DE29807854U1

DE29807854U1 - Schneidwerkzeug und Einsatzträgerkassette

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Publication number: DE29807854U1
Application number: DE29807854U
Authority: DE
Original assignee: Iscar Ltd
Current assignee: Iscar Ltd
Priority date: 1997-05-02
Filing date: 1998-04-30
Publication date: 1998-09-03
Anticipated expiration: 2008-05-01
Also published as: JP2001523169A; JP3053722U; KR20010012141A; IL120762A0; TW351688B; AU7075898A; DE19882356T1; KR100495602B1; DE19882356B4; US6062775A; IL120762A; JP4004074B2; AR012624A1; WO1998050188A1

Description

VOSSIUS & PARTNER

SIEBERTSTR. 4

81675 MÜNCHEN

u.Z.: C 1637 GM-DE on Änril

Case: 110 559/2.SK ^5&ugr;'

ISCAR LTD.

Schneidwerkzeug und Einsatzträgerkassette

Die Erfindung betrifft allgemein Schneidwerkzeuge und Einsatzträgerkassetten dafür.

Zur Verwendung in dem in Fig. 1 dargestellten Fräswerkzeug SDN-D315-12-10-4091 der Anmelderin weist die Einsatzträgerkassette ein Paar quergerichtete Seitenflächen auf, wobei eine gedachte halbierende bzw. Winkelhalbierende Ebene einen vorderen Kassettenteil mit einer Spänedurchlaßwand und einen hinteren Kassettenteil mit einer Einsatzaufnahmevertiefung bzw. -tasche definiert. Die Einsatzaufnahmevertiefung weist eine Vertiefungsbodenwand auf, die im wesentlichen parallel zu ihrer zugehörigen Seitenfläche ist.

Auf Grund dieser herkömmlichen Konstruktion wird eine Kassette in einer relativ tiefen und langgestreckten Aussparung bzw. Vertiefung montiert, die in einer Umfangsflache eines Fräswerkzeugkörpers ausgebildet ist, so daß ihre vorderen und hinteren Kassettenteile im wesentlichen ganz von der Umfangsfläche radial nach innen liegen, wodurch die Kassette hinreichend durch eine Auflageschiene getragen wird und einen ausreichenden Spänedurchlaßraum aufweist. Gemäß der Darstellung weist eine Vertiefung eine gerade Hinterfläche mit einer ähnlichen Abmessung wie die Seitenfläche auf, die mit dem daran anstoßenden hinteren Kassettenteil verbunden ist. Außerdem weist eine Vertiefung eine bogenförmige Vorderfläche auf, die beträchtlich langer als die mit dem vorderen Kassettenteil verbundene Seitenfläche ist, wobei die Vorderfläche einen an ihre zugehörige Hinterfläche angrenzenden inneren Abschnitt, an den die Seitenfläche anstößt, und einen äußeren Abschnitt aufweist, der den notwendigen Spänedurchlaßraum begrenzt.

Ein Nachteil des Fräswerkzeugs vom obigen Typ ist, daß der Abstand zwischen benachbarten Kassetten begrenzt ist, so daß ein Fräswerkzeug von 250 mm Durchmesser 14 wirksame Schneidkanten aufweist, was durch Z = 14 bezeichnet wird. Weitere Nachteile des Fräswerkzeugs vom obigen Typ sind, daß sein relativ teurer Fräswerkzeugkörper durch Kassetten schlecht ge-

schützt wird und nicht widerstandsfähig genug ist, um die Schnittkräfte aufzunehmen, da seine Auflageschienen an den Böden der Kassetten einen relativ kleinen Querschnitt aufweisen. Nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Schneidwerkzeug bereitgestellt, das einen Schneidwerkzeugkörper mit einer Umfangsflache aufweist, in der mehrere, jeweils zur Aufnahme einer Einsatzträgerkassette angepaßte Vertiefungen ausgebildet sind, wobei jede Kassette quergerichtete erste und zweite Seitenflächen mit einer dazwischenliegenden, gedachten halbierenden bzw. Winkelhalbierenden Ebene aufweist, die einen mit der ersten Seitenfläche verbundenen vorderen Kassettenteil und einen mit der zweiten Seitenfläche verbundenen hinteren Kassettenteil definiert, wobei der vordere Kassettenteil eine Spänedurchlaßwand und der hintere Kassettenteil eine Einsatzaufnahmevertiefung mit einem Schneideinsatz mit Umfangsschneidkante aufweist, wobei jede Vertiefung vordere und hintere Flächen aufweist, die auf der von der Umfangsfläche entfernten Seite bzw. von dieser weg konvergieren und an welche die Seitenflächen der zugehörigen, darin aufgenommenen Kassette anstoßen, wobei die Umfangsschneidkante über die Umfangsfläche hinausragt,
dadurch gekennzeichnet, daß

