

URMA AG

Werkzeug- und Maschinenfabrik

Obermatt 3

CH-51O2 Rupperswil

PATENTANSPRUECHE

Ausdrehwerkzeug mit einem Zweischneiderkopf, απ dem zwei Schneidplattenhalter in einer linearen Querverzahnung so verstellbar angeordnet sind, dass beim Verschieben die Schneiden eine radiale Bewegung vom und zum Drehzentrum ausführen können, dadurch gekennzeichnet, dass an den Schneidplattenhaltern Stützflächen (8,8a,la) vorgesehen sind, die bei einer Verschiebung über den Radius der minimalen Bohrdurchmessereinstellung hinaus noch in Wirkverbindung bringbar sind.

Ausdrehwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schneidplattenhalter (2,3) eine bei vollständig zum Zentrum eingeschobener Position das Drehzentrum des Werkzeugs hinterschneidende Nocke resp. Konsole <13) und eine die Konsole (14) eines andern Schneidplattenhalters' aufnehmende Ausnehmung aufweist.

Ausdrehwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schneidplattenhalter (2,3) eine zu seiner linearen Querverzahnung (6,όα) im Winkel stehende Auflagefläche (Ιό) so angeordnet ist, dass sie mit der Stirnfläche (15) des trapezförmigen Biegeträgers des Werkzeugkopfes (1) in Wirkverbindung bringbar ist.

4. Ausdrehwerkzeug nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schneidplattenhalter (2,3) mit einer

das Drehzentrum des Werkzeugs hinterschneidenden Konsole (13,14) an der gegenseitigen Auflagefläche <8,8a>, eine an diese angrenzende Mi tauf lagefläche (16) zur .gleichzeitigen Auflage an der Stirnfläche (15) des Kopfes (1) mit der gegenseitigen verschränkten Auflage zweier Schneidplattenhalter (2,3) aufweist.

5. Ausdretiwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da-

durch gekennzeichnet, " dass an den Plattenhaltern (2,3) Nocken (13,14) vorhanden sind, durch welche die vordere Auflagefläche (θ) jedes Plattenhalters soweit über die wlitte des Kopfes hinaus verlängert ist, dass auch in der äussersten Verstelllage dor Halter ihre Auflageflächen (ß,8a) noch gegenseitig aufeinander abgestützt eind und/oder die der vorderen Stirnfläche (15) des Kopfes (l) gegenüberliegenden Flächen (l6) der Plattenhalter (2,3) von dieser einen derart geringen Abstand aufweisen, dass· innerhalb des elastischen Deformationsbereiches der Plattenhalter, diese Flächen (l6) auf der Stirnfläche (15) dee*Kopfes zur Auflage gelangen.

3o. August 1984