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DE19540483A1 - Werkzeughalter - Google Patents

Werkzeughalter

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Publication number
DE19540483A1
DE19540483A1 DE19540483A DE19540483A DE19540483A1 DE 19540483 A1 DE19540483 A1 DE 19540483A1 DE 19540483 A DE19540483 A DE 19540483A DE 19540483 A DE19540483 A DE 19540483A DE 19540483 A1 DE19540483 A1 DE 19540483A1
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DE
Germany
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conical
sleeve
holder
shaft
main sleeve
Prior art date
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Granted
Application number
DE19540483A
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English (en)
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DE19540483B4 (de
Inventor
Masakazu Matsumoto
Masahiro Taguchi
Yusaku Yamamoto
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikken Kosakusho Works Ltd
Original Assignee
Nikken Kosakusho Works Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Nikken Kosakusho Works Ltd filed Critical Nikken Kosakusho Works Ltd
Publication of DE19540483A1 publication Critical patent/DE19540483A1/de
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Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Werkzeughalter, der lösbar mit der Welle einer Werkzeugmaschine verbunden ist, und insbesondere auf einen Werkzeughalter, der aus einem Haupthülse, die an der Welle befestigbar ist und einem Teilhalter, der mit der Haupthülse verbindbar ist, gebildet ist.
Die Hauptwelle eines Maschinenwerkzeugs, wie z. B. eines Bearbeitungszentrum ist am vorderen Ende mit einer konischen Bohrung zur Aufnahme eines Werkzeughalters versehen. Üblicherweise wird ein Konus 7/24 verwendet, d. h. ein Konuswinkel, der etwas größer als 16° ist, ist ein internationaler Standard für die Konusbohrung. Entsprechend weist das Konusteil jedes Werkzeughalters einen Konus von 7/24 auf, um dem Konus der Konusbohrung zu entsprechen.
Es wurde bereits ein Werkzeughalter mit einer Haupthülse und einem Teilhalter verwendet. Die Haupthülse des Werkzeughalters weist dabei einen konusförmigen Kegel auf, der in eine Konusbohrung einer Welle einsetzbar ist, und eine konusförmige Bohrung, die am vorderen Ende des konusförmigen Kegels ausgebildet ist, um den Teilhalter aufzunehmen. Der konusförmige Konus der Hauptbuchse weist denselben steilen Konus auf, wie die konusförmige Bohrung der Spindel (d. h. einen Konus von 7/24), während die konusförmige Bohrung der Haupthülse einen schwachen Konus von 1/10 aufweist, d. h. einen Konuswinkel, der etwas größer als 5° ist. Der Teilhalter weist einen hohlen konusförmigen Schaft auf, der den gleichen Konuswinkel wie das konusförmige Loch der Haupthülse enthält. Der Konusschaft des Teilhalters ist entfernbar in das konusförmige Loch der Haupthülse einsetzbar, um den Teilhalter in der Haupthülse zu befestigen.
Der aus der Haupthülse und dem Teilhalter gebildete Werkzeughalter kann an eine konusförmige Bohrung angesetzt werden, die vielfach an Wellen von Werkzeugmaschinen verwendet wird. Da der konusförmige Schaft des Teilhalters hohl ist, kann der konusförmige Schaft eng in das konusförmige Loch der Haupthülse durch Nutzung der elastischen Deformation des konusförmigen Schafts eingesetzt werden. Dies erhöht die Konzentrizität zwischen der Haupthülse und dem Teilhalter, die durch einen schwachen Konus von 1/10 miteinander gekoppelt sind. Jedoch tendiert der hohle konusförmige Schaft des Teilhalters dazu, sich aufgrund der Schneidkräfte in Radialrichtung elastisch zu deformieren, so daß eine Abweichung und Verbiegung in dem Werkzeughalter erzeugt wird. Es ist außerdem schwierig, eine gut auswuchtete Rotation zu erhalten. Demgemäß weist ein üblicher Werkzeughalter den Nachteil auf, das ein metallisches Werkstück nicht mit hoher Geschwindigkeit bearbeitet werden kann, bei dem ein Schneidwerkzeug verwendet ist, das an einem Teilhalter befestigt ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das genannte Problem zu lösen und einen Werkzeughalter anzugeben, der eine Haupthülse und einen Teilhalter aufweist, welcher an einer konusförmigen Bohrung einer Welle ansetzbar ist, die allgemein bei Werkzeugmaschinen verwendet wird, und die es ermöglicht, ein Werkstück mit hoher Geschwindigkeit zu bearbeiten.
Ein weiterer Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, einen dauerhaften Werkzeughalter anzugeben, der für eine verlängerte Zeitdauer ohne Abnutzung benutzbar ist.
Noch ein weiterer Zweck der Erfindung liegt darin, einen Werkzeughalter anzugeben, der die Erzeugung von Vibrationen, wie Zittern, verhindern kann.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Erfindung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben.
Die vorliegende Erfindung gibt einen Werkzeughalter an, der eine Haupthülse, einen Teilhalter und ein Klemmittel enthält. Die Haupthülse weist einen konusförmigen Schaft auf, der in eine konusförmige Bohrung einer Spindel einer Werkzeugmaschine einsetzbar ist, einen Flansch, der am vorderen Ende des konusförmigen Schafts angeordnet ist und der einen Durchmesser aufweist, der größer als der konusförmige Schaft ist, und ein konusförmiges Loch, das in dem vorderen Ende der Haupthülse ausgeformt ist, und einen Konuswinkel aufweist, der kleiner als der des konusförmigen Schafts ist. Der Teilhalter enthält einen Teilhalterkörper, eine konusförmige Buchse und ein elastisches Teil. Der Teilhalterkörper weist ein Schaftteil und ein Flanschteil auf, die am vorderen Ende des Schaftteils angeordnet sind. Die konusförmige Hülse, die elastisch in Radialrichtung deformierbar ist, ist auf dem äußeren Umfang des Schaftteils des Teilhalterkörpers axial beweglich aufgesetzt. Das elastische Teil befindet sich zwischen der konusförmigen Hülse und dem Flanschteil im Teilhalterkörper. Das Klemmittel zieht den Teilhalter zum hinteren Ende der Haupthülse, so daß das hintere Ende des Flanschteils des Teilhalterkörpers die vordere Endfläche der Haupthülse eng kontaktiert, so daß der äußere Umfang der konusförmigen Hülse die Umfangsfläche des konusförmigen Lochs der Haupthülse eng kontaktiert, wodurch der Teilhalter mit der Haupthülse eine lösbare Kupplung eingeht.
Bei dem Werkzeughalter der vorliegenden Erfindung kann der konusförmige Schaft der Haupthülse einen großen Konuswinkel aufweisen, d. h. einen steilen Konus, z. B. einen Konus von 7/24. Entsprechend kann der Konuswinkel der gleiche sein wie der der konusförmigen Bohrung, welche umfangreich bei Spindeln von Werkzeugmaschinen, wie z. B. Bearbeitungszentren, verwendet ist. Dies macht es möglich, den konusförmigen Schaft des Werkzeughalters an die Spindel des Maschinenwerkzeugs in einem Zustand anzusetzen, in dem der konusförmige Schaft der Haupthülse den Umfang der konusförmigen Bohrung der Spindel eng kontaktiert, und das rückwärtige Ende des Flansches, der am vorderen Ende des konusförmigen Schafts ausgebildet ist, das vordere Ende der Spindel kontaktiert. Diese Anordnung erhöht die Stabilität des Werkzeughalters.
