DD275826A5

DD275826A5 - MACHINE TOOL

Info

Publication number: DD275826A5
Application number: DD32196388A
Authority: DD
Inventors: J-Andreas Wozar
Original assignee: Benz Werkzeug- Und Maschinenbau,De
Priority date: 1987-11-19
Filing date: 1988-11-18
Publication date: 1990-02-07
Also published as: EP0316826A3; DE8715314U1; EP0316826A2

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Werkzeugmaschine mit einem Werkzeughalter 7 fuer mindestens ein im Betrieb rotierendes Bearbeitungswerkzeug. Der Werkzeughalter ist loesbar an die Arbeitsseite der Maschine ankuppelbar, wobei ein Zentrierkonus 21 seiner das Werkzeug treibenden Arbeitsspindel 14 in eine komplementaere Zentrieroeffnung einer Maschinenspindel der Maschine unter Anlage beider Konusflaechen einsteckbar ist. Hierbei stuetzt sich der Werkzeughalter 7 zusaetzlich mit einer zur Maschine weisenden Abstuetzflaeche an einer Gegenflaeche der Maschine ab. Der Zentrierkonus 21 und die Arbeitsspindel 14 sind zwei separate Bauteile. Der Zentrierkonus 21 ist in Axialrichtung bewegbar gefuehrt und verdrehfest an der Arbeitsspindel gelagert. Zwischen dem Zentrierkonus 21 und der Arbeitsspindel 14 ist eine Federanordnung 37 vorgesehen, die den Zentrierkonus 21 gegenueber der Arbeitsspindel 14 in Einsteckrichtung vorspannt. Fig. 1The invention relates to a machine tool with a tool holder 7 for at least one rotating machining tool. The tool holder can be loosably coupled to the working side of the machine, wherein a centering cone 21 of the tool driving the working spindle 14 in a complementary Zentrieroeffnung a machine spindle of the machine under both systems Konusflaechen is inserted. In this case, the tool holder 7 is supported additionally with a support surface facing the machine on a counter surface of the machine. The centering cone 21 and the work spindle 14 are two separate components. The centering cone 21 is guided movable in the axial direction and mounted rotationally fixed to the work spindle. Between the centering cone 21 and the work spindle 14, a spring arrangement 37 is provided, which biases the centering cone 21 opposite to the work spindle 14 in the insertion direction. Fig. 1

Description

Ober die Konuspaarung erfolgt. Etwaigen Maßtoleranzen hinsichtlich der Einbautiefe bzw. hinsichtlich des Abstandes zwischen Abstütz- und Gegenfläche bei eingestecktem Konus wird durch die axiale Bewegbarkeit bzw. Verschiebbarkeit des Zentrierkonus gegenüber der Arbeitsspindel Rechnung getragen. Der Zentrierkonus wird jeweils so weit entgegen der Einsteckrichtung und entgegen der Federkraft verschoben, bis sowohl die beiden Abstütz- bzw. Gegenflächen aneinander als auch der Zentrierkonus satt in der Zentrieröffnung einsitzt. Die auf die Arbeitsspindel wirkende axiale Einzugskraft erfährt auf diese Weise eine summarische Aufteilung in eine am Konus angreifende Axialkraft und eine an den genannten Flächen angreifende Abstützkraft. Alles in allem erhält man eine präzise Zentrierung kombiniert mit einer effektiven Abstützung bei Quer- und Kippkräften. Vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt.Over the Konuspaarung takes place. Any dimensional tolerances with respect to the mounting depth or with respect to the distance between the support and counter surface when the cone is inserted is taken into account by the axial movability or displaceability of the centering cone relative to the work spindle. The centering cone is displaced so far against the insertion direction and against the spring force, until both the support and mating surfaces against each other as well as the centering cone sits snugly in the centering. The axial retraction force acting on the work spindle in this way undergoes a summary division into an axial force acting on the cone and a supporting force acting on the surfaces mentioned. All in all, you get a precise centering combined with effective support for lateral and tilting forces. Advantageous developments of the invention are listed in the subclaims.

Vorzugsweise Ist der Zentrierkonus hülsenförmlg ausgebildet, wobei er die Arbeitsspindel koaxial und in Axialrichtung verschiebbar umgibt. Zweckmäßigerweise ist auch die Federanordnung von ringförmiger, die Arbeitsspindel umgeb jnder Gestalt, so daß eine gleichmäßige Abstützung gegenüber dem Zentrierkonus erfolgt. Zur Abstützung gegenüber der Arbeitsspindel ist an dieser zweckmSßigerweise ein umlaufender, radial vorstehender Ringbund vorgesehen, gegen den die Federanordnung arbeiten kann, der andererseits vorzugsweise der Zentrierkonus mit seiner Stirnseite gegenüberliegt. Der Ringbund ist insbesondere einstückig mit der Arbeitsspindel ausgebildet, was eine präzise Fertigung erlaubt. Von Vorteil ist es aber, den Ringbund als Greifflansch mit umlaufender Greiferrille auszugestalten, so daß er gleichzeitig zum Ansetzen eines Greifwerkzeuges dienen kann, mit dessen Hilfe eine Positionierung oder ein Wechseln des Werkzeughalters durchführbar ist. Da der Greifflansch mithin weiterhin starr an der Arbeitsspindel angeordnet ist, wird die Handhabung des Werkzeughalters ckdurch nicht negativ beeinträchtigt.Preferably, the centering cone is formed sleeve-shaped, wherein it surrounds the work spindle coaxial and displaceable in the axial direction. Conveniently, the spring assembly of annular, the work spindle is jnder shape, so that a uniform support against the centering cone takes place. To support against the work spindle a circumferential, radially projecting annular collar is provided on this zweckmSäßigerweise against which the spring assembly can work, on the other hand, preferably the centering cone with its front side opposite. The annular collar is in particular formed integrally with the work spindle, which allows precise production. It is advantageous, however, to design the annular collar as a gripping flange with circumferential gripper groove, so that it can simultaneously serve for applying a gripping tool, with the aid of a positioning or changing the tool holder is feasible. Since the gripping flange is therefore still arranged rigidly on the work spindle, the handling of the tool holder is not adversely affected by the back.

Als Federanordnung ist vorteilhafterweise die Verwendung mindestens einer Tellerfeder vorgesehen, wobei zweckmäßigerweise mehrere Tellerfedern in Axialrichtung aneinanderreiht zu einem Tellerfederpaket zusammengesetzt sind. Zugunsten oiner kompakten Bauweise bietet es sich an, an der zugewandten Stirnseite des Zentrlerkonus eine ringförmige Vertiefung vorzusehen, in die die Federanordnung zumindest zum Teil eintauchen kann. Durch den in Axialrichtung aus der Vertiefung herausragenden Federabschnitt kann somit der mögliche Verschiebeweg des Zentrierkonus vorgegeben werden. Als besonderer Vorteil erweist es sich, die Druckkraft der Federanordnung einstellbar zu gestalten bzw. den möglichen axialen Verstellweg des Zentrierkonus insbesondere stufenlos verstellbar und einstellbar auszubilden. Auf diese Weise kann verschiedenen Belastungsarten des Werkzeughalters individuell Rechnung getragen werden. Treten beispielsweise vorwiegend Quorkräfte auf, z. B. bei Fräsarbeiten, so werden hohe Zentrierkräfte gewünscht, die sichergestellt werden können, indem der mögliche Federweg erhöht wird. Denn auf diese Weise erfolgt beim Ankuppeln zuerst eine Vereinigung der beiden Konusse, die in der Folge den Hauptteil der Einzugskraft aufnehmen. Wird hingegen der mögliche Federweg bzw. Verschiebeweg reduziert, so wird der Großteil der Einzugskraft von den miteinander korrespondierenden Abstütz- bzw. Gegenflächen aufgenommen, was erstrebenswert 1st, wenn hohe Axial- bzw. Kippkräfte zu erwarten sind.As a spring arrangement, the use of at least one plate spring is advantageously provided, advantageously a plurality of disc springs in the axial direction are lined up to form a plate spring package. In favor of a compact design, it is advisable to provide on the facing end face of the center cone an annular recess into which the spring arrangement can at least partially submerge. By thus projecting in the axial direction of the recess spring portion of the possible displacement of the centering cone can thus be specified. It proves to be a particular advantage to make the pressure force of the spring arrangement adjustable or to form the possible axial adjustment path of the centering cone in particular steplessly adjustable and adjustable. In this way, different types of loading of the tool holder can be individually taken into account. For example, occur predominantly on Quorkräfte, z. As in milling, so high centering forces are desired, which can be ensured by the possible spring travel is increased. Because in this way takes place when coupling first a combination of the two cones, which receive the main part of the pull-in force in the sequence. If, on the other hand, the possible spring travel or displacement path is reduced, then the majority of the pull-in force is absorbed by the mutually corresponding supporting or mating surfaces, which is desirable when high axial or tilting forces are to be expected.

Als Einstellmöglichkeit ist zweckmäßigerweise auf der zur Maschine weisenden Einsteckseite dos Zentrierkonus ein in Axialrichtung verstellbares Stellorgan, z. B. eine Stellschrt übe oder eine Stellmutter, vorgesehen, an der der Zentrierkonus Insbesondere mit seiner elnstockseitigen Stirnseite anliegt. Der Zentrlerkonus befindet sich alto Insbesondere zwischen dem Ringbund und dem Stellorgan, wobei seine axiale Länge geringer iet als der Abstand zwischen Ringbund und Stellorgan und wobei er federbelastet gegen das Stellorgan vorgespannt ist. Zum Einstellen der Federkraft kann auch eine an der Arbeitsspindel angeordnete Stellmutter vorgesehen sein; zusätzlich oder alternativ besteht aber auch die Möglichkeit, die Federkraft durch Zwischenfügen von Distanzscheiben zu beeinflussen.As adjustment is expediently on the side facing the machine Einsteckseite dos centering an axially adjustable actuator, for. B. a Stellschrt practice or an adjusting nut, provided on which the centering cone rests in particular with his elnstockseitigen end face. The central cone is alto in particular between the collar and the actuator, with its axial length less than the distance between the annular collar and actuator and wherein it is biased spring loaded against the actuator. To adjust the spring force and arranged on the work spindle adjusting nut may be provided; Additionally or alternatively, however, it is also possible to influence the spring force by interposing spacers.

Zugunsten einer kompakten Bauweise des Werkzeugnalters kann vorgesehen werden, die Gegenfläche für die Abstützfläche des Werkzeugshalters an der Maschinenspindel und hierbei insbesondere an der die Zentrieröffnung umgebenden stirnseitigen Randpartie der Maschinenspindel vorzusehen. Die am Werkzeughalter vorgesehene Abstützfläche ist hierbei vorzugsweise an der Arbeltsspindel angeordnet, so daß die korrespondierenden Flächen zwar eine Rotationsbewegung ausführen, einander gegenüber jedoch in Ruhe sind. Von Vorteil ist es hierbei insbesondere, die Abstützflächo an der zum Zentrlerkonus weisenden Stirnfläche des Ringbundes bzw. das Greifflansches anzuordnen.In favor of a compact design of the tool holder can be provided to provide the mating surface for the support surface of the tool holder on the machine spindle and in particular at the surrounding the centering front side edge portion of the machine spindle. The provided on the tool holder support surface is in this case preferably arranged on the Arbeltsspindel, so that although the corresponding surfaces perform a rotational movement, but with respect to each other at rest. It is particularly advantageous in this case to arrange the support surface on the end face of the annular collar or the gripping flange facing the center cone.

Eu ist auch möglich, Insbesondere bei größer dimensionierten Werkzeughaltern, die Gegenfläche für die Abstützfläche des Werkzeughalters am Maschinensplndolkasten vorzusehen.Eu is also possible, especially for larger-sized tool holders to provide the mating surface for the support surface of the tool holder on Maschinenplnndkasten.

Um der infolge des veschiebbaran Konus erhaltenen präzisen Lagerung Rechnung zu tragen, ist es zweckmäßig, die Arbeitsspindel im Werkzeughalter über eine insbesondere spielfreie Radial-Axial-Lageranordnung zu lagern, die sowohl Radialkräfte als auch in beide Richtungen wirkende Axialkräfte, d.h. Zug- und Druckkräfte, aufnehmen kann. Hierbei ist das Lagerspiel zweckmäßigerweise einstellbar. Vorzugsweise enthält die Lageranordnung dabei ein insbesondere als Rollenlager oder Nadellager ausgebildetes Radiallager, das beidseitig jeweils von einem Axial-Drucklager flankier? ist. Aus Gründen der Platzersparnis kann jedoch auch ein kombiniertes Radial-Axiallager Verwendung finden.In order to take account of the precise bearing obtained as a result of the veschiebbaran cone, it is expedient to support the work spindle in the tool holder by means of a particularly backlash-free radial-axial bearing arrangement which can handle both radial and bi-directional axial forces, i. Tensile and compressive forces, can absorb. Here, the bearing clearance is suitably adjustable. In this case, the bearing arrangement preferably contains a radial bearing designed in particular as a roller bearing or a needle bearing which flanks on both sides in each case by an axial thrust bearing. is. For reasons of space savings, however, a combined radial thrust bearing can also be used.

embodiments The invention will be explained in more detail below with reference to the accompanying drawings. In this show: Flg. 1: a section of a first design of the machine tool according to the invention in the region of the storage of

Werkzeughalters im Längsschnitt gemäß Schnittlinie l-l aus Fig.2, Fig. 2: eine Vorderansicht dos Werkzeughalters aus Fig. 1 gemäß Pfeil II, Fig. 3: elnon Längsschnitt durch den Kupplungsbereich zwischen Werkzeugmaschine ¹Jnd Workzoughaltor bol einem weiterenTool holder in longitudinal section along section line II of Figure 2, Fig. 2: a front view of the tool holder of FIG. 1 according to arrow II, Fig. 3: elnon longitudinal section through the coupling region between machine tool ¹ Jnd Workzoughaltor bol another

Aueführungsbeispiol und Fig. 4: ein woHores Ausführungsboisplel der Werkzeugmaschine im Ausschnitt in einer Darstellung analog Fig. 3,Aueführungsbeispiol and Fig. 4: a woHores Ausführungsboisplel the machine tool in the cutout in a representation analogous to FIG. 3,

or in don Fig. 1 und 2 lediglich teilweiso abgebildeten Werkzeugmaschine 1 handelt es sich um eine Bohrmaschine, »kennt mit dem Bozugszelchen 2 den an de^r Arbeltsseite 3 der Werkzeugmaschine 1 angeordneten luc'nlnensplndolkaston 2, der ein nicht näher dargestelltes Getriebo enthalten kann und elno Maschlnencpindel 4 aufweist. Sie WeIs¹J mit ihrer äußoren Stirnseite 5 nach außen zur Arboitsseite 3 hin und stoht im Innern der Maschine mit einem nicht näheror in don Fig. 1 and 2 only teilweiso illustrated machine tool 1 is a drilling machine "knows with the Bozugszelchen 2 to arranged on de ^r Arbeltsseite 3 of the machine tool 1 luc'nlnensplndolkaston 2, which may include a not-shown Getriebo and Elno Maschlnencpindel 4 has. Closer Weis ¹ J, with its end face 5 äußoren outwardly to Arboitsseite 3 back and stoht not in the interior of the machine with a

dargestellten Antriebsmotor in Verbindung, der In der Lage Ist, sie zu einer Rotationsbewegung um ihre Längsachse 6 anzutreiben. An die Werkzeugmaschine 1 ist lösbar ein Werkzeughalter 7 angekuppelt, der an seiner der Maschine entgegengesetzten axialen Bearbeitungsseite 8 vier in den Ecken eines Rechtecks angeordnete Spannfutter 9 für jeweils ein Bearbeitungswerkzeug 10 aufweist. Als Bearbeitungswerkzeuge 10 sind Bohrer vorgesehen, die einzeln oder zu mehreren gleichzeitig gespannt sein können. Über eine noch zu beschreibende Kraftflußlinie steht jedes der Spannfutter 9 in Antriebsverbindung mit einer im Werkzeughalter 7 drehbar gelagerten Arbeitsspindel 14, die im angekuppelten Zustand des Werkzeughalters 7 drehfest mit der Maschinenspindel 4 verbunden ist.The drive motor shown in connection, which is able to drive them to a rotational movement about its longitudinal axis 6. To the machine tool 1, a tool holder 7 is detachably coupled, which has on its machine opposite axial machining side 8 four arranged in the corners of a rectangle chuck 9 for each machining tool 10. As cutting tools 10 drills are provided, which can be individually or several simultaneously clamped. About a force flow line to be described, each of the chuck 9 is in drive connection with a rotatably mounted in the tool holder 7 work spindle 14 which is rotatably connected to the machine spindle 4 in the coupled state of the tool holder 7.

Im Betrieb der Werkzeugmaschine 1 führt die Maschinenspindel 4 eine Drehbewegung um ihre Längsachse 6 aus, die sie insbesondere schlupffrei auf die in koaxialer Verlängerung angeordnete Arbeltsspindel 14 überträgt, so daß diese mit der gleichen Umdrehungszahl umläuft. Über jeweils ein schematisch dargestelltes Getriebe 15; 19 wird die Drehbewegung der Arbeitsspindel 14 auf jeweils eine Antriebsspindel 16 für eines der Spannfutter 9 übertragen, welche Antriebsspindeln 16 parallel zur Arbeitsspindel 14 verlaufend dieser gegenüber beabstandet im Innern des Werkzeughalters 7 gelagert sind. Beim Werkzeughalter der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine kann es sich durchaus auch um ein Bauteil handeln, das zum Spannen mehr oder weniger aus der beschriebenen Anzahl von Bearbeitungswerkzeugen 10 geeignet ist. So kann es sich durchaus um einen Werkzeughalter handeln, der getriebelos ausgebildet ist und an dem lediglich ein Werkzeug - und zwar direkt - an der Arbeitsspindel 14 spannbar Ist.During operation of the machine tool 1, the machine spindle 4 performs a rotational movement about its longitudinal axis 6, which transmits it, in particular without slip, to the actuating spindle 14 arranged in coaxial extension, so that it rotates at the same number of revolutions. In each case via a schematically illustrated transmission 15; 19, the rotational movement of the work spindle 14 is transferred to a respective drive spindle 16 for one of the chucks 9, which drive spindles 16 are mounted parallel to the work spindle 14 and spaced from each other in the interior of the tool holder 7. The tool holder of the machine tool according to the invention may well also be a component which is suitable for clamping more or less from the described number of processing tools 10. So it may well be a tool holder, which is gearless and on which only one tool - and directly - on the work spindle 14 is tensioned.

Die Arbeitsspindel 14 ragt an der der Arbeitsseite 3 zugewandten Maschinenseite 20 des Werkzeughalters 7 aus diesem heraus und trägt hier an seinem axialen Endbereich einen Zentrierkonus 21 mit konischer bzw. kegelförmiger Mantel- bzw. Konusfläche 22. Er verläuft koaxial zur Arbeitsspindel 14, wobei sein Abschnitt geringeren Durchmessers vom Werkzeughalter 7 wegweist. Zur Übertragung des Antriebsdrehmoments ist dieser Zentrierkonus 21 in Axialrichtung in eine am zugewandten stirnseitigen Endbereich der Maschinenspindel 4 vorgesehene Zentrieröffnung 23 eingesteckt, deren Innenfläche eine zur Konusfläche 22 komplementär und damit ebenfalls konisch bzw. kegelförmig ausgebildete Konusfläche 24 darstellt. Die Kraftübertragung erfolgt also per Reibschluß bzw. Kraftschluß, wobei der Konus 21 in Einsteckrichtung 25 mittels einer nicht näher dargestellten maschinenseitigen Greifvorrichtung in die Zentrieröffnung 23 hineingezogen wird. Die beiden Konusflächen 22,24 bilden dadurch die das Drehmoment übertragenden Reibflächen; das Ansetzen der Greifvorrichtung wird beim Ausführungsbeispiel durch eine am axialen Ende der Arbeitssindel 14 vorgesehene Greifnut 28 erleichtert. Es kann selbstverständlich auch vorgesehen sein, den Zentrierkonus 21 unter Vermittlung einer Verschraubung od. dgl. ins Innere der Zentrieröffnung 23 hineinzuziehen.The work spindle 14 protrudes from the machine side 20 of the tool holder 7 facing the working side 3 and carries at this axial end region a centering cone 21 with a conical or conical surface 22. It runs coaxially to the work spindle 14, its portion being smaller diameter away from the tool holder 7. To transmit the drive torque, this centering cone 21 is inserted in the axial direction into a centering opening 23 provided on the facing end-side end region of the machine spindle 4, the inner surface of which forms a conical surface 24 which is complementary to the conical surface 22 and thus likewise conical or conical. The power transmission thus takes place by means of frictional engagement or frictional connection, wherein the cone 21 is pulled into the centering opening 23 in the insertion direction 25 by means of a machine-side gripping device, not shown. The two conical surfaces 22,24 thereby form the torque transmitting friction surfaces; the attachment of the gripping device is facilitated in the embodiment by a provided at the axial end of the working spindle 14 gripping groove 28. It can of course also be provided, od the centering cone 21 by means of a screw or the like. Into the interior of the centering hole 23 pull.

Um den Werkzeughalter 7 zusätzlich zur Zentrierung auch gegen auftretende Quer· bzw. Kippkräfte abzusichern, sind an der Maschinenseite 20 des Werkzeughalters 7 über den Umfang der Arbeitsspindel 14 verteilt mehrere Abstützflächen 29 vorgesehen - hier gebildet von der Kopfoberfläche stirnseitig eingebrachter Montageschrauben 30 -, die sich jeweils an einer gegenüberliegend an der Maschine 1 engeordneten Gegenfläche 31 abstützen. Die Gegenfläche 31 ist beim Ausführungsbeispiel von der entgegen der Einsteckrichtung 25 weisenden Stirnseite eines am Spindelkasten angeformten Kragens 32 gebildet, der diesem gegenüber in Axialrichtung vorsteht und die Arbeitsspindel 14 mit radialem Spiel koaxial umgibt. Die Anpreßkraft zwischen den beiden Flächen 29,31 wird von der Einzugskraft des Zentrierkonus 21 aufgebracht. Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, daß der Zentrierkonus 21 und die Arbeitsspindel 14 zwei separate Bauteilo sind, wobei der Konus 21 In Axialrichtung bewegbar geführt und gleichzeitig verdrehfest an der Arbeitsspindel 14 gelagert ist. Ferner ist zwischen Konus 21 und Arbeitsspindel 14 eine Federanordnung 37 vorgesehen, die den Zentrierkonus gejjeni^er der Arbeitsspindel 14 in Einsteckrichtung 25, d.h. in Axialrlclviung 6 zum Spindelkasten 2 hin, vorspannt. Auf diese Weise erreicht man eine in Axialrichtung nachgebige Aufhängung des Zon'rierkonus 21, wodurch Überbestimmungen hinsichtlich der axialen Lagefixierung zwischen der Konuspaarung 22,24 und der Flächenpaarung 29,31 ausgeschlossen sind, Hierdurch ist auch bei aufeinanderfolgender Verwendung mehrerer Werkzeughalter 7 gewährleistet, daß unabhängig von vorhandenen Maßtoleranzen der Zentrlerkonusse 21 sowohl ein sattes Anliegen aneinander der beiden Flächen 29,31 als auch der Konusflächen 22,24 gewährleistet ist.In order to secure the tool holder 7 in addition to centering against occurring transverse or tilting forces, a plurality of support surfaces 29 are provided on the machine side 20 of the tool holder 7 distributed over the circumference of the work spindle 14 - here formed by the head surface frontally mounted mounting screws 30 - each supported on an opposing on the machine 1 envisaged counter surface 31. The counter surface 31 is formed in the embodiment of the counter to the insertion direction 25 facing the end face of a formed on the headstock collar 32 which projects in the axial direction and surrounds the work spindle 14 with radial clearance coaxially. The contact pressure between the two surfaces 29, 31 is applied by the pull-in force of the centering cone 21. According to the invention, it is now provided that the centering cone 21 and the work spindle 14 are two separate components, wherein the cone 21 is guided so as to be movable in the axial direction and at the same time mounted non-rotatably on the work spindle 14. Furthermore, a spring arrangement 37 is provided between the cone 21 and working spindle 14, which is the centering cone of the working spindle 14 in the insertion direction 25, i. in Axialrlclviung 6 to the headstock 2 out biased. In this way, one achieves an axially yielding suspension of Zon'rierkonus 21, whereby over-determinations are excluded with respect to the axial positional fixation between the Konuspaarung 22,24 and the surface pairing 29,31, This ensures that even with successive use of multiple tool holder 7 that independently is ensured by existing dimensional tolerances of the center cone 21 both a rich concern to each other of the two surfaces 29,31 and the conical surfaces 22,24.

Beim AusfOhrungsbelsplel handelt es ilen um eine Werkzeugmaschine 1, die im Rahmen eines Bearbeitungszentrums eingesetzt wird, wobei die Werkzeughalter von entsprechenden Vorrichtungen selbsttätig automatisch ausgetauscht worden. Zu diesem Zweck trägt die Arbeitsspindel 14 am hinausragenden Bereich einen in Radialrichtung vorstehenden, umlaufenden und koaxial angeordneten Ringbund 33 mit in Einsteckrichtung 25 weisender planer Ringflächo 34. In den Außenumfang ist eine Greiferrille 35 eingebracht, die den Angriff eines entsprechenden Greifwerkzeuges erlaubt; ferner kann der Ringbund 33 bei Bedarf mit Unterbrechungen 36 versehen sein.The Ausfbhrungsbelsplel is ilen to a machine tool 1, which is used in the context of a machining center, the tool holder automatically being replaced by corresponding devices automatically. For this purpose, the work spindle 14 carries at the projecting portion a radially projecting, circumferential and coaxially arranged annular collar 33 in the plug-in direction 25 facing planar Plano 34. In the outer periphery of a gripper groove 35 is introduced, which allows the attack of a corresponding gripping tool; Furthermore, the annular collar 33 may be provided with interruptions 36 if necessary.

Der Ringbund 33 bildet hier also einen Greifflansch, der vorteilhafterweise als ein Bauteil, d.h. einstückig, mit der Arbeitsspindel 14 ausgebildet ist und dessen vom Werkzeughalter 7 wegweisende Ringfläche 34 eine Anlagefläche für die hier ringförmig ausgebildete und koaxial auf die Arbeitsspindel 14 aufgezogene Federanordnung 37 bildet. Diose stützt sich andererseits so am Zentrierkonus 21 ab, daß zwischen diesem und der Ringfläche 34 ein Spalt s besteht, der den Federweg bzw. Verstellweg des Zentrierkonus 21 vorgibt. Letzterer ist beim Ausführungsbeispiol hülsenförmig ausgebildet und ebenfalls auf die Arbeitsspindel 14 aufgesteckt, so daß sich die Federanordnung 37 zwischen Konus 21 und Ringbund 33 befindet. Als Federanordnung sind zweckmäßigerweise mehrere in Axiairichtung aufeinanderfolgend angeordnete ringförmige Tellerfedern 39 gewählt, die zu einem Federpaket zusammengestellt sind und zur Begrenzung der Baulänge in einer ringförmigen Vertiefung 40 an der zugewandten Stirnseite des Konus 21 zum Teil einsitzen. Auch eine andere Federanordnung kann u. U. gewählt werden, wonn sie den gleichen Zweck erfüllt. Als besonderer Vorteil Ist bei der Erfindung vorgesehen, daß die Druckkraft der Federanordnung 37 einstellbar ist, wobei hinzukommt, daß gleichzeitig auch der maximale axialo Verstollwog dos Zentrlorkonus 21 gogenüber der Arbeitsspindel 14 vorteilhaftorweise stufenlos einstellbar ist. So ist gemäß Fig. 1 am Endberolch der Arbeitsspindel 14 innerhalb der Greifnut 28 oin Außengewinde 44 angeordnet, auf dem sich eino Stellmuttor 45 In Axialrichtung verschrauben läßt, die mit ihrer olnen Soite pogon die zugowandte Stirnseite des Zentrierkonus 21 arbeitet, der In Axialrichtung gesehen zwischen ihr und dem Ringbund 33 auf dor Arbeitsspindel 14 sitzt. Durch Vorstollen der Muttor 45 läßt sich dor Spalt s variieren und somit den jeweiligen Gegobonhoiten anpassen. Damit ist vor allom dlo Möglichkeit gogebon, bei z.B. in Pfoürichtung 46 auf den Werkzeughalter 7 wirkenden Querkräfton die Zentrlorkraft der Kupplungsverbindung dadurch zu erhöhen, daß zuvor der Spalt s durch ontsprochendes Vorschraubon der Mutter 45 vergrößert wird. Dor Großteil dor In Pfeilrichtung 25 wirkenden Einzugskraft wirdThe annular collar 33 thus forms here a gripping flange which advantageously serves as a component, i. is integrally formed with the work spindle 14 and the tool holder 7 pioneering annular surface 34 forms a contact surface for the here annularly formed and coaxially mounted on the work spindle 14 spring assembly 37. Diose on the other hand supported on the centering cone 21, that there is a gap s between this and the annular surface 34, which defines the travel or displacement of the centering cone 21. The latter is sleeve-shaped in Ausführungsbeispiol and also attached to the work spindle 14, so that the spring assembly 37 between cone 21 and collar 33 is located. As a spring arrangement, a plurality of successively arranged in Axiairichtung annular disc springs 39 are selected, which are assembled into a spring assembly and to limit the length in an annular recess 40 on the facing end face of the cone 21 in part. Another spring arrangement can u. U., if it serves the same purpose. As a particular advantage is provided in the invention that the compressive force of the spring assembly 37 is adjustable, with the addition that at the same time also the maximum axialo Verstollwog dos Zentrlorkonus 21 gogenüber the work spindle 14 is advantageously infinitely adjustable. Thus, as shown in FIG. 1 at the Endberolch the work spindle 14 within the gripping groove 28 oin male thread 44 arranged on which eino Stellmuttor 45 can be screwed in the axial direction, which works with their olon Soite pogon the zugowandte face of the centering cone 21, seen in the axial direction between you and the annular collar 33 sits on the work spindle 14. By Vorstollen the Muttor 45 dor gap s can vary and thus adapt to the respective Gegobonhoiten. Thus, above all, the possibility of gogebon, at e.g. acting in Pfoürichtung 46 acting on the tool holder 7 Querkräfton the Zentrlorkraft the coupling connection in that previously the gap s by ontsprochendes Vorschraubon the nut 45 is increased. Dor majority dor acting in the direction of arrow 25 Einzugskraft

der Konuspaarung aufgenommen. Sind hingegen größere Axial· oder Kippkräfte zu erwarten, so kann der Spalt s bis auf Null verringert werden, so daß der Großteil der Einzugskraft auf die Flächenpaarung 29,31 übertragen wird. Bei geringererthe Konuspaarung added. If, on the other hand, greater axial or tilting forces are to be expected, then the gap s can be reduced to zero, so that the majority of the pull-in force is transmitted to the surface pairing 29, 31. At lesser

Spring preload is thus obtained a maximum between the surfaces 29,31 acting retraction force. In the embodiment shown in Figure 4, the force of the spring assembly 37 in another way and Weiso

eingestellt werden, die zusätzlich oder alternativ zu den bisher beschriebenen Einstellmöglichkeiten verwirklicht werden kann.can be set, which can be implemented in addition to or as an alternative to the adjustment options described so far.

In turn, the machine spindle 4 can be seen, in which the zoning cone 21 surrounding the work spindle 14 analogously to FIG

eingesteckt ist. Die Federanordnung 37 stützt sich einerseits am Zen'.rierkonus 21 ab, arbeitet jedoch nunmehr an der entgegengesetzten Seite nicht unmittelbar gegen den Ringbund 33, sondern vielmehr mittelbar über eine Stellmutter 58. Diese ist mit einem Außengewinde 59 versehen, mit dem sie in einer ringförmigen Gewindeausnehmung 60 in Axialrichtung verstellbar einsitzt, welche Ausnehmung von der Seite des Zentrierschaftes 21 her in den Ringbund 33 eingelassen ist.is plugged in. The spring assembly 37 is supported on the one hand on Zen'.rierkonus 21, but now works on the opposite side not directly against the annular collar 33, but rather indirectly via an adjusting nut 58. This is provided with an external thread 59, with which they in an annular Threaded recess 60 is seated adjustably in the axial direction, which recess is inserted from the side of the centering shaft 21 ago in the annular collar 33.

According to the set screwing the voltage applied to the adjusting nut 58 spring assembly 37 is more or

weniger stark In Einsteckrichtung 25 vorgespannt, lind es kann auf diese Weise eine einfache Variierung der Federvorspannung erfolgen.less strongly biased in plug-in 25, lind it can be done in this way a simple variation of the spring preload.

In a further, not shown embodiment is provided in the connection between annular collar 33, Spring arrangement 37 and centering 21 spacing elements preferably in design of annular spacers

zwischenzufügen, so daß entsprechend der Wahl der Dicke der Distanzscheiben bzw. entsprechend der Wahl ihrer Anzahl die wirkende Federkraft eingestellt werden kann.be added, so that according to the choice of the thickness of the spacers or according to the choice of their number, the acting spring force can be adjusted.

In the in Flg. 3 illustrated embodiment, the machine-side mating surface 31 'is not supported as in Fig. 1 at a

mit dem im Betrieb stillstehenden Werkzeughalter-Gehäuse 47 verbundenen Abstützfläche ab, vielmehr is! hier diawith the resting stationary in operation tool holder housing 47 from support surface, but is! here dia

Support surface 29 'rotatably connected to the work spindle 14 and rotated together with this. It is an advantage, too

die maschinenseitige Gegenfläche 31' mitbewegt auszubilden; sie befindet sich daher an der Masiviinenspindel 4. Von Vorteil ist es hierbei, die Gegenfläche 31' an der Stirnseite der Maschinenspindel 4 auszubilden, wobei sie zweckmäßigerweise in einer zurthe machine-side counter-surface 31 'moved to form; It is therefore on the Masiviinenspindel 4. It is advantageous in this case, the counter surface 31 'on the front side of the machine spindle 4 form, where they expediently in a for

Longitudinal axis β is perpendicular plane. The arranged on the work spindle 14 mating surface 31 'is of the Centering cone-facing end face 34 of the annular collar 33 is formed, which at the same time the support surface for the Spring arrangement 37 forms. In this exemplary embodiment, the centering cone 21 completely plunges into the centering opening 23

ein, so daß der die Gegenfläche 31' tragende Randbereich 42 der Maschinenspindel 4 entgegen der Einsteckrichtung 25 gegenüber dem Zentrierkonus 21 vorragt.a, so that the counter surface 31 'bearing edge portion 42 of the machine spindle 4 protrudes opposite to the insertion direction 25 relative to the centering cone 21.

The operation is the same here as in the embodiment of FIG. 1, although here are more compact dimensions

erzielt werden. Ferner erfolgt die axiale Einstellung des ZontrierV.onus 21 über eine vorzugsweise gleichzeitig die Greifnut 28 aufweisende Stellschraube 45', dii>, an einem Passungsabschnitt 48 geführt, mehr oder weniger weit in die Stirnseite derbe achieved. Furthermore, the axial adjustment of the ZontrierV.onus 21 via a preferably simultaneously the gripping groove 28 having adjusting screw 45 ', dii>, performed at a fitting portion 48, more or less far into the front of the

Work spindle 14 is screwed, with its head 49 against the facing end side of smaller diameter of the Centering cone 21 works. To the now achievable precise storage of the tool holder 7 on the machine 1 by an equally qualitative

hochwertige Lagerung der Arbeitsspindel 14 Im Werkzeughalter 7 Rechnung zu tragen, ist hier eine Radial-Axial·High quality bearing of the work spindle 14 In the tool holder 7, this is a radial axial ·

Bearing assembly 50 is provided for the work spindle 14. This is preferably a roller or needle bearing

ausgebildetes Radiallager 51, das in einer Vertiefung des Gehäuses 47 einsitzt und von einem Ring 52 gehalten ist, wobei es beidseits jeweils von einem Axial-Drucklager S3,53' flankiert ist. Des eine Axiallager 53' liegt an einem Wellenbund 54 an, während das andere Axiallager 53 von einer auf die Spindel aufgeschraubten Stellmutter 55 beaufschlagt ist, so daß dieformed radial bearing 51 which is seated in a recess of the housing 47 and held by a ring 52, wherein it is flanked on both sides in each case by an axial thrust bearing S3,53 '. Of a thrust bearing 53 'is applied to a shaft collar 54, while the other thrust bearing 53 is acted upon by a screwed onto the spindle adjusting nut 55, so that the

Bearing preload can be adjusted as desired. Instead of the bearing assembly 50, one or more radial-axial combination bearing can be used. The illustrated embodiments are characterized by particularly simple production, since the GreifflanKh bilder.do Ring collar 36 at the same time to support the spring assembly and possibly the machine spindle 4 (see Fig. 3) is used. separate Shaft bundles for support are therefore unnecessary. Another advantage of the machine according to the invention is further to be seen in that by the arrangement of the centering cone 21st

zwischen dem Ringbund 33 und dem jeweiligen Stellorgan 45,45· eine verliersichere Anordnung gewählt ist, die auch bei abgenommenem Werkzeughalter verhindert, daß der hülsenförmige Zentrierkonus verlorengeht.between the annular collar 33 and the respective actuator 45,45 · a captive arrangement is selected, which prevents even with removed tool holder that the sleeve-shaped centering cone is lost.

The transmission of the drive torque between the machine spindle 4 and work spindle 14 may preferably without Change to be maintained in a normally usual manner by placing one on the machine spindle in particular

stirnseitig angeordneter Ansatz bzw. Nutenstein formschlüssig in eine entsprechende Nut am Greifflansch eingreif'., so daß eino verdrehfesto Fixierung zur Drehmomentsübertragung möglich ist (bei 65 in Fig. 1 und 3 gestrichelt angedeutet). Dadurch kann vorteilhafterweise auf eine Drehmomentsübertragung unmittelbar zwischen Zentrierkonus und Arbeitsspindel 14 verzichtet werden.frontally arranged approach or sliding block positively in a corresponding groove on the gripping flange 'intervene' so that eino verdrehfesto fixation for torque transmission is possible (indicated by dashed lines at 65 in Fig. 1 and 3). As a result, it is advantageously possible to dispense with torque transmission directly between the centering cone and the work spindle 14.

The invention can be realized in particular in all the machine tools on which rotating tools supported

werden müssen, z.B. Bohr- oder Fräsmaschinen.must be, e.g. Drilling or milling machines.

Claims

1. workpiece; j ^ _t machine such as drilling or milling machine, with a tool holder drivable for at least one to eh'C'i rotation processing tool which is detachably ankuppeibar to the working side dor machine, wherein a centering cone, the tool driving its ÄrbtiiSi.windel into a complementary centering opening of a motor-driven Mn.i'.hine'spindel the machine under installation of both conical surfaces can be inserted and wherein <tar tool holder in addition to at least · * a machine-facing support surface in Hinsteckfic'rtung on a facing mating surface of the coupled machine supported, characterized gekonnzeichnet that the Zentrierkor.us (21) and the work spindle (14) are two separate components, that the centering cone (21) in the axial direction (6) movably guided while verorehfrfii.an the work spindle (14) is haunted and a spring arrangement (37) is provided between the d9m centering cone (21) and the working spindle (14) is, which biases the centering cone (21) gogenilner dor work spindle (14) in the insertion direction (25).

2. Machine tool according to claim 1, characterized in that the centering cone (21) is a working spindle (14) coaxially surrounding sleeve.

3. V.'erkzeivrmischtns according to claim 1 or 2, characterized in that the spring arrangement (37) is annular and is arranged coaxially on the work spindle (14).

Machine tool according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the spring arrangement (37) is arranged between a possibly interrupted annular collar (33) arranged on the working spindle (14) on the side of the centering cone (21) applied by the machine (1). and the Zentnerkonus (21) is arranged, wherein expediently the annular collar of a circumferential gripper groove (35) having gripping flange (36) is formed, which is advantageously integrally formed with the work spindle (14).

5. Machine tool according to one of claims 1 to 4, characterized in that the spring arrangement (37) contains at least one plate spring (39) and expediently one of several in the axial direction (6) juxtaposed disc springs (39) existing plate spring package.

6. Machine tool according to one of the claim «1 to 5, characterized in that the centering cone (2Vi at its counter to the insertion direction (25) facing the end face an annular recess (40), in which the spring assembly (37) at least in part.

7. Machine tool according to one of claims 1 to 6, dacurch in that the pressure force of the spring assembly (37) is adjustable, wherein on the work spindle (14) of the spring assembly (3?) Axially opposite and coaxial with this arranged a vörstdlbare adjusting nut in the axial direction (56) may be arranged, on which the spring arrangement is supported or 2vyiachen dor spring arrangement (37) and the centering cone (21) and / or the work spindle (14) can be arranged at least one spacer.

8. Machine tool according to one of claims 1 to 7, characterized in that the maximum axial displacement of the centering cone (21) relative to the work spindle (14) is in particular continuously adjustable.

9. Machine tool according to a dor claims 1 to 8, characterized in that the work spindle 114) on the machine (1) facing insertion side of the centering cone (21) in Axhlrichtung (6) adjustable adjusting screw (45 ') or an adjusting nut (45 ) bears, on which the Zentriorkonus (21) in particular rests with its insertion side end face.

10. Machine tool according to one of claims 4 to 9, characterized in that the centering cone (21) iwischon the annular collar (33) and the adjusting screw (45 ') or the adjusting nut (45) is arranged, wherein its axial length is less than the distance between annular collar (33) ur.d actuator (45,45 ').

11. Workpiece according to flinem of claims 1 to 10, characterized in that the Gegenfläelie ν 41 ') Vür the support surface (29') of the tool holder (7) on the machine spindle (4) is arranged, it is preferably formed by the end face of the machine spindle (4) surrounding the centering opening (23) and expediently arranged on the armature (4) and in this case in particular by the end face (34) facing the centering cone (21) ) of the Hingbundes (33) is formed.

12. Machine tool according to one of claims 1 to 10, characterized in that the counter-surface (31) for the support surface (29) of the tool holder (7) on the machine spindle box (2) or on the headstock is arranged.

13. Machine tool according to one of Ansprücho 1 to 12, characterized in that the work spindle (14) is mounted in the tool holder (7) via a particular backlash-free, with respect to the bearing clearance suitably adjustable radial-axial bearing assembly (50), both radial forces Axialkräfte also acting in both directions, expediently the bearing assembly comprises a particular designed as a roller bearing or needle roller bearings (51) flanked on both sides by a thrust bearing (53,53 ') and wherein the bearing assembly (50) of the work spindle (14 ) is preferably acted upon by at least one axial side of a on the work spindle (14) arranged adjusting nut.

For this 3 pages drawings

Field of application of the invention

The invention relates to a Werkzeugmeechin ^ as drilling or milling machine, with a tool holder for at least one drivable to a rotational movement Bbsi beitungswerkzeug which is detachably coupled to the working side of the machine, wherein a centering cone of the tool driving the work spindle in a complementary centering oiner motor driven Machine spindle of the machine under installation of both conical surfaces can be inserted and wherein the tool holder is additionally supported with at least one pointing towards the machine support surface in the insertion direction on a facing mating surface of the coupled machine.

Characteristic of the known state of the art

In machine tool of the type mentioned, z. As drilling or milling machines od. Like., The holder of the processing tools via elnon tool holder. This can be designed such that it has mounting options for several tools next to each other or above is only suitable for Haltorung a single tool. The bracket may u.U. take place directly on the work spindle, or in each case via a separate Antriobsspindel, which is connected to the work spindle via a gear in the tool holder. In any case, he OlQt the drive of the respective tool on the work spindle, which is coupled for this purpose releasably coupled with the motor to a rotational movement driven machine spindle of the machine tool. The coupling takes place on adhesion basis, by the centering cone of the work spindle is inserted into a correspondingly complementary conical centering on the front side of the machine spindle in the axial direction and then tightened by mediating a machine-side gripping or screwing in dioser opening. In addition to the centering a support for the tool holder is provided by this rests in the coupled state with a support surface on a corresponding counter surface of the machine tools.

As a result, in particular axial forces are absorbed, but also with tilting forces, which occur in particular when wrenches are mounted on the tool holder outside the longitudinal axis, a support takes place. However, so far has the disadvantage that often occurs due to the two parallel bearings over-determination. For a machine tool is usually operated with a plurality of tool holders whose Zentrierkonusse dimensional tolerances are subjected, so that different axial installation depths occur in the coupled state depending on the respective cone or cone pairing. This can have the consequence that either the two support or mating surfaces already abut each other when the centering cone is not completely seated in the centering hole, or that the predefined by Konuspaarung installation depth is already reached, while the support and gas surfaces facing each other are still available.

Object of the invention

It is an object of the invention to exclude soigo matches in the storage of the tool holder on the machine tool.

Explanation of the essence of the invention

The invention has the object vorzusehon a verbossorto Aufnahmo for a Werkzoughaltor on a machine tool dor initially gonannten kind.

Invention & gomäß the task is golöst in that the Zenlrlorkonus and the work spindle are two separate components that the Zentrlerkonue goführt in the axial direction and at the same time rotatably mounted on the work spindle and that between the Zontriorkonus and the work spindle a spring arrangement is provided which the Zontrierko. -ius opposite the work spindle Preload in one-step direction. In this Wolse is ensured that the jewoils used tool holder in angekuppelton state with solner support surface fits snugly against the Gegonflächo, while at the same time an exact centering