DE2725655B2

DE2725655B2 - Futter für einen zylindrischen Schaft aufweisende Werkzeuge bzw. Werkzeugeinsätze

Info

Publication number: DE2725655B2
Application number: DE19772725655
Authority: DE
Inventors: Boerje Vaellingby Ramsbro (Schweden)
Original assignee: Individual
Current assignee: System 3R International AB
Priority date: 1977-06-06
Filing date: 1977-06-06
Publication date: 1979-07-26
Also published as: DE2725655A1; DE2725655C3

Description

Die Erfindung betrifft ein Futter für einen zylindrischen Schaft aufweisende Werkzeuge bzw. Werkzeugeinsätze mit einem eine zylindrische Aufnahme für den Schaft aufweisende Futterkörper und Referenzflächen ^A" an Futterkörper und Schaft zur Fixierung des Schaftes nach Höhe und Winkel im Futterkörper. Derartige Spannfutter werden an Werkzeugmaschinen, insbesondere Funkenerosionsmaschinen (FE-Maschinen) verwendet. ⁴^

Insbesondere bei FE-Maschinen bilden Herstellung und Befestigung der Elektroden ein meßtechnisches Problem, da bei der Formgebung durch Abtragen mittels Funkenerosion an dem Werkzeug gleichzeitig über der ganzen aktiven Elektrodenzone Material '" abgetragen wird und nicht wie bei der üblichen spanabhebenden Bearbeitung mehrere Arbeitsgänge mit zwischengeschalteten Kontrollvorgängen möglich sind, um die endgültigen Maße zu erzielen.

Das Resultat einer funkenerosiven Bearbeitung ist '' daher davon abhängig, daß vor Beginn der Arbeit eine einwandfreie Vermessung der Elektrode durchgeführt wird und die Lagefixierung an der Pinole mit höchster Genauigkeit erfolgt; so soll bei einem Elektrodenaustausch die Zentrumsabweichung 0,005 mm nicht über- ^b(> schreiten. Die Befestigung eines Zubehörs, insbesondere einer Elektrode muß sowohl in einem gewissen Verhältnis zur Vorschubrichtung der Pinole als auch winkelfixiert zu den Koordinaten des Maschinentisches sowie zum Werkstück erfolgen. ^h>

Zur Justierung der Winkellage ist es notwendig, die Referenzfläche für die Winkelfixierung im Futter einstellbar, d. h. um die Aufnahmeachse drehbar anzuordnen. So weist bei einem bekannten Spannfutter das hintere Ende des Werkzeug- bzw. Einsatzschaftes eine Schrägfläche auf, die als Anschlagfläche dient und mit einer am Grunde der Aufnahme des Futterkörpers angeordneten Referenzfläche zur Fixierung sowohl in axialer Richtung, d. h. in der Höhe mit Bezug auf die freie Stirnfläche der Aufnahme, als auch in azimutaler Richtung, d. h. im Winkel mit Bezug auf eine Nullmarke des Futters, zusammenwirkt (DE-OS 21 09 270). Dabei kann die Referenzfläche mittels eines Zahnradtriebes in der Aufnahme gedreht werden. — Diese Anordnung der Referenzfläche und ihr Stelltrieb bedingen wegen der geforderten hohen Genauigkeit einen erheblichen fertigungstechnischen Aufwand bei hoher Präzision. Abnutzung und Korrosion des Stelltriebs durch Fremdpartikel sind kaum zu vermeiden, aber auch nicht ohne Zerlegen zu überprüfen.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Futter der eingangs beschriebenen Art so auszubilden, daß die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile vermieden und eine eindeutige Fixierung des Werkzeuges bzw. Werkzeugeinsatzes im Winkel in Verbindung mit einer einfachen Justierung derselben gegenüber einer Nullmarke ohne formgebende Bearbeitung der zylindrischen Teile von Aufnahme und Schaft ermöglicht sind.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Referenzfläche für den Winkel an einem eine Skala tragenden Stellring angeordnet ist, der gegenüber einer am Futterkörper angebrachten Marke drehbar auf einer dünnwandigen Spannhülse gelagert ist, die auf die Aufnahme unter Ausbildung einer an ihren Stirnseiten abgedichteten Druckkammer aufgeschoben ist, welche über eine Bohrung mit einer Druckmittel-Vorratskammer im Futterkörper in Verbindung steht.

