WERKZEUGEINSATZ FÜR ZERSPANUNGSWERKZEUGE
Beschreibung
Die Erfindung betrifft einen Werkzeugeinsatz für Zer¬ spanungswerkzeuge mit einem in eine vorzugsweise als Sackloch ausgebildete Ausnehmung eines Werkzeuggrund¬ körpers einsetzbaren Gehäuse, einer im Gehäuse drehbar und unter der Einwirkung einer Axialkraft verschiebe¬ fest gelagerten Einstellspindel, sowie einem im Gehäuse drehfest geführten, mit einem Verstellgewinde in ein Gewinde der Einstellspindel eingreifenden, durch Drehen der Einstellspindel axial verschiebbaren, an seinem über das Gehäuse überstehenden Kopf eine Schneidplatte tragenden Schneidplattenhalter.
Werkzeugeinsätze dieser Art können in Ausnehmungen von Ausdrehwerkzeugen und feststehenden spanabhebenden Werkzeugen eingesetzt werden und lassen sich im Be¬ darfsfall einfach gegen andere Einsätze austauschen. Da die Ausnehmungeπ im Werkzeuggrundkörper zumeist als to¬ lerierte Bohrung oder als geräumte Vierkantöffnuπg aus¬ gebildet sind, erfolgt die Verstellung des Schneidplat¬ tenhalters zweckmäßig von den Stirnseiten der Ausπeh- ung her. Dabei ist insbesondere bei drehenden Werkzeu¬ gen mit großem Durchmesser sowie bei weit ausladenden Werkzeugen eine Verstellung von der Schneidenseite her vorzuziehen.
Bei einem in eine Sackbohrung eines Bohrkopfes einge-
setzten Werkzeugeinsatz dieser Art (DE-PS 29 31 302) erfolgt die Verstellung des Schneidplattenhalters durch Verdrehen eines mit einem Gewindezapfen in eine Gewin¬ debohrung des Schneidplattenhalters eingreifenden, in¬ nerhalb des Gehäuses axial verspannten Einstellele¬ ments. Ein spielfreies Zustellen des Schneidplattenhal¬ ters ist bei dem bekannten Werkzeugeinsatz jedoch nicht möglich, da sich das Spiel zwischen Gewindezapfeπ und Verstellgewinde nicht beseitigen läßt. Um das Gewinde¬ spiel auszuschalten, muß dort der Schneidplattenhalter stets in gleicher Richtung zugestellt werden.
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zu¬ grunde, einen Werkzeugeiπsatz für Zerspanungswerkzeuge zu entwickeln, dessen Schneidplattenhalter sich spiel¬ frei zustellen läßt.
Zur Lösung dieser Aufgabe werden die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale vorgeschlagen. Weitere vorteil¬ hafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Der Erfindung geht von dem Gedanken aus, die als Ge¬ windehülse ausgebildete Einstellspindel in radialer Richtung gegen das Verstellgewinde des Schneidplatten¬ halters anzupressen um dadurch sowohl das Radialspiel des Schneidplattenhalters als auch das axiale Gewinde¬ spiel zu beseitigen. Das Anpressen der Gewindehülse ge¬ gen das Verstellgewinde erfolgt erfindungsgemäß durch Umlenkung der Axialkraft, mit welcher die Gewindehülse
spielfrei im Gehäuse verspannt wird. Ein radial durch¬ gehender, im wesentlichen axial verlaufender Einschnitt im Gewindebereich gewährleistet, daß die Gewindehülse unter Vorspannung spielfrei gegen das Verstellgewinde anliegt. Eine die Gewindehülse im Gewindebereich umfas¬ sende, zwischen einander zugewandten Schultern der Ge¬ windehülse und des Gehäuses axial eingespannte Klemm¬ hülse ist unter der Einwirkung der Axialkraft elastisch verformbar und dabei radial gegen die Gewindehülse an¬ preßbar .
Auch die Klemmhülse kann mehrere über ihren Umfang ver¬ teilt angeordnete, abwechselnd nach entgegengesetzten Seiten weisende axiale Einschnitte aufweisen.