Das konusförmige Loch im vorderen Ende der Haupthülse und die konusförmige Hülse, die an den Schaftbereich des Teilhalters angepaßt ist, haben vorzugsweise einen Konuswinkel von 4-12°, insbesondere einen Konus von 1/10. In diesem Fall kontaktiert das hintere Ende das Flanschteil des Teilhalters eng die vordere Endfläche der Haupthülse, wobei der äußere Umfang des konusförmiges Schaftes die Umfangsfläche des konusförmigen Lochs der Haupthülse eng kontaktiert und die Haupthülse und der Zweithalter miteinander durch das Klemmittel gekoppelt sind. Aufgrund dieser Anordnung wird ein Unterschied zwischen der natürlichen Frequenz der Haupthülse und der natürlichen Frequenz des Teilhalters erzeugt, wenn der Werkzeughalter verwendet wird. Dies verringert Vibrationen aufgrund Resonanz, so daß es möglich ist, die Erzeugung von Vibrationen, wie Zittern, zu vermeiden, welches sonst beim Bearbeiten durch Verwendung eines Werkzeugs entsteht, wie z. B. einer Endfräse oder eines Bohrers, die an den Teilhalter angesetzt sind.
Da die elastisch deformierbare Konushülse auf das Schaftteil des Teilhalterkörpers des Teilhalters in axial beweglicher Weise aufgesetzt ist, berühren die innere Oberfläche bzw. die äußere Oberfläche der konusförmigen Hülse eng den Schaftbereich bzw. die Oberfläche der konusförmigen Bohrung der Haupthülse, so daß die Kupplungsstärke erhöht ist. Dadurch kann die Erzeugung von Vibrationen während hoher Arbeitsgeschwindigkeiten verhindert werden.
Da das elastische Teil zwischen der konusförmigen Hülse und dem Flanschteil des Teilhalterkörpers des Teilhalters angeordnet ist, findet eine Pufferung statt zwischen der konusförmigen Hülse und dem Flanschteil. Auch dieses verhindert die Erzeugung von Vibrationen während der Bearbeitung.
Der Werkzeughalter nach der vorliegenden Erfindung macht es möglich, ein Werkstück bei hoher Geschwindigkeit effektiv zu bearbeiten, wobei die bearbeitete Oberfläche keine Rauhigkeit aufweist und verhindert wird, daß ein Werkzeug und die Welle aufgrund Abnutzung oder Brechen beschädigt wird, so daß das Werkzeug und die Welle für eine verlängerte Standzeit verwendbar ist.
Vorzugsweise ist die Konushülse mit einem Längsschlitz versehen, und der Schlitz ist mit einem elastischen Material wie Gummi ausgefüllt.
Aufgrund des über die gesamte Länge der konusförmigen Hülse ausgebildeten Schlitzes kann die konusförmige Hülse sich leicht elastisch deformieren. Da das elastische Material in dem Schlitz auch eine Dämpfungsfunktion bewirkt, werden Vibrationen an dem Werkzeughalter verhindert.
Das Klemmittel des Werkzeughalters kann aus einem Innengewinde in einer Bohrung der Haupthülse und einem Außengewinde am rückwärtigen Ende des Schaftteils des Teilhalters bestehen. Das Außengewinde des Teilhalters wird mit dem Innengewinde der Haupthülse verschraubt und befestigt, so daß der äußere Umfang der konusförmigen Hülse die Umfangsfläche des konusförmigen Lochs der Haupthülse eng kontaktiert und die äußere Fläche des Schaftteils die Umfangsfläche der Bohrung in einer axialen Zwischenstellung des Schaftteils kontaktiert. Diese Anordnung macht es möglich, den Teilhalter mit der Haupthülse zu koppeln, ohne daß ein Ziehbolzen oder ähnliches Teil verwendet werden muß. Da auch die Außenfläche des Schaftteils die Umfangsfläche der Bohrung in einem axialen Zwischenbereich des Schaftteils eng kontaktiert, d. h. zwischen dem Außengewinde und der konusförmigen Hülse. Dies verhindert auch Vibrationen.
Das Klemmteil des Werkzeughalters kann einen Ziehbolzen enthalten, der in ein Loch eingesetzt ist, das am vorderen Ende der Haupthülse angeordnet ist und eine Gewindebohrung kann am rückwärtigen Endteil des Schaftteils des Teilhalters angeordnet sein. Die Spitze des Ziehbolzens ist in das Gewindeloch des Teilhalters eingeschraubt und befestigt, so daß die äußere Oberfläche der konusförmigen Hülse des Teilhalters eng mit der äußeren Oberfläche des konusförmigen Loches der Haupthülse in Verbindung steht.
Diese Struktur erleichtert die Herstellung des Teilhalters.
Das Klemmittel kann eine Ziehstange enthalten, die einen Flanschteil aufweist, der vom rückwärtigen Ende der Haupthülse gestützt wird und ein Außengewinde, das am vorderen Endteil angeordnet ist. Ein Gewindeloch kann am rückwärtigen Ende des Schaftteils des Teilhalters angeordnet sein. Das Außengewinde der Ziehstange ist in ein Gewindeloch des Teilhalters eingeschraubt und befestigt, so daß die Außenfläche der konusförmigen Hülse des Teilhalters eng mit der Außenfläche des konusförmigen Lochs in der Haupthülse verbunden ist.
Mit dieser Anordnung kann das Ansetzen des Teilhalters durch Verwenden der Ziehstange ausgeführt werden, die eine große Länge aufweist, ohne daß der oben genannte Ziehbolzen verwendet werden muß. Entsprechend kann die Zahl der Teile reduziert werden.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 eine Explosionsseitenansicht eines Werkzeughalters nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2 eine teilgeschnittene Seitenansicht eines Werkzeughalters nach Fig. 1,
Fig. 3 eine untere Ansicht des Werkzeughalters nach Fig. 1,
Fig. 4 eine Teilschnittseitenansicht eines Werkzeughalters nach einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und
Fig. 5 eine teilgeschnittene Seitenansicht eines Werkzeughalters nach einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Die Fig. 1-3 zeigen einen Werkzeughalter nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Werkzeughalter enthält eine Haupthülse 1 und einen Teilhalter 9.
Die Haupthülse 1 enthält einen Hülsenkörper 2 mit einem konusförmigen Schaft 3, der an seinem Unterteil ausgebildet ist. Der konusförmige Schaft 3 weist eine große axiale Länge und einen steilen Konus von 4/27 auf, d. h. einen Konuswinkel von 16°, 34′, 40′′. Ein Flansch 4, der einen Durchmesser aufweist, der größer als der Konusschaft 3 ist, ist am vorderen Ende des konusförmigen Schaftes 3 angeordnet. Ferner ist ein ringförmiger Sitz 5 mit einem Durchmesser, der kleiner als der Flansch 5 ist, an der Vorderseite des Flansches 4 vorgesehen. Der Flansch 4 kann mit dem Hülsenkörper 2 einstückig ausgebildet sein oder an dem Hülsenkörper 2 durch Schrumpfbefestigung des rückwärtigen Endteils des Flansches 4 auf den Hülsenkörper 2 befestigt sein. Eine Konusbohrung 6 ist vom vorderen Ende des Hülsenkörpers 2 her ausgebildet. Diese Konusbohrung weist eine kurze axiale Länge und einen schwachen Konus von 1/10 auf, d. h. einen Konuswinkel von 5°, 43′.
