DE4102529A1 - Werkzeughalterung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Werkzeughalterung für rotierend arbeitende Schneidwerkzeuge, insbesondere solche mit einer in Richtung der Rotationsachse erstreckten, in eine Werkzeug­ aufnahme eines Futters einsetzbaren Stange und einem am einen Stangenende exzentrisch angeordneten Schneideelement.

Wenn mit derartigen Werkzeugen an einem Werkstück Ausnehmungen bzw. Bohrungen mit unterschiedlichen Durchmessern hergestellt werden sollen, ist in der Regel ein entsprechender Werkzeug­ wechsel erforderlich. Zwar gibt es Werkzeuge, bei denen das Schneidelement an der in das Futter einsetzbaren Stange verstellbar angeordnet ist, um Bohrungen bzw. Ausnehmungen mit entsprechend unterschiedlich einstellbaren Durchmessern herstellen zu können. Jedoch sind derartige Werkzeuge teuer und relativ reparaturanfällig.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, eine Möglichkeit zu schaffen, mit einem einzigen Schneidewerkzeug Ausnehmungen bzw. Bohrungen mit unterschiedlichen vorgebbaren Durchmessern herstellen zu können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur einstellbaren Veränderung des Arbeitsradius des Schneidwerk­ zeuges eine Werkzeugaufnahme mit zur Rotationsachse einstell­ barer Exzentrizität angeordnet ist.

Die Erfindung beruht also auf dem allgemeinen Gedanken, die Werkzeugaufnahme bei der Arbeit auf einer Kreisbahn mit mehr oder weniger großem Durchmesser zu bewegen, um auf diese Weise den Arbeitsradius des Schneidwerkzeuges zu verändern. Wenn sich die Exzentrizität der Werkzeugaufnahme auf den Wert Null, d. h. auf verschwindende Exzentrizität einstellen läßt, wird der jeweils erreichbare minimale Durchmesser der herstellbaren Ausnehmung bzw. Bohrung durch die Abmessung des Schneidwerkzeuges bestimmt, während der maximale Durchmesser durch die maximal erreichbare Exzentri­ zität vorgegeben wird.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß in einer Außenbuchse eine zur Längsachse dieser Buchse exzentrische kreisförmige Öffnung und in dieser Öffnung eine Innenbuchse mit zur Zentralachse der Öffnung exzentrischer Aufnahme für das Schneidwerkzeug drehverstellbar angeordnet ist.

Dabei ist das Maß der Exzentrizität zwischen der Aufnahme für das Schneidwerkzeug und der Zentralachse der die Innen­ buchse aufnehmenden Öffnung der Außenbuchse zweckmäßiger­ weise (mindestens) gleich groß wie das Maß der Exzentrizität zwischen der Rotationsachse und der vorgenannten Zentralachse.

Damit ist in konstruktiv einfacher Weise gewährleistet, daß die Exzentrizität zwischen der Rotationsachse und der Achse des Schneidwerkzeuges beliebig zwischen einem Maximal­ wert und dem Wert Null eingestellt werden kann.

Die Außenbuchse ist zweckmäßigerweise so bemessen, daß sie sich in die Werkzeugaufnahme eines entsprechenden Futters einsetzen und darin festspannen läßt.

Um beim Festspannen der Außenbuchse auch gleichzeitig das in die Innenbuchse einsetzbare Schneidwerkzeug festspannen zu können, kann vorgesehen sein, daß beide Buchsen zumindest bereichsweise nachgiebige Umfangswände besitzen, derart, daß die auf die Außenbuchse wirkenden Spannkräfte auch auf den in die Innenbuchse eingesetzten Teil des Schneidwerkzeuges übertragen werden und damit das Schneidwerkzeug relativ zum Futter unbeweglich haltern.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die die Außenbuchse aufnehmende Öffnung im Futter geringfügig exzentrisch zur Rotationsachse des Futters angeordnet ist, wobei das Maß dieser Exzentrizität bei einem kleinen Bruchteil - beispielsweise einem Zehntel - der erreichbaren Exzentrizität zwischen Schneidwerkzeug und Außenbuchse liegt.

Auf diese Weise ist es möglich, den Arbeitsradius des Schneid­ werkzeuges besonders feinfühlig einzustellen. Durch Einstellung der Innenbuchse innerhalb der Außenbuchse wird eine Grobein­ stellung vorgenommen; sodann erfolgt eine Feineinstellung durch Drehverstellung der Außenbuchse in der Aufnahmeöffnung des Futters.

Im übrigen wird hinsichtlich bevorzugter Merkmale der Erfin­ dung auf die Ansprüche sowie die nachfolgende Erläuterung einer bevorzugten Ausführungsform verwiesen, die in der Zeichnung dargestellt ist.

Dabei zeigt

Fig. 1 einen Axialschnitt der erfindungsgemäßen Werkzeughalterung und

Fig. 2 eine im Bereich einer Einstellschnecke parallel zur Zeichnungsebene geschnittene Stirnansicht der Werkstückhalterung entsprechend dem Pfeil II in Fig. 1.

Die erfindungsgemäße Werkzeughalterung 1, welche zur Aufnahme eines herkömmlichen, rotierend arbeitenden Schneidwerkzeuges 2 dient, läßt sich in ein nur schematisch strichliert wiederge­ gebenes Spannfutter 3 einsetzen.

Im wesentlichen besteht die Werkzeughalterung 1 aus einer Außenbuchse 4 sowie einer Innenbuchse 5, welche jeweils an ihren in Fig. 1 oberen Stirnenden, mit denen die beiden Buchsen 4 und 5 aus dem Spannfutter herausragen, formstabile Kragen mit vergrößertem Durchmesser aufweisen.

Zur Aufnahme der Innenbuchse 5 besitzt die Außenbuchse 4 eine zur Rotationsachse des Spannfutters 3 bzw. zum Außenumfang der Außenbuchse 4 exzentrisch angeordnete Öffnung 6, in der die Innenbuchse 5 drehgelagert ist. Die Innenbuchse 5 ihrerseits besitzt für das Schneidwerkzeug 2 eine Aufnahmeöffnung 7, welche wiederum exzentrisch zur Zentralachse der vorgenannten Öffnung 6 angeordnet ist.

Dabei entspricht das Maß der Exzentrizität zwischen der Achse des Spannfutters 3 bzw. der Zentralachse der Außenbuchse 4 und der Achse der Öffnung 6 dem Maß der Exzentrizität zwischen der Achse der Öffnung 6 und der Achse der Aufnahme­ öffnung 7. Dementsprechend besteht die Möglichkeit, durch Drehung der Innenbuchse 5 relativ zur Außenbuchse 4 um bis zu 180° zwischen der Achse der Aufnahmeöffnung 7 und der Achse des Spannfutters 3 bzw. der Zentralachse der Außenbuchse 4 eine Exzentrizität einzustellen, deren Maß je nach Drehstellung der Innenbuchse 5 relativ zur Außenbuchse 4 zwischen dem Wert Null und einem Maximalwert liegt, welcher seinerseits dem doppelten Wert der Exzentrizität zwischen der Achse der Öffnung 6 und der Zentralachse der Außenbuchse 4 (bzw. zwi­ schen der Achse der Aufnahmeöffnung 7 und der Achse der Öffnung 6) entspricht.

Der Minimal- sowie der Maximalwert der einstellbaren Exzentri­ zität wird durch einen Verdreh-Anschlag 8 vorgegeben, der durch einen am in Fig. 1 unteren Ende der Innenbuchse 5 angeordneten radialen Stift gebildet wird, welcher seinerseits mit entsprechenden Anschlagkanten an der Außenbuchse 4 zusammenwirkt.

Im Kragen der Außenbuchse 4 ist eine Einstellschnecke 9 drehgelagert, welche mit einer entsprechenden Außenumfangs­ verzahnung am Kragen der Innenbuchse 5 zusammenwirkt und damit eine feinfühlige Drehverstellung der Innenbuchse 5 relativ zur Außenbuchse 4 ermöglicht. Die Steigung der Gewindezüge der Einstellschnecke 9 ist so bemessen, daß die jeweils eingestellte Lage der Innenbuchse 5 durch Selbst­ hemmung gehalten wird. Zur Erleichterung der Einstellung ist an der in Fig. 2 sichtbaren Stirnseite der Innenbuchse 5 eine Markierung 10 angeordnet, die mit einer Skala 11 auf der Außenbuchse 4 zusammenwirkt. Dabei kann die Skala 11 so geeicht sein, daß jeweils die Exzentrizität der Achse der Aufnahmeöffnung 7 relativ zur Zentralachse der Außenbuchse 4 bzw. zur Rotationsachse des Spannfutters 3 wiedergegeben wird.

Außerhalb ihrer Kragen besitzen die Außenbuchse 4 sowie die Innenbuchse 5 axiale Schlitze 12, so daß die Umfangswände der Buchsen 4 und 5 entsprechend nachgiebig sind und die Spannkräfte des Spannfutters 3 auf das Schneidwerkzeug 2 zu übertragen vermögen.

Wenn die Außenbuchse 4 sowie die Innenbuchse 5 relativ zueinander verdreht werden, um die Exzentrizität zwischen der Rotationsachse des Futters 3 und der Aufnahmeöffnung 7 für das Schneidwerkzeug 5 einzustellen, so muß in der Regel auch das Schneidwerkzeug in der Aufnahmeöffnung 7 verdreht werden, derart, daß die Schneidkante des Schneidelementes 2′ eine optimale Lage relativ zur Rotationsachse des Futters 3 einnimmt. Im allgemeinen muß sich die Schneidkante etwa radial zur Rotationsachse erstrecken.

Die Exzentrizität der Aufnahmeöffnung 7 für das Schneidwerk­ zeug 2 relativ zur Außenbuchse 4 läßt sich etwa auf 1/10 mm genau justieren.

Um nun die Exzentrizität der Aufnahmeöffnung 7 bzw. des darin gehalterten Schneidwerkzeuges 2 relativ zur Rotations­ achse des Futters 3 noch genauer einstellen zu können, ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, daß die Aufnahmeöffnung des Futters 3 für die Außenbuchse 4 geringfügig exzentrisch zur Rotationsachse des Futters 3 angeordnet ist, wobei das Maß dieser Exzentri­ zität deutlich geringer - beispielsweise um den Faktor 10 kleiner - bemessen ist als das Maß der erreichbaren Exzentri­ zität zwischen der Außenbuchse 4 und der Aufnahmeöffnung 7 für das Schneidwerkzeug 2. Auf diese Weise besteht die Möglichkeit, durch Dreheinstellung der Außenbuchse 4 innerhalb der Aufnahmeöffnung des Futters 3 eine Feinein­ stellung des Werkzeuges 2 vorzunehmen und dessen Arbeits­ radius mit einer Genauigkeit von etwa 1/1000 mm einzustellen.

Gegebenenfalls kann jedoch die Öffnung des Futters 3 für die Außenbuchse 4 auch exakt zentrisch zur Rotationsachse des Futters 3 angeordnet sein. In diesem Falle ist eine Fein­ justierung des Arbeitsradius des Werkzeuges 2 möglich, wenn Schneidwerkzeuge 2 mit verstellbarem Schneidelement 2′ eingesetzt werden.

Claims (8)

1. Werkzeughalterung für rotierend arbeitende Schneidwerk­ zeuge, insbesondere solche mit einer in Richtung der Rotationsachse erstreckten, in eine Werkzeugaufnahme eines Futters einsetzbaren Stange und einem am einen Stangenende exzentrisch angeordneten Schneidelement, dadurch gekennzeichnet, daß zur einstellbaren Veränderung des Arbeitsradius des Schneidwerkzeuges (2) eine Werkzeugaufnahme (1) mit zur Rotationsachse einstellbarer Exzentrizität angeordnet ist.

2. Werkzeughalterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Außenbuchse (4) eine zur Achse dieser Buchse (4) exzentrische kreis­ förmige Öffnung (6) und in dieser Öffnung (6) eine Innenbuchse (5) mit zur Zentralachse der Öffnung (6) exzentrischer Aufnahme (7) für das Schneidwerkzeug (2) drehverstellbar angeordnet ist.

3. Werkzeughalterung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Maß der Exzentrizität zwischen der Aufnahme (7) für das Schneidwerkzeug (2) und der Zentralachse der die Innenbuchse (5) aufnehmenden Öffnung (6) der Außenbuchse (4) zumindest etwa gleich groß wie das Maß der Exzentrizität zwischen der Zentral­ achse der genannten Öffnung (6) und der Außenbuchse (4) ist.

4. Werkzeughalterung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenbuchse (5) in der Außenbuchse (4) mittels eines Schneckentriebes mit einer in der Außenbuchse (4) drehgelagerten Schnecke (9) einstellbar ist, die mit einer Verzahnung an der Innenbuchse (5) zusammenwirkt.

5. Werkzeughalterung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenbuchse (4) in einer Aufnahmeöffnung eines Futters (3) anbringbar bzw. fest­ spannbar ist.

6. Werkzeughalterung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenbuchse (4) sowie die Innenbuchse (5) zumindest bereichsweise nachgiebige Umfangswände aufweisen, so daß auf die Außenbuchse (4) wirkende Spannkräfte des Futters (3) auf das in die Innenbuchse (5) einsetzbare Werkzeug (2) übertragen werden und das Werkzeug (2) relativ zum Futter (3) festlegen.

7. Werkzeughalterung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß Außenbuchse (4) und Innenbuchse (5) Umfangswände mit Axialschlitzen (12) besitzen.

8. Werkzeughalterung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenbuchse (4) drehverstellbar in einem Futter (3) anbringbar ist, dessen die Außenbuchse (4) aufnehmende Öffnung bzw. Bohrung exzentrisch zur Rotationsachse des Futters (3) angeordnet ist, wobei das Maß dieser Exzentrizität einem kleinen Bruchteil (z. B. einem Zehntel) der erreichbaren Exzentrizität zwischen der Aufnahmeöffnung (7) für das Werkzeug (2) und der Außenbuchse (4) entspricht.