DE4139573C2 - Werkzeughalter-Justiervorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Werkzeughalter-Justiervorrichtung zur Feineinstellung der gegenseitigen Höhenlage eines mit einem Werkzeugrevolver, einem Werkzeugzwischenträger oder sonstigen Kupplungsteilen als erstem Teil verspannbaren Werk­ zeuggrundhalters als zweitem Teil, mit einer in einer angepaßten Bohrung des ersten Teils als Lager für den Werkzeuggrundhalter angeordneten Exzenterbuchse.

In vielen Fällen ist die räumliche Ausrichtung zweier miteinan­ der verspannbarer Teile vor dem Verspannen eine unabdingbare Voraussetzung für weitere Operationen. Insbesondere beim Span­ nen von Drehwerkzeugen muß die Höhenlage der Schneidenecke richtig eingestellt werden. Normalerweise werden die Drehwerk­ zeuge auf "Mitte" des Werkstückes eingestellt, wohingegen Ein­ stellungen "über Mitte", beispielsweise bei Schrupparbeiten, gewählt werden. Hierbei wird der Freiwinkel kleiner, was eine größere Reibung an der Freifläche und damit eine schlechtere Oberfläche am Drehteil bewirkt, während durch den gleichzeitig vergrößerten Spanwinkel die Späne leichter abfließen können. Eine Einstellung des Drehwerkzeuges unter Mitte muß hingegen vermieden werden.

Die DE-GM 16 78 741 beschreibt einen Werkzeughalter, der ein oder zwei Buchsen trägt, welche infolge exzentrisch liegender Werkzeugaufnahme eine gewisse Einstellbarkeit des Werkzeuges durch Verdrehen dieser Buchsen ermöglichen. Die Genauigkeit der Einstellmöglichkeit ist jedoch bei einer Exzenterlagerung begrenzt.

In modernen Fertigungsmaschinen werden Drehwerkzeuge, bei­ spielsweise in Form von Wendeschneidplatten auf sogenannten Werkzeugträgern eingespannt, die ihrerseits mit Werkzeuggrund­ haltern verspannt werden. Der Werkzeuggrundhalter wird wiederum in einer Revolverscheibe, einem Zwischenträger oder sonstigen Kupplungsteilen verspannt. Werkzeuge und Werkzeugteile unter­ liegen jedoch Fertigungstoleranzen, wodurch Abweichungen der Schneidkante der Wendeschneidplatte von der Werkstückmitte ver­ ursacht werden, die eine Nachjustierung der Schneidenhöhe auf Mitte oder wenig darüber erforderlich machen.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Werkzeughalter- Justiervorrichtung anzugeben, die eine verbesserte Handhabbarkeit und Nachstellung eines Werkzeughalters bezüglich dessen Schneidenhöhe ohne größeren baulichen Aufwand ermöglicht, bei der die Einstellachse nicht die Trägerachse des Werkzeuges ist.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 beschriebene Ju­ stiervorrichtung gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, daß im ersten Teil eine Bohrung mit einem Innengewinde und ein zu ei­ nem offenen Ende hin konisch gegenüber der Bohrung mit dem In­ nengewinde erweiterter querliegender Schlitz mit zwei gegen­ überliegenden ebenen Führungsflächen angeordnet sind, daß der Werkzeuggrundhalter als zweites Teil in einer zylindrischen Bohrung eine zur Justierung drehbar gelagerte Buchse mit einem aus der Bohrung überstehenden und in dem erweiterten Schlitz an den Führungsflä­ chen anliegenden exzentrisch zur Buchsenachse angeordneten Zapfen aufweist und daß in einer exzentri­ schen Durchgangsbohrung der Buchse eine Spannschraube einliegt, deren Kopf sich auf einer Ringfläche der Durchgangsbohrung ab­ stützt und deren freies Ende ein mit dem Innengewinde ver­ schraubbares Gewinde aufweist, wobei die Durchgangsbohrung und der Zapfen eine gemeinsame parallel zur Werkzeuggrundhalterachse liegende Längsachse be­ sitzen und daß der Werkzeuggrundhalter in einer Bohrung des ersten Teiles zen­ triert ist.