Obgleich eine Bohrung 7 in dem Hülsenkörper 2 in der Weise ausgebildet ist, daß die Bohrung 7 sich vom rückwärtigen Ende des Hülsenkörpers 2 zum rückwärtigen Ende der Konusbohrung 6 erstreckt, ist der Hülsenkörper 2 im wesentlichen ein fester Körper. Eine Gewindebohrung 7a ist am rückwärtigen Endteil der Bohrung 7 ausgebildet und ein Außengewinde 8a eines Ziehbolzens 8 ist in die Gewindebohrung 7a eingeschraubt. Der Ziehbolzen 8 ist mit einem Flanschbereich 8b versehen, der in einer axialen Zwischenposition ausgebildet ist und der an dem hinteren Ende des Hülsenkörpers 2 anliegt. Ein Ziehteil 8c erstreckt sich nach außen vom rückwärtigen Ende des Hülsenkörpers 2. Im Ziehbolzen 8 ist auch ein Schneidflüssigkeitsdurchlaß 8d in der Weise ausgebildet, daß der Durchlaß 8d den zentralen Bereich des Ziehbolzens 8 axial durchdringt. Ein Innengewinde 7b ist im Zwischenbereich der Bohrung 7 ausgebildet und zwischen dem Innengewinde 7b und der Konusbohrung 6 ist ein Stützbereich 7c ausgebildet.
Der Flansch 4 ist mit einer Vertiefung 4a versehen, die einen trapezförmigen Querschnitt aufweist, mit dem der Arm eines automatischen Werkzeugwechslers (ATC) in Verbindung steht. Der Flansch 4 weist auch ein Paar von Keilnuten 4b auf.
Der Teilhalter 9 enthält einen Teilhalterkörper 10. Ein gerader Schaftteil 11 ist am rückwärtigen Ende des Teilhalters 10 ausgebildet. Ein Flanschteil 12 weist einen Durchmesser auf, der größer ist als der des Schaftteils 11 und der einstückig mit dem vorderen Ende des Schaftbereichs 11 ausgeformt ist. Ein nutenförmiger Bereich 13 und ein Endbereich 14 stehen vom vorderen Ende des Flanschteils 12 ab.
Am rückwärtigen Endteil des geraden Schaftteils 11 ist ein Außengewinde 11a ausgeformt und ist in das Innengewinde 7b des Hülsenkörpers 2 eingeschraubt. Das Innengewinde 7b und das Außengewinde 11a bilden eine Klammer 15, durch die der Teilhalter 9 mit der Haupthülse 1 eine lösbare Kupplung bildet.
An der Außenfläche des geraden Schaftteils 11 ist an einer axialen Stelle entfernt von dem axialen zentralen Bereich zum Flanschbereich 12 hin eine ringförmige Vertiefung 11b ausgeformt. Außerdem ist eine ringförmige Vertiefung 12a im rückwärtigen Ende des Flanschbereichs 12 ausgebildet, so daß die ringförmige Vertiefung 12a sich neben der äußeren Oberfläche des Schaftbereichs 11 befindet. Ein elastisches Teil 16, das später noch beschrieben wird, wird in die ringförmige Vertiefung 12a eingesetzt. Eine konusförmige Hülse 17 wird auf die äußere Oberfläche des Schaftbereichs 11 drehbar und axial verschieblich aufgesetzt. Das Vorderende der konusförmigen Hülse 17 stößt gegen das elastische Teil 16 an. Eine Scheibe 18 ist auf den Schaftbereich 11 zur Vorlasteinstellung aufgesetzt, so daß diese das rückwärtige Ende der konusförmigen Hülse 17 kontaktiert. Außerdem ist ein Schnappring 19 in die ringförmige Vertiefung 11b des Schaftbereichs 11 eingesetzt, um die konusförmige Hülse 17 gegen das elastische Teil 16 über die Scheibe 18 anzudrücken, wodurch das elastische Teil 16 zusammengedrückt wird und sich eine Vorlast ergibt.
Das elastische Teil 16 ist durch Kombination einer Mehrzahl von nicht komprimierbaren Ringen 16a aus Metall, z. B. Stahl, und einer Mehrzahl von komprimierbaren Ringen 16b aus synthetischem Gummi, einem Weichurethanharz oder einem Weichfluorin enthaltenen Harz ausgebildet. Obgleich auch Federringe verwendet werden können als komprimierbare Ringe, werden jedoch Ringe aus synthetischem Gummi oder einem Weichharz bevorzugt.
Die konusförmige Hülse 17 hat eine gerade innere Oberfläche und eine konusförmige äußere Oberfläche, die den gleichen Konuswinkel wie die Konusbohrung 6 des Hülsenkörpers 2 aufweist. Die konusförmige Hülse 17 weist eine kurze axiale Länge auf und ein Schlitz 17a ist über die gesamte Länge der konusförmigen Hülse 17 geformt, so daß der Schlitz 17a mit Bezug auf die Zentralachse der konusförmigen Hülse 17 schräg verläuft. Der Schlitz 17a ist mit einem elastischen Material 17b ausgefüllt, wie Silikon, Nylon oder synthetischen Gummi. Diese Struktur ermöglicht es, daß die konusförmige Hülse 17 sich in Radialrichtung elastisch deformiert. Das elastische Material 17b wird in den Schlitz 17a in der Weise eingefüllt, daß es nicht von der äußeren Fläche der konusförmigen Hülse 16 vorsteht. Das elastische Material 17b kann auch in den Schlitz 17a in der Weise eingeführt sein, daß es den Schlitz 17a expandiert, so daß die konusförmige Hülse 17 in radialer Richtung expandiert wird.
Auf dem Umfang des Schaftteils 11 ist an einer axialen Stelle, an der die konusförmige Hülse 17 angeordnet ist, eine Haltevertiefung 11c für eine Schmierung vorgesehen, die eine sägezahnförmige Ausbildung ausweist und die umlaufend ausgebildet ist. Die Schmierung, wie z. B. Schmieröl oder Fett, wird in die Schmierölhaltevertiefung 11c eingefüllt. Dies garantiert ein weiches relatives Bewegen zwischen dem Schaftteil 11 und der konusförmigen Hülse 17 für eine verlängerte Standzeit.
Eine Futterhaltebohrung 20 mit einem Konus von 7/24 ist in dem Teilhaltekörper 10 ausgebildet, so daß diese durch den zentralen Bereich des Flanschbereichs 12 durchtritt und das vordere Ende des spitzen Teils 14 erreicht. Eine Bolzeneinführöffnung 22 mit einem kleinen Durchmesser ist am rückwärtigen Ende des Teilhalterkörpers 10 ausgebildet und eine gerade Bohrung 21 ist zwischen der Bolzeneinführöffnung 22 und der Futterhaltebohrung 20 vorgesehen. D.h., die Futterhaltebohrung 20, die gerade Bohrung 21 und die beiden Öffnungen 22 werden nacheinander koaxial mit der zentralen Achse des Teilhaltekörpers 10 ausgeformt. Die Zwischen- und Endbereiche der geraden Bohrung 21 haben etwas größere Durchmesser.
Eine konusförmige Hülse 23 dient als Werkzeughaltemittel und wird in die Futterhaltebohrung 20 vom vorderen Ende eingesetzt. Ein Hülsenziehbolzen 24 mit einem Außengewinde 24e im Schaftbereich 24a wird in die Bolzeneinführöffnung 22 vom rückwärtigen Ende eingesetzt. Das Außengewinde 24e wird dann in das Innengewinde 23a eingeschraubt. Die Hülse 23 ist mit einem Konusbereich 23b am vorderen Ende versehen. Der Konusbereich 23b hat eine äußere Umfangsfläche mit einem Konus von 7/24, welches der gleiche ist, wie die Futterhaltebohrung 20. Drei Schlitze 23c sind in der Hülse 23 in gleichen Intervallen in Umfangsrichtung ausgebildet. Außerdem ist eine Schneidflüssigkeitszufuhröffnung 23d zwischen jeweils zwei nebeneinander liegenden Schlitzen 23c in Umfangsrichtung vorgesehen.
