DE1552471C - Werkzeug oder Werkstuckhalter fur spannabhebende Werkzeugmaschinen - Google Patents

Description

1 2

Die Erfindung bezieht sich auf Werkzeug- oder Teile vorzusehen ist, sondern daß ein einstückiges Werkstückhalter für spanabhebende Werkzeugma- Teil durch eine dünne Isolierschicht zu einem Isolier-. schinen mit einer Isolierung, die das Entstehen von teil gemacht wird. Die Erfindung ist also gekennthermoelektrischen Strömen an der Schnittstelle ver- zeichnet durch einen Werkzeug- oder Werkstückhindert. 5 halter, der in wenigstens zwei Bestandteile unterteilt

Es ist bekannt, daß bei spanabhebender Bearbei- ist, die durch eine dünne isolierende Klebeschicht

tung an der Schnittstelle zwischen Werkstück und miteinander verbunden sind.

Werkzeug eine thermoelektrische Spannung entsteht, Eine vorteilhafte Ausgestaltung ist es hierbei, an

die die Standzeit des Werkzeuges nachteilig beein- einem der Bestandteile Bunde vorzusehen, auf die die

flußt. ίο Klebesicht aufzutragen ist.

Es ist weiter bekannt, daß dieser Nachteil dadurch Die vorstehend umrissene Lösung führt zunächst

beseitigt werden kann, daß die Bahn des auf Grund wegen der geschützten Unterbringung der Isolier-

der erwähnten Spannung fließendes Stromes unter- schicht im Inneren des Halters dazu, daß die Stand-

brochen wird, und zwar durch isolierte Einspannung zeit des Teils in keiner Weise beeinträchtigt ist.

von Werkzeug oder Werkstück. 15 Weiterhin kann wegen der geschützten Unterbringung

Einer der bekannten Vorschläge läuft daraus hin- der Isolierschicht diese jetzt sehr dünn ausgeführt

aus, den Schneidstahl zumindest an der Einspann- werden, was zu einer besonders steifen Einspannung

stelle mit einem isolierenden Überzug zu versehen. führt. Schließlich können bei der Herstellung des

Nachteilig ist bei einer solchen Lösung, daß die Halters die zu verbindenden Bestandteile entspre-

Isolationsschicht bei jedem Ein- und Ausspannen 20 chend vorbereitet werden, z. B. chemisch gereinigt

des Teils einem Verschleiß unterworfen ist, was oder durch Sandstrahlen behandelt werden und es

insbesondere bei rauhen Werkstattbedingungen die kann die Klebeverbindung im Ofen ausgehärtet

Standzeit des Teils wesentlich verkürzen kann. Hinzu werden, was alles zu einer besonders festen Verbin-

kommt, daß die Isolierschicht der gesamten Ein- dung führt.

Spannkraft ausgesetzt ist und — insbesondere, wenn 25 Nachstehend wird die Erfindung an Hand der in

wegen der kleinen Berührungsfläche hohe Flächen- den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele

Pressungen auftreten — leicht zerstört werden kann. weiter erläutert. Es zeigt

Schließlich wird in vielen Fällen das Futter mit dem F i g. 1 eine Vorrichtung zum Einspannen eines

eingespannten Teil wegen der Isolationsschicht eine Drehmeißels in eine Drehbank,

schlechtere Reibungspaarung bilden, wodurch der 30 F i g. 2 eine Gesamtansicht einer Drehbank Vorder-

Einpanndruck weiter erhöht werden muß. ansieht),

Die vorgenannten Umstände ziehen noch einen F i g. 3 eine Einrichtung zum Einspannen eines weiteren Nachteil nach sich. Um den schädlichen Werkzeuges mit einem Kegelschaft,
Einflüssen wenigstens eine gewisse Zeit standzu- F i g. 4 eine Einrichtung zum Einspannen eines halten, muß die Isolierschicht eine bestimmte Min- 35 Werkzeuges in eine Bohrmaschine,
destdicke aufweisen. Dadurch wird aber die Starrheit F i g. 5 eine Einrichtung zum Einspannen eines der Einspannung, d.h. des Systems Werkzeugma- Fräsers in eine Waagerechtfräsmaschine,
schine—Werkzeug—Werkstück verschlechtert. Dies Fig. 6 eine Spindel einer Einrichtung zum Einkann zu Schwierigkeiten im Betrieb und zur Verringe- spannen eines Werkstückes in eine Drehbank,
rung der Arbeitsqualität führen. 40 F i g. 7 eine Pinole der Einrichtung zum Ein-

