DE2405506A1

DE2405506A1 - Zerlegbare werkzeugeinheit, insbesondere fuer werkzeuge mit zylindrischem schaft

Info

Publication number: DE2405506A1
Application number: DE19742405506
Authority: DE
Inventors: Nikolay Vassilev Baliev; Konstantin Kirilov D Tchobanov; Alexander Jordanov D Zarvenkov; Simeon Dontchev Dipl In Zonkov
Original assignee: DSO ZMM
Current assignee: DSO ZMM
Priority date: 1973-02-09
Filing date: 1974-02-05
Publication date: 1974-08-15
Also published as: BG18462A1; CS197392B1; FR2217110B1; FR2217110A1; GB1450983A; DD111554A5; US3989260A

Description

Zerlegbare Werkzeugeinheit, insbesondere für Werkzeuge mit zylindrischem Schaft (Priorität: 9. Februar 1973, Bulgarien, Nr. 22683)

Die vorliegende Erfindung betrifft eine zerlegbare Werkzeugeinheit, insbesondere für Werkzeuge mit zylindrischem Schaft, die vorzugsweise in Werkzeugmaschinen für spanende Bearbeitung verwendet werden.

Es sind verschiedene zerlegbare Werkzeugeinheiten für Werkzeuge mit zylindrischem Schaft bekannt, die in drei Typen aufgeteilt werden können.

Beim ersten Typ erfolgt die Halterung des zylindrischen Schaftes des Werkzeugs in der entsprechenden öffnung des Werkzeughalters, während zur Befestigung radiale Schrauben verwendet werden, die in den umgebenden Teil des Halters eingeschraubt sind und im abgeschrägten Teil des zylindrischen Werkzeugschafts wirken. Ein Nachteil dieser zerlegbaren Werkzeugeinheit ist die geringe Stabilität infolge der Befestigung mit radialen Schrauben längs eines engen Streifens des Werkzeugschafts. Außerdem werden in dieser Werkzeugeinheit infolge der Übertragung des Drehmoments Keilkräfte erzeugt, die beim Zerlegen der Einheit das Abschrauben der radialen Schrauben außerordentlich erschweren.

4098-33/0345

Bei dem zweiten Typ erfolgt die Halterung des zylindrischen Werkzeugschafts mittels eines, auf ihm montierten Federkeils in der entsprechenden", __ mit einer Keilnut versehenen öffnung im Werkzeughalter. Die. Befestigung erfolgt mittels radialer Schrauben, die in den umgebenden Teil des Werkzeughalters geschraubt sind und in dem abgeschrägten Teil des Werkzeugschafts wirken, während die Übertragung des Drehmoments durch die Federkeilverbindung erfolgt. Die Werkzeugeinheit wird in Axialrichtung mittels einer Mutter reguliert, die in das vordere Ende des Werkzeugschafts eingeschraubt ist und an der frontalen Stirn des Werkzeughalters anliegt. D₁Ie Nachteile dieses Typs zerlegbarer Werkzeugeinheiten bestehenin der verhältnismäßig hohen Anzahl von Einzelteilen, die die Konstruktion komplizieren, und in der geringen Stabilität der Verbindung.

Bei dem dritten Typ zerlegbarer Werkzeugeinheiten erfolgt die Halterung des zylindrischen Werkzeugschafts in der entsprechende¹" Öffnung des Halters, während die Übertragung des Drehmoments durch eine Federkeilverbindung zwischen den beiden Elementen erfolgt. Das Festziehen erfolgt in der Achse der Werkzeugeinheit durch Einschrauben einer Zugschraube in den Werkzeugschaft, wobei gleichzeitig eine elastische Verformung eines Federelements stattfindet, das zwischen der Stirn der Zugschraube und einem in die Öffnung des Halters eingelegten Begrenzungsanschlag wirkt; alle aufgezählte! Elemente, die zum Festziehen erforderlich sind, sind in dieser Öffnung des Halters montiert. Auf diese Weise wird eine vorgespannte Verbindung zwischen Halter und Werkzeug erzielt, die eine größere Stabilität gegenüber den erstgenannten beiden Typen von Werkzeugeinheiten gewährleistet. Die axiale Regulierung erfolgt in diesem Fall auf die gleiche Weise wie beim zweiten Werkzeugeinheiisbyp. Ein Nachteil des dritten zerlegbaren Werkzeugeinheitstyps ist die verhältnismäßig große Anzahl von Einzelteilen, die die Konstruktion kompliziert und ihre Brauchbarkeit herabsetzt.

409833/0345

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die aufgezählten . Nachteile der bekannten Konstruktionen zu vermeiden und eine zerlegbare Werkzeugeinheit zu schaffen, die eine möglichst geringe Anzahl von Einzelteilen enthält, eine sichere-Befestigung im Werkzeughalter ermöglicht, und einfach bearbeitet werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Werkzeughalter zwei zylindrische stufenartige Öffnungen mit verschiedenen Durchmessern aufweist, die durch eine Ringnut getrennt sind, die mit einer Öffnung durch den Körper des Werkzeughalters verbunden ist, während der zylindrische ■Werkzeugschaft entsprechend mit zwei zylindrischen stufenartigen Oberflächen mit verschiedenen Durchmessern und zwei kegelförmigen Oberflächen ausgebildet ist, von denen die eine am Ende des Schafts angeordnet, und die andere die beiden zylindrischen stufenartigen Oberflächen verbindet, wobei die Durchmesser der beiden stufenartigen öffnungen im Werkzeughalter kleiner sind als die Durchmesser der beiden zylindrischen stufenartigen Oberflächen des zylindrischen Schafts des Werkzeugs.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen zerlegbaren Werkzeugeinheit lie£pi darin, daß die Notwendigkeit von Befestigungselementen entfällt und die Basisflächen des Werkzeughalters und des Werkzeugschafts technologiegerecht sind und mit genügend hoher Genauigkeit bearbeitet werden können, die die Präzision der Werkzeugeinheit als ganzes gewährleistet.

Ein weiterer Vorteil der zerlegbaren Werkzeugeinheit ist die Möglichkeit durch hydraulisches Schließen des Werkzeughalters eine Verbindung mit solcher Verspannung zu erzielen, die in ihrer Stabilität gleichwertig einer monolithischen Werkzeugeinheit ist, jedoch den Vorteil der Zerlegbarkeit aufweist.

A0 9833/0345

Anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels

wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine zerlegbare Werkzeugeinheit in zusammengefügtem

Zustand; Fig. 2 die Ausgangsstellung beim Zusammenfügen des Werkzeugs

mit dem Werkzeughalter; und Fig. 3 eine zerlegbare Werkzeugeinheit mit Dichtungsringen.

Der Werkzeughalter 1 weist eine zentrale Öffnung 13 und zwei zylindrische stufenartige Oberflächen 5 und 6 auf, die durch eine Ringnut &) voneinander getrennt sind, die mit einer Öffnung 3 im Körper des Werkzeughalters verbunden ist. Er umfasst zwei zylindrische stufenartige Oberflächen 7 und 8 des zylindrischen Werkzeugschafts 2, der in seinem vorderen Ende eine kegelförmige Oberfläche 9 aufweist und in der Mitte eine kegelförmige Oberfläche 10, die die beiden zylindrischen stufenartigen Oberflächen 7 und 8 miteinander verbindet.

In der zerlegbaren Werkzeugeinheit (Fig. 3) sind Dichtungsringe 11 und 12 vorgesehen, die in eine Nut 14 am Ende des zylindrischen Werkzeugschaftes 2 bzw. in eine Innennut 15 am Ende des Werkzeughalters eingelegt sind . Der Vorteil der Konstruktionsvariante nach Fig.3 liegt darin, daß das Maß A der zylindrischen Öffnung 6 im Werkzeughalter 1 und die Entfernung zwischen den kegelförmigen Oberflächen 9 und 10 des zylindrischen Werkzeugschafts 2 nicht mit hoher Genauigkeit ausgeführt zu werden brauchen, da es immer möglich ist, eine Kammer zwischen den Dichtungsringen 11 und 12 und den zylindrischen Oberflächen 6 und 7 zu schaffen. Die Durchmesser D^ und Dp der beiden zylindrischen stufenartigen Öffnungen 5 und 6 des Werkzeughalters 1 sind kleiner als die entsprechenden Durchmesser D¹. und D'p des zylindrischen '.Werkzeugschafts 2. Ihre Ausführung ähnelt den aus der Praxis bekannten lösbaren Verbindungen mit Übermaß durch hydraulisches Schließen. Der Unterschied der Durchmesser entspricht

y H 3 α ι υ 3 U j

dem gewünschten Verspannungsgrad zwischen dem Werkzeughalter 1 und dem zylindrischen Werkzeugschaft 2, der von der Bestimmung des Werkzeugs abhängig iat.

Der Werkzeughalter wird folgendermaßen mit dem Werkzeug zusam mengefügt! Der zylindrische Werkzeugschaft 2 wird in den Werkzeughalter 1 der Werkzeugeinheit eingeführt (Fig. 2). Durch die Öffnung 3 wird Flüssigkeit unter einem Druck P zugeführt. Dieser Druck wird über die Ringnut 4 im Raum zwischen der zylindrischen Öffnung 6, der zylindrischen Oberfläche 7 und den kegelförmigen Oberflächen 9 und 10 verteilt. Infolge des Drucks vergrößern die zylindrischen Öffnungen 5 und 6 ihre Durchmesser D^ und Dp soweit, daß die zylindrischen stufenartigen Oberflächen 7 und 8 mit den Durchmessern D' und D'₂ in den Werkzeughalter 1 eingeführt werden können, und zwar bei Anwendung einer minimalen Axialkraft. Die im Raum zwischen dem Boden der zylindrischen Öffnung 5 und der Stirn der zylindrischen Fläche 7 eingeschlossene. Luft wird beim Eindringen des zylindrischen Werkzeugschafts 2 in den Werkzeughalter 1 nicht verdichtet, da die zentrale Öffnung 13 eine Verbindung mit der Atmosphäre gewährleistet. Nach Einstellung des zylindrischen Werkzeugschafts 2 im Werkzeughalter 1 bis zum gewünschten Längsmaß wird der Druck abgebaut. Infolge der elastischen Verformungen umfaßt der Werkzeughalter 1 den Werkzeugschaft 2 mit einer solchen Kraft, die dem Übermaß zwischen ihren Durchmessern entspricht.

Die Werkzeugeinheit wird in umgekehrter Folge zerlegt. Durch die Öffnung 3 wird eine Flüssigkeit unter einem Druck P zugeführt, der sich in der Ringnut k verteilt und die zylindrischen Öff nungen 5 und 6 des Werkzeughalters 1 elastisch verformt.

Infolgedessen und infoge des Auftretens einer resultierenden Kraft als Ergebnis des Unterschieds zwischen den Durchmessern D⁸^ und D^s ₂ der zylindrischen Oberflächen 7 und 8 des Werkzeugsc!i£:^ss 2,dia in dor Richtung des Herausziehens wirkt, kann die

4Q9833/0345 "" ·/.

Werkzeugeinheit durch Anwendung einer minimalen zusätzlichen Kraft in der letzten Zerlegungestufe zerlegt werden.

Die erfindungsgemäße Werkzeugeinheit für Werkzeuge mit zylindrischem Schaft ist anwendbar in programmgesteuerten Werkzeugma schinen, in zentralen Bearbeitungsmaschinen, sowie in Universalwerkzeugmaschinen zur Metallbearbeitung. Besonders effektiv ist seine Anwendung bei Werkzeuge mit einer Schnittkante für Bohrwerke, wo die aufgezählten Vorteile der zerlegbaren Werkzeugeinheit von entscheidender Bedeutung für die Genauigkeit der Bearbeitung sind.

Patentansprüche

C9833/0345

Claims

PATENTANSPRÜCHE

( 1·) Zerlegbare Werkzeugeinheit, insbesondere für Werkzeuge mit zylindrischem Schaft, bestehend aus Werkzeughalter und Werkzeug mit zylindrischem Schaft, die hydraulisch geschlossen werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeughalter (1) zwei zylindrische stufenartige Öffnungen (5,6) mit unterschiedlichen Durchmessern (D₁ , Dp) aufweist, die durch eine Ringnut (4) voneinander getrennt sind, die ihrerseits mit einer Öffnung (3) durch den Körper des Werkzeughalters (1) verbunden ist, daß die beiden zylindrischen stufenartigen öffnungen (5, 6) mit der zylindrischen Öffnung (13) verbunden sind, und daß der zylindrische Werkzeugschaft entsprechend zwei zylindrische stufenartige Oberflächen (7, 8) mit verschiedenen Durchmessern (D₁ , Dp), und zwei kegelförmige Oberflächen (9, 10) aufweist, von denen die eine (9) am Ende liegt und die andere (10) die beiden zylindrischen stufenartigen Oberflächen (7, 8) des Werkzeugschafts (2) verbindet, wobei die Durchmesser(D₁ , Dp)der beiden zylindrischen stufenartigen öffnungen (5, 6) des Werkzeughalters (1) kleiner sind als die Durchmesser ( D' , D'p) der beiden zylindrischen stufenartigen Oberflächen (7, 8) des zylindrischen Werkzeugschafts (2).
2. Zerlegbare Werkzeugeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß in eine Nut (14) am Ende

AL '-Ja J 3 / 0 3 ü'6 ' "/*

des zylindrischen WerkzeugSchafts (2) ein erster Dichtungsring (11) eingelegt ist, während in eine innere Nut (15) ani Ende des Werkzeughalters (1) ein zweiter Dichtungsring (12) eingelegt ist.

409833/0345