DE3817951A1 - Clamping system for rotating tools - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Spannsystem für rund laufende Werkzeuge, mit einem gegebenenfalls einen Spannschaft tragenden Aufnahmekörper und einem als Werkzeugträger mit einer koaxialen Werkzeug-Aufnahmebohrung und an deren Ende an geordneten, verstellbaren, axialen Anschlag mitteln ausgebildeten Anschlußteil, das an dem Aufnahmekörper einstückig angeformt oder mit diesem zentriert mittels einer Spannvorrichtung axial verspannbar ist.The invention relates to a clamping system for round running tools, with one if necessary a tapered shank and one as a tool carrier with a coaxial Tool mounting hole and at its end orderly, adjustable, axial stop medium-trained connector, the integrally formed on the receiving body or centered with this by means of a clamping device is axially clamped.
Ein solches Spannsystem ist in mehrteiliger Ausführung beispielsweise aus der DE-PS 33 14 591 bekannt. Es wird insbesondere bei Werk zeugmaschinen mit automatischem Werkzeugwechsel eingesetzt und gewährleistet, daß beim Werkzeug wechsel das das Werkzeug tragende Anschlußteil mit hoher Rundlaufgenauigkeit stabil mit dem mit der Werkzeugmaschinenspindel verbundenen Auf nahmekörper verspannt wird. Such a clamping system is in several parts Execution for example from DE-PS 33 14 591 known. It is particularly at work machine tools with automatic tool change used and ensures that the tool change the connector carrying the tool with high concentricity, stable with the connected to the machine tool spindle body is clamped.
Das als Werkzeugträger ausgebildete Anschlußteil dient entsprechend seiner Ausbildung zur Aufnahme verschiedener rundlaufender Werkzeuge; es ist bspw. als Fräser- oder Bohreraufnahme gestaltet. Diese die Schneiden tragenden Werkzeuge werden in die Werkzeug- Aufnahmebohrung eingeschoben und in dieser drehfest gespannt. Dazu kann die Werkzeug-Aufnahmebohrung in Gestalt eines entsprechenden Morsekegels oder zy lindrisch ausgebildet sein, wobei zusätzliche Mit nehmerelemente für die drehfeste Kupplung mit dem Werkzeugschaft sorgen.The connecting part designed as a tool holder serves for admission according to his education various rotary tools; for example it is designed as a cutter or drill holder. This the Cutting tools are cut into the tool Receiving hole inserted and non-rotatable in this curious; excited. To do this, the tool mounting hole in Shape of a corresponding Morse cone or zy be lindrisch, with additional Mit slave elements for the non-rotating coupling with the Provide tool shank.
Bei den heute in immer größerer Zahl in Einsatz kommenden mehrspindeligen Werkzeugmaschinen, bei denen zwei oder mehrere Werkstücke gleichzeitig bearbeitet werden, tritt die Forderung auf, daß die Schneidwerkzeuge der einzelnen Maschinenspin deln auch auf gleicher Höhe arbeiten. Da dies ma schinenseitig nicht immer in einfacher Weise er reicht werden kann, sind in der Praxis schon Spann systeme der eingangs genannten Art bekannt gewor den, bei denen das als Werkzeugträger dienende Anschlußteil axial verstellbare Anschlagmittel für das jeweils in die Werkzeug-Aufnahmebohrung eingesetzte Schneidwerkzeug aufweist. Diese An schlagmittel sind durch eine zu der Drehachse koaxiale, zentral eingebaute Anschlagschraube gebildet, deren Verstellung aber nur bei ent nommenem Werkzeug möglich ist. Die Einstellung der axialen Anschlagmittel ist deshalb gelegentlich umständlich und aufwendig.In use in increasing numbers today upcoming multi-spindle machine tools, at which two or more workpieces at the same time are processed, the requirement arises that the cutting tools of the individual machine spins work at the same height. Since this ma not always in a simple way in practice can be sufficient systems of the type mentioned at the beginning those who serve as the tool carrier Axial adjustable sling connector for each in the tool mounting hole has inserted cutting tool. This to Impact means are through to the axis of rotation coaxial, centrally installed stop screw formed, the adjustment but only at ent tool is possible. The setting the axial sling is therefore occasional cumbersome and complex.