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DE3514829A1 - Device for holding a tool on the spindle of a numerically controlled machine tool - Google Patents

Device for holding a tool on the spindle of a numerically controlled machine tool

Info

Publication number
DE3514829A1
DE3514829A1 DE19853514829 DE3514829A DE3514829A1 DE 3514829 A1 DE3514829 A1 DE 3514829A1 DE 19853514829 DE19853514829 DE 19853514829 DE 3514829 A DE3514829 A DE 3514829A DE 3514829 A1 DE3514829 A1 DE 3514829A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
taper
tool
spindle
bore
steep
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19853514829
Other languages
German (de)
Inventor
Hans-Werner 6920 Sinsheim Beck
Karl-Heinz Dipl.-Ing. 6923 Waibstadt Finger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valenite LLC
Original Assignee
GTE Valeron Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GTE Valeron Corp filed Critical GTE Valeron Corp
Priority to DE19853514829 priority Critical patent/DE3514829A1/en
Publication of DE3514829A1 publication Critical patent/DE3514829A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B31/00Chucks; Expansion mandrels; Adaptations thereof for remote control
    • B23B31/006Conical shanks of tools
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B2231/00Details of chucks, toolholder shanks or tool shanks
    • B23B2231/02Features of shanks of tools not relating to the operation performed by the tool
    • B23B2231/0288Conical shanks of tools in which the cone is not formed as one continuous surface
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B2270/00Details of turning, boring or drilling machines, processes or tools not otherwise provided for
    • B23B2270/12Centering of two components relative to one another

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Jigs For Machine Tools (AREA)
  • Gripping On Spindles (AREA)

Abstract

The application relates to a device for holding a tool on the spindle of an NC machine tool set up for automatic tool change. Conventionally, rotating tools are provided with steep taper shafts for automatic tool change which are drawn by a clamping device into a correspondingly dimensioned steep taper bore of the spindle (cf. DIN 69871). In the case of some of the machining which arises in practice, the steep taper clamping is unsatisfactory. According to the present invention, the steep taper shaft is modified in some of the tools to the effect that a clamping contact is created between the radial flange adjacent to the steep taper shaft and the end side of the spindle, while the region, in which the taper shaft bears against the taper surface of the taper bore, is limited to an axial length sufficient for the centring. <IMAGE>

Description

BESCHREIBUNGDESCRIPTION

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Halten eines auswechselbaren Werkzeugs an einer Spindel einer numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine, mit einem als Steilkegel ausgebildeten Kegelschaft, an dessen Ende maximalen Durchmessers ein radialer Flansch vorgesehen ist, einer als entsprechender Steilkegel ausgebildeten Kegelbohrung zur Aufnahme des Kegelschaftes, an deren Ende maximalen Durchmessers eine radial verlaufende Stirnfläche angrenzt, und einer Spannvorrichtung, die eine den Kegelschaft in die Kegelbohrung ziehende axiale Spannkraft ausübt, wobei das Kegelverhältnis des Steilkegels 7 : 24 beträgt und die axiale Länge des Kegelschaftes im wesentlichen der axialen Länge der Kegelbohrung entspricht.The invention relates to a device for holding an exchangeable Tool on a spindle of a numerically controlled machine tool, with a designed as a steep taper taper shank, at the end of the maximum diameter a radial flange is provided, one designed as a corresponding steep cone Tapered bore for receiving the tapered shank, at the end of which the maximum diameter is reached a radially extending end face adjoins, and a clamping device, the one exerts an axial clamping force pulling the taper shank into the taper bore, whereby the The taper ratio of the steep taper is 7:24 and the axial length of the taper shank corresponds essentially to the axial length of the tapered bore.

Bei für den automatischen Werkzeugwechsel eingerichteten numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen ist es üblich, zum Spannen des Werkzeuges einen Steilkegelschaft zu verwenden, der durch die axiale Spannkraft in die entsprechend ausgebildete Kegelbohrung der Spindel gezogen wird (vgl. z.B. DIN 2079 bzw. IS0/DIS 297-1976). Bei dieser sogenannten Steilkegelspannung liegt der Steilkegelschaft über seiner gesamten Länge an der Kegelfläche der Kegelbohrung an, während der für den Werkzeugwechsel vorgesehene radiale Flansch des Kegelschaftes einen axialen Abstand von der Stirnfläche der Spindel hat.For those set up for automatic tool change numerically In controlled machine tools, it is common to use a steep taper shank to clamp the tool to use the axial clamping force in the appropriately designed tapered bore the spindle is pulled (see e.g. DIN 2079 or IS0 / DIS 297-1976). At this so-called steep taper voltage, the steep taper shank lies over its entire length on the conical surface of the conical bore, while the one provided for the tool change radial flange of the taper shank an axial distance from the end face of the Has spindle.

Bei einem Teil der in der Praxis auftretenden Bearbeitungen ist die Steilkegelspannung allerdings unbefriedigend, da es z.B. aufgrund von in die Kegelbohrung gelangten Spänen oder dgl. zu mangelnder Rundlaufgenauigkeit des Werkzeuges und/oder Ratterschwierigkeiten kommen kann.In some of the machining operations that occur in practice, the However, the steep taper voltage is unsatisfactory because it is due, for example, to the taper bore If chips or the like have reached the tool, the concentricity of the tool is insufficient and / or Rattling problems can arise.

Schätzungsweise dürfte dies für ca. 20 % der in der Praxis erforderlichen Bearbeitungen zutreffen.It is estimated that this is likely to account for around 20% of what is required in practice Edits apply.

In einer älteren, nicht vorveröffentlichten Anmeldung der Anmelderin (P 34 46 368.2) ist bereits vorgeschlagen worden, das Werkzeug mit einem zylindrischen Schaft zu versehen, so daß der radiale Flansch des Werkzeuges durch die Spannvorrichtung in axiale Spannanlage mit der Stirnfläche der Spindel gezogen wird.In an older, not previously published application by the applicant (P 34 46 368.2) has already been proposed that the tool with a cylindrical Shank to be provided so that the radial flange of the tool through the jig is pulled into the axial clamping system with the face of the spindle.

Dies macht jedoch eine entsprechende Anderung der Spindel erforderlich, so daß der größte Teil der in der Spindel vorgesehenen Kegelbohrung für die Steilkegelspannung verlorengeht. Außerdem lassen sich die mit den zylindrischen Schäften versehenen Werkzeuge nicht mit denselben Werkzeugwechseleinrichtungen und Werkzeugmagazinen wie die mit den Steilkegelschäften versehenen Werkzeuge handhaben.However, this makes a corresponding change to the spindle necessary, so that most of the tapered bore provided in the spindle for the steep taper tension get lost. In addition, the can be provided with the cylindrical shafts Tools do not have the same tool changing devices and tool magazines how to handle the tools provided with the steep taper shanks.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs angegebenen Gattung so weiterzubilden, daß sie durch eine möglichst geringfügige Modifizierung der Spindel und des Werkzeuges ein im Sinne einer größeren Ausspannlänge des Werkzeuges und einer höheren Rundlaufgenauigkeit des Werkzeuges besseres Spannen des Werkzeuges erlaubt und dennoch die Werkzeuge mit den für die herkömmlichen Steilkegelschäfte aus gebildeten Werkzeugwechseleinrichtungen und -magazinen gehandhabt werden können.The invention is based on the object of a device of the initially specified genre in such a way that it is replaced by a minor Modification of the spindle and the tool in the sense of a larger unclamping length of the tool and a higher concentricity of the tool better clamping of the tool and still the tools with those for the conventional steep taper shanks can be handled from trained tool changing devices and magazines.

Diese Aufgabe wird bei einer Einrichtung mit den eingangs angegebenen Merkmalen erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der radiale Flansch so ausgebildet ist, daß er durch die axiale Spannkraft in Spannanlage mit der an der Kegelbohrung angrenzenden Stirnfläche gezogen wird, und daß der Bereich, in dem der Kegelschaft an der Kegelfläche der Kegelbohrung anliegt, auf eine zur Zentrierung des Werkzeugs ausreichende axiale Länge beschränkt ist.This task is carried out at a facility with those specified at the beginning Features according to the invention achieved in that the radial flange is designed is that due to the axial clamping force it is in clamping system with the one at the tapered bore adjacent face is drawn, and that the area in which the taper shank rests on the conical surface of the conical bore, on one for centering the tool sufficient axial length is limited.

Der radiale Flansch und der Kegelschaft werden somit gewissermaßen im Sinne einer Kurzkegelspannung modifiziert.The radial flange and the taper shank are thus to a certain extent modified in the sense of a short cone voltage.

Kurzkegelspannungen sind an sich bereits seit langem bekannt (vgl. z.B. DIN 55021 bzw. ASA B 5.9-1948). Herkömmliche Kurzkegelspannsysteme sind jedoch für den Werkzeugwechsel ungeeignet, abgesehen davon, daß das Kegelverhältnis des Kurzkegels (1 : 4) von dem des Steilkegels (7 : 24) abweicht.Short cone voltages have been known per se for a long time (cf. e.g. DIN 55021 or ASA B 5.9-1948). However, conventional short taper clamping systems are unsuitable for changing tools, apart from the fact that the taper ratio of the Short taper (1: 4) differs from that of the steep taper (7: 24).

Aufgrund der stirnseitigen Verspannung des Flansches mit der Stirnfläche der Spindel ist eine größere Ausspannlänge des Werkzeuges (d.h. ein größerer axialer Abstand des Werkzeuges von der Spindel) als bei herkömmlicher Steilkegelspannung möglich. Auch ergibt sich eine höhere Wechselgenauigkeit (Rundlaufgenauigkeit) des Werkzeuges, da in der Kegelbohrung enthaltene Späne oder dgl. die Spanngenauigkeit nicht beeinträchtigen können.Due to the frontal bracing of the flange with the end face the spindle is a larger unclamped length of the tool (i.e. a larger axial Distance of the tool from the spindle) than with conventional steep-taper clamping possible. There is also a higher change accuracy (concentricity) of the Tool, since chips or the like contained in the conical bore. The clamping accuracy can not affect.

Ein wichtiger Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die zur Aufnahme eines Steilkegelschaftes ausgebildete Kegelbohrung nicht geändert zu werden braucht. Dies bedeutet, daß die mit der Steilkegelbohrung versehene Spindel sowohl zum Spannen von Werkzeugen mit herkömmlichen Steilkegelschäften wie auch von Werkzeugen mit im Sinne der Erfindung modifizierten Kegelschäften verwendet werden kann. Darüber hinaus können die im Sinne der Erfindung modifizierten Kegelschäfte mit den gleichen Werkzeugwechseleinrichtungen und -magazinen gehandhabt werden, die für Werkzeuge mit herkömmlichen Steilkegelschäften ausgebildet sind.An important advantage of the invention is that the for inclusion a tapered tapered shank does not need to be changed. This means that the spindle provided with the steep taper bore can be used both for clamping of tools with conventional steep taper shanks as well as tools with can be used in the context of the invention modified tapered shafts. About that In addition, the tapered shafts modified in the context of the invention can be made with the same Tool changing devices and magazines are handled for tools are designed with conventional steep taper shafts.

Aufgrund von Fertigungstoleranzen ist es unvermeidlich, daß die Stirnseite der Spindel von der radialen Ebene, in der der maximale Solldurchmesser (der sogenannte Lehrendurchmesser) der Kegelbohrung liegt, einen axialen Abstand hat. Da bei herkömmlichen Steilkegel-Spanneinrichtungen der radiale Flansch des Werkzeuges nicht an der Stirnseite der Spindel anliegt, ist für diesen axialen Abstand ein relativ großer Toleranzbereich von 0 bis 2/10 mm (vgl. DIN 20970) zulässig. Um jedoch bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Einrichtung eine stirnseitige Anlage des radialen Flansches an der Spindel sicherzustellen, sollte der Toleranzbereich für den axialen Abstand der Stirnseite der Spindel von der radialen Ebene, in der der maximale Solldurchmesser (Lehrendurchmesser) der Kegelbohrung liegt, höchstens 0 bis 1/100 mm, vorzugsweise 0 bis 5/1000 mm betragen.Due to manufacturing tolerances, it is inevitable that the face the spindle from the radial plane in which the maximum nominal diameter (the so-called Gauge diameter) of the conical bore, an axial distance Has. Since the radial flange of the Tool is not in contact with the face of the spindle, is for this axial distance a relatively large tolerance range of 0 to 2/10 mm (see DIN 20970) is permissible. However, in the case of the device designed according to the invention, there is an end-face contact of the radial flange on the spindle, the tolerance range should for the axial distance between the end face of the spindle and the radial plane in which the maximum nominal diameter (gauge diameter) of the conical bore is at most 0 to 1/100 mm, preferably 0 to 5/1000 mm.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Further advantageous refinements of the invention are set out in the subclaims specified.

Anhand der Zeichnungen wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigt: Figur 1 einen Längsschnitt durch eine herkömmlich ausgebildete Einrichtung zum Halten eines Werkzeuges an einer umlaufenden Spindel einer numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine; Figur 2 eine der Figur 1 entsprechende Ansicht einer erfindungsgemäß abgewandelten Einrichtung zum Halten eines Werkzeuges an einer Spindel.An exemplary embodiment of the invention is illustrated using the drawings explained in more detail. It shows: FIG. 1 a longitudinal section through a conventionally designed one Device for holding a tool on a rotating spindle, numerically controlled machine tool; FIG. 2 shows a view corresponding to FIG. 1 device modified according to the invention for holding a tool on a spindle.

Figur 1 zeigt eine Einrichtung zum Halten eines Werkzeuges (z.B. eine Bohrstange) an einer umlaufenden Spindel 2 einer für den automatischen Werkzeugwechsel eingerichteten numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine (nicht gezeigt). Die in (strichpunktiert angedeuteten) Lagern drehbar gelagerte Spindel 2 ist an ihrem vorderen Ende mit einer Kegelbohrung 4 versehen, die zur Aufnahme eines Kegelschaftes 8 eines Werkzeuges 6 bzw. Werkzeughalters dient. Das Werkzeug 6 ist mit einem radialen Flansch 10 versehen, der am Kegelschaft 8 an dessen Ende maximalen Durchmessers angrenzt. Der Flansch 10 ist mit einer Rille 12 trapezförmigen Querschnitts versehen, die sich von Greifern einer Werkzeugwechseleinrichtung (nicht gezeigt) erfassen läßt.Figure 1 shows a device for holding a tool (e.g. a Boring bar) on a rotating spindle 2 one for the automatic tool change equipped numerically controlled machine tool (not shown). The in (dash-dotted indicated) bearings rotatably mounted spindle 2 is at its front End provided with a tapered bore 4, which for receiving a tapered shank 8 of a Tool 6 or tool holder is used. The tool 6 is with a radial flange 10 provided, which is adjacent to the taper shank 8 at its end of maximum diameter. The flange 10 is provided with a groove 12 of trapezoidal cross-section which can be grasped by grippers of a tool changing device (not shown).

Mit Hilfe einer (nur schematisch angedeuteten) Spannvorrichtung 14 kann auf den Kegelschaft 8 eine axial gerichtete Spannkraft ausgeübt werden, die den Kegelschaft 8 in die Kegelbohrung 4 hineinzieht. Im gespannten Zustand liegt der Kegelschaft 8 im wesentlichen über seiner gesamten Länge an der Kegelfläche der Kegelbohrung 4 an, während die der Spindel zugewandte Stirnfläche 18 des Flansches 10 von der gegenüberliegenden Stirnfläche 16 der Spindel 2 einen vorgegebenen axialen Abstand a hat.With the aid of a (only schematically indicated) clamping device 14 an axially directed clamping force can be exerted on the taper shaft 8, which pulls the tapered shank 8 into the tapered bore 4. Lies in the tensioned state the conical shank 8 essentially over its entire length on the conical surface the conical bore 4, while the end face 18 of the flange facing the spindle 10 from the opposite end face 16 of the spindle 2 a predetermined axial Distance a has.

Diese Halteeinrichtung ist herkömmlicher Bauart und wird weltweit bei für den automatischen Werkzeugwechsel eingerichteten numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen eingesetzt. Hierbei sind der Kegelschaft 8 und die Kegelbohrung 4 als sogenannter Steilkegel ausgebildet, dessen Kegelverhältnis 7 : 24 beträgt (vgl. DIN 69871 in Verbindung mit DIN 254). Das Kegelverhältnis C ist wie folgt definiert: C=D-d/L = 2 tan «/2 worin D und d der gröt bzw.This holding device is of conventional design and is used worldwide for numerically controlled machine tools set up for automatic tool change used. Here, the tapered shank 8 and the tapered bore 4 are so-called Steep taper is formed with a taper ratio of 7:24 (see DIN 69871 in Connection with DIN 254). The cone ratio C is defined as follows: C = D-d / L = 2 tan «/ 2 where D and d are the largest resp.

kleinste Durchmesser und L die Länge des Kegelschaftes sowie 4 der Kegelwinkel bedeuten.smallest diameter and L the length of the taper shank and 4 of the Mean cone angle.

Für den größten Durchmesser D und die Länge L ergeben sich aus DIN 69871 folgende Werte: Steilke- 40 45 50 gel Nr.For the largest diameter D and the length L result from DIN 69871 the following values: Steilke- 40 45 50 gel No.

D 44,45 57,15 69,85 L 68,4 82,7 101,75 Die Werte für D und L sind in mm angegeben. D 44.45 57.15 69.85 L 68.4 82.7 101.75 The values for D and L are given in mm.

Der Abstand a der Stirnfläche 18 des Flansches 10 von der Stirnfläche 16 der Spindel 2 beträgt 3,2 mm (vgl. DIN 69871).The distance a of the end face 18 of the flange 10 from the end face 16 of the spindle 2 is 3.2 mm (see DIN 69871).

Die in Figur 2 gezeigte Einrichtung entspricht in ihrem grundsätzlichen Aufbau der Einrichtung nach Figur 1, wobei gleiche Teile mit denselben Bezugszeichen versehen wurden. Die Einrichtung nach Figur 2 ist jedoch gegenüber der in Figur 1 gezeigten im wesentlichen in zweierlei Hinsicht modifiziert: Zum einen ist der Flansch 10' gegenüber dem Flansch 10 um einen dem Abstand a entsprechenden Betrag axial verlängert, so daß bei der Einrichtung nach der Figur 2 die Stirnfläche 18 des Flansches 10' in Spannanlage mit der Stirnfläche 16 der Spindel 2 gehalten wird.The device shown in Figure 2 corresponds in principle Structure of the device according to FIG. 1, where the same parts have the same reference numerals were provided. However, the device according to FIG. 2 is opposite to that in FIG 1 has been modified in two main ways: On the one hand, the Flange 10 'relative to flange 10 by an amount corresponding to the distance a axially extended, so that in the device according to FIG of the flange 10 'is held in clamping system with the end face 16 of the spindle 2.

Zum anderen ist der Bereich A, in dem der Kegelschaft 8' an der Kegelfläche der Kegelbohrung 4 anliegt, auf eine axiale Länge 1 beschränkt, die wesentlich kleiner als die Gesamtlänge L des Kegelschaftes 8' ist. Der Anlagebereich A grenzt an den Flansch 10' an und befindet sich somit im Bereich des größten Durchmessers D der Kegelbohrung 4. Die axiale Länge 1 des Anlagebereiches A wird zweckmäßigerweise in Anlehnung an herkömmliche Kurzkegelspannsysteme (z.B. DIN 55021) bemessen und beträgt vorzugsweise 1/5 bis 1/4 des größten Durchmessers D, was ungefähr 1/7 bis 1/5 der Gesamtlänge L des Kegelschaftes entspricht.On the other hand is the area A in which the tapered shank 8 'on the conical surface the conical bore 4 rests, limited to an axial length 1, which is much smaller than the total length L of the taper shank is 8 '. The investment area A is adjacent to the Flange 10 'and is thus in the area of the largest diameter D of the Conical bore 4. The axial length 1 of the contact area A is expediently dimensioned and based on conventional short-taper clamping systems (e.g. DIN 55021) is preferably 1/5 to 1/4 of the largest diameter D, What corresponds approximately to 1/7 to 1/5 of the total length L of the taper shank.

Um diese modifizierte "Kurzkegelanlage" im Anlagebereich A zu erzielen, genügt es, daß der Kegelschaft 8' in seinem Bereich außerhalb des Anlagebereiches A um 1/10 bis 5/10 mm durchmesserverringert wird gegenüber dem herkömmlichen Kurzkegelschaft 8.In order to achieve this modified "short cone system" in system area A, it is sufficient that the taper shank 8 'in its area outside of the contact area A is reduced in diameter by 1/10 to 5/10 mm compared to the conventional short taper shank 8th.

Um sicherzustellen, daß die Spannkräfte im wesentlichen durch die Spannanlage zwischen dem Flansch 10' und der Stirnfläche 16 der Spindel 2 übertragen werden und der Anlagebereich A lediglich Zentrierkräfte aufnehmen muß, sollte der maximale Durchmesser D der Kegelbohrung 4 mit einer möglichst geringen Fertigungstoleranz hergestellt werden. DIN 2079 schreibt für den axialen Abstand der Stirnfläche 16 von der Radialebene, in der der maximale Solldurchmesser (Lehrendurchmesser) der Kegelbohrung 4 liegt, einen relativ großen Toleranzbereich von 0 bis 2/10 mm vor. Bei der modifizierten Ausführungsform nach Figur 2 sollte dieser Toleranzbereich auf 0 bis 1/100 mm, vorzugsweise 0 bis 5/1000 mm eingeschränkt werden.In order to ensure that the clamping forces are essentially due to the Transfer the clamping system between the flange 10 'and the end face 16 of the spindle 2 are and the plant area A only needs to accommodate centering forces, should the maximum diameter D of the conical bore 4 with the lowest possible manufacturing tolerance getting produced. DIN 2079 writes 16 for the axial distance between the end face from the radial plane in which the maximum nominal diameter (gauge diameter) of the The conical bore 4 has a relatively large tolerance range of 0 to 2/10 mm. In the modified embodiment according to FIG. 2, this tolerance range should can be restricted to 0 to 1/100 mm, preferably 0 to 5/1000 mm.

Die Spannvorrichtung 14 kann grundsätzlich beliebiger Bauart sein und ist beispielsweise wie in der älteren Anmeldung P 34 46 368.2 der Anmelderin ausgebildet.The clamping device 14 can in principle be of any type and is for example as in the earlier application P 34 46 368.2 of the applicant educated.

Wie dort beschrieben, besitzt sie zwei im Kegelschaft 8' radial hin- und herbewegbare Keilstücke 20,22, die einerseits mit Keilnuten in der Spindel 2 zusain#uunwirken und andererseits über eine (nicht gezeigte) Nockeneinrichtung mit einer axial hin- und herbewegbaren Zugstange 24 verbunden sind. Bei einer Axialverschiebung der Zugstange 24 werden die Keilstücke 20,22 somit radial nach außen gegen zugehörige Keilflächen in der Spindel 2 gedrückt, wodurch sie auf den Kegelschaft 8' eine nach innen gerichtete axiale Spannkraft ausüben.As described there, it has two radially backwards in the tapered shank 8 ' and movable wedge pieces 20, 22 which, on the one hand, have keyways in the spindle 2 cooperate and, on the other hand, via a cam device (not shown) an axially reciprocable pull rod 24 are connected. With an axial displacement of the tie rod 24, the wedge pieces 20,22 are thus associated radially outwards against Wedge surfaces pressed in the spindle 2, whereby they on the taper shaft 8 'one after exert inward axial clamping force.

Die im Sinne einer Kurzkegelspannung modifizierte Ausführungsform nach Figur 2 erlaubt eine größere Ausspannlänge, Rundlaufgenauigkeit und Wechselgenauigkeit des Werkzeuges gegenüber der Ausführungsform nach Figur 1.The embodiment modified in the sense of a short cone voltage according to Figure 2 allows a greater unclamping length, concentricity and changing accuracy of the tool compared to the embodiment according to FIG. 1.

In der Praxis werden die Ausführungsformen nach Figur 1 und 2 nebeneinander eingesetzt: Ein Werkzeugmagazin einer für den automatischen Werkzeugwechsel eingerichteten numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine enthält beispielsweise 100 Werkzeuge, von denen z.B. 80 Werkzeuge mit herkömmlichen Kegelschäften nach Figur 1 und die übrigen 20 Werkzeuge mit modifizierten Kegelschäften nach Figur 2 versehen werden. Beide Arten von Werkzeuge können dann in dieselbe Kegelbohrung 4 der Spindel 2 eingesetzt werden, wobei die Spannart (Steilkegel- oder Kurzkegelspannung) je nach der vorzunehmenden Bearbeitung ausgewählt wird. Beide Arten von Werkzeugen lassen sich im übrigen mit derselben herkömmlich ausgebildeten Werkzeugwechseleinrichtung handhaben, da die Grundform der beiden Art von Werkzeugen die gleiche ist und insbesondere der axiale Abstand der trapezförmigen Rille 12 von der Stirnfläche 16 der Spindel 2 bei beiden Werkzeugarten der gleiche ist.In practice, the embodiments according to Figures 1 and 2 are side by side inserted: A tool magazine of a set up for the automatic tool change numerically controlled machine tool contains, for example, 100 tools, from those e.g. 80 tools with conventional taper shanks according to Figure 1 and the rest 20 tools can be provided with modified tapered shanks as shown in FIG. Both Types of tools can then be used in the same conical bore 4 of the spindle 2 The type of clamping (steep-taper or short-taper clamping) depends on the type of clamping to be carried out Machining is selected. Both types of tools can be used with the rest handle the same conventionally designed tool changing device, since the Basic shape of the two types of tools is the same and in particular the axial one Distance of the trapezoidal groove 12 from the end face 16 of the spindle 2 in both cases Tool types is the same.

Bei dem in den Zeichnungen dargestellten Ausführunqsbeispiel wird die Spannanlage zwischen dem Flansch 10' und der Stirnseite 16 der Spindel durch eine axiale Vergrößerung des Flansches selbst erzielt. Eine andere Möglichkeit besteht darin, zwischen dem herkömmlich ausgebildeten Flansch 10 und der Stirnfläche 16 der Spindel 2 eine am Flansch 10 lösbar befestigte Zwischenscheibe einzusetzen.In the embodiment shown in the drawings the clamping system between the flange 10 'and the end face 16 of the spindle achieved an axial enlargement of the flange itself. There is another possibility therein, between the conventionally designed flange 10 and the end face 16 the spindle 2 to use an intermediate disk detachably attached to the flange 10.

Wenn auch bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Kegelschaft am Werkzeug und die Kegelbohrung in der Spindel vorgesehen sind, ist es grundsätzlich auch möglich, den als "Kurzkegelschaft" ausgebildeten Schaft an der Spindel und die Kegelbohrung am Werkzeug vorzusehen.Even if in the illustrated embodiment the taper shank are provided on the tool and the tapered bore in the spindle, it is basically even possible to use the shank designed as a "short taper shank" the spindle and the tapered bore on the tool.

Claims (6)

PATENTANSPR2CHE 1. Einrichtung zum Halten eines auswechselbaren Werkzeugs an einer Spindel einer numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine, mit einem als Steilkegel ausgebildeten Kegelschaft, an dessen Ende maximalen Durchmessers ein radialer Flansch vorgesehen ist, einer als entsprechender Steilkegel ausgebildeten Kegelbohrung zur Aufnahme des Kegelschaftes, an deren Ende maximalen Durchmessers eine radial verlaufende Stirnfläche angrenzt, und einer Spannvorrichtung, die eine den Kegelschaft in die Kegelbohrung ziehende axiale Spannkraft ausübt, wobei das Kegelverhältnis des Steilkegels 7 : 24 beträgt und die axiale Länge des Kegelschaftes im wesentlichen der axialen Länge der Kegelbohrung entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß der radiale Flansch (10') so ausgebildet ist, daß er durch die axiale Spannkraft in Spannanlage mit der an der Kegelbohrung (4) angrenzenden Stirnfläche (16) gezogen wird, und daß der Bereich (A), in dem der Kegelschaft (8') an der Kegelfläche der Kegelbohrung (4) anliegt, auf eine zur Zentrierung des Werkzeuges (6) ausreichende axiale Länge (1) beschränkt ist.CLAIMS 1. Device for holding an interchangeable tool on a spindle of a numerically controlled machine tool, with one as a steep taper formed tapered shank, at the end of which a radial flange of maximum diameter is provided, designed as a corresponding steep taper cone bore for Recording of the tapered shank, at the end of which the maximum diameter is a radially extending one Front face adjoins, and a clamping device, which one the taper shank in the Taper bore pulling axial clamping force, whereby the taper ratio of the steep taper 7:24 and the axial length of the taper shaft is essentially the axial Corresponds to the length of the conical bore, characterized in that the radial flange (10 ') is designed so that it is in the clamping system with the axial clamping force the face (16) adjoining the conical bore (4) is pulled, and that the area (A) in which the tapered shank (8 ') on the tapered surface of the tapered bore (4) is applied to an axial length sufficient to center the tool (6) (1) is limited. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, bei der die axiale Länge des Kegelschaftes ungefähr das 1,4 bis 1,6-fache des maximalen Durchmessers des Steilkegels beträgt, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Länge (1) des Bereiches (A), in dem der Kegelschaft (8') an der Kegelfläche der Kegelbohrung (4) anliegt, ungefähr 1/5 bis 1/4 des maximalen Durchmessers #ae, Steilkegels beträgt.2. Device according to claim 1, wherein the axial length of the taper shaft is approximately 1.4 to 1.6 times the maximum diameter of the steep cone, characterized in that the axial length (1) of the area (A) in which the tapered shank (8 ') rests against the conical surface of the conical bore (4), approximately 1/5 to 1/4 of the maximum Diameter #ae, steep taper. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der durch Fertigungstoleranzen bedingte Abstand zwischen der Stirnseite (16) der Spindel (2) und der Radialebene, in der der maximale Solldurchmesser (Lehrendurchmesser) der Kegelbohrung (4) liegt, aus einem Wertebereich von 0 bis 1/100 mm, vorzugsweise 0 bis 5/1000 mm, nicht herausfällt.3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the distance between the end face (16) of the caused by manufacturing tolerances Spindle (2) and the radial plane in which the maximum nominal diameter (gauge diameter) the conical bore (4) is from a range of values from 0 to 1/100 mm, preferably 0 to 5/1000 mm, does not fall out. 4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kegelbohrung (4) in der Spindel (2) vorgesehen und der Kegelschaft (8') dem Werkzeug (6) zugeordnet ist.4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that that the conical bore (4) is provided in the spindle (2) and the conical shaft (8 ') is assigned to the tool (6). 5. Anwendung der Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche bei einer für den automatischen Werkzeugwechsel eingerichteten numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine mit einer Werkzeugwechseleinrichtung und einem Werkzeugmagazin, bei dem ein Teil der im Werkzeugmagazin gehaltenen Werkzeuge mit herkömmlich ausgebildeten Steilkegelschäften (8) und-Flanschen (10) und ein anderer Teil der Werkzeug mit nach einem der vorhergehenden Ansprüche modifizierten Kegelschäften (8') und Flanschen (10') versehen ist.5. Application of the device according to one of the preceding claims with a numerically controlled one set up for automatic tool change Machine tool with a tool changing device and a tool magazine, in which some of the tools held in the tool magazine are compared with conventional ones Steep taper shanks (8) and flanges (10) and another part of the tool with tapered shafts (8 ') and flanges modified according to one of the preceding claims (10 ') is provided. 6. Einrichtung nach Anspruch 4 in Verbindung mit Anspruch 5, bei der der radiale Flansch jedes Kegelschaftes mit einer trapezförmigen Rille für den automatischen Werkzeugwechsel versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die trapezf#rmigen Rillen (12) der modifizierten Flansche (10') den gleichen axialen Abstand von der Stirnfläche (16) der zugehörigen Kegelbohrung (4) wie die Rillen (12) der herkömmlich ausgebildeten Flansche (10) haben.6. Device according to claim 4 in conjunction with claim 5, in which the radial flange of each taper shank with a trapezoidal groove for the automatic Tool change is provided, characterized in that the trapezoidal grooves (12) of the modified flange (10 ') the same axial distance from the end face (16) of the associated conical bore (4) like the grooves (12) of the conventionally designed Have flanges (10).
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3702851A1 (en) * 1987-01-31 1988-08-11 Richard Ilg Tool mounting with steep-taper shank
EP0310942A1 (en) * 1987-10-08 1989-04-12 Hertel Aktiengesellschaft Werkzeuge + Hartstoffe Exchanging and clamping device of a tool head to the spindle of a machine tool
DE4110857A1 (en) * 1991-04-04 1992-10-08 Kuehn Joachim Dipl Ing Adaptor for cylindrical tool holder to be held in tapered hole - has locking mechanism between two conical adaptor pieces to clamp tool holder in machine spindle
DE4123966A1 (en) * 1991-07-19 1993-01-21 Heller Geb Gmbh Maschf CLAMPING DEVICE FOR INDIVIDUAL TOOLS
US5443340A (en) * 1987-05-11 1995-08-22 Gottlieb Guhring Kg Coupling device between a workpiece holder or a tool holder and an arrangement for handling same
DE4237618C2 (en) * 1992-04-14 2002-12-12 Daishowa Seiki Fastening arrangement for a tool holder on a machine tool
EP1563935A2 (en) * 2004-02-10 2005-08-17 Fanuc Ltd Spindle structure of a machine tool
DE202010001160U1 (en) 2010-01-15 2010-04-22 Universal-Kugellager-Fabrik Gmbh Device for connecting a tool holder and a machine tool spindle
EP2695689A3 (en) * 2012-08-08 2015-04-29 Nikken Kosakusho Works Ltd. Tool holder and tool holder attachment structure

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1900080A1 (en) * 1968-01-12 1969-07-31 Baechtold Fritz Milling mandrel
DE3504905A1 (en) * 1985-02-13 1986-08-14 J. Kühn GmbH & Co Präzisionswerkzeug KG, 4270 Dorsten TOOL HOLDER OR THE LIKE

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1900080A1 (en) * 1968-01-12 1969-07-31 Baechtold Fritz Milling mandrel
DE3504905A1 (en) * 1985-02-13 1986-08-14 J. Kühn GmbH & Co Präzisionswerkzeug KG, 4270 Dorsten TOOL HOLDER OR THE LIKE

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Die starre Verbindung zwischen Spindel und Werk- zeug". In: CH-Z. technica, Heft 20, 1983,S.1688 *

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3702851A1 (en) * 1987-01-31 1988-08-11 Richard Ilg Tool mounting with steep-taper shank
US5443340A (en) * 1987-05-11 1995-08-22 Gottlieb Guhring Kg Coupling device between a workpiece holder or a tool holder and an arrangement for handling same
US5509763A (en) * 1987-05-11 1996-04-23 Gottlieb Guhring Kg Coupling device for a workpiece or tool holder
EP0310942A1 (en) * 1987-10-08 1989-04-12 Hertel Aktiengesellschaft Werkzeuge + Hartstoffe Exchanging and clamping device of a tool head to the spindle of a machine tool
DE4110857A1 (en) * 1991-04-04 1992-10-08 Kuehn Joachim Dipl Ing Adaptor for cylindrical tool holder to be held in tapered hole - has locking mechanism between two conical adaptor pieces to clamp tool holder in machine spindle
DE4123966A1 (en) * 1991-07-19 1993-01-21 Heller Geb Gmbh Maschf CLAMPING DEVICE FOR INDIVIDUAL TOOLS
US5244322A (en) * 1991-07-19 1993-09-14 Gebr. Heller Maschinenfabrik Gesellschaft mit beschrankter Haftung Clamping device for individual tools
DE4237618C2 (en) * 1992-04-14 2002-12-12 Daishowa Seiki Fastening arrangement for a tool holder on a machine tool
EP1563935A2 (en) * 2004-02-10 2005-08-17 Fanuc Ltd Spindle structure of a machine tool
EP1563935A3 (en) * 2004-02-10 2006-02-08 Fanuc Ltd Spindle structure of a machine tool
DE202010001160U1 (en) 2010-01-15 2010-04-22 Universal-Kugellager-Fabrik Gmbh Device for connecting a tool holder and a machine tool spindle
EP2695689A3 (en) * 2012-08-08 2015-04-29 Nikken Kosakusho Works Ltd. Tool holder and tool holder attachment structure
US9475139B2 (en) 2012-08-08 2016-10-25 Nikken Kosakusho Works, Ltd. Tool holder and tool holder attachment structure

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