CH654771A5

CH654771A5 - Ausdrehwerkzeug mit kuehlmittelzufuehrung.

Info

Publication number: CH654771A5
Application number: CH135584A
Authority: CH
Inventors: Willy Berner
Original assignee: Urma Werkzeug Maschf
Priority date: 1984-03-16
Filing date: 1984-03-16
Publication date: 1986-03-14
Also published as: FR2561147A1; DE8506879U1; FR2561147B1; DE3508433A1; DE3508433C2

Description

Die Erfindung liegt im Gebiet der spanabhebenden Werkzeuge für Werkzeugmaschinen und betrifft ein Ausdrehwerkzeug mit einem oder mehreren radial verstellbaren Schneidplattenhalter/n, der/die auf einem mit einem Adapter verbindbaren Kopfteil montiert ist/sind.

Bei vielen Materialien erfolgt die Zerspanung mit Ausdrehwerkzeugen zweckmässigerweise trocken, d.h. ohne Zufügen von flüssigen Kühlmitteln. In Fällen, wo das Zerspanen unter Verwendung von Kühlmitteln angezeigt ist, wird ein solches bspw. bei konventionellen Werkzeugmaschinen mit einem Schlauch oder einem Rohr von aussen an die Bearbeitungsstelle geführt. Dies ist dieselbe Technik mit denselben Mitteln, wie sie auch bei der Spanabhebung an den Aus-senseiten des Werkstücks verwendet wird. Während aber bei der aussenseitigen Kühlung die Zerspanungszone im Sichtbereich der Werkperson liegt und der Kühlmittelfluss adäquat dahingelenkt werden kann, liegt die Zerspanungszone beim Ausdrehen ausserhalb des Sichtbereichs; der Kühlmittelfluss kann also lediglich so gut als möglich auf die Zerspanungszone geführt werden, kompensiert wird die Unsicherheit durch die Applikation erhöhter Flüssigkeitsmengen. Damit ist es natürlich nicht möglich, mit optimalen Kühlmittelmengen zu arbeiten. Abgesehen davon, ist auch die optimale Kühlung nicht gewährleistet.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Ausdrehwerkzeug zu schaffen, mit dem eine optimale Kühlung der Schneiden und der Zerspanungszone mit optimalen Kühlmittelmengen durchführbar ist. Das Ausdrehwerkzeug soll trotz der Massnahme zur Verbesserung der Kühlung die etablierten Dimensionierungen aufweisen können, d.h. dass es überall dort auch einsetzbar ist, wo übliche Ausdrehwerkzeuge eingesetzt werden können.

Die Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 definierte Erfindung gelöst.

Die Erfindung wird nun anhand der nachfolgend aufgeführten Figuren im Detail diskutiert:

Es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht des Werkzeuges auf den kleinsten Durchmesser eingestellt, montiert auf einem Adapter zum Anschluss an eine Maschinenspindel.

Fig. 2 eine Teilansicht von Fig. 1 aus Richtung B gesehen.

Fig. 3 eine Stirnansicht von Fig. 2, aus Richtung A gesehen.

An einem bekannten Zweischneider-Ausdrehwerkzeug zum Ausdrehen von Bohrungen sind an einem Kopf zwei Schneidplattenhalter angeordnet, die ihrerseits die auswechselbaren Schneidplatten tragen.

Das im Querschnitt trapezförmige Kopfende (vgl. Fig. 2) weist an den schrägen Seitenflächen eine Verzahnung auf, längs welcher sich die mit einer analogen Verzahnung versehenen Schneidplattenhalter radial verstellen lassen. Bei vielen Materialien erfolgt die Zerspanung mit diesen Ausdrehwerkzeugen zweckmässigerweise trocken, das heisst ohne Zufügen von flüssigen Kühlmitteln. In Fällen, wo das Bearbeiten unter Verwendung von Kühlmitteln angezeigt ist,

wird dieses bei konventionellen Werkzeugmaschinen wie schon gesagt mit einem Schlauch oder Rohr von aussen an die Bearbeitungsstelle gebracht. Bei modernen, numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen erfolgt in der Regel die Kühlmittelzufuhr zum Werkzeug vorteilhafterweise durch das Zentrum der Maschinenspindel oder von der Seite des Werkzeugschaftes, in eine zentrale Bohrung des Ausdrehwerkzeuges. Eine weitere Bohrung wird erfindungsgemäss so im Ausdrehwerkzeug ausgelegt, dass das Kühlmittel in die Zerspanungszone der Schneidplatten gelangt.