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, das Spann system in dem Sinne zu verbessern, daß die axiale Verstellung des in das Anschlußteil eingesetzten Schneidwerkzeugs im eingespannten Zustand des Werk zeuges auf einfache Weise möglich ist, wobei gleich zeitig für das ganze Spannsystem einfache konstruktive Verhältnisse erhalten bleiben und auch die Genauigkeit des Spannsystems nicht beeinträchtigt wird.The object of the invention is therefore the instep improve system in the sense that the axial Adjustment of the used in the connector Cutting tool in the clamped state of the factory Stuff is possible in a simple manner, being the same early constructive for the whole clamping system Relationships are preserved and so is the accuracy of the clamping system is not impaired.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist das Spannsystem er findungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlag mittel ein in einer zu der Werkzeug-Aufnahmebohrung koaxialen Bohrung des Anschlußteiles axial verschieb lich gelagertes Anschlagelement aufweisen, das durch eine von einer Seite des Anschlußteiles her betätig bare Stelleinrichtung in axialer Richtung verstell bar ist.The clamping system is used to solve this task according to the invention, characterized in that the stop medium one in one to the tool mounting hole axially shift the coaxial bore of the connector Lich mounted stop element that by one operated from one side of the connector adjustable adjusting device in the axial direction is cash.
Das koaxiale Anschlagelement gewährleistet eine sichere, zentrische, axiale Abstützung des in die Werkzeug-Aufnahmebohrung eingesetzten Schneidwerk zeugs; da es von der Seite her bedienbar ist, muß zur axialen Verstellung des Schneidwerkzeuges nicht mehr das gesamte Werkzeug aus der Maschinenspindel entnommen werden.The coaxial stop element ensures one Secure, centric, axial support of the in the Tool mounting hole used cutting unit stuff; since it can be operated from the side, must not for the axial adjustment of the cutting tool more the entire tool from the machine spindle be removed.
Sehr einfache konstruktive Verhältnisse ergeben sich, wenn die Stelleinrichtung eine in eine Gewindebohrung des Anschlußteiles eingeschraubte Stellschraube aufweist, die einenends mit von außen her betätigbaren Stellmitteln, bspw. in Gestalt eines Innensechskants, und andernends mit einem mit einer zugeordneten Stellfläche an dem Anschlagelement unter Ausbildung eines Winkeltriebes zusammenwirkenden Stell teil versehen ist. Dieses Stellteil kann mit Vorteil kegelig sein, während die Stellfläche in einer bevor zugten Ausführungsform eine Keil- oder Kegelfläche sein kann. Der Kegelwinkel des kegeligen Stellteiles und der Steigungswinkel der Keil- oder Kegelfläche sind vorteilhafter Weise gleich; in Einzelfällen sind aber auch unterschiedliche Winkelverhältnisse denkbar.Very simple constructive relationships result itself when the actuator is one in one Threaded hole of the connecting part screwed in Set screw that ends with from the outside Her actuated actuating means, for example in the form of a Hexagon socket, and elsewhere with one with one assigned footprint on the stop element below Formation of an angular drive interacting actuator part is provided. This actuator can be an advantage be conical while the footprint is in a before preferred embodiment a wedge or conical surface can be. The taper angle of the tapered actuator and the pitch angle of the wedge or cone surface are advantageously the same; in individual cases but are also different angular relationships conceivable.