Die Schlitze 23c sind derart ausgebildet, daß sie sich axial vom vorderen Ende der Hülse 23 zu einer Stelle nahe dem rückwärtigen Ende des Konusbereichs 23b erstrecken, während die Zufuhröffnungen 23d für die Schneidflüssigkeit in der Weise ausgeformt sind, daß sie eine längliche Form haben, die sich vom vorderen Ende des Konusbereichs 23b bis zu einer Stelle nahe dem rückwärtigen Ende der Schlitze 23c erstrecken. In dem Hülsenziehbolzen 24 ist ein Sechseckloch 24c im Kopfbereich 24b ausgeformt und ein Schneidflüssigkeitsdurchlaß 24d ist im Zentrum des Hülsenziehbolzens 24 vorgesehen, in der Weise, daß die Flüssigkeitspassage 24d den Zentralbereich des Bolzens 24 axial vom Boden des sechseckförmigen Lochs 24c zum vorderen Ende des Schaftbereichs 24e durchdringt. Die Ziffer 32 bezeichnet eine Scheibe.
Das Teilhalterglied 10 des Teilhalters 9 wird in den Hülsenkörper 2 der Haupthülse 1 eingesetzt, so daß die konusförmige Hülse 17 auf dem geraden Schaftteil 11 des Teilhaltergliedes 10 durch das konusförmige Loch 6 des Hülsenkörpers 2 aufgenommen wird. Nach geeigneter Befestigung des Hülsenkörpers 2 wird ein Schlüssel oder ähnliches an das nutförmige Teil 13 des Teilhalterkörpers 10 angesetzt und der Teilhalterkörper 10 wird gedreht. Hierdurch wird das Außengewinde 11a am hinteren Ende des geraden Schaftteils 11 in das Innengewinde 7b am Innenumfang des Hülsenkörpers 2 eingeschraubt und dann festgezogen, so daß der Teilhalter 9 mit der Haupthülse 1 verbunden ist, wodurch die Anordnung des Werkzeughalters komplettiert wird. Danach wird der Schlüssel oder ähnliches entfernt und der Hülsenkörper wird aus dem festen Zustand freigegeben.
Die Kupplung zwischen der Haupthülse 1 und dem Teilhalter 9 ist derart ausgebildet, daß die gesamte vordere Endoberfläche des Hülsenkörpers 2 eng an der hinteren Endfläche des Flanschteils 12 des Teilhalterkörpers 10 anliegt. Die gesamte äußere Fläche der konusförmigen Hülse 17 liegt auf dem geraden Schaftteil 11 des Teilhalterkörpers 10 in engem Kontakt mit der umgebenden Fläche des konusförmiges Lochs des Hülsenkörpers 2. Außerdem kontaktiert die äußere Umfangsfläche des Schaftteils 11 direkt die Umfangsfläche des erhöhten Tragteils 7c der Bohrung 7 im axialen mittleren Bereich zwischen dem Außengewinde 11a und der konusförmigen Hülse 17.
Wenn die konusförmige Hülse 17 in das hintere Ende des konusförmigen Lochs 6 eingedrückt wird, wird das elastische Teil 16 axial komprimiert und die konusförmige Hülse 17 verformt sich elastisch in radialer Richtung, da der Spalt 17a über die gesamte Länge der konusförmigen Hülse 17 ausgebildet ist. Als Resultat kontaktiert die innere Umfangsfläche der konusförmigen Hülse 17 eng das Schaftteil 11, während die äußere Umfangsfläche der konusförmigen Hülse 17 die Umfangsfläche des konusförmigen Lochs 6 eng kontaktiert.
Das Schaftteil 25a des Werkzeugs 25, wie z. B. eine Endfräse oder ein Bohrer, wird in die in dem Teilerkörper 10 befestigte konusförmige Hülse 23 eingesetzt. Danach wird die Spitze eines Handwerkzeugs, wie z. B. ein L- förmiger Schlüssel mit einem sechseckigen Querschnitt (nicht dargestellt), in den Schneidflüssigkeitsdurchgang 8d des Ziehbolzens 8, der am Hülsenkörper 2 befestigt ist, vom hinteren Ende des Durchgangs eingesetzt. Die Spitze des Handwerkzeugs greift dann in das sechseckförmige Loch 24c des Kragenziehbolzens 24 ein. Dann wird das Werkzeug manuell gedreht, um den konusförmigen Schaft 23 zum hinteren Ende des Teilhalterkörpers 10 zu ziehen, so daß die Hülse 23 sich zur Reduzierung des inneren Durchmessers elastisch verformt. Hierdurch wird das Schaftteil 25 durch die Hülse 23 eingeklemmt. Auf diese Weise ist das Anbringen des Werkzeugs 25 an den Teilhalter 9 auf die oben beschriebene Art durchgeführt.
Nach dem Einsetzen des Werkzeugs 25 wird das Handwerkzeug aus dem Werkzeughalter entfernt. Wenn das Werkzeug 25 entfernt ist, wird der Ziehbolzen 24 durch Verwendung des oben genannten Schlüssels oder ähnlichem gelöst, um die Hülse 23 in die Originalform zurückkehren zu lassen. Danach wird das Werkzeug 25 aus der Hülse 23 herausgezogen.
Wenn der Werkzeughalter der ersten Ausführungsform, an dem das Werkzeug 25 angesetzt wird, verwendet wird, wird der Werkzeughalter in ein Werkzeugaufnahmemagazin eines automatischen Werkzeugwechslers eingesetzt, die an einer Werkzeugmaschine, wie z. B. einem Bearbeitungszentrum, vorgesehen ist. Während einer Bearbeitung ergreift ein Werkzeugwechselarm eines automatischen Werkzeugwechslers die trapezförmige Vertiefung 4a des Flansches 4 der Haupthülse 1 entnimmt den Werkzeughalter aus dem Werkzeugaufnahmemagazin und überträgt diesen auf die Spindel 26 der Bearbeitungsanlage. Dann setzt der automatische Werkzeugwechsler den Werkzeughalter auf die konusförmige Bohrung 26a, welche am vorderen Ende der Spindel 26 ausgebildet ist. Wie beschrieben, weist die konusförmige Bohrung 26a der Spindel 26 einen Konus von 7/24 auf.
Dann wird das Ziehteil 8c des Ziehbolzens 8 der Haupthülse 1 durch ein Ziehmittel 27, das an der Spindel 26 vorgesehen ist, erfaßt und dann gegen das Innere der Spindel 26 bezogen. Hierdurch kontaktiert die äußere Oberfläche des konusförmigen Schafts 3 der Haupthülse 1 eng die Umfangsfläche der konusförmigen Bohrung 26a, und die hintere Endfläche des Flansches 4 der Haupthülse 1 kontaktiert eng die vordere Endfläche der Spindel 26. Außerdem greift ein Paar von nicht dargestellten Antriebskeilen, die an der Spindel 26 befestigt sind, in ein Paar von Keilnuten 4b in dem Flansch 4 ein.
Danach gibt der Werkzeugwechselarm den Flansch 4 frei und kehrt in seine Ursprungsstellung zurück. Die Spindel 26 der Werkzeugmaschine wird dann gedreht, um ein Werkstück unter Verwendung des Werkzeugs 25 an dem Werkzeughalter zu bearbeiten.
