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Planfräskopf mit einstellbarer Planschlichtschneide
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Die Erfindung betrifft einen Planfräskopf mit einstellbarer Planschlichtschneide
für die Metallbearbeitung, bestehend aus einem Grundkörper mit umfangsseitig in
axial verlaufenden Aufnahmenuten axial einstellbar und feststellbar angeordneten
Schneidplattenträgern, wobei jeder Schneidplattenträger, der eine mit einer Planschlichtschneide
versehene Schneidplatte trägt, ein Einstellelement zur Einstellung seiner Winkellage
auf Weist, Beim Stirnfräsen erzeugen die als Hauptschneiden wirkenden Umfangsschneiden
und die als Nebenschneiden wirkenden Stirnschneiden die bearbeitete Werkstückfläche.
Dabei entstehen kurvenförmige Wirkspuren, die Unebenheiten in der Bearbeitungsfläche
darstellen. Um das Auftreten solcher Wirkspuren weitgehend zu verhlndern, bzw. um
eine Oberfläche mit geringer Rauhtiefe zu erhalten, werden bei Planfräsköpfen eine
oder mehrere Schneidplatten mit Planschli chtschne ide e inge setzt.
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Die dabei erreichbare Oberflächengüte hängt im wesentlichen von der
Lage der Planschlichtschneide zur Arbeitsebene ab. Das bedeutet, daß die Winkellage
der Planschlichtschneide mittels geeigneter Stellelemente eingestellt werden muß,
da die erforderliche Genauigkeit ohne die Verwendung von Stellelementen, bedingt
durch die Fertigungstoleranzen von Schneidplatte und Schneidplattenträger, schwer
erreichbar ist. So ist aus dem DDB-jBP 199 419 ein Planfräskopf bekannt, bei dem
die Einstellung der Winkellage der Plans chlic htschne ide durch Schwenken der Stützplatte
erreicht wird. Der Schneidplattenträger ist in eine axial verlaufende Aufnahmenut
des
Grundkörpers aufgenommen und durch Stellrollen in axialer und radialer Richtung
einstellbar.
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Zur Einstellung der Winkellage der Planschlichtschneide ist der hintere
Teil des Schneidplattenträgers durch ein ringförmiges Federelement einstellbar abgestützt.
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Dieses ringförmige Pederelement, welches einen seitlichen Schlitz
besitzt, ist in einer trapezförmigen, nach der radialen Anlageseite hin offenen
Ausnehmung der Stützplatte angeordnet. kit einer durch den seitlichen Schlitz gebildeten
Federseite stützt sich das. Federelement an einem Widerlager ab. An der anderen
i?ederseite greift eine Stellschraube an, durch die das Pederelement gespreizt wird.
Dadurch verändert sich das Maß, um welches das Federelement über die radiale Anlage
seite übersteht, so daß der Schneidplattenträger gemeinsam mit der Schneidplatte
geschwenkt wird. Durch dieses Pederelement ist zwar eine genaue Einstellung möglich,
aber der Herstellungsaufwand ist noch sehr groß. Außerdem kann eine radiale Einstellung
beim Einsatz von einer oder zwei Schneidplatten mit Planschlichtschneiden entfallen,
weil die Planschlichtschneiden durch ihre Breite mehrere yorschubgrößen je Zahn
überdecken.
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Aus der BRDvOS 26 15 913 ist ein Planfräskopf bekannt, bei dem eine
oder mehrere Schneidplatten mit Planschlichtschneide vorgsesehen sind. Sie sind
jeweils auf einem Schneidplattenträger befestigt, der als Federarm ausgebildet ist
und in einer Ausnehmung auf der Stirnseite des Fräskopfes mit einer Spannschraube
befestigt ist.
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Zwischen der Schneidplatte und der Spannschraube ist der Schneidplattenträger
zur Verringerung des Querschnittes geschlitzt. Die Einstellung der Schneidplatte
wird durch Stellelemente vorgenommen, die hinter dem Schneidplattenträger angeordnet
sind. In einem Ausfübrungsbeispiel ist das Stellelement eine Egzenterscheibe mit
einem Innensechskant. Diese Exsenterscheibe wird
mittels eines Sechskantsteckschlüssels,
der durch eine radiale Bohrung im Grundkörper hindurchgeführt wird, betätigt. Durch
Drehen der Exzenterscheibe wird der Schneidplattenträger gebogen und so der Planlauf,
bzw.