Die Stellfläche kann mit Vorteil an einer radialen, kegeligen Bohrung oder Ansenkung des Anschlagelementes ausgebildet sein, so daß die Stellschraube gleich zeitig als Verdrehsicherung für das Anschlagelement dient, das im einfachsten Fall ein zylindrischer Anschlagbolzen ist. Alternativ wäre auch vorstell bar, daß die Stellfläche an einer nutenartigen, umlaufenden Vertiefung des Anschlagelementes aus gebildet ist. Schließlich kann der Stellschraube noch eine ihre Winkelstellung anzeigende, außen an dem Anschlußteil angeordnete Skalierung zuge ordnet sein, die es erlaubt, die jeweilige axiale Einstellung des eingesetzten Schneidwerkzeuges auch wertmäßig zu erfassen.The footprint can be advantageously on a radial, tapered bore or countersink of the stop element be designed so that the set screw is the same early as an anti-rotation device for the stop element serves, in the simplest case a cylindrical one Stop pin is. Alternatively, it would be imaginable bar that the footprint on a groove-like, circumferential recess of the stop element is formed. Finally, the set screw another one showing its angular position on the outside arranged on the connector part scaled be ordered, which allows the respective axial Setting the cutting tool used also to record in terms of value.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Ge genstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:In the drawing is an embodiment of the Ge the subject of the invention. Show it:
Fig. 1 ein Spannsystem gemäß der Erfindung, in mehr teiliger Ausführung, im Längsschnitt und in einer Seitenansicht, Fig. 1 a clamping system according to the invention, in more piece design, in longitudinal section and in a side view;
Fig. 2 das Anschlußteil des Spannsystems nach Fig. 1, in einer abgewandelten Ausführungs form und in einer entsprechenden Schnitt darstellung, und Fig. 2 shows the connecting part of the clamping system according to FIG. 1, in a modified embodiment form and in a corresponding sectional view, and
Fig. 3 ein Spannsystem gemäß der Erfindung, in einteiliger Ausführung, in einer Schnitt darstellung entsprechend Fig. 1. Fig. 3 shows a clamping system according to the invention, in one-piece construction, in a sectional illustration corresponding to FIG 1..
In Fig. 1 weist ein Aufnahmekörper 1 einen zu der Drehachse 2 koaxialen, als Steilkegel ausgebildeten Spannschaft 3 auf, mit dem er in bekannter Weise mit der nicht weiter dargestellten Spindel einer Werkzeugmaschine, bspw. einer Fräs maschine, verbunden werden kann. An der dem Spann schaft 3 gegenüberliegenden Stirnseite ist der Auf nahmekörper 1 mit einer rechtwinklig zu der Dreh achse 2 verlaufenden geschliffenen Planfläche 4 versehen, in deren Bereich sich eine von der zu geordneten Stirnseite des Aufnahmekörpers 1 aus gehende, koaxiale Aufnahmebohrung 5 in den Aufnahme körper 1 erstreckt. Die Aufnahmebohrung 5 ist kreis kegelig ausgebildet; an sie schließt sich eine ko axiale, zylindrische Ausdrehung 6 an, deren Durch messer kleiner ist als der Kleinstdurchmesser des Innenkegels der Aufnahmebohrung 5; sie ist zu der Aufnahmebohrung 5 hin durch einen in den Aufnahme körper 1 eingeschraubten, koaxialen Gewindering 7 begrenzt, der als Stützring für eine in der Bohrung 6 angeordnete Zylinderkopfschraube 8 dient, deren Schrau benkopf 9 mit einem Innensechskant versehen ist, welcher über eine Durchgangsbohrung 10 von der Rückseite des Aufnahmekörpers 1 her mittels eines entsprechenden Schraubenschlüssels zugängig ist.In Fig. 1, a receiving body 1 has a coaxial to the axis of rotation 2 , formed as a steep taper shank 3 , with which it can be connected in a known manner with the spindle of a machine tool, for example a milling machine, not shown. At the instep shaft 3 opposite end face is provided the on acquisition body 1 having a perpendicular axis to the pivot 2 extending ground plane surface 4, in the region of which a body of the to parent face of the receptacle body 1 of continuous, coaxial receiving bore 5 in the receiving 1 extends. The receiving bore 5 is circularly conical; it is followed by a co-axial, cylindrical recess 6 , the diameter of which is smaller than the smallest diameter of the inner cone of the receiving bore 5 ; It is limited to the receiving bore 5 by a screwed into the receiving body 1 , coaxial threaded ring 7 , which serves as a support ring for a cylinder head screw 8 arranged in the bore 6 , the screw head 9 is provided with a hexagon socket, which has a through hole 10th is accessible from the rear of the receiving body 1 by means of an appropriate wrench.