Der letztgenannte Nachteil gilt auch, wenn das spannen eines Werkstückes in eine Drehbank und
Isolierproblem mit bei der Einspannung verwendeten F i g. 8 eine Einrichtung zum Einspannen eines besonderen isolierenden Zwischenteilen gelöst werden Werkstückes in eine Senkrechträummaschine,
soll. Hinzu kommt in diesem Falle, daß die Verwen- Eine Einrichtung zum Einspannen eines Werkdung von isolierenden Zwischenstücken die Arbeit 45 zeuges, nämlich eines Drehmeißels, in einer Drehbank bedeutend erschwert, da viel Zeit für den Einbau ist ein Stahlhalter, dessen Gehäuse 1 (Fig. 1) mehrbeim Einspannen eines Werkzeuges erforderlich ist. teilig ausgebildet ist. Aus diesem Grunde sind im

Die vorstehend aufgezählten Nachteile gelten auch Mittelteil des Gehäuses 1 oben und unten zwei kege-

für die bekannten Reduziereinsätze, deren Mantel- lige Bohrungen vorgesehen. In diese Bohrungen sind

fläche — wenn auch nicht zum Zwecke der Isolie- 50 Hülsen 2 und 3 eingeklebt, deren Außenflächen

rung — mit einer Kunststoffauflage versehen ist. In ebenfalls konisch mit Kegelwinkeln ausgebildet sind,

verstärktem Maße gelten schließlich die Nachteile die dem Kegelwinkel der oberen bzw. der unteren

noch für die ebenfalls bekannten Reduzierhülsen, die kegeligen Bohrung im Gehäuse 1 entsprechen. Im

vollständig aus Kunststoff hergestellt sind. In allen Gehäuse 1 sind Aussparungen zum Einsetzen der

Fällen ergibt sich eine unbefriedigende Starrheit der 55 prehmeißel 4 und Gewindebohrungen vorgesehen, in

Einspannung und eine nur kurze Lebensdauer der die Schrauben 5 zum Einspannen der Werkzeuge

entsprechenden Teile. eingedreht werden. Unten an dem Gehäuse 1 ist eine

Aufgabe der Erfindung ist, unter Vermeidung der Auflageplatte 6 angeklebt. In dieser Platte sind Bohvorgenannten Nachteile eine dauerhafte, feste und rungen vorgesehen, in die ein Haltestift zum Feststeife Einspannung von Werkzeugen oder Werk- 60 halten des Gehäuses 1 in der Arbeitsstellung im stücken in spanabhebenden Werkzeugmaschinen zu Oberteil 7 des Supports 8 eingeführt wird (F i g. 2).
schaffen. Dabei soll auch die Isolierung nicht auf Die Klebstoffschicht α, durch die das Gehäuse 1 jedem der Werkzeuge angebracht werden müssen; sie mit den Hülsen 2 und 3 sowie mit der Auflageplatte 6 soll den Arbeitsbetrieb nicht komplizieren und billig verklebt ist, dient als eine Isolationsschicht, die den in der Herstellung sein. 65 Stromdurchgang durch das System Werkzeugma-

Dabci liegt der Erfindung als Ausgangspunkt zu- schine—Werkzeug—Werkstück—Werkzeugmaschine

gründe, daß die Isolierschicht nicht zwischen den zu verhindert. Auf diese Weise ist das Gehäuse 1 der

isolierenden Teilen, also auf der Oberfläche eines der Einrichtung zusammen mit dem in ihm einge-

i 5t>2 4/ i

3 4

spannten Werkzeug 4 von der Werkzeugmaschine Die Innenfläche des Einsatzes 12 besitzt erforderelektrisch isoliert, obgleich die Hülsen 2 und 3 sowie liehe genormte Form und Abmessungen,
die Auflageplatte 6 in einem elektrischen Kontakt Die zu verklebende Fläche in der Spindel 11 ist mit den Teilen des Supports 8 der Werkzeugmaschine kegelig ausgebildet. Die zu verklebende Fläche des stehen. 5 Einsatzes 12 besteht aus drei kegeligen Bunden mit

In den Zeichnungen ist die Klebstoffschichta als der gleichen Kegelneigung, wie die zu verklebende

eine dicke Linie angegeben. Fläche in der Spindel 11.

Der zum Verkleben von Teilen des zusammenge- Zwischen den zu verklebenden Flächen sind im setzten Bauteils der Einrichtung verwendete Klebstoff Einsatz 12 Bohrungen b zur Erleichterung des Ausmuß gute dielektrische Eigenschaften haben, wo- io tritts von Lösungsmittcldämpfen aus der erhärtenden durch eine zuverlässige elektrische Isolation zwischen Klebfuge vorgesehen.

dem Gehäuse 1 und den Hülsen 2 und 3 sowie der Da die Klebstoffschicht «'auch in der gegebenen Auflageplatte 6 gewährleistet wird. Der Klebstoff soll Einrichtung als Isolationsschicht dient, ist der Einnach Möglichkeit hart sein, wodurch eine hohe Starr- satz 12. mit dem in ihm eingespannten Werkzeug heit der Einrichtung sichergestellt wird. Zugleich 15 gegenüber der Werkzeugmaschine elektrisch isoliert, darf er nicht spröde sein, damit die Einrichtung hohe Die erfindungsgemäße Einrichtung stellt ein wirk-Vibrationsfestigkeit aufweist. Außerdem soll der sames und dazu ein wirtschaftliches Mitte! zur UnterKlebstoff eine hohe Feuchtigkeits-, Laugen- und Öl- brechung der Strombahn der thermoelektromobeständigkeit sowie große Lebensdauer besitzen. torischen Kraft in einer Bohrmaschine dar.

Beim Festlegen der optimalen Dicke der Klebstoff- 20 Eine Einrichtung zum Einspannen eines Fräsers schicht α muß berücksichtigt werden, daß bei einer 26 in eine, Waagerechtfräsmaschine enthält eine Vergrößerung der Schichtdicke der . Widerstand mehrteilige Reduzierhülse, die aus dem Gehäuse 13 während des Stromdurchgangs zwischen den ver- und einem Einsatz 14 zusammengeklebt ist, eine klebten Teilen des zusammengesetzten Bauteils der Auflagehülse, die aus einem Außenring 15 und Einrichtung sich erhöht, bei einer Verminderung der 25 Naben 16 und 17 zusammengeklebt ist, und eine Schichtdicke jedoch die Starrheit der Einrichtung Scheibe, die aus den Ringen 18 und 19 zusammenerhöht wird. geklebt ist (F i g. 5).

Die Praxis des Verklebens der zusammenge- Die Außenfläche des Gehäuses 13 besitzt eine gesetzten Bauteile von Einrichtungen zum Einspannen normte Form und Abmessungen, die der Form und von Werkzeugen- oder Werkstücken in spanabheben- 30 den Abmessungen des Kegelsitzes in einer Spindel 2 den Werkzeugmaschinen hat gezeigt, daß bei Ver- der Fräsmaschine entsprechen. Die Innenfläche des wendung von nitrylkautschukhaltigen Elastomeren Einsatzes 14 besitzt eine genormte Form und den sowie von Phenolkautschuk- oder Phenolpolyvinyl- Abmessungen des Endes eines Domes 21 entspreacetal-Klebstoffen zu diesem Zweck die optimale chen, der im Einsatz 14 mit Hilfe einer Spann-Dicke der Klebstaffschicht α zwischen 0,02 und 35 schraube 22 und einer Mutter 23 befestigt wird. Die 0,08 mm schwankt. zu verklebenden Flächen des Gehäuses 13 und des

