DE1097240B

DE1097240B - Zentrische Aufspannung von Werkzeugen

Info

Publication number: DE1097240B
Application number: DEH29915A
Authority: DE
Inventors: Hans Danner; Erwin Hermann
Original assignee: Haueisen & Sohn
Current assignee: Haueisen & Sohn
Priority date: 1957-06-03
Filing date: 1957-06-03
Publication date: 1961-01-12
Also published as: CH361459A; DE1102527B

Description

Zentrische Aufspannung von Werkzeugen Die Erfindung bezieht sich auf das zentrische Aufspannen von Werkzeugen an Antriebsspindeln. Die Erfindung besteht darin, daß zwischen einer ersten, auf dem Stirnende der Spindel angebrachten zentrischen Drehfläche und einer im Werkzeugkörper angebrachten zweiten zentrischen Drehfläche von gegenüber der ersten größerem Durchmesser als Aufspannelement ein die Spind-eldrehfläche passend umschließender Zentrier- und Spannring angeordnet ist, der sich mit seiner einen Stirnfläche im Werkzeugkörper abstützt und einen sich in einem Abstand von der Stützfläche radial nach innen erstreckenden, auf der Spindelstirnfläche aufliegenden Ringansatz aufweist, wobei der Werkzeugkörper und die Spindel unter Krafteinleitung in den Radialansatz des Zentrier- und Spannringes axial zusammenspannbar sind.
Die erfindungsgemäße Aufspannung eignet sich besonders zur lösbaren Verbindung von Messerköpfen, aber auch von sonstigen Schneid- und Fräswerkzeugen mit der Maschinenspindel. Sie läßt sich leicht so ausbilden, daß der Werkzeugkopf in festgespanntem, zentriertem Zustand eben auf der ebenen Stirnfläche der :Maschinenspindel aufliegt. Die Werkzeuge, besonders Messerköpfe, lassen sich auch bei stark erwärmter Maschinenspindel leicht auswechseln, so daß die für das Auswechseln erforderlichen Zeiten und damit die Koten herabgesetzt werden. Plan- und Rundlauffehler beim Aufspannen werden vermieden, und es wird eine gute Zentrierung bei einwandfreiem Festsitz erzielt. Es ergibt sich eine Leistungssteigerung und, besonders bei hartmetallbestücktenWerkzeugen, eine Verminderung der Schneidenzerstörung. Die erfindungsgemäße Aufspannung läßt sich für Messerköpfe und andere Frä swcrlczeuge sowohl bei normalen Bohrwerksspind-eln als auch bei ISO-Spindeln verwenden, wobei eine Schonung der Spindelnasen und der Stirnflächen der Bohrwerks- und ISO-Spindeln beim Auswechseln der Werkzeuge erreicht wird, weil das als Zentrier- und Spannring ausgebildete Aufspannelement zurückfedert.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
Fig. 1 und 2 zeigen Schnitte durch zwei Ausführungsbeispiele von erfindungsgemäßen Aufspannungen an verschiedenen Spindeln, Fig. 3 einen Schnitt durch ein gemäß der Erfindung verwendetes Spannelement in größerem Maßstab.
Der bei den Aufspannungen nach Fig. 1 und 2 verwendete, in Fig.3 größer dargestellte Zentrier- und Spannring 1 ist durch eine Hohlzylinderhülse a mit einem in einem Abstand von den Stirnflächen dieser Hülse sich radial nach innen erstreckenden Ringansatz c und einem anschließend an die eine Stirnflächo sich nach innen erstreckenden zweiten Ringansatz b gebildet; er weist somit einen F-förmigen Querschnitt auf. Bei in Gebrauchsstellung befindlicher Aufspannung liegt der Ring 1, wie aus Fig. 1 und 2 zu ersehen ist, mit seinen äußeren Winkelflächen alb in einer Ringnut des `'Werkzeugkörpers 2 d bzw. 2 e und mit der Innenwinkelfläche alc auf der Werkzeugspindel 3 f bzw. 3g auf. Er umschließt eine auf dem Stirnende der Spindel 3 f bzw. 3 g angebrachte zentrische Drehfläche 9. Andererseits umgibt ihn eine zweite, im Werkzeugkörper 2 d bzw. 2 c angebrachte zentrische Drehfläche 10. Mit seiner einen Stirnfläche 11 stützt er sich im Werkzeugkörper 2 d bzw. 2 e ab. Sein Ringansatz. c liegt auf der Stirnfläche der Spindel 3 f bzw. 3g auf.
Bei dem Beispiel nach Fig. 1 ist die Spindel 3 f eine Spindel mit Innenkonus. In diesen ist ein Konuszapfen 14 eingesetzt, der mittels eines Ouerkeiles 5 in der Spindel 3 f gehalten ist. In den Konuszapfen 4 ist eine zum axialen Zusammenspannen des Werkzeugkörpers 2 d und der Spindel 3 f dienende Spannschraube 6 eingeschraubt. Beim Anziehen der Spannschraube 6 wird der Ringansatz c in Fig. 1 nach oben gepreßt. Unter elastischer Verformung entstehen dabei elastische Spannkräfte, die bewirken, daß der die Spindeldrehfläche 9 umschließende Teil der Ringhülse a, im Querschnitt gesehen, winkelhebelartig ringsum auf die Spindeldrehfläche 9 aufgepreßt wird. Die Abmessungsverhältnisse sind derart gewählt, daß sich bei Erreichen einer genügenden, zentrierenden und spannenden Pressung der Werkzeugkörper 2 d auf die Spindelstirnfläche aufsetzt.