Mit dem Aufnahmekörper 1 kann mit hoher Rundlauf genauigkeit ein koaxiales, zylindrisches Anschluß teil 11 oder 11 a (Fig. 1, 2) verspannt werden, das als Aufnahme für ein nicht weiter dargestelltes Werkzeug, insbesondere ein Fräswerkzeug, dient. With the receiving body 1 , a coaxial, cylindrical connection part 11 or 11 a ( Fig. 1, 2) can be clamped with high concentricity, which serves as a receptacle for a tool, not shown, in particular a milling tool.
Das Anschlußteil 11, 11 a ist an seiner dem Aufnahme körper 1 zugewandten Stirnseite mit einer Planfläche 12 ausgebildet, die rechtwinklig zu der Drehachse 2 verläuft und der zentrisch ein koaxialer, vorstehender Zentrierzapfen 13 zugeordnet ist, der kegelig aus gebildet ist. Durch den Zentrierzapfen 13 erstreckt sich eine koaxiale Gewindebohrung 14, in die die Zylinderkopfschraube 8 eingeschraubt werden kann. Anschließend an die Gewindebohrung 14 ist in dem Anschlußteil 11 bzw. 11 a eine koaxiale, glattwandige, zylindrische Bohrung 15 ausgebildet, die in eine zu der gegenüberliegenden Stirnseite des Anschlußteiles 11 bzw. 11 a führende, ebenfalls koaxiale, vorzugsweise zylindrische Werkzeug-Aufnahmebohrung 16 übergeht, in die der Schaft eines nicht weiter dargestellten Fräswerkzeuges zen triert einsetzbar ist. Zwischen der Bohrung 15 und der Werkzeug-Aufnahmebohrung 16 ist in dem Anschlußteil 11 eine koaxiale, zylindrische Ausdrehung größeren Durch messers und kurzer axialer Länge angeordnet.The connecting part 11 , 11 a is formed on its end face facing the receiving body 1 with a flat surface 12 which extends at right angles to the axis of rotation 2 and which is centrally associated with a coaxial protruding centering pin 13 which is formed conically. A coaxial threaded bore 14 extends through the centering pin 13 , into which the cylinder head screw 8 can be screwed. Subsequent to the threaded hole 14 is a coaxial, smooth-walled, cylindrical bore 15 formed in the connecting part 11 or 11 that a leading, also coaxial, preferably cylindrical tool receiving bore 16 merges into a opposite to the front side of the connection part 11 or 11 , in which the shaft of a milling tool, not shown, can be used in a centered manner. Between the bore 15 and the tool receiving bore 16 , a coaxial, cylindrical recess larger diameter and a short axial length is arranged in the connecting part 11 .
In die Werkzeug-Aufnahmebohrung 16 ist der nicht dargestellte zylindrische Schaft eines Fräswerk zeuges genau zentriert einsetzbar. In sie führen radiale Gewindebohrungen 18, deren Achsen gegenüber der Drehachse 2 einen von 90° etwas abweichenden Winkel einschließen, derart, daß in die Gewinde bohrungen 18 eingeschraubte Klemmschrauben (nicht dargestellt), die sich gegen den Werkzeugschaft abstützen, ein unbeabsichtigtes Herausziehen des Werkzeugschaftes aus der Werkzeug-Aufnahmebohrung 16 ausschließen.In the tool-receiving bore 16 , the cylindrical shaft, not shown, of a milling tool can be used in a precisely centered manner. In it lead radial threaded bores 18 , the axes of which, relative to the axis of rotation 2 , enclose an angle slightly deviating from 90 °, in such a way that clamping screws (not shown), which are screwed into the threaded bores 18 and are supported against the tool shank, unintentionally pull out the tool shank exclude the tool mounting hole 16 .
Im Bereiche seiner Planfläche 12 weist das An schlußteil 11 bzw. 11 a zwei gegenüberliegende, achsparallele Aussparungen 19 auf, in die im zusammengesetzten Zustand wenigstens ein an das Anschlußteil 1 stirnseitig angeschraubter, ent sprechend gestalteter Mitnehmer 20 eingreift, der eine verdrehfeste Kupplung zwischen dem Aufnahme körper 1 und dem Anschlußteil 11 bzw. 11 a gewähr leistet.In the area of its plane surface 12 to the connecting part 11 or 11 a on two opposite, axially parallel recesses 19 , in which in the assembled state at least one screwed on the end face 1 , accordingly designed driver 20 which engages a twist-proof coupling between the receptacle body 1 and the connecting part 11 or 11 a guarantees.