die erste Seitenfläche im wesentlichen ausdehnungsgleich mit der Vorderfläche ist, wodurch die Spänedurchlaßwand annähernd bündig mit der Umfangsflache liegt.

Auf Grund dieser Konstruktion können die Einsatzträgerkassetten vorzugsweise dicht gepackt werden, um den Abstand zwischen den Einsätzen eines Schneidwerkzeugs gegenüber dem eines herkömmlichen Schneidwerkzeugs mit Einsatzträgerkassetten beträchtlich zu verringern und dadurch mehr wirksame Schneidkanten für ein Schneidwerkzeug mit gleichem Durchmesser zu erzielen. Außerdem bildet eine solche dichte Kassettenpakkung effektiv eine im wesentlichen durchgehende Abschirmung für einen Schneidwerkzeugkörper, wodurch dieser viel besser geschützt wird.

Eine solche dichte Packung wird durch die Verwendung von im wesentlichen richtungsgleichen und aneinanderstoßenden Oberflächen eines benachbarten Kassettenpaares erleichtert, um

eine getrennte bzw. geteilte, im wesentlichen durchgehende bzw. zusammenhängende Spänedurchlaßwand für einen Schneideinsatz zu bilden, der durch eine Kassette des Kassettenpaares getragen wird. Die im wesentlichen richtungsgleichen und aneinanderstoßenden Oberflächen schließen die Spänedurchlaßwand einer ersten Einsatzträgerkassette und eine komplementäre Spänedurchlaßwand einer zweiten Einsatzträgerkassette ein, wodurch trotz des kleineren Abstandes zwischen benachbarten Kassetten genügend Späneabflußraum während des Schneidverfahrens bereitgestellt wird.

Die obige Konstruktion kann leicht bei einer großen Auswahl von Schneidwerkzeugen realisiert werden, bei denen mehrere Einsatzträgerkassetten mit rotierenden Fräswerkzeugen verwendet werden, zu denen Stirn- und Umfangsfräser sowie Nutenfraser, Bohrspindeln, Räumwerkzeuge und andere gehören. Außerdem kann ein erfindungsgemäßes Schneidwerkzeug einen ringförmigen Schneidwerkzeugkörper mit innen angeordneten Einsatzträgerkassetten aufweisen.

Nach einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Einsatzträgerkassette bereitgestellt, die quergerichtete erste und zweite Seitenflächen mit einer dazwischenliegenden, gedachten halbierenden bzw. Winkelhalbierenden Ebene aufweist, die einen mit der ersten Seitenfläche verbundenen vorderen Kassettenteil und einen mit der zweiten Seitenfläche verbundenen hinteren Kassettenteil definiert, wobei der vordere Kassettenteil eine Spänedurchlaßwand und der hintere Kassettenteil eine Einsatzaufnahmevertiefung aufweist, die mit einer Vertiefungsbodenwand ausgebildet ist, die im wesentlichen quer zu der Spänedurchlaßwand gerichtet ist,

dadurch gekennzeichnet, daß

die Vertiefungsbodenwand unter einem spitzen Winkel zu der zweiten Seitenfläche geneigt ist.

Der zwischen der Vertiefungsbodenwand und der zweiten Seitenfläche aufgespannte Winkel beträgt vorzugsweise 32° und kann im Bereich von 32° ± 15° liegen.

Nach einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Schneidwerkzeugkörper zur Verwendung mit mehreren Einsatzträgerkassetten bereitgestellt, die jeweils im wesent-

lichen quergerichtete Seitenflächen aufweisen, wobei der Schneidwerkzeugkörper eine Umfangsfläche aufweist, in der mehrere Vertiefungen ausgebildet sind, die jeweils zur Aufnahme einer Kassette angepaßt sind, wobei jede Vertiefung vordere und hintere Flächen aufweist, die auf der von der Umfangsfläche entfernten Seite bzw. von dieser weg konvergieren und an welche die Seitenflächen der dazugehörigen, darin aufgenommenen Kassette anstoßen,

dadurch gekennzeichnet, daß

die erste Seitenfläche im wesentlichen ausdehnungsgleich mit der vorderen Fläche ist.

Da im Falle eines Schneidwerkzeugkörpers für Fräsanwendungen die zweite Seitenfläche vorzugsweise von gleicher Länge wie die erste Seitenfläche ist, erhält der Schneidwerkzeugkörper das Aussehen eines Zahnrades, dessen Zähne durch die Auflageschienen der Kassetten gebildet werden. Diese Konstruktion bietet im Vergleich zu der eines herkömmlichen Schneidwerkzeugkörpers von gleichem Durchmesser einen größeren Querschnitt an den Füßen der Auflageschienen und kann daher größeren Schnittkräften widerstehen.

Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung und um beispielhaft zu zeigen, wie die Erfindung in der Praxis ausgeführt werden kann, wird nachstehend auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines herkömmlichen Fräswerkzeugs;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Nutenfräsers;

Fig. 3 eine vergrößerte Stirnseitenansicht eines Teils des Nutenfräsers von Fig. 2;

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer rechtsschneidenden Einsatzträgerkassette des Nutenfräsers von Fig. 2; und

Fig. 5 eine linksseitige Ansicht der Kassette von Fig. 4.

In den Zeichnungen zeigt Fig. 2 einen Nutenfräser 1, der um eine Längsachse A in Richtung B drehbar ist. Der Nutenfräser 1 weist einen Nutenfräserkörper 2 auf, der mit abwechselnd links- und rechtsschneidenden Einsatzträgerkassetten 3A

und 3&Bgr; ausgestattet ist. Die Kassetten 3 sind zur lösbaren Aufnahme eines Schneideinsatzes 4 angepaßt, wie z. B. in der US-A-5 207 538 der Anmelderin beschrieben und dargestellt ist. Die Schneideinsätze 4 weisen jeweils eine Umfangsschneidkante 5 auf.

Wie in Fig. 3 dargestellt, sind die Kassetten 3 paßgerecht in Vertiefungen 7 montiert, die in einer Umfangsfläche 8 des Fräswerkzeugkörpers 2 ausgebildet sind. Die Vertiefungen 7 weisen jeweils geneigte vordere und hintere Auflageflächen 9 und 10 auf, die auf der von der Umfangsflache 8 entfernten Seite konvergieren. Die vorderen Auflageflächen 9 sind jeweils mit einer Gewindebohrung 11 zur Aufnahme einer Klemmschraube 13 zum Einspannen einer Kassette 3 versehen.

Benachbarte Vertiefungen 7 sind in Umfangsrichtung so dicht gepackt, daß dazwischen ausgebildete Umfangskörperabschnitte 14 ein kettenradähnliches Aussehen haben, so daß der Kassettenträgerabschnitt des Fräswerkzeugkörpers 2 das Aussehen eines Zahnrades annimmt. Die Kassetten 3 weisen jeweils einen hinteren Kassettenteil 15 mit einer Einsatzaufnahmevertiefung 16 zur lösbaren Aufnahme eines Schneideinsatzes 4 und einen vorderen Kassettenteil 17 mit einer Spänedurchlaßwand 19 auf, die leicht über die Umfangsflache 8 hinausragt.

Gemäß der Darstellung sind die Kassetten 3 in Umfangsrichtung so dicht gepackt, daß eine hintere Fläche 20 einer vorderen Kassette im wesentlichen richtungsgleich und angrenzend an die Spänedurchlaßwand 19 einer benachbarten hinteren Kassette liegt. Die hintere Fläche 20 wirkt dadurch als eine komplementäre bzw. ergänzende Spänedurchlaßwand und bildet zusammen mit der Spänedurchlaßwand 19 eine unterbrochene, der Wirkung nach durchgehende Spänedurchlaßwand 21, die genügend Abflußraum für Späne bietet, die durch den von der hinteren Kassette getragenen Schneideinsatz 4 geschnitten werden.

Ein erfindungsgemäßes Fräswerkzeug von 250 mm Durchmesser weist Z=18 wirksame Schneidkanten auf, im Gegensatz zu den Z=14 wirksamen Schneidkanten des Fräswerkzeugs SDN-D315-12-10-4091 der Anmelderin.

Die Fig. 4 und 5 zeigen eine rechtsschneidende Kassette 3B mit linken und rechten Seitenflankenwänden 22 und 23 und

zueinander senkrechten ersten und zweiten Seitenflächen 25 und 26, wobei die Seitenflächen 25 und 26, wenn sie in einer Vertiefung 7 angeordnet sind, im wesentlichen ausdehnungsgleich mit den vorderen und hinteren Flächen 9 und 10 sind.

Wie in Fig. 5 erkennbar, definiert eine gedachte im wesentlichen Winkelhalbierende Ebene 27 zwischen den Seitenflächen 25 und 2 6 die vorderen und hinteren Kassettenteile 15 bzw. 17, in denen die Einsatzaufnahmevertiefung 16 bzw. die Spänedurchlaßwand 19 ausgebildet sind.

Wie in Fig. 4 dargestellt, ist die Einsatzaufnahmevertiefung 16 mit einer Bodenwand 28, einer langen Auflagewand 29 und einer kurzen Auflagewand 31 zum Abstützen des oben erwähnten Schneideinsatzes ausgebildet.

Wie in Fig. 5 dargestellt, ist die Bodenwand 28 senkrecht zur Spänedurchlaßwand 19 und spannt bezüglich der Seitenfläche 2 6 einen Winkel a=32 Grad auf.

Die Spänedurchlaßwand 19 ist über die zurückweichende Fläche 32 und eine abgefaste Fläche 33 mit der Seitenfläche 25 verbunden, während die Bodenwand 28 über Flächen 34, 20 und 35 mit der Seitenfläche 26 verbunden ist.

Der vordere Kassettenteil 17 ist mit einer Durchgangsbohrung 37 versehen, durch die eine Klemmschraube 13 hindurchgeht (s. Fig. 3), während die Bodenwand mit einer Gewindebohrung 38 zum Einschrauben einer Klemmschraube für das Einspannen eines Schneideinsatzes in der Einsatzaufnahmevertiefung 16 ausgebildet ist.

Die Seitenfläche 25 ist mit einem Paar beabstandeter, koplanarer Widerlagerflächen 39 und 40 versehen, die seitlich zur Durchgangsbohrung 37 angeordnet sind, während die Seitenfläche 26 mit einer planaren Widerlagerfläche versehen ist.

Die linke Flankenwand 22 weist einen richtungsgleich vorstehenden Vorsprung 43 auf.

Die Erfindung ist zwar im Hinblick auf eine begrenzte Anzahl von Ausführungsformen beschrieben worden, man wird aber einsehen, daß viele Änderungen, Modifikationen und andere Anwendungen der Erfindung vorgenommen werden können. Zum Bei-

spiel kann eine Kassette so gestaltet werden, daß ihre Spänedurchlaßwand 19 leicht einwärts von der Umfangsflache eines Schneidwerkzeugkörpers liegen kann. Außerdem kann eine Kassette mit Modifikationen an ihren ersten und zweiten Seitenflächen gestaltet werden. Ferner kann der Winkel &agr; im Bereich von etwa 32 ± 15 Grad liegen. Darüber hinaus können seine Flächen 20 und 34 als gekrümmte oder mehrflächige Oberfläche gestaltet werden, in welchen Fällen sie gleichfalls zur Vervollständigung einer zusammenhängenden Spänedurchlaßwand 21 beitragen würden.

Claims

•I: u.Z.: C 1637 GM-DE Case: 110 559/2.SK ISCAR LTD. Schutzansprüche

1. Schneidwerkzeug, das einen Schneidwerkzeugkörper mit einer Umfangsflache aufweist, in der mehrere Vertiefungen ausgebildet sind, die jeweils zur Aufnahme einer Einsatzaufnahmekassette angepaßt sind,

wobei jede Kassette quergerichtete erste und zweite Seitenflächen mit einer dazwischenliegenden, gedachten halbierenden bzw. Winkelhalbierenden Ebene aufweist, die einen mit der ersten Seitenfläche verbundenen vorderen Kassettenteil und einen mit der zweiten Seite verbundenen hinteren Kassettenteil definiert,

wobei der vordere Kassettenteil eine Spänedurchlaßwand und der hinter Kassettenteil eine Einsatzaufnahmevertiefung mit einem Schneieinsatz mit Umfangsschneidkante aufweist,

wobei jede Vertiefung vordere und hintere Flächen aufweist, die von der Umfangsfläche weg konvergieren und an welche die Seitenflächen der zugehörigen, darin aufgenommenen Kassette anstoßen,

wobei die Umfangsschneidkante über die Umfangsfläche hinausragt,

dadurch gekennzeichnet, daß

die erste Seitenfläche im wesentlichen ausdehnungsgleich mit der vorderen Fläche ist, wobei die Spänedurchlaßwand annähernd bündig mit der Umfangsfläche liegt.

2. Schneidwerkzeug nach Anspruch 1, wobei erste und zweite, benachbarte Kassetten dicht gepackt sind, so daß eine hintere Fläche der ersten Kassette im wesentlichen richtungsgleich und angrenzend an die Spänedurchlaßwand der zweiten Kassette liegt, um eine getrennte, im wesentlichen durchgehende Spänedurchlaßwand für einen von. der zweiten Kassette gehaltenen Schneideinsatz zu bilden.

3. Schneidwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, wobei mindestens ein Teil der Spänedurchlaßwand leicht über die Außenfläche hinausragt.

4. Schneidwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3 zurm Verwendung in Fräsanwendungen.

5. Einsatzträgerkassette mit quergerichteten ersten und zweiten Seitenflächen mit einer dazwischenliegenden gedachten halbierenden bzw. Winkelhalbierenden Ebene, die einen mit der ersten Seitenfläche verbundenen vorderen Kassettenteil und einen mit der zweiten Seitenfläche verbundenen hinteren Kassettenteil definiert, wobei der vordere Kassettenteil eine Spänedurchlaßwand und der hintere Kassettenteil eine Einsatzaufnahmevertiefung aufweist, die mit einer Vertiefungsbodenwand ausgebildet ist, die im wesentlichen quer zu der Spänedurchlaßwand gerichtet ist,

dadurch gekennzeichnet, daß

6. Kassette nach Anspruch 5, wobei der Winkel zwischen der Vertiefungsbodenwand und der zweiten Seitenfläche im Bereich von etwa 32 ± 15 Grad liegt.

7. Kassette nach Anspruch 5 oder 6, wobei die ersten und zweiten Seitenflächen im wesentlichen senkrecht zueinander sind.

8. Kassette nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei die Spänedurchlaßwand und die Vertiefungsbodenwand im wesentlichen senkrecht zueinander sind.

9. Schneidwerkzeugkörper zur Verwendung mit mehrere Einsatzträgerkassetten, die jeweils im wesentlichen quergerichtete Seitenflächen aufweist,

wobei der Schneidwerkzeugkörper eine Umfangsflache aufweist, die mit mehreren Vertiefungen ausgebildet ist, die jeweils zur Aufnahme einer Kassette angepaßt sind,

wobei jeder Vertiefung vordere und hintere Flächen aufweist, die von der Umfangsflache weg konvergieren und an welche die Seitenflächen der dazugehörigen, darin aufgenommenen Kassette anstoßen,

dadurch gekennzeichnet, daß

die erste Seitenfläche im wesentlich ausdehnungsgleich mit der vorderen Fläche ist.

10. Schneidwerkzeug nach Anspruch 9, wobei die vorderen und hinteren Flächen im wesentlichen senkrecht zueinander sind und in einer im wesentlichen zur Umfangsfläche senkrechten Richtung konvergieren.