DE3918033A1 - Compact boring tool or reamer - has eccentric screw to combine radial adjustment and clamping of inserted tool bit - Google Patents
Compact boring tool or reamer - has eccentric screw to combine radial adjustment and clamping of inserted tool bitInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung geht aus von einem Schneidwerkzeug nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei einem bekannten Schneidwerkzeug dieser Gat tung (DE-PS 32 01 508) sind zum Einjustieren der Schneidplatte und zu deren Festklemmen an der Stützschulter des Werkzeuggrundkörpers je ein eigenes Schraubelement vorgesehen. Die Schneidplatte ist an einer Spannpratze angeordnet, die um eine axial und radial zur Schneidplatte versetzte Achse drehbar am Werkzeuggrundkörper gela gert ist. Die radiale Einjustierung der Schneidplatte gegenüber der Werkzeugachse erfolgt durch Drehen der Spannpratze gegenüber dem Werkzeuggrundkörper, wobei zwangsläufig auch die Winkelstellung der Schneidplatte gegenüber der Werkzeugachse verändert wird. Zum Fest klemmen der Schneidplatte bzw. -kante an der Stützschulter des Werk zeuggrundkörpers wird die Spannpratze im rechten Winkel gegen die Stützschulter gezogen, wonach die Schneidplatte durch Reibungsschluß am Werkzeuggrundkörper festgehalten ist. Diese Ausführung benötigt verhältnismäßig viel Platz und ist daher für Werkzeuge ungeeignet, mit denen sehr kleine Bohrungen bearbeitet werden sollen. Ferner eignet sich die bekannte Anordnung auch nicht für eine Hochgeschwin digkeitsbearbeitung, weil die Schneidplatte gegen radiales Heraus fliegen aus dem sich drehenden Werkzeug nicht formschlüssig am Werk zeuggrundkörper festgehalten ist.The invention is based on a cutting tool of the generic type of the main claim. In a known cutting tool this Gat device (DE-PS 32 01 508) are for adjusting the insert and to clamp them on the support shoulder of the tool body each provided its own screw element. The insert is on a clamping claw arranged around an axially and radially to Insert offset axis rotatable on the tool base body device. The radial adjustment of the insert compared to the The tool axis is made by turning the clamping claw relative to the Tool body, inevitably also the angular position of the Insert is changed relative to the tool axis. To the festival clamp the insert or edge on the support shoulder of the plant the basic body is clamped at a right angle against the Support shoulder pulled, after which the insert by friction is held on the tool body. This version is required relatively much space and is therefore unsuitable for tools, with which very small bores are to be machined. Further the known arrangement is also not suitable for high speeds machining, because the cutting plate prevents radial extraction do not fly out of the rotating tool at the factory basic body is held.
Die erfindungsgemäße Anordnung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs zeichnet sich durch einen besonders kompakten Aufbau aus, bei welchem grundsätzlich nur eine Stellschraube zum Justieren und eine Spannmutter zum Festklemmen der Schneidplatte benötigt wird, und welcher daher die Möglichkeit einer Miniaturisierung des Werkzeugs und der Präzisionsbearbeitung von Bohrungen mit kleinem Durchmesser eröffnet.The arrangement according to the invention with the characterizing features of The main claim is characterized by a particularly compact structure from which basically only one set screw for adjustment and a clamping nut is required to clamp the insert and which therefore the possibility of miniaturization of the Tool and precision machining of small holes Diameter opened.
Durch die in den Unteransprüchen angegebenen Maßnahmen sind vorteil hafte Weiterbildungen der Anordnung nach dem Hauptanspruch möglich.The measures specified in the subclaims are advantageous liable further developments of the arrangement according to the main claim possible.
Eine formschlüssige Befestigung der Schneidplatte am Werkzeuggrund körper läßt sich bei Ausbildung des Werkzeugs gemäß den Merkmalen des Anspruchs 2 erreichen. Ein derart ausgebildetes Werkzeug ist für eine Hochgeschwindigkeitsbearbeitung geeignet, weil die bei rotie rendem Werkzeug auf die Schneidkante einwirkende Fliehkraft gegen die axiale Spannschulter der Stellschraube wirkt, wodurch der Form schluß sicher erhalten bleibt. Die Schneidplatte kann so gestaltet sein, daß der an ihrem Massenschwerpunkt angreifende Fliehkraftvek tor durch den Bereich der Stützschulter des Werkzeuggrundkörpers geht. Ferner ergibt sich der Vorteil, daß nach dem Lösen der Spann mutter die Schneidplatte aus dem Plattensitz herausgekippt und ent nommen werden kann, ohne daß die Stellschrauben und Spannmuttern vom Werkzeuggrundkörper völlig gelöst werden müssen.A form-fitting attachment of the insert to the tool base body can be designed according to the features when the tool of claim 2. Such a tool is for high-speed machining is suitable because the rotie centrifugal force acting on the cutting edge The axial clamping shoulder of the set screw acts, causing the shape finally remains. The insert can be designed in this way be that the centrifugal force attacking its center of mass gate through the area of the support shoulder of the tool body goes. There is also the advantage that after loosening the instep nut tipped the insert out of the insert seat and ent can be taken without the adjusting screws and clamping nuts from Tool body must be completely solved.
Die Merkmale der Ansprüche 3 bis 5 ergeben ein Werkzeug, bei welchem die Stellschraube und die Spannmutter leicht zugänglich sind und welches daher beim Auswechseln, Einjustieren und Festklemmen einer Schneidplatte besonders einfach handhabbar ist. The features of claims 3 to 5 result in a tool in which the set screw and the clamping nut are easily accessible and which is why when replacing, adjusting and clamping one Insert is particularly easy to handle.
Die Schneidplatte kann gegen Drehen um eine senkrecht auf der Stütz schulter des Werkzeuggrundkörpers stehende Achse beispielsweise durch Schultern am Werkzeuggrundkörper, die mit den Stirnseiten der Schneidplatte zusammenwirken, festgehalten werden. Insbesondere bei längeren Schneidplatten kann es jedoch gemäß Anspruch 6 vorteilhaft sein, wenn zu ihrem Einjustieren und Festklemmen zwei Stellschrauben nebeneinander vorgesehen werden. In diesem Fall kann auch durch un terschiedliches Einstellen der Stellschrauben die Schneidkante der Schneidplatte in einem begrenzten Maß schräg zur Werkzeugachse ein gestellt werden.The insert can be turned against a perpendicular to the support shoulder of the tool body, for example by shoulders on the tool body, which are aligned with the end faces of the Interact cutting insert, be held. Especially at longer inserts, however, it can be advantageous according to claim 6 be when two adjusting screws are used to adjust and clamp them be provided side by side. In this case, un Different adjustment of the set screws the cutting edge of the Inset to a limited extent at an angle to the tool axis be put.
Bei Werkzeugen für die Bearbeitung von Stufenbohrungen kann vorteil haft eine axiale Einstellung der Schneidplatte durch die Merkmale des Anspruchs 7 erreicht werden.With tools for the machining of stepped bores can be advantageous an axial adjustment of the insert due to the features of claim 7 can be achieved.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung in ver größertem Maßstab dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigenAn embodiment of the invention is shown in the drawing in ver shown on a larger scale and in the description below explained in more detail. Show it
Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Reibwerk zeug bzw. Feinbohrwerkzeug mit einer durch zwei Stellschrauben ju stierten und befestigten Schneidplatte, Fig. 2 eine Seitenansicht des Werkzeugs nach Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III in Fig. 2, Fig. 4 einen Schnitt durch die Bohrstange des Werkzeugs nach der Linie IV-IV in Fig. 1, Fig. 5 eine Draufsicht auf die Schneidplatte des Bohrwerkzeugs und Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie VI-VI in Fig. 5. Fig. 1 is a plan view of an attrition mill imaging or precision boring tool with a ju stared by two adjusting screws and attached cutting plate, Fig. 2 is a side view of the tool of FIG. 1; FIG. 3 is a section along the line III-III in Fig. 2 , Fig. 4 shows a section through the drill rod of the tool along the line IV-IV in Fig. 1, Fig. 5 is a plan view of the cutting insert of the boring tool and FIG. 6 is a section along the line VI-VI in Fig. 5.
Das Werkzeug hat als Grundkörper eine Bohrstange 10, deren vorderer Endabschnitt 12 mit einer Abflachung 14 versehen ist und eine Schneidplatte 16 trägt, die durch die nachstehend beschriebenen Mit tel auswechselbar an der Bohrstange 10 befestigt ist. Die Schneid platte 16 ist als Träger für eine Schneidleiste 18 aus hochver schleißfestem Werkstoff ausgebildet, die an der Schneidplatte 16 starr oder gegebenenfalls auch auswechselbar, beispielsweise über eine Schwalbenschwanzführung, befestigt ist. Die Schneidplatte 16 könnte jedoch auch selbst aus verschleißfestem Werkstoff bestehen und unmittelbar die Schneidleiste bilden bzw. eine Schneidkante 20 aufweisen.The tool has as the base body a boring bar 10 , the front end portion 12 is provided with a flat 14 and carries a cutting plate 16 which is interchangeably attached to the boring bar 10 by the tel described below. The cutting plate 16 is designed as a carrier for a cutting bar 18 made of highly wear-resistant material which is rigidly or optionally interchangeably attached to the cutting plate 16 , for example via a dovetail guide. However, the cutting plate 16 could itself consist of wear-resistant material and directly form the cutting bar or have a cutting edge 20 .
Die Bohrstange 10 ist im Bereich der Abflachung 14 mit einer Vertie fung 22 (Fig. 4) versehen, die in der Querschnittsebene 24 (Fig. 1) der Bohrstange 10 beginnt und bis an deren vorderes Ende reicht. Die Vertiefung 22 ist von einer mindestens annähernd in einer Diago nalebene 26 liegenden Längswand 28 und auf der anderen Seite von ei ner Längswand 30 begrenzt, die in einem spitzen Winkel a zur Diago nalebene 26 angeordnet ist und eine Stützschulter für die Schneid platte 16 bildet. Zusätzlich zur längs gestreckten Vertiefung 22 sind an den Querschnittsebenen 32 und 34 (Fig. 1) der Bohrstange 10 je ein von der Abflachung 14 ausgehender und an der gegenüberlie genden Umfangswand der Bohrstange 10 ausmündender Durchbruch 36 vor gesehen, der oberhalb der Bodenwand 38 der Vertiefung 22 je einen halbzylindrischen Abschnitt 40 größeren Durchmessers und daran an schließend einen halbzylindrischen Abschnitt 42 kleineren Durchmes sers hat und unterhalb der Bodenwand 38 einen vollzylindrischen Boh rungsabschnitt 44 bildet. Dieser geht an einer Spannschulter 46 in den halbzylindrischen Abschnitt 42 des Durchbruches 36 über.The boring bar 10 is provided in the area of the flat 14 with a recess 22 ( FIG. 4) which begins in the cross-sectional plane 24 ( FIG. 1) of the boring bar 10 and extends to its front end. The recess 22 is bounded by an at least approximately in a Diago nalplane 26 lying longitudinal wall 28 and on the other side of egg ner longitudinal wall 30 , which is arranged at an acute angle a to the Diago nalplane 26 and forms a support shoulder for the cutting plate 16 . In addition to the elongated recess 22 are on the cross-sectional planes 32 and 34 ( Fig. 1) of the boring bar 10 each an outgoing from the flat 14 and on the opposite lying peripheral wall of the boring bar 10 opening 36 before seen above the bottom wall 38 of the recess 22 each have a semi-cylindrical section 40 of larger diameter and then a semi-cylindrical section 42 of smaller diameter sers and below the bottom wall 38 forms a fully cylindrical Boh approximately section 44 . This merges with a clamping shoulder 46 into the semi-cylindrical section 42 of the opening 36 .
Die Schneidplatte 16 ist ein prismatischer Körper, der in Längsrich tung u. a. von zwei Seitenwänden 48, 50 begrenzt ist, die in glei chem Winkel a zueinander angeordnet sind wie die Längswände 28, 30 der Vertiefung 22 in der Bohrstange 10. An zwei Stellen, deren axia ler Abstand dem Abstand der beiden Querschnittsebenen 32, 34 der Bohrstange 10 entspricht, ist die Schneidplatte 16 mit halbzylindri schen Aussparungen 52 versehen, die von oben herunter bis zu einer Spannschulter 54 reichen. Der Halbmesser der Aussparungen 52 ent spricht dem Halbmesser der Abschnitte 40 der Durchbrüche 36 in der Bohrstange 10, so daß sich die paarweise gegenüberliegenden Ab schnitte 40 und Aussparungen 52 je zu zylindrischen Taschen ergän zen, wenn die Schneidplatte 16 in die Vertiefung 22 der Bohrstange 10 eingesetzt ist und mit ihrer Seitenwand 50 an der Längswand 30 der Vertiefung 22 anliegt.The cutting plate 16 is a prismatic body which is delimited in the longitudinal direction, inter alia, by two side walls 48 , 50 which are arranged at the same angle a to one another as the longitudinal walls 28 , 30 of the depression 22 in the boring bar 10 . In two places, the axial distance of which corresponds to the distance between the two cross-sectional planes 32 , 34 of the boring bar 10 , the cutting plate 16 is provided with semi-cylindrical recesses 52 which extend from above down to a clamping shoulder 54 . The radius of the recesses 52 corresponds to the radius of the sections 40 of the openings 36 in the boring bar 10 , so that the pairs opposite from each other sections 40 and recesses 52 each complement to cylindrical pockets when the insert 16 in the recess 22 of the boring bar 10th is inserted and its side wall 50 abuts the longitudinal wall 30 of the recess 22 .
Zum Justieren und Festklemmen der Schneidplatte 16 sind zwei Stell schrauben 60 vorgesehen, die je einen Kopf 62, einen konzentrisch angeordneten Gewindeabschnitt 64 und einen dazwischenliegenden ex zentrischen Schaftabschnitt 66 haben, der oben an einer Ringschulter 68 in den Kopf 62 übergeht und dessen exzentrische Umfangsfläche eine Spannschulter 69 bildet. Der Gewindeabschnitt 64 greift in eine Spannmutter 70 ein, die im Bohrungsabschnitt 44 des Durchbruchs 36 drehbar gelagert ist und sich an der Spannschulter 46 abstützt. Im Kopf 62 der Stellschrauben 60 ist je eine Vertiefung 72 zum passenden Eingriff eines Schlüsselssechskants vorgesehen; die Spannmuttern 70 sind am unteren Innenrand ebenfalls mit Angriffsflächen 74 für ein Werkzeug zum Drehen der Spannmuttern versehen. Zum axialen Verstel len der Schneidplatte 16 ist eine Stellschraube 76 vorgesehen, die in einer quer zur Werkzeugachse 78 angeordneten Gewindebohrung gela gert ist und über eine Kugel 80 gegen die Schneidplatte 16 drückt.For adjusting and clamping the cutting plate 16 , two adjusting screws 60 are provided, each having a head 62 , a concentrically arranged threaded section 64 and an intermediate eccentric shaft section 66 which merges with an annular shoulder 68 in the head 62 and whose eccentric peripheral surface is one Clamping shoulder 69 forms. The threaded section 64 engages in a clamping nut 70 which is rotatably mounted in the bore section 44 of the opening 36 and is supported on the clamping shoulder 46 . A recess 72 is provided in the head 62 of the set screws 60 for the appropriate engagement of a key hexagon; the clamping nuts 70 are also provided on the lower inner edge with engagement surfaces 74 for a tool for turning the clamping nuts. For the axial adjustment of the insert 16 , a set screw 76 is provided which is mounted in a threaded bore arranged transversely to the tool axis 78 and presses against the insert 16 via a ball 80 .
Die Bohrstange 10 ist im Bereich der Schneidplatte 16 mit zwei Füh rungsleisten 82 a und 82 b versehen, die wie die Schneidkante 20 ge ringfügig über die Mantelfläche der Bohrstange 10 radial hervortre ten und die Bohrstange 10 in der Bohrung führen. Die der Schneid kante 20 diametral gegenüberliegende Führungsleiste 82 b bestimmt außerdem durch ihren Abstand zur Schneidkante 20 den Durchmesser der zu fertigenden Bohrung. Über die Führungsleiste 82 a wird der Be arbeitungsdruck abgefangen und unmittelbar auf das Werkstück über tragen. Anstelle von eingesetzten Führungsleisten könnten auch ein zelne Umfangsabschnitte der Bohrstange selbst die Führung überneh men, die zwischen segmentartigen Flächenanschliffen an der Bohr stange 10 gebildet sind. In der Bohrstange 10 sind Kanäle 84, 86 zum Zuführen von Kühlflüssigkeit zur Schneidleiste 18 und Abführen von Schneidspänen vorgesehen.The boring bar 10 is in the area of the insert 16 with two guide strips 82 a and 82 b , which, like the cutting edge 20, are slightly radially projected over the lateral surface of the boring bar 10 and guide the boring bar 10 in the bore. The cutting edge 20 diametrically opposite guide bar 82 b also determines by its distance from the cutting edge 20, the diameter of the bore to be made. On the guide bar 82 a , the working pressure is intercepted and transferred directly to the workpiece. Instead of inserted guide strips, even a single circumferential section of the drill rod itself could take over the guide, the rod 10 being formed between segment-like surface grinding on the drill. Channels 84 , 86 for supplying cooling liquid to the cutting bar 18 and removing cutting chips are provided in the boring bar 10 .
Zum Einsetzen, Einstellen und Festklemmen der Schneidplatte 16 wer den die beiden Stellschrauben 60 zunächst unter Festhalten der Spannmuttern 70 soweit nach oben gedreht, daß die Schneidplatte 16 unter die Köpfe 62 der Stellschrauben 60 eingeschwenkt und an die die Stützschulter bildende Längswand 30 der Bohrstange 10 angelegt werden kann. Sodann kann durch Drehen der Stellschrauben 60 die Hö henlage der Schneidplatte 16 an der Längswand 30 und damit der ra diale Abstand der Schneidkante 20 von der Werkzeugachse und gegebe nenfalls auch der Winkel zur Werkzeugachse verändert und auf ge wünschte Werte eingestellt werden. Diese Werte hängen von den radia len Abständen der an den exzentrischen Schaftabschnitten 66 der Stellschrauben 60 gebildeten Spannschultern 69 von den Schraubenach sen (Diagonalebene 26, Fig. 4) ab, welche die Schneidplatte 16 mehr oder weniger weit von den Schraubenachsen abdrücken und dabei auf der Längswand 30 nach oben schieben.To insert, adjust and clamp the insert 16 who the two setscrews 60 first turned while holding the clamping nuts 70 up so far that the insert 16 is pivoted under the heads 62 of the set screws 60 and applied to the longitudinal wall 30 of the boring bar 10 forming the support shoulder can be. Then, by turning the set screws 60, the height of the cutting plate 16 on the longitudinal wall 30 and thus the radial distance of the cutting edge 20 from the tool axis and, if appropriate, also the angle to the tool axis can be changed and set to desired values. These values depend on the radial distances of the clamping shoulders 69 formed on the eccentric shaft sections 66 of the set screws 60 from the screw axes (diagonal plane 26 , FIG. 4), which push the cutting plate 16 more or less far from the screw axes and thereby on the Push the longitudinal wall 30 upwards.
Zum Einstellen oder Voreinstellen der gewünschten Schneidleistenlage gegenüber der Werkzeugachse kann die Bohrstange 10 zwischen zwei in die beiden Mündungen des Kanals 84 eingreifende Spitzen eines Ein stellgerätes aufgenommen und das Einstellmaß durch zwei Meßuhren überprüft werden. Wenn die Stellschrauben 60 in die vorgeschriebene Drehstellung gebracht sind, werden die Spannmuttern 70 unter Fest halten der Stellschrauben 60 fest angezogen. Dabei pressen die axia len Spannschultern 68 an den Stellschrauben 60 die Schneidplatte 16 fest an die Längswand 30 der Bohrstange 10 an. Der in Fig. 3 durch den Punkt M gekennzeichnete Massenschwerpunkt der Schneidplatte 16 samt Schneidleiste 18 ist so gewählt, daß der an ihm angreifende Fliegkraftvektor durch den Bereich der Längswand 30 der Bohrstange 10 geht.For adjusting or presetting the desired cutting strips position relative to the tool axis, the boring bar 10 engaging the tips 84 may be received an A regulating unit between two in the two mouths of the channel and the reference gauge are checked by two gauges. When the set screws 60 are brought into the prescribed rotational position, the clamping nuts 70 are tightened while holding the set screws 60 tight. The axia len shoulders 68 on the adjusting screws 60 press the insert 16 firmly against the longitudinal wall 30 of the boring bar 10 . The center of gravity of the cutting plate 16, including the cutting bar 18 , identified by the point M in FIG. 3 is selected such that the flying force vector acting on it passes through the region of the longitudinal wall 30 of the boring bar 10 .
Als Einstellungshilfe könnten an den Stellschrauben 60 und an den sie umgebenden Oberflächenbereichen der Bohrstange 10 Markierungen vorgesehen sein. Ferner könnten Anschläge an den Stellschrauben 60 und der Bohrstange 10 vorgesehen sein, die den Einstellbereich der Stellschrauben 60 begrenzen.As a setting aid, 10 markings could be provided on the set screws 60 and on the surface areas of the boring bar surrounding them. Furthermore, stops on the adjusting screws 60 and the boring bar 10 could be provided, which limit the adjustment range of the adjusting screws 60 .
Die erfindungsgemäße Schneidplattenbefestigung kann selbstverständ lich auch bei Mehrfach- bzw. Stufenwerkzeugen für die gleichzeitige Bearbeitung von Innen- und Außenkonturen an Werkstücken vorgesehen sein.The insert mounting according to the invention can of course Lich also with multiple or step tools for the simultaneous Machining of inner and outer contours on workpieces provided be.
Claims (7)
- a) Die Stellschraube (60) ist im spitzen Winkel (a) zur Stützschul ter (30) des Werkzeuggrundkörpers (10) angeordnet und greift in eine Spannmutter (70) ein, die drehbar, jedoch in einer Richtung axial abgestützt am Werkzeuggrundkörper (10) gelagert ist,
- b) die Stellschraube (60) ist mit einer der Winkelspitze (b) zuge kehrten axialen Spannschulter (68) versehen, die gegen eine der Win kelöffnung zugekehrte axiale Gegenschulter (54) der an der Stütz schulter (30) anliegenden Schneidplatte (16, 18) drückt, und
- c) die Stellschraube (60) ist mit einem exzentrisch zur Schrauben achse angeordneten Längsabschnitt (66) versehen, dessen exzentrische Umfangsfläche eine radiale Spannschulter (69) bildet, welche gegen eine parallel zur Schraubenachse verlaufende radiale Gegenschulter (48) der an der Stützschulter (30) anliegenden Schneidplatte (16, 18) drückt.
- a) The adjusting screw ( 60 ) is arranged at an acute angle ( a ) to the support shoulder ( 30 ) of the tool base body ( 10 ) and engages in a clamping nut ( 70 ) which is rotatable but axially supported in one direction on the tool base body ( 10 ) is stored,
- b) the adjusting screw ( 60 ) is provided with one of the angular tip ( b ) facing axial clamping shoulder ( 68 ) which against a winch opening facing axial counter shoulder ( 54 ) of the support shoulder ( 30 ) adjacent cutting plate ( 16 , 18th ) presses, and
- c) the adjusting screw ( 60 ) is provided with a longitudinal section ( 66 ) arranged eccentrically to the screw axis, the eccentric circumferential surface of which forms a radial clamping shoulder ( 69 ), which against a radial counter shoulder ( 48 ) running parallel to the screw axis and which on the supporting shoulder ( 30 ) presses adjacent cutting plate ( 16 , 18 ).
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- 1989-06-02 DE DE19893918033 patent/DE3918033A1/en not_active Withdrawn
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