In der Bohrung 15 ist mit geringem Spiel ein ein Anschlagelement bildender zylindrischer Anschlag bolzen 21 längsverschieblich geführt, der in dem Anschlußteil 11 in dessen Ausdrehung 17 ragt und an dem Ende der Werkzeug-Aufnahmebohrung 16 ange ordnet ist. Der Anschlagbolzen 21 ist mit einer radialen, kegeligen Sackbohrung oder Ansenkung 22 versehen, deren kegelige Innenfläche 23 eine Stellfläche bildet.In the bore 15 is a stop element forming a cylindrical stopper pin 21 is guided longitudinally with little play, which projects in the connection part 11 in the recess 17 and is arranged at the end of the tool-receiving bore 16 . The stop pin 21 is provided with a radial, conical blind bore or countersink 22 , the conical inner surface 23 of which forms a footprint.
Mit dem Anschlagbolzen 21 wirkt das kegelige Stellteil 24 einer Stellschraube 25 zusammen, die in eine mit ihrer Achse rechtwinklig zu der Drehachse 2 verlaufende Gewindebohrung 26 des Anschlußteiles 11 bzw. 11 a eingeschraubt ist. Die Stellschraube 25 ist mit einem Innensechskant 27 versehen, über den die Stellschraube 25 von der Seite des Anschlußteiles 11 bzw. 11 a aus betätig bar ist. Auf der zugeordneten Umfangsfläche des hier im wesentlichen zylindrischen Anschlußteiles 11 bzw. 11 a ist im Bereiche der Mündung der Ge windebohrung 26 eine Fläche 28 angeordnet, die eine die Gewindebohrung 26 umgebende Skalierung trägt, welche es zusammen mit einer auf der Stellschraube 25 stirnseitig angeordneten Marke gestattet, die jeweilige Verstellung der Stellschraube 25 abzulesen.With the stop pin 21, the tapered adjusting part 24 of an adjusting screw 25 interacts, which is screwed into a threaded bore 26 of the connecting part 11 or 11 a , which axis is perpendicular to the axis of rotation 2 . The set screw 25 is provided with a hexagon socket 27 , by means of which the set screw 25 can be actuated from the side of the connecting part 11 or 11 a . On the associated circumferential surface of the here substantially cylindrical connection part 11 or 11 a is threaded bore in the region of the mouth of the Ge 26 has a surface 28 arranged to a threaded hole 26 surrounding scaling transmits that it together with one on the adjusting screw 25 frontally arranged brand allowed to read the respective adjustment of the screw 25 .
Das kegelige Stellteil 24 der Gewindeschraube 25 weist den gleichen Kegelwinkel wie die Stellfläche 23 auf. Es bildet mit dieser einen Winkeltrieb, der es erlaubt, durch Verdrehen der Stellschraube 25 den Anschlagbolzen 21 in der Bohrung 15, bezogen auf Fig. 1, 2, nach rechts, d.h. in Richtung auf die Werkzeug-Aufnahmebohrung 16 zu, axial zu ver stellen.The conical adjusting part 24 of the threaded screw 25 has the same cone angle as the standing surface 23 . It forms with this an angular drive, which allows the stop bolt 21 in the bore 15 , based on FIGS. 1, 2, to the right, ie in the direction of the tool receiving bore 16 , to be adjusted axially by turning the adjusting screw 25 .
Der Durchmesser der kegeligen Sackbohrung oder An senkung 23 ist im Bereiche der Umfangsfläche des Anschlagbolzens 21 größer als der Durchmesser der Stellschraube 25, so daß diese, ausgehend von der Stellung nach Fig. 1, mit der Spitze ihres kegeligen Stellteiles 24 praktisch bis zu der gegenüberliegen den Wandung der Bohrung 15 vorgestellt werden kann, was einen entsprechenden axialen Stellhub des Anschlagbolzens 21 ergibt.The diameter of the tapered blind bore or reduction 23 is in the region of the circumferential surface of the stop bolt 21 larger than the diameter of the screw 25 , so that, starting from the position shown in FIG. 1, with the tip of its tapered actuator 24 practically opposite to the the wall of the bore 15 can be presented, which results in a corresponding axial adjustment stroke of the stop pin 21 .
