DE102008039197A1 - Chuck, particularly expansion chuck or shrink fit chuck, comprises base body, which has tool holder in alignment shank and interface shank on machine-side end - Google Patents

Abstract

The chuck (1) comprises a base body (2), which has a tool holder (4) in an alignment shank (3) and an interface shank (5) on the machine-side end, between which a grooved ring (6) with a grip groove (7) is formed on the outer periphery. An elongated arrester (10) is provided, which is supported to slide axially in the base body by a longitudinally adjustable link. A frame channel is provided, which extends and is inclined to a chuck axis (13) up to the elongated arrester between the tool holder and the grooved ring in the interface shank.

Description

Die Erfindung betrifft ein Spannfutter, insbesondere Dehnspannfutter, Schrumpffutter oder dergl., mit einem Grundkörper, der in einem Anschlußschaft eine Werkzeugaufnahme und am maschinenseitigen Ende einen Schnittstellenschaft aufweist, zwischen denen am Außenumfang ein Nutring mit einer Greifnut ausgebildet ist, und mit einem Längenanschlag, der mittels eines vom Außenumfang des Grundkörpers zugänglichen, in einem Körperkanal angeordneten Längenverstellgliedes im Grundkörper in axialer Richtung verstellbar gelagert ist.The Invention relates to a chuck, in particular expansion chuck, Shrink chuck or the like, with a base body, the in a connection shank a tool holder and on the machine side End has an interface shaft, between which on the outer circumference a groove ring is formed with a gripping groove, and with a length stop, the one by means of the outer circumference of the body accessible, arranged in a body passage Längenverstellgliedes in the main body in the axial Direction is adjustable.

Derartige Spannfutter sind aus dem Stand der Technik bekannt und beispielsweise in der DIN 69882-7 als ein Dehnspannfutter mit Hohlschaftkegel als Schnittstellenschaft beschrieben. Derartige Spannfutter werden insbesondere in Bearbeitungszentren eingesetzt, um bei der Bearbeitung von Werkstücken einen automatisierten Werkzeugwechsel zu ermöglichen, indem das über den Schnittstellenschaft mit der Maschinenspindel verbundene Spannfutter an dem Nutring durch einen Wechselautomaten ergriffen und von der Maschinenspindel getrennt wird, an die über die Normung der Schnittstelle in einfacher Weise ein anderes Spannfutter mit dem darin eingespannten Werkzeug befestigt werden kann.Such chucks are known from the prior art and, for example, in the DIN 69882-7 as an expansion chuck with hollow shaft taper as interface shaft described. Such chucks are used in particular in machining centers to allow for the machining of workpieces an automated tool change by the connected via the interface shaft with the machine spindle chuck is gripped on the U-ring by a change machine and separated from the machine spindle to which on the standardization of Interface in a simple way another chuck can be fixed with the tool clamped therein.

Zu beachten ist dabei, dass die Werkzeugspannung über den Rundlauf, die Spannkraft, das Schwingungsverhalten, die Biegesteifigkeit, die Dämpfungseigenschaft, den Spanfluss, die Wiederholbarkeit, die Schwungmasse, die Torsionsbelastung, die Unwucht und die Bedienerfreundlichkeit entscheidend die Bearbeitungsqualität sowie die Kosten und die Prozesssicherheit beeinflusst. Die Kosten werden dabei auch von den Schnitt- und Zerspanungsdaten beeinflusst.To It is important to note that the tool tension is above the Concentricity, the clamping force, the vibration behavior, the bending stiffness, the damping characteristic, the chip flow, the repeatability, the flywheel mass, the torsion load, the unbalance and the user-friendliness are decisive the machining quality as well as the costs and process reliability affected. The costs are also affected by the cutting and machining data affected.

Um das Spannfutter mit unterschiedlichen Werkzeugen möglichst universell einsetzten zu können, ist das in axiale Richtung verstellbare Längenverstellglied im Grundkörper des Spannfutters gelagert, dessen Stellung auf die unterschiedliche Eindringtiefe des Werkzeugs in den Anschlußschaft eingestellt werden kann. In einfachster Weise ist dabei das Längenverstellglied durch ein vom axial rückwärtigen Ende einführbares Werkzeug zu verstellen, was allerdings erfordert, dass das Spannfutter von der Maschinenspindel getrennt werden muss. Um dies zu vermeiden, ist es weiterhin bekannt, einen radialen Zugang zu dem Längenverstellglied zu schaffen, wozu in der eingangs genannten DIN eine Längenzugabe von 10 mm für den Anschlußschaft vorgesehen ist, die gebraucht wird, um einen entsprechenden Platz für die Radialverstellung zu schaffen.Around the chuck with different tools as possible To be able to use universally, that is in the axial direction adjustable length adjustment element in the base body stored the chuck, whose position on the different Penetration depth of the tool set in the connection shaft can be. The simplest way is the length adjustment by an insertable from the axially rear end Tool to adjust, which, however, requires that the chuck must be disconnected from the machine spindle. To avoid this, it is also known, a radial access to the Längenverstellglied to create what in the aforementioned DIN a length addition of 10 mm is provided for the connection shaft, which is needed to make an appropriate place for the Radial adjustment to create.

Diese Längenzugabe ist aber durchaus mit Nachteilen verbunden, da sich der Rundlauf verschlechtert und die Durchbiegung erhöht, was besonders für Schrupparbeiten nachteilig ist.These Length addition is certainly associated with disadvantages, as the concentricity deteriorates and the deflection increases, which is particularly disadvantageous for roughing work.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Spannfutter der eingangs genannten Art so auszubilden, dass die für die Radialverstellung des Längenverstellgliedes im Stand der Technik vorgegebene Längenzugabe entbehrlich wird.Of the Invention is therefore based on the object, a chuck of the type mentioned above in such a way that for the Radial adjustment of Längenverstellgliedes in the state of Technique given length addition is unnecessary.

Diese Aufgabe wir bei einem Spannfutter der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass der Körperkanal sich geneigt zu Futterachse zwischen der Werkzeugaufnahme und dem Nutring in den Schnittstellenschaft bis zum Längenanschlag erstreckt.These We task with a chuck of the type mentioned by solved that the body channel is inclined to feed axis between the tool holder and the U-ring in the interface shaft extends to the length stop.

Mit dieser Gestaltung ist der Vorteil verbunden, dass das durch den Schnittstellenschaft in entsprechender Wandstärke zur Verfügung gestellte Material genutzt wird, um den Körperkanal aufzunehmen, der bei beibehaltener seitlicher Zugänglichkeit sich nicht in einer radialen Schicht erstrecken muss, die als Längenzugabe an den Anschlussschaft aufgeschlagen werden muss. Das Material als Träger des Körperkanals wird damit im maschinenseitigen Ende des Grundkörpers, nämlich im Schnittstellenschaft bereitgestellt, dessen derartige Nutzung bisher im Stand der Technik unbekannt ist. Dabei ist zu beachten, dass die Erfindung bei Spannfuttern unterschiedlicher Ausführungsform beispielsweise als Dehnspannfutter, in der Gestaltung als Kraftschrumpffutter oder Warmschrumpffutter, als Zangenfutter oder Roll-Spannfutter nutzbar ist. Auch ist die Realisierung unterschiedlicher Aufnahmearten im Schnittstellenschaft möglich.With this design has the advantage that the through the Interface shank in corresponding wall thickness available material used to receive the body passage, the with maintained lateral accessibility not must extend in a radial layer, as a length addition must be opened at the connection shank. The material as Carrier of the body channel is thus in the machine-side end of the basic body, namely in the interface shaft provided, the use of which so far in the prior art is unknown. It should be noted that the invention of chucks different embodiment, for example as expansion chuck, in the design as a power shrinkage chuck or heat shrinkage chuck, as a forceps chuck or roll chuck is usable. Also is the Realization of different types of recording in the interface shaft possible.

Um eine große Führungslänge für den Körperkanal im Grundkörper zu erzielen, ist es möglich, dass die Mündung des Körperkanals axial vor dem Nutring in dem Anschlußschaft ausgebildet ist.Around a great guide length for To achieve the body passage in the body is it possible that the mouth of the body canal formed axially in front of the grooved ring in the connecting shaft is.

Bevorzugt im Rahmen der Erfindung ist allerdings, dass die Mündung des Körperkanals in der axial vorderen Wandung des Nutringes ausgebildet ist, da so der Winkel vergrößert werden kann, in dem der Körperkanal geneigt zur Futterachse verläuft, also der Körperkanal nicht zu nah an der Werkzeugaufnahme im Anschlußschaft vorbeigeführt werden muss und eine vergrößerte Wandstärke bereitgestellt werden kann.Prefers in the context of the invention, however, that the mouth the body channel in the axially front wall of the grooved ring is formed, since so the angle can be increased can, in which the body channel is inclined to the feed axis, so the body channel is not too close to the tool holder in the Anschlussschaft must be passed and a increased wall thickness can be provided can.

Als zweckmäßig hat sich dabei erwiesen, wenn der Neigungswinkel des Körperkanals zur Futterachse 20° bis 60°, vorzugsweise 35° bis 45° beträgt.When expedient has proven to be when the angle of inclination of the body channel to the forage axis 20 ° to 60 °, preferably 35 ° to 45 °.

Bei einem Spannfutter als Dehnspannfutter mit einem Steilkegel der Größe 40 als Schnittstellenschaft und eine für einen Spanndurchmesser von 20 mm geeigneten Werkzeugaufnahme ergibt sich dabei die Möglichkeit, dass die Auskraglänge vom werkzeugseitigen Ende des Schnittstellenschafts bis zum Ende des Anschlußschaftes ca. 53 mm beträgt, also eine Verkürzung der Auskraglänge gegenüber einer marktüblichen Ausführungsform um 17 mm vorliegt. Diese verkürzte Bauform bedeutet einen geringeren Materialeinsatz bei der Herstellung und weniger Gewicht, was den automatischen Werkzeugwechsel vereinfacht, und eine geringere Durchbiegung bei verbessertem Rundlauf sowie einen größeren Maschinenfreiraum. Im Ergebnis ist das Spannfutter massiv, kurz, steif, kompakt und schlank bei guten Dämpfungseigenschaften.In the case of a chuck as a stretch chuck with a size 40 steep taper as interface shank and one for a clamping diameter of 20 mm suitable tool holder results in the possibility that the projecting length of the tool-side end of the interface shaft to the end of the connecting shaft is about 53 mm, so there is a shortening of the overhang length compared to a commercially available embodiment by 17 mm. This shortened design means less material used in the production and less weight, which simplifies the automatic tool change, and a lower deflection with improved concentricity and a greater machine clearance. As a result, the chuck is solid, short, stiff, compact and slim with good damping properties.

Diese vorteilhaften Eigenschaften werden ergänzt, indem der Längenanschlag als Kühlmittelzuführrohr mit einer Kühlmittelleitung ausgebildet ist.These advantageous properties are complemented by the length stop as Kühlmittelzuführrohr with a coolant line is trained.

Im folgenden wird die Erfindung an einem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert; es zeigen;in the Next, the invention will be illustrated on a drawing Embodiment explained in more detail; show it;

1 einen Längsschnitt durch das erfindungsgemäße Spannfutter in der Ausführungsform als Dehnspannfutter, 1 a longitudinal section through the chuck according to the invention in the embodiment as expansion chuck,

2 einen Querschnitt durch das erfindungsgemäße Spannfutter, 2 a cross section through the chuck according to the invention,

3 den Schnitt III-III aus 2, und 3 the section III-III 2 , and

4 den Schnitt IV-IV aus 2. 4 the section IV-IV 2 ,

In der 1 ist ein Spannfutter 1 dargestellt, das einen Grundkörper 2 umfasst, der in einem Anschlußschaft 3 eine Werkzeugaufnahme 4 und am maschinenseitigen Ende einen Schnittstellenschaft 5 aufweist, zwischen denen am Außenumfang ein Nutring 6 mit einer Greifnut 7 ausgebildet ist. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Spannfutter 1 als Dehnspannfutter realisiert, bei dem in der Werkzeugaufnahme 4 des Anschlußschaftes 3 eine Dehnhülse 8 eingebracht ist, die durch Druckbeaufschlagung gegen den Schaft eines Werkzeuges gedrückt werden kann und dieses dadurch spannt. Der Schnittstellenschaft 5 ist als Steilkegel realisiert. Koaxial zur Längsachse des Grundkörpers 2 ist eine Öffnung 9 in diesen eingebracht, in der ein Längenanschlag 10 eingesetzt ist, der durch ein axial von hinten eingeführtes Werkzeug in axialer Richtung verstellt werden kann, wozu im rückwärtigen Ende des Längenanschlages 10 eine Aufnahme 11 ausgebildet ist. Die Zugänglichkeit ist allerdings nicht mehr gegeben, wenn das Spannfutter 1 mit dem Steilkegel an eine Maschinenspindel angeschlossen ist. Um gleichwohl eine axiale Verstellung des Längenanschlages 10 bewirken zu können, ist im Grundkörper 2 ein Körperkanal 12 ausgebildet, der sich geneigt zur Futterachse 13 vom Bereich zwischen der Werkzeugaufnahme 4 und dem Nutring 6 in den Schnittstellenschaft 5 bis zum Längenanschlag 10 erstreckt, so dass die Verstellung des Längenanschlages 10 durch einen Schneckenantrieb mit einer in den Körperkanal 12 eingesetzten Stellschraube als Längenverstellglied 14 erfolgen kann. Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel ist dabei die Mündung 15 des Körperkanals 12 in der axial vorderen Wand des Nutringes 6 ausgebildet und der Neigungswinkel des Körperkanals 12 zur Futterachse 13 beträgt ca. 45°.In the 1 is a chuck 1 represented, which is a basic body 2 that includes in a connecting shaft 3 a tool holder 4 and at the machine end an interface shaft 5 has, between which on the outer circumference a U-ring 6 with a gripping groove 7 is trained. In the embodiment shown, the chuck is 1 realized as expansion chuck, in which in the tool holder 4 of the connection shaft 3 an expansion sleeve 8th is introduced, which can be pressed by applying pressure against the shank of a tool and thereby biases. The interface shaft 5 is realized as a steep taper. Coaxial to the longitudinal axis of the body 2 is an opening 9 introduced into this, in which a length stop 10 is used, which can be adjusted by an axially introduced from the rear tool in the axial direction, including in the rear end of the length stop 10 a recording 11 is trained. However, accessibility is no longer given when the chuck 1 connected with the steep taper to a machine spindle. Nevertheless, an axial adjustment of the length stop 10 Being able to effect is in the body 2 a body canal 12 formed, which is inclined to the feed axis 13 from the area between the tool holder 4 and the grooved ring 6 in the interface shaft 5 to the length stop 10 extends, so that the adjustment of the length stop 10 by a worm drive with one in the body passage 12 used set screw as length adjustment 14 can be done. In the embodiment shown in the drawing is the mouth 15 of the body canal 12 in the axially front wall of the grooved ring 6 trained and the angle of inclination of the body channel 12 to the feed axis 13 is about 45 °.

Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Dehnspannfutter mit einem Steilkegel der Größe 40 versehen und geeignet für einen Spanndurchmesser von 20 mm, so dass die Auskraglänge vom werkzeugseitigen Ende des Schnittstellenschaftes 5 bis zum Ende des Anschlußschaftes 3 auf ca. 53 mm begrenzt werden kann.In the embodiment shown, the expansion chuck is provided with a steep taper of size 40 and suitable for a clamping diameter of 20 mm, so that the projecting length of the tool-side end of the interface shaft 5 until the end of the connection shaft 3 can be limited to about 53 mm.

11

Spannfutterchuck

22

Grundkörperbody

33

Anschlußschaftconnecting shaft

44

Werkzeugaufnahmetool holder

55

SchnittstellenschaftInterface shaft

66

NutringNutring

77

Greifnutgripping groove

88th

Dehnhülseexpansion sleeve

99

Öffnungopening

1010

Längenanschlaglength stop

1111

Aufnahmeadmission

1212

Körperkanalbody channel

1313

Futterachsechuck axis

1414

LängenverstellgliedLängenverstellglied

1515

Mündungmuzzle

1616

KühlmittelleitungCoolant line

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

• - DIN 69882-7 [0002] - DIN 69882-7 [0002]

Claims (6)

Spannfutter, insbesondere Dehnspannfutter, Schrumpffutter oder dergl., mit einem Grundkörper (2), der in einem Anschlußschaft (3) eine Werkzeugaufnahme (4) und am maschinenseitigen Ende einen Schnittstellenschaft (5) aufweist, zwischen denen am Außenumfang ein Nutring (6) mit einer Greifnut (7) ausgebildet ist, und mit einem Längenanschlag (10), der mittels eines vom Außenumfang des Grundkörpers (2) zugänglichen, in einem Körperkanal (12) angeordneten Längenverstellgliedes (14) im Grundkörper (2) in axialer Richtung verstellbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Körperkanal (12) sich geneigt zur Futterachse (13) zwischen der Werkzeugaufnahme (4) und dem Nutring (6) in den Schnittstellenschaft (5) bis zum Längenanschlag (10) erstreckt.Chucks, in particular expansion chucks, shrink chucks or the like, having a base body ( 2 ), which is in a connection shaft ( 3 ) a tool holder ( 4 ) and at the machine end an interface shaft ( 5 ), between which on the outer circumference a U-ring ( 6 ) with a gripping groove ( 7 ) is formed, and with a length stop ( 10 ), which by means of a from the outer periphery of the body ( 2 ), in a body passage ( 12 ) arranged length adjustment ( 14 ) in the main body ( 2 ) is mounted adjustably in the axial direction, characterized in that the body channel ( 12 ) inclined to the feed axis ( 13 ) between the tool holder ( 4 ) and the U-ring ( 6 ) in the interface shaft ( 5 ) to the length stop ( 10 ). Spannfutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mündung (15) des Körperkanals (12) axial vor dem Nutring (6) in dem Anschlußschaft (3) ausgebildet ist.Chuck according to claim 1, characterized in that the mouth ( 15 ) of the body canal ( 12 ) axially in front of the grooved ring ( 6 ) in the connection shaft ( 3 ) is trained. Spannfutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mündung (15) des Körperkanals (12) in der axial vorderen Wand des Nutringes (6) ausgebildet ist.Chuck according to claim 1, characterized in that the mouth ( 15 ) of the body canal ( 12 ) in the axially front wall of the grooved ring ( 6 ) is trained. Spannfutter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Neigungswinkel des Körperkanals (12) zur Futterachse (13) 20° bis 60°, vorzugsweise 35° bis 45° beträgt.Chuck according to one of claims 1 to 3, characterized in that the angle of inclination of the body channel ( 12 ) to the feed axis ( 13 ) Is 20 ° to 60 °, preferably 35 ° to 45 °. Spannfutter als Dehnspannfutter mit einem Steilkegel der Größe 40 als Schnittstellenschaft (5) und einer für einen Spanndurchmesser von 20 mm geeigneten Werkzeugaufnahme (4), nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Auskraglänge vom werkzeugseitigen Ende des Schnittstellenschaftes (5) bis zum Ende des Anschlußschaftes (3) 53 mm +/– 5 mm beträgt.Chuck as a stretch chuck with a steep taper of size 40 as interface shank ( 5 ) and a tool holder suitable for a clamping diameter of 20 mm ( 4 ), according to one of claims 1 to 4, characterized in that the projecting length of the tool-side end of the interface shaft ( 5 ) to the end of the connecting shaft ( 3 ) Is 53 mm +/- 5 mm. Spannfutter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Längenanschlag (10) als Kühlmittelzuführrohr (16) mit einer Kühlmittelleitung (16) ausgebildet ist.Chuck according to one of claims 1 to 5, characterized in that the length stop ( 10 ) as Kühlmittelzuführrohr ( 16 ) with a coolant line ( 16 ) is trained.