Hydraulische Spannfutter mit dünnwandiger Spannhülse und mit Referenzflächen am Futterkörper zur Fixierung des Schaftes eines Werkzeuges bzw. Werkzeugeinsatzes sind an sich bekannt, jedoch sind diese Referenzflächen am Futterkörper selbst starr angebracht und nicht an einem diesem gegenüber drehbaren Stellring. Sie erfordern eine formgebende Bearbeitung der zylindrischen Teile von Aufnahme und Schaft und erlauben nur eine begrenzte Zahl von Winkelstellungen, aber keine kontinuierliche Ausrichtung (US-PS 32 50 542) oder überhaupt nur zwei um 180° verschiedene Winkelstellungen (US-PS 31 33 740).

Mit dem um die Aufnahme drehbaren und in jeder Stellung festklemmbaren Stellring des erfindungsgemäßen Futters kann die Nullmarke für den Winkel mit Bezug auf sonstige Referenzflächen am Spannfutter nach Bedarf eingerichtet werden.

Wenn auf die in dem Futterkörper und seiner Druckkammer eingesperrte Flüssigkeit ein Druck ausgeübt wird, z. B. mittels eines in das Gehäuse eingebauten kleinen Zylinders und darin mittels einer Druckschraube verschiebbaren Kolbens, so gibt die dünne Spannhülse in dem Bereich zwischen den Dichtungsringen, also über die Länge der Druckkammer nach und spannt den zuvor freigegebener Drehung nach Skala und Marke einjustierten Stellring fest.

Von besonderem Vorteil ist dabei, daß verschiedene Ausführungen des Stellringes (bezüglich der Ausbildung der Winkelreferenzfläche) gegeneinander problemlos ausgetauscht werden können, weil die innerhalb des Stellringes liegende Feststellvorrichtung für diesen in Form der dünnwandigen, deformierbaren Spannhülse gegen alle äußeren Einflüsse hermetisch abgeschlossen

Vorteilhaft kann auch die Marke auf einem Ring angebracht sein, der auf der Spannhülse drehbar und feststellbar gelagert isL Dies hat gegenüber einer Lagerung auf dem Futterkörper selbst, die auch möglich ist, den Vorteil, daß alle genau zu tolerierenden Lagerflächen auf ein und demselben Bauteil, nämlich der Spannhülse, angeordnet sind.

In Anpassung an ein bekanntes Spannfutter, bei dem eine freie Stirnfläche der Aufnahme und ein lieben dieser angeordneter achsparalleler Anschlag die Referenzflächen für Höhe und Winkel bilden und der Schaft einen radial vorstehenden Stift aufweist, der gegen Stirnfläche und Boben andrückbar ist, liegt erfindungsgemäß die freie Stirnfläche des Stellringes etwa in der Höhe der freien Stirnfläche der Aufnahme und trägt den Anschlag.

An diesem Anwendungsbeispiel, das in der Zeichnung dargestellt ist, wird die Erfindung im folgenden näher erläutert In der Zeichung zeigt

F i g. I eine Seitenansicht eines Spannfutters;

Fig.2 eine Draufsicht auf das Spannfutter gemäß Fig.l;

Fig.3 einen Längsschnitt durch das Spannfutter längs der Linie Ill-Ill in Fig. 2.

Die Zeichnung zeigt ein hydraulisches Spannfutter mit einem Futterkörper bestehend aus einer Fußplatte

1.1 und einer massiven Aufnahme 1.2 für den Schaft eines Werkzeuges oder Werkzeugeinsatzes, in die zentrisch eine dünnwandige Spannhülse 2 eingesetzt ist, die auf der Stirnfläche de> Fvitterkörpers 1 zu einem Flanschring 2.1 umgebördelt ist und mit der Aufnahme

1.2 zwei Druckkammern 3 bildet, die auf eine nicht näher dargestellte Weise miteinander und über eine Bohrung 4 mit einer Kammer 5 in Verbindung stehen, aus der eine hydraulische Flüssigkeit unter Druck zugeführt werden kann.

Mit der Spannhülse 2 wird der Schaft 20 eines Werkzeuges oder Werkzeugeinsatzes festgespannt (Fig. I), wenn auf die Druckkammern 3 Druck gegeben wird, unter dem sich die dünnwandige Spannhülse 2 nach innen verengt

Zuvor muß der Schaft 20 in Höhe und Winkel fixiert werden. Hierzu dient ein in den Schaft 20 radial eingesetzter Stift 21 (Fig. 1). Als Referenzflächen für diesen Stift sind an dem Spannfutter vorgesehen
die Stirnfläche des Flanschringes 2.1 und
ein daneben angeordneter Anschlag 6.

Der Stift 21 liegt bei eingesetztem Schaf' 20 auf dem Flanschring 2.1 auf und gegen den Anschlag 6 an; von ihm aus werden alle Höhen- und Winkelmaße eines Werkzeuges abgetragen.