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der Überstand der Planschlichtschneide über die Schruppscbneiden eingestellt.
Da der Schneidplattenträger nach erfolgter Einstellung nicht noch einmal gespannt
wird, kann es bei starken Schwingungen zu einer Verstellung kommen. Nachteilig ist
auch, daß beim Planfräsen mit eingesetzten Schlichtschneiden der Fräskopfdurchmesser
nicht ausgenutzt werden kann, da die Planschlichtschneiden auf einem kleineren Durchmesser
als die Schruppschneiden angeordnet sind und daß am Fräskopf gesonderte Ausnehmungen
für die Schneidplatten träger für die Schlichtschneidplatten vorgesehen werden müssen.
Bei dieser Anordnung der Schneidplatten müssen die Plarlßchlichtschlaeiden kreisbogenförmig
ausgebildet sein, wodurch die bearbeitete Oberfläche ein Wellenprofil aufweist.
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Ziel der Erfindung ist es,, ein Pl'anfräskopf mit einstellbarer Planschlichtschneide
zu entwickeln, bei dem die Einsteilmittel mit geringem Aufwand herstellbar sind,
eine hohe Einstellgenauigkeit bei einfacher Bedienung ermöglichen und die eingestellte
Lage auch bei großer Beanspruchung beibehalten.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, an Planftäsköpfen, bei denen
die Winkellage der Planschlichtschneide durch Schwenken des Schneidplattenträgers
einstellbar ist, die Stellelemente für die Einstellung der Planschlichtschneide
zu verbessern.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine den Schneidplattenträger
radial an zwei Anlagepunkten in seiner Winkellage einstellbar abstützende Stellrolle
mit einer nockenförmigen Stützfläche für den einen Anlagepunkt und einer zylindrischen
Abstiitzfläche
für den anderen Anlagepunkt versehen ist.
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Es besteht auch die Möglichkeit die Stellrolle mit zwei nockenförmigen
Sttzflächen zu versehen, wobei eine nockenförmige Stützfläche gegenüber der anderen
um eine halbe Nockenteilung versetzt ist. Dadurch verringert sich zwar der Stellweg,
aber es wird gesichert, daß beim Einstellvorgang die Anlagepunkte des 8chneidplattenträgers
ständig an den Stützflächen anliegen.
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Die Stellrolle ist in einer V-förmigen Nut im Grundkörper geführt
und in dieser durch eine Blattfeder, welche mit einer Schraube am Grundkörper befestigt
ist drehbar und axial unverschiebbar gehalten.
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Es besteht die Möglichkeit die Stellrolle so einzusetzen, daß der
Schneidplattenträger mit seinem hinteren Anlagepunkt oder mit seinem vorderen Anlagepunkt
an der nockenförmigen Stützfläche anliegt. Aus diesem Grund ist die Stellrolle an
beiden Enden mit einem Innensechskant versehen.
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Die nockenförmige Stützfläche der Stellrolle ist mit zwei der Führungsnut
entsprechenden Stützflächen versehen, so daß sich die Nullstellung, in der die beiden
Rastflächen an den Flanken der Fährungsnut anliegen, problemlos finden läßt.
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Der Schneidplattenträger ist mit einer Querbohrung verseben, in der
ein Vorspannstift mit einer Keilfläche angeordnet ist, auf die eine ebenfalls im
Schneidplattenträger vorgesehene Spannschraube mit Kegelspitze wirkt. Dieser Vorspannstift
stützt sich an einer Nutenwand der Aufnahmenut ab und drückt so den Schneidplattenträger
gegen die andere Nutwand, wodurch der Schneidplattenträger zur besseren Durchführung
des Eirstellvorganges vorgespannt wird.
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Zum Zwecke der axialen Einstellung des Schneidplattenträgers ist an
dessen Rückseite ein nocken- oder exzenterförmiges Stellglied angebracht.
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Die Einstellung der Planschlichtschneiden an einem erfindungsgemäß
ausgeführten Fräswerkzeug kann erfolgen, wenn sich der Planfräskopf an der Maschinenspindel
der Fräsmaschine befindet oder außerhalb der Fräsmaschine, mit einer Einstellsorrichtung.
Da die Einstellung auf der Fräsmaschine umständlich ist und aus Gründen der Rationalisierung
des Fertigungsablaufes wird die Ein-Stellung mittels Einstelleinrichtung bevorzugt
angewendet. Die durchzuführenden Einstellarbeiten sind in beiden Fällen gleich.
Zunächst wird der Schneidplattenträger in die Aufn enut so eingesetzt, daß, er mit
seinen Anlagepunkten an den Stellgliederrl anliegt. Dann wird durch Drehen der Spannschraube
mit Kegelspitze der Schneidplattenträger mittels des Vorspannstiftes vorgespannt.
Diese Vorspannung kann auch durch einen Spannkeil erzeugt werden. Anschließend wird
die Schneidplatte mit Planschlichtschneide in der Ausnehmung des Schneidplattenträgers
formschlüssig aufgenommen, wobei sie an den drei Anlageptinkten in eine stabile
Lage gebracht werden muß. Mit Hilfe einer auf die Arbeitsebene justierten Strichplatte
einer SeBlupe wird die Winkellage der Planschlichtschneide eingestellt. Dazu wird
die Stellrolle mittels eines Schlüssels gedreht. Die Schwenkbewegung kommt dabei
durch die unterschiedlichen Quer schnitte der zylindrischen und der nockenförmigen
Stützfläche zustande. Bei einer Drehbewegung ändert sich der Querschnitt der nockenförmigen
Stützfläche, während der der zylindrischen Stützfläche konstant bleibt. Während
des Einstellvorganges führt die Stellrolle ebenfalls eine Schwenkbewegung aus. Aus
diesem Grund müssen die Stützflächen schmal sein. Nach erfolgter Einstellung der
Winkellage der Planschlichtschneide erfolgt die axiale Einstellung mittels des hinter
dem Schneidplattenträger angeordneten Stellgliedes. Ist der Einstellvorgang beendet,
wird die Schneidplatte durch den Spannkeil gespannt.
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-Es ist auch möglich diesen Einstellvorgang mit Hilfe eines auf eine
vorbearbeitete Werkstückfläche aufgelegten Parallelendmaßes vorzunehmen.
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Die besondere Ausbildung der Stellrolle hat gegenüber den bekannten
Konstruktionen verschiedene Vorteile. Ein wesentlicher Vorteil besteht darin, daß
die Stellrolle in jeder Stellung zwei feste Anlagepunkte bildet und eine hohe Verschleiß
festigkeit aufweist. Ein erfindungsgemäß ausgeführter Schneidplattenträger ist besonders
für den Einsatz in Fräswerkzeugen kleinen Durchmessers geeignet.
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Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Stellrolle besteht darin,
daß sie gegen die Stellrolle für die radiale Einstellung des Rundlaufes austauschbar
ist und damit das Umrüsten eines Planfräskopfes zum Schlichten vereinfacht.
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Bezüglich der Handhabung der erfindungsgemäßen Stelleinrichtung ist
zu bemerken, daß sie eine sehr feinfühlige Durchführung des Einstellvorganges ermöglicht,
wodurch sich eine hohe Einstellgenauigkeit der Winkellage der Planschlichtschneide
ergibt. Das macht sich in Verbindung mit der a@ axialen Einstellung in einer hohen
Oberflächenqualität der bearbeiteten Werkstückfläche bemerkbar.
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Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel naher
erläutert.
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Die zugehörigen Zeichnungen zeigen: Fig. 1: Eine Seitenansicht eines
Planfräskopfes mit einstellbarer Planschlichtschneide.
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iiig. 2: Eine vergrößerte teilweise Seitenansicht im Schnitt A-A entsprechend
Fig. 1.
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Fig. 3: Die vergrößerte teilweise Draufsicht auf einen Planfräskopf
im Bereich einer Stellrolle im Schnitt B-B nach ig. 2.
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ig. 4: Die vergrößerte teilweise DrauSsicht auf einen Planfräskopf
im Bereich einer Stellrolle im Schnitt C-C nach Fig. 2.
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Fig. 5: Eine teilweise Draufsicht auf einen Planfräskopf im Schnitt
D-D entsprechend Fig. 2.
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Fig. 6: Eine teilweise Draufsicht auf einen Planfräskopf im Schnitt
E-E nach i'ig. 2.
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Fig. 7: Ein anderes Ausführungsbeispiel für eine tellrolle.
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Der in Fig. 1 bis 6 dargestellte Planfräskopf besteht- aus einem Grundkörper
1, der an seinem Umfang entsprechend der Anzahl der vorgesehenen Schneidstellen
mit axial verlaufenden Aufnahmenuten 2 versehen ist, die nach hinten durch einen
Anschlagring 3 abgedeckt sind. In einer oder mehreren der Aufnahmenuten 2 sind jeweils
ein Schneidplättenträger 4 mit einer in diesem in einer Ausnehmung 5 formschlüssig
aufgenommenen Wendeschneidplatte 6 mit Planschlichtschneide 6 a angeordnet und durch
einen Spannkeil 7 und eine Spannschraube 8 gespannt, die in eine in der Bohrung
9 des Grundkörpers 1. angeordnete Quermutter eingreift. Der Schneidplattenträger
4 besitzt zwei Anlagepunkte 10 und 11, mit denen er sich-radial in seiner Winkellage
einstellbar, auf einer nockenförmigen Stützfläche 13 und zylindrischen Stützfläche
14 einer Stellrolle 12 abstützt. Dabei kann der Anlagepunkt 10 an der zylindrischen
Stützfläche 14 und der Anlagepunkt 11 an der nockenförmigen Stützfläche 13, wie
in Fig. 2 dargestellt, anliegen, bzw. kann der Anlagerpunkt 10 an der nockenförmigen
Stützfläche 13 und der Anlagepunkt 11 an der zylindrischen Stützfläche 14 anliegen.
Die Stellrolle 12 kann auch mit zwei nockenförmigen Stützflächen 13 und 15, wie
in Fig. 7 dargestellt, versehen sein. Zur Erzielung einer Schwenkbewegung ist in
diesem Fall die nockenförmige Stützfläche 13 gegenüber der nockenförmigen Stützfläche
15 um eine halbe Nockenteilung versetzt. Die Stellrolle 12 wird in einer V-förmigen
Führungsnut 16 im Grundkörper 1 geführt und
durch eine mit einer
Schraube 18 am Grundkörper 1 befestigte Blattfeder 17 drehbar und axial unverschiebbar
gehalten. Die nockenförmige Stützfläche 13 bzw. 15 weist zwei Rastflächen 19 und
20 auf, die in einem Winkel zueinander angeordnet sind, der dem der Führungsnut
16 entspricht, so daß sich die Nullstellung, in der die Rastflächen 19 und 20 an
den Flanken der V-förmigen Führungsnut anliegen, problemlos finden läßt. Zum Zwecke
der Einstellung der Winkellage der Planschlichtschneide ist der Schneidplattenträger
mittels eines Vorspannstiftes 24 mit einer keilfläche 23, auf welche eine Spannschraube
mit Kegelspitze wirkt, in der Aufnahmenut 2 vorspannbar. Der Vorspannstift 24 ist.in
einer Querbobrung 21 des Schneidplattenträgers 4 aufgenommen und stützt sich an
der Nutwandung 26 der Aufnahmenut 2 ab.
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Für die Einstellung des Schneidplattenträgers 4 in axialer Richtung
ist an seiner Rückseite ein nocken-oder exzenterförmiges Stellglied 25 angeordnet.
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A u f s t e 1 1 u n g über die in der Erfindungsbeschreibung verwendeten
Bezugszeichen 1 - Grundkörper 2 - Aufnahmenuten 3 - Anschlagring 4 - Schneidplattenträger
5 - Ausnehmung 6 - Schneidplatte mit Planschlichtschneide 6a 7 - Spannkeil 8 - Spannschraube
9 - Bohrüng 10 - Anlagepunkt 11 - Anlagepunkt 12 - Stellrolle 13 - nockenförmige
Stützfläche 14 - zylindrische Stützfläche 15 - nockenförmige Stützfläche 16 - V-förmige
Führungsnut 17 - Blattfeder 18 - Schraube 19 - Rastflächen-20 - Rastflächen 21 -
Querbohrung 22 - Spannschraube mit Kegelspitze 23 - Keilfläche 24 - Vorspannstift
25 - Stellglied 26 - Nutwandung