Wenn eine Schneidflüssigkeit während der oben genannten Bearbeitung zugeführt werden muß, wird die Schneidflüssigkeit von der Spindel 26 an den Werkzeughalter über den Schneidflüssigkeitsdurchgang 8d des Ziehbolzens 8 zugeführt. Die Schneidflüssigkeit fließt durch das Innere des Hülsenkörpers 2, die sechseckige Bohrung 24c und den Schneidflüssigkeitsdurchgang 24d des Hülsenziehbolzens 24 und tritt in das Innere der konusförmigen Hülse 23 ein. Die Schneidflüssigkeit wird dann zum Werkzeug 25 durch die Zuführöffnungen 23d für Schneidflüssigkeit zugeführt. Die Schneidflüssigkeit aus den Schneidflüssigkeits-Zufuhröffnungen 23d wird außerdem dem Bereich des Werkstücks zugeführt, an dem eine Bearbeitung durch das Werkzeug 25 erfolgt. Wenn der Werkzeughalter an die Spindel 26 angesetzt ist, wird eine dargestellte Druckluftzufuhreinrichtung in Betrieb gesetzt, um Druckluft in die konusförmige Bohrung 26a zu blasen, um die konusförmige Bohrung 26a und ähnliches zu reinigen.
Nach Erledigung der Bearbeitung des Werkstücks wird der Werkzeughalter in seine Ursprungsposition zusammen mit der Spindel 26 zurückgebracht. Danach gibt das Ziehmittel 27 den Ziehbolzen 8 frei und der Arm des automatischen Werkzeugwechslers entnimmt den Werkzeughalter von der Spindel 26 und bringt ihn zurück zum Werkzeugaufnahmemagazin.
Zweite Ausführungsform
Ein Werkzeughalter nach einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun im Hinblick auf Fig. 4 beschrieben. In Fig. 4 kennzeichnen die gleichen Bezugsziffern wie in den Fig. 1-3 die gleichen oder entsprechende Teile.
Bei dem Werkzeughalter nach der zweiten Ausführungsform ist auf der inneren Umfangsfläche des Hülsenkörpers 2 der Haupthülse 1 an einer axialen Stelle entfernt von dem Flansch 4 gegen das rückwärtige Ende des Hülsenkörpers 2 ein vorderer Stützbereich 28 ausgebildet. Der Schaftbereich 29a eines Teilhalterziehbolzens 29 wird durch ein Loch 28a in den Stützbereich 28 eingesetzt. Ein Außengewinde 29e des Schaftbereichs 29a wird in das Gewindeloch 30 eingeschraubt, das am rückwärtigen Ende des geraden Schaftteils 11 des Teilhalterkörpers 10 in der Weise eingeschraubt ist, daß das Gewindeloch 30 sich entlang der zentralen Achse des Schaftbereichs 11 erstreckt. Der Teilhalterziehbolzen 29 wird dann an dem Teilhalterkörper 10 gegen das hintere Ende des Hülsenkörpers 2 gezogen.
Hierdurch berührt die gesamte äußere Umfangsfläche der konusförmigen Hülse 17, die auf dem geraden Schaftteil 11 des Teilhalterkörpers 10 befestigt ist, die Umfangsfläche des konusförmigen Loches 6 des Hülsenkörpers 2 und die gesamte vordere Endfläche des Hülsenkörpers 2 berührt die hintere Endfläche des Flanschteils 12 des Teilhalterkörpers 10. Der Teilhalterziehbolzen 29 und die Gewindebohrung 30 des geraden Schaftbereichs 11, mit dem der Teilhalterziehbolzen 29 in Eingriff steht, bilden ein Klemmittel.
Die Länge des geraden Schaftteils 11 ist kürzer als in der ersten Ausführungsform und der Durchmesser der Gewindebohrung 30 ist größer als der Durchmesser des Konusbereichs 24b des Hülsenziehbolzens 24. Außerdem sind ein sechseckiges Loch 29c und eine Schneidflüssigkeitspassage 29d in dem Teilhalterziehbolzen 29 ausgebildet. Diese Struktur macht es möglich, die Bolzen 29 und 24 vom hinteren Ende des Werkzeughalters durch Verwendung großer und kleiner Schlüssel zu betätigen.
Die übrigen Teile des Werkzeughalters der zweiten Ausführungsform entsprechenden denen der ersten Ausführungsform.
Dritte Ausführungsform
Ein Werkzeughalter nach einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun im Hinblick auf Fig. 5 beschrieben. In Fig. 5 entsprechen die Bezugsziffern den gleichen wie in den Fig. 1-4 an den gleichen oder entsprechenden Teilen.
Bei dem Werkzeughalter nach der dritten Ausführungsform erstreckt sich ein Ziehstab 31 zum vorderen Ende des Werkzeughalters und ein Außengewinde 31a ist am vorderen Ende des Ziehstabs 31 angeordnet. Das Außengewinde 31a wird in das Gewindeloch 30 eingeschraubt, das im hinteren Endteil des geraden Schaftteils 11 des Teilhalters 10 ausgebildet ist, und festgezogen. Ein Flanschbereich 31b des Ziehstabs 31 liegt auf dem hinteren Ende des Hülsenkörpers 2 der Haupthülse 1. Die verbleibenden Bereiche des Werkzeughalters der dritten Ausführungsform sind die gleichen wie die in der zweiten Ausführungsform. Der Ziehstab 31 und das Gewindeloch 30 des geraden Schaftbereichs 11, mit dem der Ziehstab 31 in Verbindung steht, bilden ein Klemmittel.
Die Werkzeughalter gemäß der zweiten und dritten Ausführungsformen können in gleicher Weise wie die erste Ausführungsform verwendet werden.
Bei den Werkzeughaltern nach der ersten, zweiten und dritten Ausführungsform weist der konusförmige Schaft 3 des Hülsenkörpers 2 der Haupthülse 1 einen Konus von 7/24 auf, d. h. einen Konuswinkel etwas größer als 16°. Entsprechend können die Werkzeughalter an die Konusbohrung 26a der Spindel 26 angesetzt werden, die allgemein bei Werkzeugmaschinen verwendet wird. Außerdem weist das konusförmige Loch im vorderen Ende des Hülsenkörpers 2 der Haupthülse 1 und die konusförmige Buchse 17, die auf dem geraden Schaftteil 11 des Teilhalterkörpers 10 des Teilhalters 9 befestigt ist, einen Konus von 1/10 auf, d. h. einen Konuswinkel von etwas größer als 5°. Darüber hinaus wird der Teilhalter 9 in die Haupthülse 1 eingesetzt und gehalten in einem Zustand, in dem das hintere Ende des Flanschbereichs 12 des Teilhalterkörpers 10 die vordere Endfläche des Hülsenkörpers 2 eng berührt, wobei die äußere Umfangsfläche der konusförmigen Buchse 17 des Teilhalterkörpers 10 die Umfangsfläche des konusförmigen Lochs 6 des Hülsenkörpers 2 eng berührt. Aufgrund dieser Anordnung wird bei der Nutzung ein Unterschied zwischen der natürlichen Frequenz der Haupthülse 1 und der natürlichen Frequenz des Teilhalters 9 erzeugt. Dies verringert Vibrationen aufgrund Resonanz, so daß es möglich ist, die Erzeugung von Vibrationen, wie Zittern, zu vermeiden, die sonst während der Bearbeitung durch Verwendung eines Werkzeugs an dem Teilhalter 9 entstehen würden.
Außerdem ist der Teilhalter 9 mit einem elastischen Teil 16 versehen, das durch Kombination der komprimierbaren Ringe 16b und der nicht komprimier­ baren Ringe 16a ohne axialen Freiraum gebildet ist. Daher kontaktieren die innere Umfangsfläche und die äußere Umfangsfläche der konusförmigen Hülse 17 des Teilhalterkörpers 10 eng den Schaftbereich 11 des Teilhalterkörpers 10 und die Umfangsfläche des konusförmigen Lochs 6 in der Haupthülse 1, so daß die Kupplungskraft erhöht ist, und daher die Erzeugung von Vibrationen aufgrund hoher Bearbeitungsgeschwindigkeit verhindert werden kann.
Da außerdem das elastische Teil 16 zwischen der konusförmigen Hülse 17 und dem Flanschbereich 12 des Teilhalterkörpers 10 angeordnet ist, tritt eine Pufferung zwischen der konusförmigen Hülse 17 und dem Flanschbereich 12 auf. Dies vermeidet ferner die Erzeugung von Vibrationen während der Bearbeitung.
Da die konusförmige Hülse 17 mit einem Schlitz 17a über ihre gesamte Länge versehen ist, deformiert sich die konusförmige Hülse 17 elastisch. D.h., wenn der Teilhalter 9 mit der Haupthülse 1 gekoppelt ist, der Durchmesser der konusförmigen Hülse 17 abnimmt, und die Kupplung zwischen dem Teilhalter 9 und der Haupthülse 1 sich löst, der Durchmesser der konusförmigen Hülse 17 sich vergrößert. Demgemäß kontaktiert im gekuppelten Zustand die konusförmige Hülse 17 eng die äußere Umfangsfläche des Schaftteils 11 und die Umfangsfläche des konusförmigen Lochs in dem Hülsenkörper 2. In einem Zustand, in dem die Kupplung gelöst wird, kann die konusförmige Hülse 17 im Durchmesser durch elastische Rückstellkraft sich vergrößern. Dies unterstützt das Herausdrücken der konusförmigen Hülse 17 aus dem konusförmigen Loch des Hülsenkörpers 2. Da außerdem die konusförmige Hülse 17 in Axialrichtung relativ zum Schaftbereich 11 leicht bewegt werden kann durch eine Schmierung, kann der Teilhalter 9 leicht aus der Haupthülse 1 entnommen werden.
In der ersten, zweiten und dritten Ausführungsform weist die konusförmige Hülse 17 einen leichten Konus von 1/10 auf. So kann eine hohe Kupplungskraft erreicht werden. D.h., die Kupplungskraft kann erhöht werden durch Verringerung des Konuswinkels. Es ist bevorzugt, daß die Konushülse 17 einen Konuswinkel im Bereich von 4-12° aufweist.
Außerdem wird das elastische Material 17b, wie Gummi, in den Spalt 17a eingegeben, der sich über die gesamte Länge der konusförmigen Hülse 17 erstreckt. Dieses elastische Material 17b ergibt auch eine Dämpfungsfunktion, die Vibrationen des Werkzeughalters verhindert.
In dem Werkzeughalter der ersten Ausführungsform, ist der Teilhalter 9 mit der Haupthülse 1 durch Festziehen des Außengewindes 11a am hinteren Ende des Schaftbereichs 11 des Teilhalterkörpers 11 gekoppelt, der in das Innengewinde 7b des Hülsenkörpers 2 der Haupthülse 1 eingeschraubt ist. Entsprechend ist kein zusätzliches Teil erforderlich, um den Teilhalter 9 mit der Haupthülse 1 zu koppeln. Außerdem kontaktiert die äußere Oberfläche des Schaftbereichs 11 eng die Umfangsfläche der Bohrung 7 des Hülsenkörpers 2 in einer axialen Zwischenstellung des Schaftbereichs 11. Diese Ausbildung ist außerdem nützlich, um Vibrationen aufgrund Resonanz zu vermeiden.
Bei dem Werkzeughalter der zweiten Ausführungsform kann der Teilhalter leicht hergestellt werden. Bei dem Werkzeughalter der dritten Ausführungsform wird der Teilhalter 9 mit der Haupthülse 1 durch Verwendung eines Ziehstabs 31 gekoppelt, der eine große Länge aufweist. Entsprechend kann der Teilhalterziehbolzen der zweiten Ausführungsform weggelassen werden, um die Zahl von Teilen zu verringern.
Der Werkzeughalter der ersten Ausführungsform wurde wie folgt getestet: Er wurde an einer Welle eines Maschinenzentrums angesetzt mit einem Spindelmotor von 5,5 kw und einer Vierblatt zementierten Hartmetallendfräse mit einem Durchmesser von 16 mm, die an einem Teilhalter befestigt wurde. Ein trockenes Schneidfräsen von 200 m/min wurde für ein Werkstück aus S55C in einem Zustand durchgeführt, in dem die Welle mit 4000 Umdrehungen/min gedreht wurde. Es wurden keine Vibrationen festgestellt und die Bearbeitung wurde glatt durchgeführt. Außerdem wurden die Späne kontinuierlich erzeugt und wurden glatt abgegeben. Die Schärfe der zementierten Hartmetallendfräse war nach der Verwendung gut. Die zementierte Hartmetallendfräse hatte eine Standzeit von mehr als 3-5 mal der Standzeit oder der Lebensdauer in dem Fall, in dem ein konventioneller Werkzeughalter verwendet wurde.
Außerdem wurde unter Verwendung des oben genannten Werkzeughalters auch eine Bohrung durchgeführt. In diesem Fall war ein Bohrer mit einer Schneide am Werkzeughalter befestigt und die Bohrung wurde bei einem Werkstück aus SCM21 bei einer Geschwindigkeit von 160-500 m/min durchgeführt. Es wurde keine Schneidenbeschädigung beobachtet.
Die Werkzeughalter der zweiten und dritten Ausführungsform wurden in ähnlicher Weise getestet. Es wurden Resultate ähnlich dem Ergebnis der Verwendung der Werkzeughalter der ersten Ausführungsform erreicht. Die Resultate dieser Tests demonstrieren, daß die Drehgeschwindigkeit der Welle und die Bearbeitungsgeschwindigkeit durch Verwendung des Werkzeughalters nach der vorliegenden Erfindung erhöht werden können.
Die Konstruktion des Werkzeughalters gemäß der vorliegenden Erfindung kann modifiziert werden, um die Antriebskraft sicher von der Haupthülse zu dem Teilhalter zu übertragen. D.h., ein Paar von Antriebskeilen kann an der vorderen Endfläche der Haupthülse ausgebildet werden und ein Paar von Keilnuten, mit denen die Antriebskeile in Verbindung stehen, kann in dem Flanschbereich des Teilhalters ausgeformt sein.
In der oben beschriebenen Ausführungsform wird die Antriebskraft von der Spindel zur Haupthülse über die Antriebskeile übertragen. Es sind jedoch auch andere Mittel verwendbar, um die Antriebskraft zu übertragen.
Das Werkzeughaltemittel ist außerdem in dem Teilhafter nicht begrenzt auf eine konusförmige Hülse, und andere Haltemechanismen können verwendet werden.
Es sind auch andere Modifikationen und Variationen der vorliegenden Erfindung im Licht der oben genannten Lehre möglich. Innerhalb des Schutzumfangs der Ansprüche kann die vorliegende Erfindung anders als speziell dargestellt ausgeführt sein.
Bezugszeichenliste
1 Haupthülse
2 Hülsenkörper
3 Schaft
4 Flansch
4a Vertiefung
4b Keilnut
5 Sitz
6 Kegelbohrung
7 Bohrung
7a Gewindebohrung
7b Innengewinde
7c Tragteil
8 Ziehbolzen
8a Außengewinde
8b Flanschbereich
8c Ziehteil
8d Schneidflüssigkeitsdurchlaß
9 Teilhalter
10 Teilhalterkörper
11 Schaftteil
11a Außengewinde
11b Vertiefung
11c Haltevertiefung
12 Flanschbereich
12a Vertiefung
13 Nutbereich
14 Spitzteil
15 Klammer
16 elastisches Teil
16a Ring
16b Ring
17 Hülse
17a Schlitz
17b Material
18 Scheibe
19 Schnappring
20 Futterhaltebohrung
21 Bohrung
22 Bolzeneinführöffnung
23 Hülse
23a Innengewinde
23b Kegelbereich
23c Schlitz
23d Zufuhröffnung
24 Hülsenziehbolzen
24a Schaftbereich
24b Kopfbereich
24c Sechseckloch
24d Durchlaß
24e Außengewinde
25 Werkzeug
25a Schaftteil
26 Spindel
26a Bohrung
27 Ziehmittel
28 Stützbereich
28a Loch
29 Teilhalterziehbolzen
29a Schaftbereich
29b Kopfbereich
29c Loch
29d Durchlaß
30 Gewinde
31 Ziehstab
31a Außengewinde
31b Flanschbereich
32 Scheibe

Claims (7)

1. Werkzeughalter mit einer Haupthülse (1) mit einem konusförmigen Schaft (2) zum Einsetzen in eine konusförmige Bohrung einer Spindel eines Bearbeitungswerkzeugs, mit einem Flansch (4) am vorderen Ende des konusförmigen Schafts (3) mit einem Durchmesser, der größer als der des konusförmigen Schafts (3) ist, und mit einer konusförmigen Bohrung (6) am vorderen Ende der Haupthülse (1) mit einem Konuswinkel kleiner als der des konusförmigen Schafts (3), mit einem Teilhalter (9), der einen Teilhalterkörper (10) aufweist, der einen Schaftbereich (11) und einen Flanschbereich (12) am vorderen Ende des Schaftbereichs aufweist, mit einer konusförmigen Hülse (17), die elastisch in Radialrichtung deformierbar ist und auf die äußere Fläche des Schaftbereichs (11) des Teilhalterkörpers (10) in axial beweglicher Weise aufgesetzt ist und ein elastisches Teil (16) zwischen der konusförmigen Hülse (17) und dem Flanschbereich (12) des Teilhalterkörpers (10) angeordnet ist und mit einem Klemmittel zum Anziehen des Teilhalters gegen das hintere Ende der Haupthülse, so daß das hintere Ende des Flanschbereichs (12) des Teilhalterkörpers (10) die vordere Endfläche der Haupthülse (1) eng kontaktiert und die äußere Umfangsfläche der konusförmigen Hülse (17) die Umfangsfläche der konusförmigen Bohrung (6) der Haupthülse (1) eng kontaktiert, um den Teilhalter (9) mit der Haupthülse (1) lösbar zu koppeln.
2. Werkzeughalter nach Anspruch 1, bei dem der konusförmige Schaft (3) der Haupthülse (1) einen Konuswinkel von etwa 16° aufweist und die konusförmige Bohrung (6) der Haupthülse und die konusförmige Hülse (17) des Teilhalters (9) einen Konuswinkel von 4-12° aufweisen.
3. Werkzeughalter nach Anspruch 2, bei dem die konusförmige Bohrung (6) der Haupthülse (1) und die konusförmige Hülse (17) des Teilhalters (9) einen Konuswinkel von etwa 5° aufweisen.
4. Werkzeughalter nach Anspruch 1, bei dem die konusförmige Hülse (17) mit einem Schlitz (17a) über die gesamte Länge der konusförmigen Hülse (17) versehen ist und der Schlitz mit einem elastischen Material (17b), wie z. B. Gummi, ausgefüllt ist.
5. Werkzeughalter nach Anspruch 1, bei dem das Klemmittel enthält: ein Innengewinde (7a) in einem Bohrungsbereich der Haupthülse (1) und einem Außengewinde (11a) am rückwärtigen Ende des Schaftteils (17) des Teilhalters (9), bei dem das Außengewinde (11a) des Teilhalters (9) in das Innengewinde der Haupthülse (1) eingeschraubt und angezogen ist, so daß die äußere Umfangsfläche der konusförmigen Hülse (17) die Umfangsfläche der konusförmigen Bohrung (6) der Haupthülse (1) eng kontaktiert und die äußere Umfangsfläche des Schaftteils (11) die Umfangsfläche des Bohrungsbereichs in einem axialen Zwischenbereich des Schaftteils (11) eng kontaktiert.
6. Werkzeughalter nach Anspruch 1, bei dem das Klemmittel enthält: eine Ziehstange (31), die in ein Loch am vorderen Ende der Haupthülse (1) eintritt und einer Gewindebohrung (30) im rückwärtigen Endbereich des Schaftbereichs des Teilhalters (9), bei dem die Spitze der Ziehstange (31) in die Gewindebohrung (30) des Teilhalters eingeschraubt und befestigt ist, so daß die äußere Umfangsfläche der konusförmigen Hülse (17) des Teilhalters (9) die Umfangsfläche des konusförmigen Lochs (6) der Haupthülse (1) eng kontaktiert.
7. Werkzeughalter nach Anspruch 1, bei dem das Klemmittel enthält: einen Ziehbolzen (8), der einen Flanschbereich (8b) aufweist, der von der hinteren Endfläche der Haupthülse (1) getragen wird und einem Außengewinde, das an dem vorderen Ende des Ziehbolzens vorgesehen ist, und einer Gewindebohrung, die am rückwärtigen Endbereich des Schaftbereichs des Teilhalters (9) ausgebildet ist, wobei das Außengewinde des Ziehbolzens in die Gewindebohrung des Teilhalters eingeschraubt und befestigt ist, wobei die äußere Umfangsfläche der konusförmigen Hülse des Teilhalters die Umfangsfläche des konusförmigen Lochs der Haupthülse eng kontaktiert.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19752815A1 (de) * 1997-11-28 1999-06-02 Siegfried Geisel Zerspanungswerkzeug
DE19832792B4 (de) * 1997-07-29 2006-08-31 Mst Corp., Ikoma Werkzeughalter

Families Citing this family (52)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5873687A (en) * 1997-04-16 1999-02-23 Mori Seiki Co., Ltd. Tool unit with hydraulic feed passage
US5975816A (en) * 1997-07-09 1999-11-02 Cook; Harold D. Harmonic dampener for rotary tool holder
WO1999002297A1 (en) * 1997-07-09 1999-01-21 Cook Harold D Machine tool extension and method of forming the same
US6270086B1 (en) 1998-08-13 2001-08-07 Don R. Lloyd Collet actuator for tool holder
US5915896A (en) * 1998-09-14 1999-06-29 Sikorsky Aircraft Corp. Adjustable machine tool assembly
DE19910710A1 (de) * 1999-03-10 2000-09-21 Schunk Fritz Gmbh Spannfutter
EP1038619B1 (de) * 1999-03-19 2007-09-19 Nikken Kosakusho Works, Ltd. Werkzeughalter
JP3406860B2 (ja) * 1999-04-21 2003-05-19 株式会社ソディック 放電加工用パイプ電極ホルダ
US6234729B1 (en) 1999-04-28 2001-05-22 Harold D. Cook Shrink fit shoulder interface
US6161309A (en) * 1999-04-28 2000-12-19 Cook; Harold D. Heat shrink tool holder cooler
US6109842A (en) * 1999-08-03 2000-08-29 Cook; Harold D. Tool holder with harmonic dampening drive mechanism
US6517299B1 (en) * 2001-08-23 2003-02-11 Yuan-Ho Lin Cutter holder for cutting metal-working machine
ES2372478T3 (es) * 2001-09-11 2012-01-20 Rego-Fix Ag Dispositivo de fijación.