Der Anschlag 6 für den Stift 21 sitzt auf der freien • Stirnfläche 7.1 eines büchsenariigen Stellringes 7, der drehbar auf der Aufnahme 1.2 des Spannfutters 1 sitzt Das eigentliche Lager für den Stellring 7 bildet dabei eine Spannhülse 8, die ihrerseits mit der Aufnahme 1.2 eine Druckkammer 9 bildet die wiederum über eine

i» Bohrung 10 mit einer eine hydraulische Flüssigkeit enthaltenden Kammer 11 in Verbindung steht

Auf die andere (untere) Stirnfläche des Stellringes 7 ist ein Skalenring 12 aufgezogen, und diesem steht gegenüber ein weiterer Ring 13 mit einer Marke und

ι ί einer Winkelskala, der auf einer flanschartigen Verstärkung 8.1 der Spannhülse 8 drehbar gelagert ist zu dem Zweck, die Marke genau mit Bezug auf die beiden Referenzflächen X, Y an der Fußplatte 1.1 des Spannfutters 1 einjustieren zu können, die für den

-» Einsatz des Spannfutters in weitere Vorrichtungen, Maschinen od. dgl. bestimmt sind. Nach dem Justieren wird der Ring 13 mittels mehrerer Schrauben 14 auf der Spannhülse 8 festgespannt.

Der Stellring 7 wird auf den vorgeschriebenen

-'· Referenzwinkel eingestellt und in dieser Stellung mittels der Spannhülse 8 festgespannt, indem mittels einer (hier nicht näher zu beschreibenden) Vorrichtung 15 Flüssigkeit aus der Kammer 11 über die Bohrung 10 in die Druckkammer 9 gedruckt wird. Der Werkzeugschaft 20

)» wird in die Aufnahme 1.2 des Futterkörpers 1 eingeführt, bis der Stift 21 auf der Stirnfläche 2.1 auf- und gegen den Anschlag 6 anliegt. Dann wird über die andere Vorrichtung 15 Flüssigkeit aus der Kammer 5 über die Bohrung 4 in die Druckkammern 3 gedrückt

>"> und der Schaft 20 mittels der Spannhülse 2 festgespannt. Die Höhenreferenz 2.1/21 ist unveränderbar. Die Winkelreferenz 6/21 läßt sich mit höchster Präzision einstellen und reproduzieren.

Man erkennt, daß der büchsenartige Stellring 7 leicht

■·<> von seiner Spannhülse 8 abgezogen werden und z. B. gegen einen anderen ausgetauscht werden kann, bei dem die Referenzfläche für den Winkel (der Anschlag 6) in anderer Weise in Anpassung an eine andere Ausgestaltung der Referenzflächen an dem Werkzeug-

<^r> bzw. Werkzeugeinsatzschaft 20 ausgebildet ist. Auch können Stellringe 7 mit zwei oder mehr Anschlägen 6 gem. F i g. 1 verwendet werden, die vorgegebene Winkelbeträge gegeneinander auf dem Umfange versetzt sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Futter für einen zylindrischen Schaft aufweisende Werkzeuge bzw. Werkzeugeinsätze mit einem eine zylindrische Aufnahme für den Schaft aufwei- ' senden Futterkörper und Referenzflächen an Futterkörper und Schaft zur Fixierung des Schaftes nach Höhe und Winkel im Futterkörper, dadurch gekennzeichnet, daß die Referenzfläche (6) für den Winkel an einem eine Skala tragenden Stellring (7) angeordnet ist, der gegenüber einer am Futterkörper (1) angebrachten Marke drehbar auf einer dünnwandigen Spannhülse (8) gelagert ist, die auf die Aufnahme (1.2) unter Ausbildung einer an ihren Stirnseiten abgedichteten Druckkammer (9) '"' aufgeschoben ist, welche über eine Bohrung (10) mit einer Druckmittel-Vorratskammer (11) im Futterkörper in Verbindung steht

2. Futter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Marke auf einem Ring (13) angebracht ^m ist, der auf der Spannhülse (8) drehbar und feststellbar gelagert ist.

3. Futter nach Anspruch 1, bei dem eine freie Stirnfläche der Aufnahme und ein neben dieser angeordneter achsparalleler Anschlag die Referenz- -' flächen des Futterkörpers für Höhe und Winkel bilden und der Schaft einen radial vorstehenden Stift aufweist, der gegen Stirnfläche und Bolzen andrückbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die freie Stirnfläche (7.1) des Stellringes (7) etwa in der Höhe "' der freien Stirnfläche (2.1) der Aufnahme (1.2) liegt und den Anschlag (6) trägt.