Die Klemmhülse liegt gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung mit stirnseitigen Koπusflä- chen gegen je einen an der gehäuseseitigen und der ge- windehülsenseitigen Schulter angeordneten Innenkonus an. Der Innenkonus kann dabei jeweils durch einen La¬ gerring gebildet sein, der axial gegen die Schultern der Gewindehülse bzw. des Gehäuses und radial gegen ei¬ ne Bohrungsfläche des Gehäuses abgestützt ist.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht einen in ein Innengewinde des Gehäuses eindreh- bareπ Gewindespannring vor, der über einen Kugelkranz unter Ausübung der Axialkraft axial gegen die im Ge¬ häuse angeordnete Gewindehülse anpreßbar ist. Die Ge¬ windehülse weist dabei zweckmäßig einen umlaufenden
Bund auf, dessen schneidplattenseitige Stirnfläche den Kugeln des Kugelkraπzes als Lauffläche dient.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Gewindehülse an ihrem schneidplattenseitigen Ende eine vorzugsweise gegenüber dem Innengewinde er¬ weiterte Führungsbohrung für einen zylindrischen Schaftteil des Schneidplattenhalters auf.
Um ein Verdrehen des Schneidplattenhalters zu verhin¬ dern weist dieser gemäß einer weiteren bevorzugten Aus¬ gestaltung der Erfindung an seinem der Schneidplatte gegenüberliegenden Ende ein in einer Axialführung des Gehäuses drehfest geführtes Mitnehmerstück auf. Die Axialführung ist zweckmäßig als im Querschnitt mehrkan¬ tige, vorzugsweise vierkantige Ausnehmung ausgebildet, in der das Mitnehmerstück paßgenau gleitend geführt ist. Um den Zusammenbau des Werkzeugs zu erleichtern, ist das Mitnehmerstück mit einer Keilnut auf einen axial überstehenden Keilzapfen des Schneidplattenhal¬ ters aufsteckbar und über eine axiale Schraubverbindung spielfrei mit diesem verbindbar.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Gewindehülse an ihrem schneidplat- tenseitig über das Gehäuse überstehenden Ende ein Mehr¬ kantprofil zum Ansetzen eines Verstellschlüssels auf¬ weist.
Zum Anzeigen der Verstellage des Schneidplattenhalters wird zweckmäßig auf das schneidplattenseitig über das Gehäuse überstehende Ende der Gewindehülse ein Skalen¬ ring aufgepreßt, der vorzugsweise den Gewindespannring axial verdeckt und mit einem ringförmigen Ansatz gegen einen in einem Axialeinstich des Gehäuses angeordneten Dichtring anliegt.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung in schematischer Weise dargestellten Ausfüh¬ rungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 eine Seitenansicht eines in eine radiale Aus- neh uπg eines Werkzeuggrundkörpers einsetzbaren Werkzeugeinsatzes mit axial verstellbarem Schneidplattenhalter in teilweise geschnittener Darstellung;
Fig. 2 eine Vorderansicht des Werkzeugeinsatzes nach Fig. 1;
Fig. 3 eine Rückseitenansicht des Einsatzgehäuses;
Fig. 4 einen Längsschnitt durch die Klemmhülse des Werkzeugeinsatzes;
Fig. 5 eine Stirnseitenansicht der Klemmhülse nach Fig. 4.
Der in der Zeichnung dargestellte Werkzeugeinsatz ist
für den Einsatz in ein zylindrisches Sackloch im Grund¬ körper eines Feindrehwerkzeugs bestimmt.
Der Werkzeugeinsatz besteht im wesentlichen aus einem zylindrischen Gehäuse 10, einem innerhalb des Gehäuses 10 axial verstellbaren, eine Wendeschneidplatte 12 tra¬ genden Schneidplattenhalter 14, sowie einer im Gehäuse 10 verschiebefest und drehbar gelagerten, als Gewinde¬ hülse 16 ausgebildeten Einstellspindel.
Der Schneidplattenhalter 14 weist einen Schneidenkopf 18 mit einer Halterung 19 für die Wendeschneidplatte 12, sowie einen an den Schneidenkopf 18 anschließenden Führungsschaft 20 auf. Auf der dem Schneidenkopf 18 ab¬ gewandten Seite des Führungsschafts 20 ist der Schneid¬ plattenhalter 14 mit einem Verstellgewinde 21 versehen, welches in das Innengewinde 22 der Gewindehülse 16 ein¬ greift. An der gewindeseitigen Stirnseite des Schneid¬ plattenhalters 14 ist ein mit Schrägflachen 24 versehe¬ ner Keilzapfen 26 angeformt, der in eine Keilnut 28 ei¬ nes Mitnehmerstücks 30 eingreift. Der Werkzeughalter 14 und das Mitnehmerstück 30 werden durch eine mit ihrem Kopf 32 in eine konische Ausdrehung 34 des Mitnehmer¬ stücks versenkte, durch eine Bohrung 38 des Mitnehmer¬ stücks 30 hindurchgreifende und in eine rückwärtige Ge- windebohruπg 40 des Schneidplattenhalters 14 eingrei¬ fende Spannschraube 36 unverdrehbar gegeneinander ver¬ spannt .
Das mit dem Schneidplattenhalter 14 verbundene Mitneh-
merstück 30 weist zwei zueinander parallele Außenflä¬ chen auf, die zwischen zwei einander gegenüberliegenden parallelen Innenflächen 44 einer im Gehäuse 10 angeord¬ neten Querausnehmung 42 paßgenau gleiten.
Die Gewindehülse 16 weist im Gewindebereich einen ein¬ seitig offenen axialen Einschnitt 46 mit einer kreis- segmentförmigen Schnittkontur 48 auf, der die im Gewin¬ debereich verhältnismäßig dünn ausgebildete zylindri¬ sche Wand 50 der Gewindehülse 16 vollständig durch¬ dringt. Der Einschnitt 46 gewährleistet, daß die Gewin¬ dehülse 16 im Gewindebereich unter Verringerung ihres Innendurchmessers elastisch verformbar und damit durch eine radial einwirkende Vorspannkraft gegen das Ver¬ stellgewinde 21 des Schneidplattenhalters 14 anpreßbar ist.
An ihrem schneidplattenseitigen Ende weist die Gewinde¬ hülse 16 eine gegenüber dem Innengewinde 22 erweiterte Führungsbohrung 51 für den Führungsschaft 20 des Schneidplattenhalters 14 sowie ein über die Stirnseite des Gehäuses 10 überstehendes Sechskantprofil 52 zum Ansetzen eines Verstellschlüssels auf. Auf ihrer äuße¬ ren Mantelfläche ist die Gewindehülse 16 mit einem um¬ laufenden Bund 54 versehen, dessen schneidplattenseiti¬ ge Stirnfläche 56 den Kugeln 58 eines Kugelkranzes als Lauffläche dient.
Die Gewindehülse 16 wird in ihrem Gewindebereich von einer Klemmhülse 60 umfaßt, die mit stirnseitigen Ko-
nusflächen 62,63 und mehreren, über den Umfang verteilt angeordneten, abwechselnd nach entgegengesetzten Seiten weisenden axialen Einschnitten 64 versehen ist. Die Ko¬ nusflächen 62,63 der Klemmhülse 60 liegen gegen den In- πenkonus zweier Lagerringe 66,67 an, die sich in axia¬ ler Richtung gegen eine umlaufende Schulter 70 der Ge¬ windehülse 16 bzw. eine Schulter 72 des Gehäuses 10 und in radialer Richtung gegen die zylindrische Innenfläche einer Gehäusebohrung 74 abstützen.
Die Gewindehülse 16 ist im Gehäuse 10 unter Zwischen¬ klemmen der sich zwischen den Lagerringen 66,67 abstüt¬ zenden Klemmhülse 60 durch eine schneidenseitig in ein Innengewinde 76 des Gehäuses 10 eingedrehten Gewinde¬ spannring 78 über den Kugelkraπz axial eingespannt. Die durch den Gewindespannring 78 ausgeübte axiale Druck¬ kraft wird im Bereich der konischen Anlageflächen zwi¬ schen den Lagerringen 66,67 und der Klemmhülse 60 in eine axiale und radiale Kraftkomponente zerlegt. Wäh¬ rend durch die Axialkomponente die Gewindehülse 16 über die Klemmhülse 60 in axialer Richtung spielfrei ge¬ stellt wird, führt die Radialkomponente zu einer ela¬ stischen Verformung der Klemmhülse 60 in Richtung Ge¬ windehülse 16, die ihrerseits unter elastischer Verfor¬ mung im Bereich ihres Einschnitts 46 radial gegen das Verstellgewinde 21 des Schneidplattenhalters 14 gepreßt wird und diesen spielfrei stellt.
Der Gewindespaπnring 78 ist mit Ausnehmungen 80 für den Eingriff eines Verstellschlüssels versehen. Im montier-
ten Zustand wird er durch einen auf das schneidplatten¬ seitige Ende der Gewindehülse 16 aufgepreßten, eine Skala für die Verstellweganzeige tragenden Skalenriπg 82 verdeckt. Der Skalenring 82 liegt mit einem ringför¬ migen Ansatz 84 gegen einen in einem Axialeinstich 86 des Gehäuses 10 angeordneten Dichtring 88 an.
Das Gehäuse 10 weist schneidplattenseitig einen umlau¬ fenden, mit einer Noniusskala 92 versehenen Flansch 90 auf, der mehrere randoffene Senkbohrungen 94 zur Auf¬ nahme von in den Werkzeuggrundkörper eingreifenden Be¬ festigungsschrauben aufweist.