Die Einrichtung zum Einspannen von Werkzeugen Einsatzes 14 sind ähnlich den zu verklebenden Flä-

mit einem Kegelschaft stellt eine Reduzierhülse einer chen der Spindel 11 (F i g. 4) der Bohrmaschine und

herkömmlichen Art mit Morsekegeln dar, die aus des Einsatzes ausgeführt.

zwei Teilen zusammengesetzt ist, nämlich einem Ge- 40 Die Abmessungen der Außenfläche des Außen-

häuse 9 und einem Einsatz 10 (Fig. 3). Die Außen- rings 15 der Auflagehülse entsprechen den Abmes-

fläche des Gehäuses 9 und die Innenfläche des sungen einer Einlage 24 einer Stützlasche 25. Im

Einsatzes 10 ,besitzen Form und Abmessungen ge- Außenring 15 sind auf beiden Seiten gleiche kegelige

normter Reduzierhülsen mit Morsekegeln der ent- Bohrungen vorgesehen. In diese Bohrungen sind die

sprechenden Nummer. Die Innenfläche des Ge- 45 Naben 16 und 17 eingeklebt, deren Außenflächen

häuses 9 ist konisch. Am Außenteil des Einsatzes 10 Kegelwinkel besitzen, die den Kegelwinkeln der Boh-

sind zwei konische Bunde mit der gleichen Kegel- rungen im Außenring 15 entsprechen. Die Abmes-

neigung wie die der Innenfläche des Gehäuses 9 sungen der Bohrungen in den Naben entsprechen den

versehen. Die Oberflächen dieser Bunde des Einsatzes Abmessungen des Dorns 21.

10 sind mit der Innenfläche des Gehäuses 9 verklebt. 50 Die zu verklebenden Flächen der Ringe 18 und 19

Im Einsatz 10 ist zwischen den beiden verklebten sind kegelig und besitzen den gleichen Kegehvinkel.

Bunden eine Bohrung b zur Erleichterung eines Aus- Außendurchmesser und Form des Ringes 18 werden

tritts von Lösungsmitteldämpfen aus der erhärtenden entsprechend den Abmessungen und der Form des

Klebfuge vorgesehen. Die Klebstoffschicht a, mit der Endes der Spindel 20, und der Durchmesser der

die Teile der beschriebenen Einrichtung verklebt 55 Bohrung im Ring 19 entsprechend dem Durchmesser

sind, dient als Isolationsschicht. Auf diese Weise ist der Spannschraube 22 gewählt.

der Einsatz 10 zusammen mit dem in ihm einge- Die Klcbstol'fschicht α dient in allen drei Teilen der

spannten Werkzeug (in Fig. 3 nicht gezeigt) von der Einrichtung als Isolationsschicht. Daher ist der Dorn

Werkzeugmaschine, in der das Gehäuse 9 der Ein- 21 zusammen mit dem darauf gespannten Fräser 26

richtung befestigt wird, elektrisch isoliert. 60 von der Werkzeugmaschine elektrisch isoliert.

Diese Einrichtung kann zum Einspannen ver- Die Isolationsschicht, die den Stromdurchgang

schiedenartiger Werkzeuge mit Kegelschaft in Werk- durch das System Werkzeugmaschine—Werkzeug—

zcuginaschinen unterschiedlicher Arten verwendet Werkstück—Werkzeugmaschine verhindert. kann

werden. auch in einer zum Einspannen eines Werkstückes in

Die Einrichtung zum Einspannen von Werkzeugen 65 der Werkzeugmaschine bestimmten Einrichtung vor-

in einer Bohrmaschine stellt eine Spindel 11 der gesehen werden.