Bei dem Beispiel nach Fig. 2 wirkt der Zentrier- und Spannring 1 in derselben Weise, wie es soeben für das Beispiel nach Fig. 1 beschrieben wurde. Hier sind jedoch an Stelle der Spannschrauben 6 Spannschrauben 7 und außerdem noch Festlegeschrauben 8 für das Spannelement vorgesehen. Die Spindel 3g ist hier eine ISO-Spindel.
Bei der Ausführung nach Fig. 3 kann der zwischen der Auflagefläche des- Ringansatzes c und dem Innenmantel der Hülse a gebildete Winkel a kleiner als ein rechter, also schwach spitz sein. Die im Scheitel des Winkels a verlaufende Kante ist bei 13 zweckmäßig frei ausgespart. Die zwischen den beiden Ringansätzen c, b gebildete Ringnut hat größeren Durchmesser als die auf die Spindeldrehfläche9 passende, von der Hülse a gebildete Innenmantelfläche des Zentrier- und Spannringes 1. In der Stirnfläche 11 des Zentrier- und Spannringes 1 sind Gewindebohrungen 12 zur Halterung des Ringes im Werkzeugkörper vorgesehen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Zentrische Aufspannung von Werkzeugen an einer Antriebsspindel, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einer ersten, auf dem Stirnende der Spindel (3f, 3g) angebrachten zentrischen Drehfläche (9) und einer im Werkzeugkörper (2d, 2e) angebrachten zweiten zentrischen Drehfläche (10) von gegenüber der ersten größerem Durchmesser als Aufspannelement ein die Spindeldrehfläche (9) passend umschließender Zentrier- und Spannring (1) angeordnet ist, der sich mit seiner einen Stirnfläche (11) im Werkzeugkörper (2d, 2e) abstützt und einen sich in einem Abstand von der Stützfläche radial nach innen erstreckenden, auf der Spindelstirnfläche aufliegenden Ringansatz (c) aufweist, wobei der Werkzeugkörper (2 d, 2 e) und die Spindel (3f, 3g) unter Krafteinleitung in den Radialansatz (c) des Zentrier- und Spannringes (1) axial zusammenspannbar (Spannschrauben 6,7) sind.
2. Aufspannung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentrier- und Spannring (1) an seiner sich im Werkzeugkörper (2d, 2e) abstützenden Stirnfläche (11) einen diese vergrößernden, sich radial nach innen erstreckenden, im Werkzeugkörper anliegenden zweiten Ringansatz (b) aufweist.
3. Aufspannung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentrier- und Spannring (1) in seiner sich im Werkzeugkörper (2d, 2e) abstützenden Stirnfläche (11) Gewindebohrungen (12) zur Halterung im Werkzeugkörper aufweist.
4. Auf spannung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen der die Spindeldrehfläche (9) umschließenden Innenmantelfläche und der Auflagefläche des sich radial nach innen erstreckenden, auf der Spindelstirnfläche aufliegenden Ansatzes (c) des Zentrier- und Spannringes (1) gebildete Winkel (a) kleiner als ein rechter ist.
5. Aufspannung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen der die Spindeldrehfläche (9) umschließenden Innenmantelfläche und der Auflagefläche des sich radial nach innen erstreckenden, auf der Spindelstirnfläche aufliegenden Ansatzes (c) gebildete Kante frei ausgespart ist (13).
6. Aufspannung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den beiden Ringansätzen (c, b) gebildete Ringnut größeren Durchmesser hat als die auf die Spindeldrehfläche (9) passende Innenmantelfläche des Zentrier- und Spannringes (1).
7. Auf spannung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden an einer Spindel mit Innenkonus, dadurch gekennzeichnet, daß ein in den Spindelkonus eingesetzter Konuszapfen (4) mittels eines Querkeiles (5) in der Spindel (3f) gehalten ist und eine zum axialen Zusammenspannen des Werkzeugkörpers (2d) und der Spindel (3f) dienende Spannschraube (6) in den Konuszapfen (4) eingeschraubt ist. B. Aufspannung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden an einer Spindel mit Innenkonus, dadurch gekennzeichnet, daß außer zum axialen Zusammenspannen des Werkzeugkörpers (2e) und der Spindel (3g) dienenden Spannschrauben (7) besondere Festlegeschrauben (8) für den Zentrier-und Spannring (1) vorgesehen sind.