Das Ausdrehwerkzeug besitzt gemäss Fig. 1 einen Kopfteil 1 und auf diesem beidseitig aufgesetzt Schneidplattenhalter 2,3, an denen auswechselbar die Schneidplatten 4,5, angeordnet sind. Der Kopfteil 1 hat an einem Ende einen zylindrischen Zapfen 9 gefolgt von einem Gewindezapfen 10. Diese Zapfen werden in einen Adapter 11, dessen eines Ende als Gegenstück zu den Zapfen 9, 10 ausgebildet ist, eingefügt und verschraubt bis zur Anlage an den Flächen 12. Der Adapter dient als Verbindungsstück zwischen Kopfteil und Maschine. Das andere Ende des Kopfes 1 ist im Querschnitt trapezförmig ausgebildet, wobei die zur Kopfachse geneigten Seitenflächen 6 mit einer radialverlaufenden Verzahnung versehen sind. Die beiden Schneidplattenhalter 2, 3 weisen

2

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

an ihrer Innenfläche 7 ebenfalls eine in radialer Richtung verlaufende Verzahnung auf.

Dadurch lassen sich die Schneidplattenhalter radial verschieben und auf die gewollte Durchmesser-Position einstellen. Mittels der Schrauben 8 kann jeder Schneidplattenhalter einzeln für sich am Kopf fixiert werden. Zwecks Kühlmittelzuführung weist Adapter 11 in axialer Richtung eine Bohrung 12a und als Variante in Querrichtung eine Bohrung 13 auf.

Diese Bohrungen werden als Bohrung 12' in den Kopfteil 1 weitergeführt, wo sie in der gezeigten Ausführungsform gemäss Figur 2 in eine im Durchmesser angelegt Querbohrung 17 mündet. Die Querbohrung 17, die an der Peripherie mit einem Zapfen 18 verschlossen ist, ist hier ein Verbindungskanal für zwei schräg angelegte Bohrungen 14 und 14', die an der Peripherie des Kopfteils 1 ausmünden. Von der Mündung weg im gleichen Neigungswinkel fortgesetzt, sind die Mittelachsen S bzw. S' der beiden Bohrungen eingezeichnet. Der Neigungswinkel ist so gewählt, dass, wie aus Figur 3 ersichtlich ist, der je nach angewendetem Druck spiralförmig abgelenkte und aufgefächerte Flüssigkeitsstrahl auf die Zerspanungszone auftrifft. Beispielsweise kann der Flüssigkeitsdruck so reguliert werden, dass der Kühlmittelstrahl durch rotatorische Ablenkung und die Auffächerung jeweils die ihm zugeordnete Schneidplatte bzw. die Zerspanungszone trifft.

In Figur 3 sind zwei radiale Einstellungen der Schneidplatten 4, 5 gezeigt, sie sind als Bearbeitungsdurchmesser d und D angegeben. Wird der Neigungswinkel der Jet-Bohrungen so gewählt dass deren Achse den ganzen Verstellbereich, vorzugsweise aber im wesentlichen das mittlere Drittel der gesamten radialen Verstellmöglichkeit in der Ebene der Schneiden der Schneidplatten durchläuft, so ist eine optimale Kühlung von Schneidplatten und Werkstück in der Zerspanungszone sichergestellt.

In der dargestellten bevorzugten Ausführungsform, ist die Peripherie des Kopfteils 1 an der Austrittsstelle der Jet-Bohrungen angeschrägt. Diese Schrägungen sind in den Figuren 2 und 3 als Flächen 15 dargestellt. Dadurch wird eine gleichmässigere Auffächerung erzielt. Vorzugsweise wird eine Anschrägung im Bereich zwischen 30-60 Grad realisiert.

654 771

Zusammengefasst richtet sich die Erfindung auf ein bekanntes Ausdrehwerkzeug mit einem oder mehreren radial verstellbare/n Schneidplattenhalter/n, der/die auf einem mit einem Adapter verbindbaren Kopfteil montiert sind, wobei mindestens eine im Kopfteil (1) angeordnete, von der Drehachse des Kopfteils beabstandete und in Richtung der/des Schneidplattenhalter/s (2,3) zur Peripherie (15) verlaufende und dort ausmündende Bohrung (14), deren zweite Mündung mit einer Flüssigkeitszufuhr (12', 12a, 13) verbindbar ist. Eine spezielle Ausführungsform betrifft eine im Kopfteil (1) angeordnete, von der Drehachse des Kopfteils weggeneigte und in Richtung der/des Schneidplattenhalter/s (2, 3) zur Peripherie (15) verlaufende und dort ausmündende Bohrung (14), deren zweite Mündung ebenfalls mit einer Flüssigkeitszufuhr (12', 12a, 13) verbindbar ist. Die Bohrung (14) ist derart geneigt, dass die von der Drehachse weg über die Peripherie hinaus verlängerte Bohrungsachse (S, S') einen Bereich innerhalb der möglichen radialen Einstellungen der Schneidplatten zur Definition der Zerspanungszone im Werkmaterial durchläuft. In einer weiteren Ausführung ist die Peripherie (15) des Kopfteils (1) über die Ausmündestelle der geneigten Bohrung (14) angeschrägt.

Mehrere Bohrungen können angelegt sein, bspw. so, dass im Kopfteil (1) zwei sich in Bezug auf die Drehachse spiegelbildliche und mit dieser in einer Ebene liegende Bohrungen (14,14') angeordnet sind. Die zweiten, inneren Mündungen der beiden geneigten Bohrungen (14,14'), sind durch eine im Kopfteil (1) angeordnete und im Durchmesser verlaufende Querbohrung (17) verbunden.

Die Neigung der ausmündenden Bohrung (14) kann derart gewählt sein, dass die von der Drehachse weg über die Peripherie hinaus verlängerte Bohrungsachse (S, S') den gesamten Bereich innerhalb der möglichen radialen Einstellungen der Schneidplatten zur Definition der Zerspanungszone im Werkmaterial durchläuft. Vorzugsweise ist die Neigung der ausmündenden Bohrung (14) derart gewählt, dass die von der Drehachse weg über die Peripherie hinaus verlängerte Bohrungsachse (S, S') den Bereich des mittleren Drittels innerhalb der möglichen radialen Einstellungen der Schneidplatten zur Definition der Zerspanungszone im Werkmaterial durchläuft.

3

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

S

1 Blatt Zeichnungen

Claims

654 771 PATENTANSPRÜCHE

1. Ausdrehwerkzeug mit einem oder mehreren radial verstellbaren Schneidplattenhalter/n, der/die auf einem mit einem Adapter verbindbaren Kopfteil montiert ist/sind, gekennzeichnet durch mindestens eine im Kopfteil (1) angeordnete, von der Drehachse des Kopfteils beabstandete und in Richtung der/des Schneidplattenhalter/s (2, 3) zur Peripherie (15) verlaufende und dort ausmündende Bohrung (14), deren zweite Mündung mit einer Flüssigkeitszufuhr (12', 12a, 13) verbindbar ist.

2. Ausdrehwerkzeug nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mindestens eine im Kopfteil (1) angeordnete, von der Drehachse des Kopfteils weggeneigte und in Richtung der/ des Schneidplattenhalter/s (2,3) zur Peripherie (15) verlaufende und dort ausmündende Bohrung (14), deren zweite Mündung mit einer Flüssigkeitszufuhr (12', 12a, 13) verbindbar ist.

3. Ausdrehwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Neigung der ausmündenden Bohrung (14) derart, dass die von der Drehachse weg über die Peripherie hinaus verlängerte Bohrungsachse (S, S') einen Bereich innerhalb der möglichen radialen Einstellungen der Schneidplatten zur Definition der Zerspanungszone im Werkmaterial durchläuft.

4. Ausdreh Werkzeug nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Peripherie (15) des Kopfteils (1) über die Ausmündestelle der geneigten Bohrung (14) angeschrägt ist.

5. Ausdrehwerkzeug nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Kopfteil (1) zwei sich in Bezug auf die Drehachse spiegelbildliche und mit dieser in einer Ebene liegende Bohrungen (14,14') angeordnet sind.

6. Ausdrehwerkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten, inneren Mündungen der geneigten Bohrungen (14,14') durch eine im Kopfteil (1) angeordnete und im Durchmesser verlaufende Querbohrung (17) verbunden sind.

7. Ausdrehwerkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Neigung der ausmündenden Bohrung (14) derart gewählt ist, dass die von der Drehachse weg über die Peripherie hinaus verlängerte Bohrungsachse (S, S') den gesamten Bereich innerhalb der möglichen radialen Einstellungen der Schneidplatten zur Definition der Zerspanungszone im Werkmaterial durchläuft.

8. Ausdrehwerkzeug nach Anspruch 3 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Neigung der ausmündenden Bohrung (14) derart gewählt ist, dass die von der Drehachse weg über die Peripherie hinaus verlängerte Bohrungsachse (S, S') den Bereich des mittleren Drittels innerhalb der möglichen radialen Einstellungen der Schneidplatten zur Definition der Zerspanungszone im Werkmaterial durchläuft.