Der zylindrische Schaft des Werkzeuges wird in die Werkzeug-Aufnahmebohrung 16 soweit eingeschoben, bis er stirnseitig an dem Anschlagbolzen 21 anliegt, ge gen den er wegen der Schräglage der Gewindebohrungen 18 von den in diese eingeschraubten Klemmschrauben angepreßt wird. Durch entsprechende Verstellung der Stellschraube 25, gegen deren Stellteil 24 der An schlagbolzen 21 über die Stellfläche 23 axial ab gestützt ist, läßt sich jede zweckentsprechende Axialstellung des Anschlagbolzens 21 bezüglich der Werkzeug-Aufnahmebohrung 16 feinfühlig ein stellen, wobei die erreichte Einstellung durch die erläuterte Skalierung im Bereiche der Fläche 28 ab gelesen werden kann.The cylindrical shank of the tool is inserted into the tool receiving bore 16 until it rests on the end face against the stop bolt 21 , against which it is pressed by the clamping screws screwed into it because of the inclined position of the threaded holes 18 . By appropriate adjustment of the adjusting screw 25, against the actuator 24 of the firing pin 21 is axially supported from the footprint 23 , each appropriate axial position of the stop bolt 21 can be set with respect to the tool mounting bore 16 , the setting achieved by the scaling explained can be read in the area of the area 28 .
In einer nicht weiter dargestellten alternativen Ausführungsform könnte die kegelige Stellfläche 23 auch durch die Seitenwand einer ringsumlaufenden nutenartigen Vertiefung gebildet sein, wie es auch denkbar wäre, das Stellteil 24 mit einem anderen Kegelwinkel auszubilden wie die Stellfläche 23. Anstelle einer kegeligen Stellfläche 23 könnte auch eine ebene Keilfläche vorgesehen sein, wie es auch möglich wäre, das Stellteil 24 mit einer gegebenenfalls auch exzentrischen Nockenfläche zu versehen, die mit der Stellfläche 23 zusammenwirkt.In an alternative embodiment (not shown further), the conical footprint 23 could also be formed by the side wall of a circumferential groove-like depression, as it would also be conceivable to design the control part 24 with a different cone angle than the footprint 23 . Instead of a conical standing surface 23 , a flat wedge surface could also be provided, as it would also be possible to provide the adjusting part 24 with an optionally also eccentric cam surface which interacts with the standing surface 23 .
Der Werkzeug-Aufnahmebohrung 16 sind gegebenenfalls Mitnehmereinrichtungen, bspw. ein querverlaufender Keil, für den eingesetzten Werkzeugschaft zugeord net, die der Einfachheit halber aber nicht weiter dargestellt sind; sie sind bekannt.The tool-receiving bore 16 are possibly driver devices, for example a transverse wedge, for the tool shank used, which are not shown for the sake of simplicity; they are known.
Die in Fig. 3 dargestellte weitere Ausführungsform des neuen Spannsystems unterscheidet sich von der im Vorstehenden anhand der Fig. 1, 2 beschriebenen Ausführungsform lediglich darin, daß das Anschluß teil 11 b einstückig an dem Aufnahmekörper 1 ange formt ist. Mit der bereits beschriebenen Ausführungs form gleiche Teile sind deshalb mit gleichen Be zugszeichen versehen, so daß sich eine nochmalige Erläuterung dieser Teile erübrigt.The further embodiment of the new clamping system shown in FIG. 3 differs from the embodiment described above with reference to FIGS . 1, 2 only in that the connection part 11 b is integrally formed on the receiving body 1 . With the execution form already described the same parts are therefore provided with the same reference numerals, so that a repeated explanation of these parts is unnecessary.
Claims (9)
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| D2 | Grant after examination | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |