CH673966A5 - - Google Patents

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindungbetrifft eine Vorrichtung zur Verbindung zweier Werkzeugmaschinenteile, insbesondere zweier Werkzeugteile von Werkzeugmaschinen, mit einem an dem ersten Maschinen- bzw. Werkzeugteil vorgesehenen, zylindrischen Zapfen, der von einer senkrecht zur Zapfenachse verlaufenden Ringfläche umgeben ist und mit einer im zweiten Maschinenbzw. Werkzeugteil zur Aufnahme des Zapfens vorgesehenen Bohrung, an die eine ringförmige Stützfläche angrenzt, wobei der Zapfen eine Querbohrung mit einem darin radial verschiebbaren Spannbolzen aufweist, der an seinen beiden Enden mit je einem kegelförmigen Ansatz bzw. einer kegelförmigen Vertiefung versehen ist, welche mit je einer entsprechenden kegelförmigen Vertiefung am zweiten Maschinen- bzw. Werkzeugteil bzw. einem Ansatz an einer im zweiten Maschinen- bzw. Werkzeugteil radial verschraubbaren Spannschraube zusammenwirken, und wobei ferner der Abstand der Achsen der Spannschraube und der Vertiefung am zweiten Maschinen- bzw. Werkzeugteil von dessen Stirnfläche etwas grösser ist als der Abstand der Achse der Querbohrung von der Ringfläche.

Bei einer derartigen bekannten Vorrichtung (DE-PS-3108 439) ist der Zapfen an dem einen Werkzeugteil als Presszapfen ausgebildet und die B ohrung am anderen Werkzeugteil als Passbohrung. Passzapfen und Passbohrung sollen dabei theoretisch ineinandergreifen. Damit jedoch beide Teile ohne Zwang zusammengefügt werden können, ist es erforderlich, dass die Passbohrung im Durchmesser um wenige tausendstel Millimeter grösser ist als der Passzapfen. Hierdurch kann es vorkommen, dass die Achsen der beiden Werkzeugteile nach dem Zusammenfügen nicht hundertprozentig koaxial sind, sondern um wenige tausendstel Millimeter parallel zueinander versetzt. Falls es sich bei den Werkzeugteilen um Teile eines rotierenden Werkzeuges handelt, wird kein absoluter Rundlauf erzielt. Grössere Rundlauffehler können ausserdem bei der Werkzeugmaschinenspindel selbst oder aber auch bei der Verbindung zwischen der Werkzeugmaschinenspindel und dem einen Werkzeugteil vorhanden sein. Diese verschiedenen Rundlauffehler können sich unter Umständen auch addieren.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Verbinden zweier Maschinenteile, insbesondere zweier Werkzeugteile von Werkzeugmaschinen der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei der sich ein hundertprozentiger Rundlauf des das Werkzeug tragenden Werkzeugteiles erreichbar und eine sehr stabile Verbindung zwischen beiden Teilen vorhanden ist.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, dass der Zapfen mit Spiel in die B ohrung eingreift und dass im zweiten Maschinen- bzw. Werkzeugteil in der Nähe der Stützfläche vier um jeweils 90° zueinander versetzte Justierschrauben radial verschraubbar sind, deren innere Enden in die Bohrung hineinragen und sich an dem Zapfen abstützen. Mittels der vier Justierschrauben kann das erste Werkzeugteil gegenüber dem zweiten Werkzeugteil so genau justiert werden, dass ein exakter Rundlauf des Werkzeuges gewährleistet ist. Verbindet man vor dem Justieren das zweite Werkzeugteil mit der Spindel der Werkzeugmaschine und nimmt anschliessend die Justierung vor, dann kann man auch sämtliche Rundlauf fehler der Spindel selbst und der Verbindung zwischen Spindel und zweitem Werkzeugteil ausschalten. Nachdem die Justierung mittels der Justierschrauben vorgenommen wurde, wird die auf den Spannbolzen wirkende Spannschraube fest angezogen. Hierdurch wird die Ringfläche des ersten Werkzeugteiles fest an die Stützfläche des zweiten Werkzeugteiles angepresst und die stabile Verbindung zwischen beiden Werkzeugteilen hergestellt. Es hat sich herausgestellt, dass beim Anziehen der Spannschraube sich die vorher vorgenommene Justierung nicht verändert. Dies ist von wesentlicher Bedeutung.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung ist in folgendem, anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles, näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Axialschnitt der beiden Werkzeugteile;

Fig. 2 einen Radialschnitt nach der Linie II-II der Fig. 1.

Ein erstes Werkzeugteil 1, welches zur Aufnahme eines nicht dargestellten Werkzeuges, beispielsweise eines Hartmetall-Voll-bohrers bestimmt ist, weist einen zylindrischen Zapfen 2 auf. Der zylindrische Zapfen 2 ist von einer konzentrisch zur Zapfenachse A angeordneten Ringfläche 3 umgeben. Der Zapfen 2 weist ferner eine Querbohrung 4 auf, in welcher ein Spannbolzen 5 diametral verschiebbar ist. Das zweite Werkzeugteil 6 ist mit einer zylindrischen Bohrung7 versehen, an die eine sich senkrecht zur Bohrungsachse erstreckende, ringförmige Stützfläche 8 angrenzt. Der Durchmesser der Bohrung 7 ist um einige zehntel Millimeter, etwa um 0,1 bis 0,2 mm grösser als der Durchmesser des Zapfens 2, so dass zwischen beiden Teilen ausreichend Spiel vorhanden ist. Das zweite Werkzeugteil 6 weist ferner einen Passzapfen 9 auf, der direkt in eine entsprechende Passbohrung 10 einer Werkzeugmaschinenspindel 13 einsetzbar ist, oder gemäss derDE-A 3108 439 auch in einen Adapter mit Steilkegel, der seinerseits in die kegelstumpfförmige Aufnahmebohrung einer Spindel einsetzbar ist. Auch der Passzapfen 9 weist eine Querbohrung 11 mit einem darin verschiebbaren Spannbolzen 12 auf. Zum Verspannen des zweiten Werkzeugteiles 6 mit der Werkzeugmaschinenspindel 13 sind in letzterer zwei Spannschrauben 14,15 vorgesehen, von denen die mit einer kegelförmigen Vertiefung 15a versehene Spannschraube 15 normalerweise fest eingeschraubt bleibt und zum Lösen und Spannen der

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Verbindung lediglich die mit einem kegelförmigen Ansatz 14a versehene Spannschraube 14 betätigt wird.

In dem zweiten Werkzeughalter 6 ist ferner im Bereich des Spannbolzens 5 eine Spannschraube 17 vorgesehen, die mit ihrem kegelförmigen Ansatz 17a in eine kegelförmige Vertiefung 5a des Spannbolzens 5 eingreift. Am anderen Ende ist der Spannbolzen 5 mit einem kegelförmigen Ansatz 5b versehen, welcher mit einer kegelförmigen Vertiefung 18 im zweiten Werkzeugteil 6 zusammenwirkt. Der Abstand al der Spannschraube 17 bzw. der kegelförmigen Vertiefung 18 von der Stirnfläche 8 ist dabei etwas grösser als der Abstand a2 der Achse A2 der Querbohrung 4 von der Ringfläche 3.

Im Bereich zwischen der Stirnfläche 8 und der Spannschraube 17 sind in dem zweiten Werkzeugteil 6 vier um jeweils 90° zueinander versetzte Justierschrauben radial verschraubbar. Die inneren Enden 19a der Justierschrauben 19 ragen mit ihren inneren Enden 19a etwas in die Bohrung 7 hinein und stützen sich an dem Zapfen 2 ab. Der Zapfen 2 weist im Angriffsbereich der jeweiligen Justierschraube 19 zweckmässig eine Abflachung 20 auf.

Ferner ist ein Kühlmittelrohr 21 vorgesehen, welches durch ein Langloch 22 im Spannbolzen 5 hindurchgeführt ist. Dieses Kühlmittelrohr 21 weist ein Aussengewinde 21a auf und ist in einem Muttergewinde 23 im Zapfen 2 axial verschraubbar. Ausserdem ist das Kühlmittelrohr 21 durch den O-Ring 24 abgedichtet, so dass kein Kühlmittel zu dem Spannbolzen 5 und den Justierschrauben 19 gelangen kann. Mittels des axial verstellbaren Kühlmittelrohres 21 kann das Kühlmittel dem nicht dargestellten Werkzeug zugeführt werden.

Wenn ein genauer Rundlauf des nicht dargestellten Werkzeu- ■ ges gewünscht wird, dann ist es zweckmässig, das zweite Werkzeugteil 6 mit der Spindel 13 zu verbinden. Dies erfolgt in bekannter Weise mittels der Spannschraube 14 und des Spannbolzens 12. Ausserdem wird das Werkzeug im ersten Werkzeughalter 1 befestigt. Die Spannschraube 17 wird zunächst nur leicht angezogen, so dass sich die Ringfläche 3 in Anlage an der Stützfläche 8 befindet. Mittels der Justierschrauben 19 kann nunmehr eine genaue Justierung des ersten Werkzeugteiles 1 gegenüber dem zweiten Werkzeugteil 6 vorgenommen werden, bis ein hundertprozentiger Rundlauf des Werkzeuges erreicht ist. Anschliessend wird die Spannschraube 17 fest angezogen. Dadurch, dass die beiden Achsen AI und A2 in axialer Richtung

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etwas gegeneinander versetzt sind, wird hierbei die Ringfläche 3 fest an die Stützfläche 8 angepresst. Es wurde festgestellt, dass beim Anziehen der Spannschraube sich die vorher vorgenommene Justierung nicht verändert.

Soll ein Werkzeugwechsel vorgenommen werden, so bleibt im allgemeinen das im ersten Werkzeugteil 1 eingespannte Werkzeug dort eingespannt. Es wird die Spannschraube 14 an der Spindel 13 gelöst, woraufhin der Passzapfen 9 aus der Passbohrung 10 herausgezogen werden kann. Die beiden Werkzeugteile 1 und 6 bleiben also fest miteinander verspannt. Wenn das vom ersten Werkzeugteil 1 getragene Werkzeug wieder benötigt wird, dann wird umgekehrt das zweite Werkzeugteil 2 mit seinem Passzapfen 9 wieder in die Passbohrung 10 der Spindel 13 eingesetzt und die Spannschraube 14 angezogen. Da die beschriebene Verbindung zwischen dem zweiten Werkzeugteil 6 und der Spindel 13 eine hohe Wiederholgenauigkeit aufweist, ist hiermit auch wieder der früher justierte Rundlauf des Werkzeuges sichergestellt. Erforderlichenfalls kann jedoch der Rundlauf erneut nachjustiert werden.

Damit die Spannschraube 14, welche normalerweise zum Lösen der Verbindung zwischen der Werkzeugmaschinenspindel 13 und der erfindungsgemässen Vorrichtung dient, nicht mit der Spannschraube 17 verwechselt wird, die im allgemeinen nach erfolgter Justierung angezogen bleibt, ist die Spannschraube 17 grösstenteils von einer Abdeckschraube 25 überdeckt und nur durch eine Bohrung 26 in der Abdeckschraube 25 zugänglich. Die Abdeckschraube 25 verhindert auch, dass die Spannschraube 17 so weit herausgeschraubt wird, dass der Zapfen 2 aus der Bohrung 7 herausgezogen werden könnte.

Gegebenenfalls könnte die Vertiefung 18, die vorteilhafterweise direkt in dem zweiten Maschinenteil 6 eingearbeitet ist, auch in einer Spannschraube entsprechend der Spannschraube 15 vorgesehen sein. Vorteilhafter ist jedoch in diesem Fall die in der Zeichnung dargestellte Anordnung, da hierdurch Verwechslungen mit der Spannschraube 15 vermieden werden.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung könnte auch zum genauen gegenseitigen Ausrichten von anderen Maschinenteilen verwendet werden. So könnte das Teil 1 beispielsweise auch als Aufnahme für ein Werkstück ausgestaltet sein, welches gegenüber einem Bearbeitungstisch oder dgl. exakt ausgerichtet werden muss.

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2 Blatt Zeichnungen

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m 966 PATENTANSPRÜCHE

1. Vorrichtung zur Verbindung zweier Maschinenteile, insbesondere zweier Werkzeugteile von Werkzeugmaschinen, mit einem an dem ersten Maschinen- bzw. Werkzeugteil (1) vorgesehenen, zylindrischen Zapfen (2), der von einer senkrecht zur Zapfenachse verlaufenden Ringfläche (3) umgeben ist und mit einer im zweiten Maschinen- bzw. Werkzeugteil (6) zur Aufnahme des Zapfens (2) vorgesehenen Bohrung (7) an die eine ringförmige Stützfläche (8) angrenzt, wobei der Zapfen eine Querbohrung (4) mit einem darin radial verschiebbaren Spannbolzen aufweist, der an seinen beiden Enden mit je einem kegelförmigen Ansatz bzw. einer kegelförmigen Vertiefung versehen ist, welche je mit einer entsprechenden kegelförmigen Vertiefung (18) am zweiten Maschinen- bzw. Werkzeugteil bzw. einem Ansatz (17a) an einer im zweiten Maschinen- bzw. Werkzeugteil radial verschraubbaren Spannschraube zusammenwirken, und wobei ferner der Abstand der Achsen der Spannschraube und der Vertiefung am zweiten Maschinen- bzw. Werkzeugteil von dessen Stützfläche etwas grösser ist als der Abstand der Achse der Querbohrung von der Ringfläche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zapfen (2) mit Spiel in die Bohrung (7) eingreift und dass im zweiten Maschinen- bzw. Werkzeugteil (6) in der Nähe der Stützfläche (8) vier um j eweils 90° zueinander versetzte Justierschrauben (19) radial verschraubbar sind, deren innere Enden (19a) in die Bohrung (7) hineinragen und sich an dem Zapfen (2) abstützen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zapfen (2) im Angriffsbereich der jeweiligen Justierschraube (19) eine Abflachung (20) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Spiel zwischen Zapfen (2) und Bohrung (7) etwa 0,1 bis 0,2 mm beträgt.