US6751293B1 (en) * 2001-10-05 2004-06-15 Varian Medical Systems, Inc. Rotary component support system
JP2003136354A (ja) * 2001-11-01 2003-05-14 Big Alpha Co Ltd 工具ホルダ
DE10206168A1 (de) * 2002-02-14 2003-08-21 Guehring Joerg Kupplung für mudular aufgebaute Werkzeughalterarme
JP3704320B2 (ja) * 2002-03-18 2005-10-12 株式会社日研工作所 工具ホルダ
US6683270B2 (en) * 2002-05-31 2004-01-27 Tian-Shosi Tsai Tool holder for an electric discharge machine
JP2004066443A (ja) * 2002-06-10 2004-03-04 Nikken Kosakusho Works Ltd 工具ホルダ
CZ298156B6 (cs) * 2002-07-29 2007-07-11 Chum Power Machinery Corp. Drzák rezného nástroje pro kovoobrábecí stroj
US6808340B2 (en) 2002-09-06 2004-10-26 Prototype Productions, Inc. Tool apparatus
JP2004243424A (ja) * 2003-02-12 2004-09-02 Osg Corp 切削工具
JP3899324B2 (ja) * 2003-02-24 2007-03-28 株式会社日研工作所 工具ホルダ
DE20319597U1 (de) * 2003-12-17 2004-03-18 Flam, Mirko Werkzeughalter-System
US7252467B2 (en) * 2004-02-14 2007-08-07 Arthur William Miller Spindle collet chuck
CH696901A5 (de) * 2004-05-18 2008-01-31 Rego Fix Ag Spannhülse.
US7160067B2 (en) * 2004-07-13 2007-01-09 Ford Motor Company Tool holder assembly
US7331585B2 (en) * 2004-12-22 2008-02-19 Lintech Machining adapter having a collet and positive axial stop
US20070098512A1 (en) * 2005-11-02 2007-05-03 Peter Chen Clamping device for a tool
US7186064B1 (en) 2005-12-14 2007-03-06 Kennametal Inc. Rotary tapered tool holder with adapter sleeve
US7278196B1 (en) * 2006-04-29 2007-10-09 Stojan Stojanovski Interlocking tool holder
US7549953B2 (en) * 2006-06-14 2009-06-23 American Torch Tip Quick change tool holder
US8118312B2 (en) * 2006-06-14 2012-02-21 American Torch Tip Co. Quick change centering tool holder
US7717771B1 (en) 2006-06-30 2010-05-18 Lyerly Dennis J Angle grinder and angle grinder spindle-collet adaptor
US20090155010A1 (en) * 2007-12-17 2009-06-18 Cook Harold D Tool holder dampening system
CN101310902B (zh) * 2007-05-24 2011-01-26 鸿准精密模具(昆山)有限公司 夹持装置及其使用方法
US8821084B2 (en) * 2007-06-21 2014-09-02 Primetool Mfg, Inc. Tool holding module
US20080314212A1 (en) * 2007-06-21 2008-12-25 Primetool Mfg, Inc. Tool holding module
IL191330A (en) * 2008-05-11 2014-11-30 Kennametal Inc Component grinding tool with alternating blade
DE102008060374A1 (de) * 2008-08-29 2010-03-04 Franz Haimer Maschinenbau Kg Dämpfungshülse
DE202009007821U1 (de) * 2009-06-03 2009-10-08 Klingelnberg Ag Zahnradmaschine mit Vibrationsdämpfung
TW201103689A (en) * 2009-07-24 2011-02-01 Dar Harnq Industry Co Ltd Miniaturized spindle unit capable of changing tools and main axle device
US8926238B1 (en) 2009-09-29 2015-01-06 The Boeing Company Cutting tool sleeve for tool holders
US8821082B1 (en) 2009-09-29 2014-09-02 The Boeing Company Stiffening sleeve for tool holders
IL203097A (en) * 2009-12-31 2013-03-24 Kennametal Inc Quick link for milling with interchangeable head
KR200449753Y1 (ko) * 2010-04-30 2010-08-06 이현주 가이드면을 구비하는 모듈러타입의 이면구속 열박음척
JP2016087708A (ja) * 2014-10-29 2016-05-23 独立行政法人国立高等専門学校機構 テーパコレット用インナースリーブ及び切削工具ホルダ
JP6370752B2 (ja) * 2015-08-20 2018-08-08 ファナック株式会社 加工機における主軸の放熱構造
US10086424B2 (en) 2015-10-07 2018-10-02 Admc Holding, Llc Helix tool locking system
IT201900001027A1 (it) 2019-01-23 2020-07-23 Saccardo Elettromeccanica S R L Un elettromandrino
US10710171B1 (en) * 2019-04-26 2020-07-14 Shin-Yain Industrial Co., Ltd. Cutter holder with retention knob
DE202019107127U1 (de) * 2019-12-19 2021-03-22 Ferrobotics Compliant Robot Technology Gmbh Wellenkupplung für Werkzeugmaschinen

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL250625A (de) * 1959-04-24
US3136561A (en) * 1963-04-23 1964-06-09 Pratt & Whitney Co Inc Collet for fluted shankless tool
CH484713A (de) * 1968-01-12 1970-01-31 Baechtold Fritz Fräsdorn
CH547144A (de) * 1971-01-27 1974-03-29 Mattes Lorenz Fa Spannzange.
DE3314591A1 (de) * 1983-04-22 1984-10-25 Montanwerke Walter GmbH, 7400 Tübingen Mehrteiliges spannsystem, insbesondere fuer rundlaufende werkzeuge
JPS59214531A (ja) * 1983-05-18 1984-12-04 N T Tool Kk 保持具
DE3504905A1 (de) * 1985-02-13 1986-08-14 J. Kühn GmbH & Co Präzisionswerkzeug KG, 4270 Dorsten Werkzeughalter o.dgl.
DE3607771C3 (de) * 1986-03-08 1996-09-26 Rolf Hermle Werkzeughalter mit Datenträger
FR2623430B1 (fr) * 1987-11-23 1990-03-02 Pfalzgraf Emile Dispositif de montage a queue conique, en particulier au cone 7/24, a application cone et face pour attachements, porte-outils et outils
DE3835879C1 (de) * 1988-10-21 1990-01-25 Krupp Widia Gmbh, 4300 Essen, De
DE3930154A1 (de) * 1989-09-09 1991-03-21 Gildemeister Max Mueller Gmbh Werkzeugspannkopf
US5265990A (en) * 1992-12-23 1993-11-30 Kurt Manufacturing Company, Inc. Short toolholder system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19832792B4 (de) * 1997-07-29 2006-08-31 Mst Corp., Ikoma Werkzeughalter
DE19752815A1 (de) * 1997-11-28 1999-06-02 Siegfried Geisel Zerspanungswerkzeug

Also Published As

Publication number Publication date
DE19540483B4 (de) 2005-04-07
FR2725926A1 (fr) 1996-04-26
US5593258A (en) 1997-01-14
TW281650B (de) 1996-07-21
JPH08118178A (ja) 1996-05-14
FR2725926B1 (fr) 1999-03-05
GB2294417A (en) 1996-05-01
GB9521269D0 (en) 1995-12-20
JP3180870B2 (ja) 2001-06-25
ITMI952188A0 (de) 1995-10-23
GB2294417B (en) 1998-01-07
IT1276987B1 (it) 1997-11-03
ITMI952188A1 (it) 1997-04-23

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