Aus Gründen der Auswechselbarkeit ist die Bohrung mit dem Innengewinde und die Führungsflächen Teil einer zylindrischen quer geschlitzten Buchse, die ihrerseits in eine Bohrung des ersten Teiles eingeschraubt oder eingeklemmt ist.

Insgesamt stellen die quer geschlitzte Buchse, die Spannschraube sowie die eine exzentrische Durchgangsbohrung aufweisende Buchse einen dreiteiligen Exzenter dar, bei dem die Drehbewegung der einen Buchse nur Bewegungen in einer, nämlich der gewünschten Höhenrichtung ausführen kann.

Vorzugsweise ist die Spannschraube am Kopf und/oder am Ein­ spannende mit einem Innensechskant ausgestattet, um beidseitig ein Lösen bzw. Verspannen der genannten Exzenterteile gegenein­ ander durchführen zu können.

Um die Drehung der die exzentrische Durchgangsbohrung aufweisenden Buchse leicht vornehmen zu können, ist die Durchgangsbohrung außerhalb der Ringfläche zur Abstützung der Spannschraube mit einer zylindrischen Erweiterung versehen, die als stirnseitiger Innensechskant ausgebildet ist. Vorzugsweise ist die Buchse hierüber über maximal +/- 90° in der Bohrung des zweiten Tei­ les, d. h., 90° mit und 90° gegen den Uhrzeigersinn drehbar ge­ lagert. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird hierbei der nutzbare maximale Höhenverstellbereich auf +/- 0,5 mm begrenzt.

Die Werkzeughalter-Justiervorrichtung kann zur Höheneinstellung eines Werkzeuges benutzt werden, wobei die Buchse in einem Werkzeuggrundhalter gelagert ist, der nach Justierung über weitere Spannschrauben, vorzugsweise am Werkzeugrevolver oder sonstigen Kupplungsteil verschraubt wird, wobei der Revolver oder das sonstige Kupplungsteil die geschlitzte Buchse aufweist. Die Werkzeughalter-Justiervorrichtung läßt sich auch zur Feineinstellung der gegenseitigen Höhenlage zweier beliebiger miteinander verspannbarer Teile einsetzen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen

Fig. 1a eine Querschnittsansicht der erfindungs­ gemäßen Werkzeughalter-Justiervorrichtung,

Fig. 1b eine Draufsicht auf die Werkzeughalter- Justiervorrichtung nach Fig. 1a,

Fig. 2 eine schematische Ansicht eines Werkzeuggrund­ halters mit eingebauter Werkzeughalter- Justiervorrichtung und

Fig. 3a bis c jeweils schematische Ansichten von drei wählba­ ren Einstellungen der Werkzeughalter-Justier­ vorrichtung.

Die Werkzeughalter-Justiervorrichtung 10 besteht im wesentli­ chen aus drei Teilen: Der zylindrischen quer geschlitzten Buchse 11, einer Spannschraube 12 und der mit einer exzentri­ schen Durchgangsbohrung 18 versehenen Buchse 13, die einen eben­ falls exzentrisch angeordneten Zapfen 19 aufweist.

Die Buchse 11 wird in eine vorbereitete Bohrung, beispielsweise einer Revolverscheibe, eingeschraubt, eingeklemmt oder sonstwie befestigt. Die Buchse besitzt im hinteren Teil eine Bohrung mit einem Innengewinde 14 sowie ein zu einem offenen Ende hin erwei­ tertes Bohrungsstück mit zwei gegenüberliegenden ebenen Füh­ rungsflächen 15, die in einer Draufsicht nach Fig. 1b einen da­ zwischenliegenden Schlitz bilden, der sich in Richtung der Boh­ rung mit dem Innengewinde 14 verjüngt. In das Innengewinde ein­ geschraubt ist die Spannschraube 12, deren Kopf 16 auf einer Ringfläche 17 der Durchgangsbohrung 18 bzw. eines hier erwei­ terten Teiles abgestützt wird. Die Buchse 13 besteht aus einem im wesentlichen zylindrischen Teil, dessen Längsachse mit 29 bezeichnet ist, und einem zu dem zylindri­ schen Teil exzentrisch angeordneten kegelstumpfförmigen, also konischen Zapfen 19, der an den genannten Führungsflächen 15 anliegt. Durch diesen Zapfen 19 und durch die Buchse 13 führt die Durchgangsbohrung 18, die sich im Bereich des Kopfes 16 der genannten Spannschraube 12 erweitert und deren Längsachse 30 mit der Längsachse des Zapfens 19 zusammenfällt. Im Anschluß daran ist eine weitere Erweiterung 20 als Innen­ sechskant ausgebildet. Die Buchse 13 liegt drehbar in einer Paßbohrung eines Werkzeuggrundhalters 21 (siehe Fig. 2), der mittels Spannschrauben 22 beispielsweise an einer nicht darge­ stellten Revolverscheibe verspannt werden kann. Der Werkzeug­ grundhalter 21 ist in der Bohrung 31 zentriert. Dieser Werk­ zeuggrundhalter 21 trägt auf einem Werkzeughalter ein Schneidelement als Werkzeug 23, das "auf" die Bezugslinie x oder um ein entsprechendes Maß h höher ausgerichtet werden soll. Diese Verstellung der Schneidenhöhe des Schneidelementes ist mittels der Werkzeughalter-Justiervorrichtung 10 möglich. Eine Grundeinstellung (Verstellung +/- 0) ist beispielsweise dann gegeben, wenn eine Markierung 24 an der Stirnfläche der Buchse 13 in der dargestellten Position nach Fig. 2 steht. Der maximale Verstellbereich wird jeweils nach 90° Verdrehwinkel in oder gegen den Uhrzeigersinn erreicht. Zum Justieren bzw. Nach­ justieren des Schneidwerkzeuges werden zunächst die Spann­ schrauben 22 des Werkzeuggrundhalters 21 gelöst. Anschließend wird die Spannschraube 12 so weit gelöst, bis die Buchse 13 drehbar ist. Gegebenenfalls unter Zuhilfenahme eines Meister­ kopfes (d. h. eines Justierhilfsmittels, z. B. Drehschraubers) wird die Buchse 13 gedreht, wodurch wegen der exzentrischen Anordnung des konischen Zapfens 19 der Werkzeuggrundhalter 21 ebenfalls verschwenkt wird, nämlich je nach Verdrehung in Richtung des Doppelpfeiles 25 an der Buchse 13 in eine entsprechende Auslenkung in Richtung des Doppelpfeiles 26, maximal bis zu einem Höchstmaß h, das beispielsweise 0,5 mm beträgt. Die Drehung der Buchse 13 ist möglich, weil der Zapfen 19 senkrecht zur Blattebene nach Fig. 1a verschiebbar ist. Hierbei verschiebt sich auch die Längsachse 29 der Buchse 13 gegenüber der Längsachse 30 der Spannschraube 12 um das Maß s, womit eine entsprechende Höhenverstellung des Schneidwerkzeuges einhergeht.

Die verschiedenen Möglichkeiten der Verstellung des Werkzeug­ grundhalters 21 anhand einer Drehbetätigung der Justiervorrich­ tung 10 sind Fig. 3a bis c zu entnehmen. In Fig. 3b ist die 0°- Stellung entsprechend Fig. 2 angedeutet, bei der der konische Zapfen 19 in Richtung des Pfeiles 32, geführt durch die Füh­ rungsflächen 15 des Schlitzes der Buchse 11, ausgewichen ist. Die Buchse 13 befindet sich in der 0°-Stellung, entspre­ chend der Darstellung in Fig. 2.

Dreht man die Buchse um einen 90°-Winkel in die Stellung 1, d. h. um 90° entgegen den Uhrzeigersinn, so wandert die Buchse 13 aufgrund ihrer Exzentrität und der Durchgangsbohrung von der Lage 13′ in die Lage 13′′, wodurch der Werkzeuggrund­ halter 21 in Richtung des Pfeiles 33 entgegen dem Uhrzeigersinn verschwenkt wird. Hierdurch ändert sich auch die Einstellung des Werkzeuges 23. Entsprechendes vollzieht sich, wenn die Buchse 13 mit dem Uhrzeigersinn um 90° in Stellung 2 (siehe Fig. 3c) verdreht wird. Hierbei verschiebt sich die Stellung der Buchse 13 nach rechts, d. h., der Werkzeuggrundhalter wird in Richtung des Pfeiles 34 mit dem Uhrzeigersinn verschwenkt. Selbstverständlich sind auch alle zwischen den Extremlagen in Fig. 3a und 3c möglichen Zwischenlagen einstellbar.

Nachdem die gewünschte Justierung vorgenommen worden ist, wird die Spannschraube über Inbusbetätigung wieder angezogen, d. h., die Drehwinkeleinstellung der Buchse 13 zu der Buchse 11 arre­ tiert. Anschließend können die Spannschrauben 22 des Werkzeuggrundhal­ ters 21 wieder angezogen werden.

Die Länge L sowie der Durchmesser D der Verstellelemente rich­ ten sich im wesentlichen nach der Größe der zu verspannenden Teile.

Der Vorteil der dreiteiligen Justiervorrichtung gegenüber einem in einem Langloch des Werkzeuggrundhalters geführten Exzenter liegt darin, daß die vorgestellte Justiervorrichtung weniger anfällig gegen Verschmutzung ist, einfach aufgebaut und damit preiswert in der Fertigung sowie schließlich auf beliebige genormte Systeme anwendbar ist.

Claims (8)

1. Werkzeughalter-Justiervorrichtung zur Feineinstellung der gegenseitigen Höhenlage eines mit einem Werkzeugrevolver, einem Werkzeugzwischenträger oder sonstigen Kupplungstei­ len als erstem Teil verspannbaren Werkzeuggrundhal­ ters (21) als zweitem Teil, mit einer in einer angepaßten Bohrung des ersten Teiles als Lager für den Werkzeuggrund­ halter (21) angeordneten Exzenterbuchse, dadurch gekennzeichnet, daß im ersten Teil eine Bohrung mit einem Innenge­ winde (14) und ein zu einem offenen Ende hin konisch gegenüber der Bohrung mit dem Innengewinde erweiterter querliegender Schlitz mit zwei gegenüberliegenden ebenen Führungsflächen (15) angeordnet sind, daß der Werkzeug­ grundhalter (21) als zweites Teil in einer zylindrischen Bohrung eine zur Justierung drehbar gelagerte Buchse (13) mit einem aus der Bohrung überstehenden und in dem erwei­ terten Schlitz an den Führungsflächen (15) anliegenden ex­ zentrisch zur Buchsenachse (29) angeordneten Zapfen (19) aufweist und daß in einer exzentrischen Durchgangsboh­ rung (18) der Buchse (13) eine Spannschraube (12) ein­ liegt, deren Kopf (16) sich auf einer Ringfläche (17) der Durchgangsbohrung (18) abstützt und deren freies Ende ein mit dem Innengewinde (14) verschraubbares Gewinde auf­ weist, wobei die Durchgangsbohrung (18) und der Zap­ fen (19) eine gemeinsame parallel zur Werkzeuggrundhalter­ achse liegende Längsachse (30) besitzen und daß der Werk­ zeuggrundhalter (21) in einer Bohrung (31) des ersten Tei­ les zentriert ist.

2. Werkzeughalter-Justiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen (19) konisch ausgebildet ist.

3. Werkzeughalter-Justiervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung und die Führungs­ flächen (15) Teil einer zylindrischen quer geschlitzten Buchse (11) sind, die ihrerseits in eine Bohrung des ersten Teiles eingeschraubt oder eingeklemmt ist.

4. Werkzeughalter-Justiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Spannschraube (12) am Kopf (16) und/oder am Einspannende einen Innensechs­ kant (27, 28) aufweist.

5. Werkzeughalter-Justiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Durchgangsbohrung (18) au­ ßerhalb der Ringfläche (17) zur Abstützung der Spann­ schraube (12) eine stirnseitige als Innensechskant (20) ausgebildete zylindrische Erweiterung besitzt.

6. Werkzeughalter-Justiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß die Buchse (13) über maximal +/- 90° in der Bohrung des Werkzeuggrundhalters (21) drehbar ge­ lagert ist.

7. Werkzeughalter-Justiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß der durch die exzentrische. Durchgangsbohrung (18) nutzbare maximale Höhenverstellbe­ reich (h) +/- 0,5 mm beträgt.

8. Werkzeughalter-Justiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß die Buchse (13) im Werk­ zeuggrundhalter (21) gelagert ist, der nach Justierung über weitere Spannschrauben (22) vorzugsweise am Re­ volver oder sonstigen Kupplungsteilen verschraubt wird.