Bohrmaschine mit einem in sie eingeklebten Einsatz Die Einrichtung zum Einspannen eines Werk-

12 (Fig. 4) dar. Stückes in einer Drehbank enthält eine Spindel 27 mit

beiderseits in sie eingeklebten Einsätzen 28 und 29 und eine Pinole 30 mit einem in sie eingeklebten Einsatz 31 (Fig. 6 und 7).

Das vordere Ende des Einsatzes 28 besitzt eine genormte Form und genormte Abmessungen, so daß herkömmliche Vorrichtungen zum Einspannen eines Werkstückes in die Werkzeugmaschine, wie Drehfutter, Mitnehmerscheibe, Zentrierspitze befestigt werden können. Die zylindrischen Innenbohrungen in den Einsätzen 28 und 29 der Spindel 27 besitzen genormte Abmessungen. Die Innenbohrung im Einsatz 31 der Pinole 30 besitzt gleichfalls genormte Formen und Abmessungen.

Alle zu verklebenden Flächen in der Spindel 27, in der Pinole 30 und an den Einsätzen 28, 29 und 31 sind ähnlich den zu verklebenden Flächen der Einrichtung zum Einspannen eines Werkzeuges in der in F i g. 4 dargestellten Bohrmaschine ausgebildet. Die Klebstoffschicht a, die die Einzelteile der Einrichtungsbauteile miteinander verklebt, dient auch hier als Isolationsschicht. Auf diese Weise ist ein in der Drehbank im Drehfutter oder zwischen Zentrierspitzen eingespannte Werkstücke gegenüber der Werkzeugmaschine elektrisch isoliert. Der Einsatz 29 erfüllt seine Aufgabe als Einrichtung zur Unterbrechung der Strombahn der thermoelektromotorischen Kraft, die beim Spanabheben entsteht, nur bei der Bearbeitung von Stabmaterial, das durch die Spindel 27 durchgeführt wird.

Die Einrichtung zum Einspannen eines Werkstückes in einer Senkrechträummaschine hat die Gestalt einer kugelförmigen Abstützung in der an eine Auflaizehülse 32 eine Profilscheibe 33 angeklebt ist (Fig. 8).

Das Werkstück 34 wird an die Auflagefläche 33 mittels der von einer Räumnadel 35 erzeugten Kraft angedrückt, wobei sich die Räumnadel in einer durch den Pfeil c angegebenen Richtung bewegt.

Dank den Isolationseigenschaften der Klebstoffschicht α ist die Scheibe 33 zusammen mit dem auf ihr liegenden Werkstück 34, durch das die Räumnadel gezogen wird, gegenüber der Hülse 32 und somit auch gegenüber der Werkzeugmaschine elektrisch isoliert.

In einer ähnlichen Weise können Werkzeuge oder Werkstücke einer beliebigen spanabhebenden Werkzeugmaschine bei verschiedenen Arten der spanabhebenden Bearbeitung mit stromleitenden Werkzeuge isoliert werden.

Die versuchsmäßige Überprüfung der erfindungsgemäßen Einrichtungen zum Einspannen von Werkzeugen oder Werkstücken in spanabhebenden Werkzeugmaschinen hat gezeigt, daß sowohl bei Verwendung von Hartmetallwerkzeugen, als auch von Werkzeugen aus verschiedenen Schnellstählen sich die Standzeit der Werkzeuge wesentlich erhöht sowie eine verbesserte Oberflächengüte erzielt wird. Dabei wird die Standzeit der Werkzeuge um so mehr erhöht und die Oberflächengüte um so mehr verbessert, je schwerer die spanabhebende Bearbeitung des betreffenden Materials ist.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Werkzeug- oder Werkstückhalter für spanabhebende Werkzeugmaschinen mit einer Isolierung, die das Entstehen von thermoelektrischen Strömen an der Schnittstelle verhindert, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter in wenigstens zwei Bestandteile unterteilt ist, die durch eine dünne isolierende Klebeschicht (a) miteinander verbunden sind.

2. Werkzeug- oder Werkstückhalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an einem der Bestandteile Bunde vorgesehen sind, auf die die Klebeschicht (a) aufgetragen ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen