WO1999012680A1

WO1999012680A1 - Spanabhebendes werkzeug

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Publication number: WO1999012680A1
Application number: PCT/DE1998/002655
Authority: WO
Inventors: Rainer Von Haas
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-09-11
Filing date: 1998-09-08
Publication date: 1999-03-18
Anticipated expiration: 2000-03-11
Also published as: DE19739855A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein spanabhebendes Werkzeug, insbesondere Stechwerkzeug, mit einem eine schlitzförmige Ausnehmung aufweisenden Halter und mit einem Schneideinsatz, der hierin unter Vorspannung mittels eines als eine Seite der Ausnehmung ausgebildeten Kemmarmes lösbar gehaltert ist, wobei der Schneideinsatz und die schlitzförmige Ausnehmung entlang der Einschubrichtung gegenseitige Anlageflächen aufweisen, von denen eine im Querschnitt keilförmig und die andere nutförmig ist. Erfindungsgemäss soll eine der Anlageflächen zusätzlich eine quer zur Einschubrichtung verlaufende Quernut aufweisen, in die entsprechend ausgebildete nasenförmige Vorsprünge der gegen überliegenden Anlagefläche eingreift.

Description

Beschreibung

Spanabhebendes Werkzeug

Die Erfindung betrifft ein spanabhebendes Werkzeug, insbesondere Stechwerkzeug, mit einem eine schlitzförmige Ausnehmung aufweisenden Halter und mit einem Schneideinsatz, der hierin unter Vorspannung mittels eines als eine Seite der Ausnehmung ausgebildeten Klemmarmes lösbar gehaltert ist, wobei der Schneideinsatz und die schlitzförmige Ausnehmung entlang der Einschubrichtung gegenseitige Anlageflächen aufweisen, von denen eine im Querschnitt keilförmig und die andere nutformig ist .

Bereits in der DE-A-22 06 654 wird ein Schneidwerkzeug mit einem elastischen Klemmarm beschrieben, dessen freies Ende den Schneideinsatz unter Wirkung seiner Biegespannung gegen den Halter pressen soll. Um die Klemmkraft besser einschätzen zu können und ein Herausdrücken des Schneideinsatzes aus der schlitzförmigen Ausnehmung zu verhindern, wird in der EP 0 095 062 B2 ein Stechwerkzeug der eingangs genannten Art vorgeschlagen, bei dem der Schneideinsatz und der obere Klemmbacken mit einem Einschubbegrenzungsanschlag derart versehen sind, daß der Schnittdruck zu einer proportionalen Erhöhung der Klemmspannung führen soll. Die gegenseitigen Anlageflächen des Schneideinsatzes und der schlitzförmigen Ausnehmung sind V-förmig gestaltet. Zusätzlich besitzt der Klemmschlitz eine rückseitig vom Anschlag ausgehende Ausnehmung, die sich von der Längsrichtung des Klemmschlitzes abweichend im oberen Klemmbacken dergestalt erstreckt, daß zu dessen Aufspreizbarkeit eine sichtbar schmal ausgeprägte, als Gelenkstelle wirkende Brücke gebildet wird. Die Klemmfläche des oberen Klemmbackens steigt gegenüber der Klemmfläche des Schneideinsatzes leicht nach innen an, so daß insgesamt eine wesentliche, den Schneideinsatz in die Klemmbacken einklemmende Hebelwirkung entstehen soll .

Die DE 39 06 822 C2 behandelt eine Weiterausbildung der vorbeschriebenen Ausführungsform, nach der der Klemmschlitz im hinteren Bereich einen ovalen Schlitzbereich aufweist, in dem ein Aufspreizschlüssel mit elliptischem Querschnittsprofil einsteckbar und verdrehbar ist, wodurch der Klemmarm abgespreizt und der Stech- oder Schneideinsatz entlastet wird.

Das spanabhebende Werkzeug nach EP 0 152 729 Bl besteht ebenfalls aus einem eine schlitzförmige Ausnehmung aufweisenden Halter und einem Schneideinsatz, wobei die gegenseitigen Anlageflächen des Schneideinsatzes und der schlitzförmigen Ausnehmung V-förmig ausgebildet sind. Die dem Klemmarm zugewandte Kantenoberfläche weist gegenüber der Auflagefläche eine Mehrzahl von gegenseitig geneigten Teilen auf, die dazu bestimmt sind, während des Einsetzens des Schneideinsatzes als Gleitflächen zu dienen, wobei der Beginn der Endphase des Einsetzens durch einen Knick- oder Haltepunkt zwischen zwei unter einem stumpfen Winkel geneigten Teilen der Kantenoberfläche definiert ist. Die Fläche der Klemmberührung liegt in der Endposition zwischen dem Klemmarm und der Kantenoberfläche zwischen dem Knick- und Haltepunkt und der Schneidkante des Schneideinsatzes. Der Schneideinsatz ist an den zusammenwirkenden Oberflächen ebenso wie die korrespondierenden Flächen des Halters V-förmig ausgestaltet. Die beiden einen Knick- und Haltepunkt bzw. eine Dachkante bildenden Teilfächen sind derart angeordnet, daß die Klemmfläche etwa parallel der Auflagefläche des Schneideinsatzes liegt und die hieran angrenzende Fläche unter einem positiven Winkel zwischen 2° und 5° geneigt ist.

Eine entsprechende Ausgestaltung mit einer Anschlagnase für eine Stirnseite des Klemmarmes zeigt die EP 0 242 343 Bl. Die an die Anschlagnase angrenzende Spannfläche des Schneideinsatzes liegt parallel zu deren Auflagefläche. An die genannte Spannfläche schließt sich unter positivem Winkel eine ebene Fläche an. Im Querschnitt sind auch hier die jeweiligen Anlageflächen des Schneideinsatzes und der schlitzförmigen Ausnehmung V-förmig.

Um den Schneideinsatz gegen ein Herausziehen zu sichern, insbesondere wenn das Werkzeug aus einer Nut zurückgefahren wird, wird nach der WP 94/09933 vorgeschlagen, die Teilfläche, an der der Klemmarm im Spannzustand angreift, unter einem negativen Winkel gegenüber der Auflagefläche zu neigen. Zusätzlich soll der Klemmarm einen weiteren Angriffspunkt oder eine weitere Angriffslinie oder -fläche an einer von der Schneidkante weitest entfernt liegenden Teilanlagefläche des Schneideinsatzes besitzen.

Die DE-Ul-71 23 896 beschreibt einen Schneideinsatz mit kreisbogenförmigen Ausnehmungen auf der Ober- und der Unterseite, wobei wahlweise eine davon als Auflagefläche auf einem entsprechend ausgebildeten Vorsprung des Halters und die andere als Klemmfläche benutzt wird, in die eine Nase des Klemmarmes eingreift. Der Schneideinsatz kann als vierschneidiger Stechstahl ausgebildet sein.

Die ebenfalls vierschneidig ausgebildete Gewindeschneidplatte nach der US 4 360 297 besitzt auf ihrer Ober- und Unterseite ebenfalls entweder teilkugelförmige Mulden zur Aufnahme eines Klemmfingers oder diagonal zueinander angeordnete Nuten, in die ein entsprechender Klemmfingervorsprung alternativ eingreift, je nach dem, ob das Werkzeug rechts- oder linksschneidend eingesetzt wird. Nach der EP 0 568 513 AI soll der Schneideinsatz an seiner dem Klemmfinger zugewandten Dachfläche eine V- und keilförmige Anlagefläche aufweisen, die im Spannzustand in eine V-förmige Nut des Klemmfingers, die als Anlagefläche dient, eingreift. Jede Flanke der V-förmigen Keilfläche ist in sich gebrochen, so daß sich außen ein größerer Differenzwinkel als innen zum Neigungswinkel der betreffenden Flanke der gegenüberliegenden Spann-Nut ergibt.

Soweit im übrigen nach dem Stand der Technik mehrschneidige, insbesondere vierschneidige Wendeschneidplatten beschrieben werden, wie beispielsweise die Gewindeschneidplatte nach EP 0 474 780 Bl, werden diese mittels einer Spannschraube am Halter befestigt.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das eingangs genannte spanabhebende Werkzeug derart weiterzubilden, daß die eingespannten Schneideinsätze, die einschneidig, zweischneidig oder vierschneidig ausgebildet sind, sowohl bei axialen, radialen als auch unter solchen Krafteingriffen, die entgegen der Einschubrichtung gerichtet sind, sicher durch den Klemmarm gehalten werden.

Diese Aufgabe wird durch das spanabhebende Werkzeug nach Anspruch 1 gelöst, das erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß eine der Anlageflächen zusätzlich eine quer zur Einschubrichtung verlaufende Quernut aufweist, in die entsprechend ausgebildete nasenförmige Vorsprünge der gegenüberliegenden Anlagefläche eingreifen. So wird nach einer speziellen Ausführungsform eine keil- und V-förmig geformte Dachfläche des Schneideinsatzes durch eine senkrecht zu deren Längsachse gelegte Quernut unterbrochen. Die Klemmarm-Unterseite als Teil der schlitzförmigen Ausnehmung besitzt dementsprechend eine in Längsrichtung, d.h. Einschubrichtung des Schneideinsatzes, sich erstreckende Nut und eine als Vorsprung ausgebildete Klemmfin- gerverdickung, die sich senkrecht zu dieser Nut erstreckt und die im Spannzustand in die Quernut des Schneideinsatzes eingreift. Die jeweiligen Anlageflächen der Vorsprünge und der Quernut sind in ihrer Geometrie aneinander angepaßt, wodurch der Schneideinsatz über die Quernut und die hierin eingreifenden Klemmfingervorsprünge in Einschubrichtung und in entgegengesetzter Richtung sowie in Verbindung mit den V-förmigen Anlageflächen in Einschubrichtung auch gegen Schwenk- oder Kippbewegungen bei allen möglichen auftretenden Kräften, gleichgültig, ob links- oder rechtsdrehend geschnitten wird, gesichert ist. Insbesondere ist auch ein Herausziehen des Schneideinsatzes aus dem Klemmschlitz, etwa wenn der als Stecheinsatz ausgebildete Schneideinsatz aus einer gestochenen Nut herausgezogen wird, wirksam gesichert. Insbesondere können auch Querkräfte aufgenommen werden, die entstehen, wenn das Werkzeug zum Zerspanen mit Vorschub in einer Querrichtung zum Schneideinsatz verwendet werden soll. Die untere keil- oder nutförmige Fläche des Schneideinsatzes dient als Auflagefläche auf einem entsprechend gestalteten Sitz des Halters und nimmt vor allem die Hauptschnittkräfte auf, die über den Schneideinsatz eingeleitet werden.

Nach der vorliegenden Erfindung sind jedwede Nut-Keil-Ausbildungen sowohl in Längs- als auch in Querrichtung angesprochen, gleichgültig, ob die betreffende Nut in der schlitzförmigen Ausnehmung des Halters oder im Schneideinsatz realisiert ist.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

So sind die Quernut und die entsprechend ausgebildeten nasen- förmigen Vorsprünge im Querschnitt im wesentlichen trapezförmig. Die jeweiligen Flanken können gleiche oder unterschiedli- ehe Trapezwinkel aufweisen. Die Quernut ist vorzugsweise tiefer ausgebildet, als die entlang der Einschubrichtung verlaufende nutförmige Anlagefläche, d.h. die Längsnut.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung besitzen die trapezförmige Quernut und der nasenförmige Vorsprung Trapezflankenwinkel zwischen 20° und 60°, vorzugsweise zwischen 25° und 35°. Wie bereits erwähnt, können die gegenüberliegenden Trapezflankenwinkel der Quernut und/oder des nasenförmigen Vorsprunges jeweils gleich groß oder voneinander verschieden ausgebildet sein, wobei die jeweils der aktiven Schneidkante näherliegende Trapezflanke als Anschlagschräge und die gegenüberliegende Trapezflanke als Hintergriffsschräge ausgebildet sind. Je nach Anzahl der Schneiden ist die Spanfläche des Schneideinsatzes zur Quernut oder zum nasenförmigen Vorsprung spiegelsymmetrisch oder bei vierschneidig verwendbaren Schneideinsätzen, deren Ober- wie auch deren Unterseite einsetzbare Schneidkanten aufweisen, sind die Spanflächen zur Quernut oder zum nasenförmigen Vorsprung spiegelsymmetrisch. Ggf. sind die Schneideinsätze zumindest einer längsdiagonalen Ebene spiegelsymmetrisch ausgebildet. Dies bedeutet bei einem vierschneidig ausgebildeten Schneideinsatz insbesondere, daß die Quernut und die nasenförmigen Vorsprünge mittig des Schneideinsatzes angeordnet sind.

Vorzugsweise ist die Vorspannung über eine auf den Klemmarm wirkende Spannschraube einstellbar.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung besteht die keilförmige, entlang der Einschubrichtung verlaufende Anlagefläche aus zwei unter einem (halben) Keilwinkel angeordneten Flächen und einer diese Flächen verbindenden Ebene, die parallel zur Einschubrichtung verläuft, oder anders ausgedrückt, der Keil ist nicht spitz, sondern mit einer Abflachung versehen ausgeführt. Der jeweils bevorzugt gewählte Winkel der genannten Fläche liegt zwischen 20° und 60°, insbesondere bei 45°.

Insbesondere mit der vorbeschriebenen Ausführungsform korrespondierend kann die nutförmige Anlagefläche (Längsnut) teilzy- linderförmig, d.h. im Querschnitt teilkreisförmig, ausgebildet sein. Bei Verwendung einer solchen Ausführungsform ergeben sich über die Flächenpressung nebeneinanderliegende parallellaufende Klemmflächen in einem Abstand, der der Breite der genannten Verbindungsebene entspricht. Die Kombination einer abgeflachten Keilform mit einer teilkreiszylinderförmigen Nut hat den Vorteil, daß Stecheinsätze zum Axial-Stechdrehen oder Gewindeschneideinsätze gekippt werden können, letztere etwa in Richtung der Gewindesteigung. Hierbei wird der Klemmarm mit seinen Anlageflächen seitlich versetzt zu den Anlageflächen der Halterauflagefläche angeordnet.

Die vorliegende Erfindung umfaßt auch Ausführungsformen, bei denen die Längsnut und die keilförmige Anlagefläche jeweils V-förmig ausgebildet sind und deren Seitenflanken unter verschiedenen Winkeln angeordnet sind, wobei die Winkeldifferenzen der sich jeweils gegenüberliegenden Anlageflächen der Ausnehmung und des Schneideinsatzes zwischen 2° und 10°, vorzugsweise bei 5° liegen.

Nach einer weiteren Ausgestaltung kann der Klemmarm in einer separaten Spannpratze integriert sein, die auf einen Werkzeughalter mittels einer Klemmschraube aufgeschraubt ist, wobei die Fixierung der Spannpratze im Hinblick auf auftretende Axial- und Radialkräfte über ein Auflageprisma erfolgt, das in eine entsprechend ausgebildete Ausnehmung des Halters eingreift. Die Spannpratze kann beispielsweise mit zwei um 90° zueinander angeordneten Auflageprismen zum Aufnehmen der Axial- und Radialkräfte ausgeführt sein. Diese Auflageprismen greifen in entsprechende Gegenprismen im Halter ein. Beim Klemmen der Spannpratze mittels der Klemmschraube entsteht eine Dreipunktauflage für die Spannpratze, und zwar mit zwei Punkten in den beiden Auflageprismen und einem dritten Auflagepunkt in den keil- oder nutförmigen Anlagen des Schneideinsatzes. Für die unterschiedlichen Kippwinkel des Schneideinsatzes werden unterschiedliche Spannpratzen bzw. Werkzeughalter mit unterschiedlichem Radialmaß zwischen radialem Auflageprisma und der oberen keil- oder nutförmigen Anlage für den Schneideinsatz unter Verwendung desselben Halters verwendet.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung besitzt die schlitzförmige Ausnehmung, ggf. hinter einer Anschlagfläche, eine hintere längsschlitzartige Erweiterung, deren gegenüberliegende Flächen unterschiedliche Abstände besitzen, so daß ein Dorn eines Hebelarmes in die längsschlitzartige Erweiterung einführbar und durch Drehung des Hebelarmes um einen mittels eines weiteren Dornes festgelegten Drehpunkt die längsschlitzartige Erweiterung bei hierin geführtem ersten Dorn aufspreiz- bar ist, wenn der Dorn in Richtung einer Verjüngung der längs- schlitzartigen Erweiterung geführt wird.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung sowie anhand der Zeichnungen. Es zeigen

Fig. 1 eine Seitenansicht auf einen in einem Halter mit Klemmschraube geklemmten zweischneidigen Schneideinsatz,

Fig. 2 eine Seitenansicht auf einen mit Klemmpratze und Klemmschraube geklemmten vierschneidigen Schneideinsatz, Fig. 3 eine Vorderansicht der Ausführungsform nah

Fig. 2 zur Darstellung eines um einen Winkel gekippten Schneideinsatzes,

Fig. 4 eine Detail-Vorderansicht zur Darstellung der

Kontaktfläche zwischen dem Schneideinsatz und dem Auflagebereich der schlitzförmigen Ausneh- mung,

Fig. 5 eine Draufsicht auf die sich bei der Klemmung nach Fig. 4 ergebenden Kontaktflächen,

Fig. 6 einen Schnitt quer durch einen geklemmten

Schneideinsatz im hinteren Bereich des Anlagebereiches mit Klemmarm,

Fig. 7 einen Schnitt entsprechend Fig. 6 mit gekipptem

Schneideinsatz,

Fig. 8 eine Seitenansicht eines einteiligen Halters mit geklemmtem einseitigen Schneideinsatz und aufgesetztem AufSpreizschlüssel vor dem Aufhebeln des oberen Klemmarmes,

Fig. 9 einen Schnitt längs durch den Klemmbereich des oberen Klemmarmes entsprechend der Linie IX - IX nach Fig. 1,

Fig. 10 einen Schnitt längs durch den Klemmbereich des oberen Klemmarmes mit geklemmtem einschneidigen Schneideinsatz entsprechend Linie X - X in Fig. 8, Fig. 11 eine Schnittansicht durch den Klemmbereich ent- langder Linie XI - XI in Fig. 1,

Fig. 12 eine Seitenansicht eines Werkzeughalters mit selbstklemmenden Klemmarmen und eingeklemmtem Schneideinsatz und

Fig. 13 einen Schnitt entlang der Linie XIII - XIII.

Die dargestellten Schneideinsätze 10 (Fig. 6, 7), 11 (Fig. 8), 12 (Fig. 1, 9) und 14 (Fig. 2) weisen jeweils ober- und unterseitig nut- oder keilförmig gestaltete Anlageflächen auf. Die Schneideinsätze können als einschneidige Schneideinsätze 11 nach Fig. 8, als zweischneidige Schneideinsätze nach Fig. 1 oder als vierschneidige Schneideinsätze nach Fig. 2 ausgebildet sein. Die Anlageflächen können in strengem Sinne V-förmig ausgebildet sein oder die Fig. 4 entnehmbare Form aufweisen. Der Schneideinsatz 10 kann beispielsweise gemäß Fig. 4, 6 oder 7 eine nutförmige Anlagefläche 15 besitzen, die teilzylinderför- mig ausgebildet ist. Wie Fig. 1 zu entnehmen ist, ist diese teilzylmderförmige Ausnehmung durch eine trapezförmige Quernut unterbrochen. Die Anlagefläche des Klemmarmes besitzt eine keilförmige Ausbildung, die sich in Einschubrichtung erstreckt und insbesondere die in Fig. 4 dargestellte Form aufweist, die sich aus symmetrisch unter einem Winkel α erstreckenden (Seiten-) Flächen und einer diese verbindenden Fläche 19 zusammensetzt. Wie Fig. 5 im einzelnen zu entnehmen ist, ergeben sich aufgrund der Klemmwirkung und der hierbei auftretenden Flächenpressung tragende Auflagebereiche 41 durch elastische und plastische Verformung aus, wobei diese Verformungen sich im Kontaktbereich der Ecken zwischen den Ebenen mit den symmetrisch unter dem Winkel α anschließenden Flächen 17 einerseits und der angrenzenden Kontaktfläche im Bereich des Teilzylinders der teilzylinderförmigen Anlage 15 des Schneideinsatzes andererseits bilden. Die beiden Auflagenbereiche 41 sind so ausgelegt, daß sie einen Abstand A haben, wodurch eine zentrierende Wirkung erreicht wird. Eine ausgewogene Konstruktion ergibt sich, wenn die äußere Breite A die Hälfte bis ein Viertel der Grundbreite des Schneidgrundkörpers B ist. Das Optimum ist ca. ein Drittel.

Der äußere tangentiale Anlagewinkel t im Bereich der teilzylinderförmigen Auflage des Schneideinsatzes 10 sollte aus Stabilitätsgründen 25° nicht überschreiten, wobei das Optimum für die Stabilität des Schneideinsatzes einerseits und die Führungsgenauigkeit andererseits bei ca. 15° liegt. Aus den vorgenannten Werten ergibt sich die Größe des Radius R der teilzylinderförmigen Auflagen des Schneideinsatzes.

Der in Fig. 1 dargestellte einteilige Werkzeughalter 20 ist mit einem zweischneidigen Schneideinsatz 12 kombiniert. Die Vorspannung wird über die Spannschraube 22 eingestellt, die über den Klemmarm 21 auf den Schneideinsatz 12 übertragen wird. An dem vorderen Ende des Klemmarmes 21 ist durch entsprechende Vorsprünge eine Anschlagschräge 23 so ausgebildet, daß sie den Axialkomponenten der Schnittkraft über die eine Flanke der trapezähnlichen Unterbrechung 16 (siehe Fig. 8) vom Schneideinsatz aufnehmen kann. Der Winkel der Trapezschräge e kann zwischen 15° und 45° liegen und wird vorzugsweise bei 30° eingestellt. Bei diesem Wert sind die AufSpreizkräfte durch die Axialkomponente der Schnittkraft von dem Klemmarm mit der Spannschraube noch gut beherrschbar. Weiterhin ist die Herstellung des Schneideinsatzes in dieser Ausführungsform technisch gut und kostengünstig möglich. Ein Herausziehen des Schneideinsatzes 12 wird dadurch verhindert, daß der Klemmarm im vorderen Auslauf- bereich der oberen prismenförmigen Anlage 43 eine Hintergriffsschräge 24 aufweist, die mit einem entsprechenden Komplementär- winkel e versehen ist. Die Trapezbreite des Klemmarmteiles zwischen der Anschlagschräge 23 und der Hintergriffsschräge 24 ist gleich breit bzw. unter Berücksichtigung der Toleranzen geringfügig schmaler als die Breite der trapezähnlichen Unterbrechung 16 des Schneideinsatzes (siehe Fig. 9, 10) . Damit wird erreicht, daß die Klemmung des Schneideinsatzes über die beiden Auflagebereich 41 des Klemmarmes erfolgt.

Fig. 2 und Fig. 3 zeigen eine alternative konstruktive Lösung unter Verwendung einer separaten Spannpratze 50, die die an den Schneideinsatz 14 angreifenden Zerspankräfte sicher auf den Werkzeughalter 54 mittels eines Auflageprismas 51 hinsichtlich der Axialkräfte und über ein um 90° versetztes zweites Auflage- prisma 52 hinsichtlich der Radialkräfte überträgt. Die Klemmschraube 53 drückt die beiden Auflageprismen in V-förmige Nuten des Werkzeughalters; der Klemmarm 50 fixiert den Schneideinsatz 14 über die V-förmigen Anlageflächen. Für unterschiedliche Kippwinkel λ sind entsprechend ausgebildete Spannpratzen bzw. Werkzeughalter vorzusehen.

Wie aus Fig. 6 ersichtlich, kann der Schneideinsatz 10 entweder in ungekippter Stellung oder durch seitliche Versetzung der Anlage 43 des Klemmarmes zu der unteren Auflage 42 im Halter gekippt eingespannt werden. Die hierdurch bei der Klemmung erreichbare Kippstellung wird insbesondere beim Gewindeschneiden benötigt, wobei der Kippwinkel ungefähr dem Steigungswinkel entsprechen soll. Eine versetzte Anordnung des Klemmarmes kann bei einem einteiligen Werkzeughalter durch entsprechende versetzte Fertigung zwischen der unteren Auflage und der oberen Anlage des Klemmarmes erreicht werden.

In der in Fig. 8 dargestellten Ausführungsform eines einschneidigen Schneideinsatzes besitzt die schlitzförmige Ausnehmung zusätzlich eine hintere Anschlagschulter 32. Die schlitzförmige Ausnehmung weist ferner eine längsschlitzartige Erweiterung 30 auf, die zusätzlich eine im Querschnitt kreisförmige Erweiterung aufweist. Unter Verwendung eines Hebelarmes 31, der abstehende Dorne 33 und 34 besitzt, kann der Klemmarm zur Freigabe des Schneideinsatzes 11 aufgespreizt werden. Hierzu wird der Dorn 34 in eine im Werkzeughalter vorgesehene Öffnung eingesteckt und gleichzeitig Dorn 33 in den im Querschnitt teilkreisförmig erweiterten Schlitzbereich 30. Durch Verschwenken des Hebels 31 in Richtung des Pfeiles 35 wird der Dorn 33 mit einem Durchmesser D in einen Teil der Erweiterung 30 geführt, der einen geringeren Flächenabstand s besitzt, so daß der Dorn 33 den Klemmarm aufspreizen kann.

Wie aus Fig. 9 ersichtlich, greift der Klemmarm 21 mit seinen entsprechenden quer zu der Einschubrichtung sich erstreckenden Vorsprüngen in die trapezförmige Quernut mit Anschlagschräge 23 und Hintergriffsschräge 24 ein. Hierdurch wird der dargestellte Schneideinsatz, dessen Schneidkante 18 in der dargestellten Weise längs wie quer geführt wird, gegen auftretende Axial- und Radialkräfte gesichert.

Die in Fig. 10 und 13 dargestellten Ausführungsformen stellt einen Stecheinsatz dar, bei dem die seitlichen Vorsprünge des Klemmarmes, welche in die querliegende Nut des Schneideinsatzes greifen, deutlich schmaler als die Breite des Schneideinsatzes ausgebildet sind. Der Klemmarm 21 besitzt in diesen Fällen einen vorderen Auslaufbereich mit einer konischen Verbreiterung. Die Unterseite des Klemmarmes 21, die mit der Quernut im Klemmzustand zur Anlage kommt, kann sich entweder, wie in Fig. 9 dargestellt, sprunghaft verbreitern oder sie erfährt eine konische Verbreiterung (Fig. 10, 13) , die unter Ausbildung einer Hintergriffschräge 24 den Schneideinsatz in den Sitz des Werkzeughalters preßt. Der Schneideinsatz 21 liegt im Klemmzustand (insbesondere bei Stechwerkzeugen) an der Anschlagfläche 32 an. Insbesondere zum Tief- und Abstechen wird der Abstand zwischen den Anlageflächen der schlitzförmigen Ausnehmung des Halters etwas kleiner als die Höhe des Schneideinsatzes ausgeführt. Dies ermöglicht, daß der Klemmarm gemäß Fig. 8 den Schneideinsatz mit Vorspannung klemmt. Der vordere Teil des Klemmarmes endet vor der Anschlagschräge des Schneideinsatzes und weist eine im wesentlichen V-förmige Einfuhr-Verjüngung vor der V-förmigen Anlage des Klemmarmes auf. Die V-förmige Anlage des Klemmarmes ist so angeordnet, daß sie etwas in den Bereich der trapezähnlichen Unterbrechung des Schneideinsatzes hineinreicht. Außerdem ist diese V-förmige Anlage nach vorn breiter werdend ausgebildet, so daß der Klemmarm bei eventuellem Herausziehen des Schneideinsatzes nach oben entgegengesetzt zur Klemmwirkung gedrückt wird. Hierdurch ist eine zusätzliche Kraft vorhanden, die ein unbeabsichtigtes Herausziehen des Schneideinsatzes verhindert. Um ein falsches Einfügen des einseitigen Schneideinsatzes im Halter zu verhindern, wird die obere V-förmig gestaltete Anlagefläche des einseitigen Schneideinsatzes nur im hinteren, dem schneidkantenferneren Ende des Schneideinsatzes ausgebildet, so daß die vordere Anschlagschräge der trapezähnlichen Unterbrechung 16 auf der gesamten Schneideinsatzbreite ausgebildet ist.

Wie aus Fig. 12 ersichtlich, kann die Klemmarmunterseite auch derart ausgebildet sein, daß sie gegenüber dem Schneideinsatz um einen Winkel K von 5° geneigt ist und mit der hierdurch erzeugten Teilkraft den Schneideinsatz gegen ein Herausziehen sichert. Bezugszeichenlisten

10 Schneideinsatz

11 einschneidiger Schneideinsatz

12 zweischneidiger Schneideinsatz

14 vierschneidiger Schneideinsatz

15 teil-zylinderförmige Anlage

16 trapezähnliche Unterbrechung

17 aus Ebenen gebildete Anlage

18 Schneidkante

19 Ebene

20 Mono-Werkzeughalter

21 Klemmarm

22 Spannschraube

23 Anschlagschräge

24 Hintergriffschräge

30 Erweiterung

31 Hebelarm

32 Anschlagfläche 33, 34 Dorn

35 Pfeil

40 schlitzförmige Ausnehmung

41 Auflagebereich

42 untere V-förmige Anlage

43 obere V-förmige Anlage des Klemmarmes

50 Spannpratze

51 Auflageprisma für Axialkräfte

52 Auflageprisma für Radialkräfte

53 Klemmschraube

54 Werkzeughalter A äußere Breite

B Grundbreite des Schneideinsatzes

D Durchmesser

R Radius der teil-zylinderförmigen Auflage

S Schlitzhöhe e Anlagewinkel t äußerer Tangenten-Anlagewinkel λ Kippwinkel des Schneideinsatzes

Claims

Patentansprüche

1. Spanabhebendes Werkzeug, insbesondere Stechwerkzeug, mit einem eine schlitzförmige Ausnehmung aufweisenden Halter (20) und mit einem Schneideinsatz (10, 11, 12, 14), der hierin unter Vorspannung mittels eines als eine Seite der Ausnehmung ausgebildeten Klemmarmes (21) lösbar gehaltert ist, wobei der Schneideinsatz und die schlitzförmige Ausnehmung entlang der Einschubrichtung gegenseitige Anlageflächen aufweisen, von denen eine im Querschnitt keilförmig und die andere nutformig ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß eine der Anlageflächen zusätzlich eine quer zur Einschubrichtung verlaufende Quernut (16) aufweist, in die entsprechend ausgebildete nasenförmige Vorsprünge der gegenüberliegenden Anlagefläche eingreift.

2. Spanabhebendes Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Quernut (16) und die entsprechend ausgebildeten nasenförmigen Vorsprünge im Querschnitt im wesentlichen trapezförmig sind.

3. Spanabhebendes Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Quernut (16) tiefer ausgebildet ist als die entlang der Einschubrichtung verlaufende nutförmige Anlagefläche (Längsnut) .

4. Spanabhebendes Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die trapezförmige Quernut (16; und der nasenförmige Vorsprung Trapezflankenwinkel (e) zwischen 20° und 60°, vorzugsweise zwischen 25° und 35°, aufweisen.

5. Spanabhebendes Werkzeug nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenüberliegenden Trapezflankenwinkel (e) der Quernut und/oder des nasenförmigen Vorsprunges jeweils gleich groß oder voneinander verschieden ausgebildet sind, wobei die jeweils der aktiven Schneidkante (18) näherliegende Trapezflanke als Anschlagschräge (23) und die gegenüberliegende Trapezflanke als Hintergriffsschräge (24) ausgebildet sind.

6. Spanabhebendes Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spanfläche des Schneideinsatzes zur Quernut oder zum nasenförmigen Vorsprung spiegelsymmetrisch oder bei ober- wie unterseitig verwendbaren Schneideinsätzen die Spanflächen zur Quernut oder zum nasenförmigen Vorsprung spiegelsymmetrisch und/oder zumindest einer längsdiagonalen Ebene der gesamte Schneideinsatz spiegelsymmetrisch ausgebildet ist.

7. Spanabhebendes Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Quernut (16) und die nasenförmigen Vorsprünge mittig des Schneideinsatzes angeordnet sind.

8. Spanabhebendes Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung über eine auf den Klemmarm wirkende Spannschraube (22) einstellbar ist.

9. Spanabhebendes Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die keilförmige entlang der Einschubrichtung verlaufende Anlagefläche aus zwei unter einem (halben) Keilwinkel (α) angeordneten Flächen (17) und einer diese Flächen verbindenden Ebene (19) besteht, die parallel zur Einschubrichtung verläuft.

10. Spanabhebendes Werkzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der (halbe) Keilwinkel (α) zwischen 20° und 60°, vorzugsweise bei 45°, liegt.

11. Spanabhebendes Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die nutförmige Anlagefläche (Längsnut) teilzylinderförmig (15) ausgebildet ist.

12. Spanabhebendes Werkzeug nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmarm (21) mit seinen Anlageflächen (43) seitlich versetzt zu den Anlageflächen (42) der Halterauflagefläche angeordnet ist.

13. Spanabhebendes Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsnut und die keilförmige Anlagefläche jeweils V-förmig ausgebildet sind und deren Seitenflanken unter verschiedenen Winkeln angeordnet sind, wobei die Winkeldifferenz (ß) der sich jeweils gegenüberliegenden Anlageflächen der Ausnehmung und des Schneideinsatzes zwischen 2° und 10°, vorzugsweise bei 5°, liegt .

14. Spanabhebendes Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmarm (21) in einer separaten Spannpratze (50) integriert ist, die auf einen Werkzeughalter (54) mittels einer Klemmschraube (53) aufgeschraubt ist, wobei die Fixierung der Spannpratze (50) im Hinblick auf auftretende Axial- und Radialkräfte über Auflageprismen (51, 52) erfolgt, die in eine entsprechend ausgebildete Ausnehmung des Halters jeweils eingreifen.

15. Spanabhebendes Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die schlitzförmige Ausnehmung für den Schneideinsatz eine hintere längsschlitzartige Erweiterung (30) aufweist, deren gegenüberliegende Flächen unterschiedliche Abstände besitzen, so daß ein Dorn (33) eines Hebelarmes (31) in die längsschlitzartige Erweiterung (30) einführbar und durch Drehung des Hebelarmes (31) die längsschlitzartige Erweiterung bei hierin geführtem Dorn aufspreizbar ist.