Spannfutter für Werkzeugmaschinen Bei den bekannten Spannfuttern für Werkzeug maschinen sind die Führungen für die Spannbacken einem verhältnismässig grossen Verschleiss unterwor fen. Sind die Spannbacken infolge Verschleisses ihrer Führungen nicht mehr genau geführt, wird das mittels eines solchen Spannfutters ein- oder aufgespannte Werkstück nicht mehr fest und genau zentrisch ge halten, wodurch die Genauigkeit der Bearbeitung eines Werkstückes schwer beeinträchtigt, das Werk stück unter Umständen sogar unbrauchbar wird. Dieser Nachteil macht sich insbesondere bei der Be arbeitung schwerer Werkstücke und bei grosser Spann abnahme bemerkbar. Dieser Nachteil kann durch die Erfindung behoben werden.
Die Erfindung betrifft ein Spannfutter für Werk zeugmaschinen, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass es einen Futterkörper besitzt, in welchem min destens drei radiale, in gleichen Kinkelabständen von einander angeordnete, zur Achse des Futterkörpers geneigte, gegen die Werkstückseite zusammenlaufende Führungen für je eine an ihrem werkstückseitigen Endteil eine zur Achse des Futterkörpers parallele Anlegefläche aufweisende Spannbacke vorgesehen sind, und dass der Futterkörper an seinem dem Werkstück zugewendeten Teil ein Aussengewinde besitzt, auf welches eine Mutter aufgeschraubt ist, welche an ihrem vom Werkstück abgewendeten Ende einen nach aussen abstehenden Flansch aufweist,
an welchem ein Ring befestigt ist, welcher im Gleitsitz in an den vom Werkstück abgewendeten Endteilen der Spannbacken vorgesehene Nuten eingreift, das Ganze derart, dass bei Verschrauben der Mutter auf dem Gewinde des Futterkörpers die Spannbacken durch den in ihre Nuten eingreifenden, am Flansch der Mutter befestigten Ring verschoben werden.
Bei diesem Spannfutter ist der von den Spann backen auf ihre Führungsflächen ausgeübte Druck immer senkrecht zu diesen Führungsflächen und über deren ganze Länge mindestens angenähert gleich- mässig verteilt. Deshalb sind diese Führungsflächen nur einem sehr geringen Verschleiss unterworfen und die einwandfreie Führung der Spannbacken bleibt auch nach langem Gebrauch erhalten.
In der Zeichnung sind eine beispielsweise Aus führungsform des Erfindungsgegenstandes und eine Ausführungsvariante derselben dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 eine Ansicht eines Spannfutters für Werk zeugmaschinen, von der Werkstückseite her gesehen; Fig. 2 einen axialen Schnitt durch dieses Spann futter nach der Linie II-II in der Fig. 1, und Fig. 3 einen der Fig. 2 entsprechenden axialen Schnitt durch die Ausführungsvariante dieses Spann futters.
Das in den Fig. 1 und 2 dargestellte Spannfutter, welches insbesondere für Fräsmaschinen bestimmt ist, besitzt einen zylindrischen Futterkörper 1, welcher eine axiale Durchbohrung la aufweist. Auf der von dem einzuspannenden Werkstück abgewendeten Seite besitzt der Futterkörper 1 einen Flansch lb, welcher dazu bestimmt ist, einen Gegenflansch einer in der Zeichnung nicht dargestellten Aufspannplatte, welche mittels Aufspannschrauben auf dem Arbeitstisch der Fräsmaschine befestigt ist, aufzunehmen. Der Futter körper 1 wird mittels in der Zeichnung nicht dar gestellter Schrauben auf der Aufspannplatte befestigt.
Im Futterkörper 1 sind in gleichen Winkelabständen voneinander radial gerichtete, zur Achse des Futter körpers 1 geneigte, gegen die Werkstückseite zu sammenlaufende Führungen 1c, im dargestellten Falle deren drei, vorgesehen, in welchen je eine Spann backe 2 geführt ist. Die Spannbacken 2 und deren Führungen 1c im Futterkörper 1 weisen zweckmässig kreisrunden Querschnitt auf, weil sie in diesem Falle am leichtesten bearbeitbar sind.
Die Spannbacken 2 weisen an ihren vorderen, d. h. werkstückseitigen Enden eine angefräste, zur Achse des Futterkörpers 1 parallele Anlegefläche 2a auf, welche, wie dargestellt, eben oder konkavzylindrisch sein kann, wobei im letzteren Falle der Radius der Zylinderfläche min destens dem Radius des den grössten Durchmesser aufweisenden, im Spannfutter einzuspannenden Werk stückes entsprechen muss. Die Spannbacken 2 besit zen ferner an ihrem vordersten Teil eine angefräste, vorstehende Nase 2b. Diese Nasen 2b ermöglichen es, ein hohles oder mit einer Bohrung versehenes Werk stück von innen aufzuspannen.
Der Futterkörper 1 besitzt an seinem vorderen, d. h. werkstückseitigen Teil ein Aussengewinde 1d, auf welches eine Mutter 3 aufgeschraubt ist. Diese Mutter 3 weist an ihrem gegen den Flansch 1b des Futterkörpers 1 zu liegenden Ende einen nach aussen abstehenden Flansch 3a auf, an welchem ein flacher Ring 4 mittels Schrauben 5 befestigt ist. Dieser Ring 4 greift im Gleitsitz in an den hinteren, über den Futterkörper 1 vorstehenden Teilen der Spannbacken 2 vorgesehene, senkrecht zur Achse des Futterkörpers 1 verlaufende Nuten 2c ein. Aus montagetechnischen Gründen ist dieser Ring in drei Teile geteilt. Im Flansch 3a der Mutter 3 sind in gleichen Abständen voneinander radiale Stecklöcher 3b vorgesehen.
Für jede Führung 1c des Futterkörpers 1 ist eine ringförmige Schmiernut 1e vorgesehen, welche durch einen Schmierkanal 1f mit einer in eine Gewinde bohrung des Futterkörpers 1 eingeschraubten Schmier büchse 6 verbunden ist. Die Schmierbüchsen 6 dienen gleichzeitig zur Befestigung eines in der Mitte eine Öffnung für die Spannbacken 2 aufweisenden Schutz deckels 7, welcher den Futterkörper 1 und den werk- stückseitigen Teil der Mutter 3 übergreift und zum Schutze der Gewinde des Futterkörpers 1 und der Mutter 3 dient.
Um die Führungen 1c im Futterkörper 1 leichter bohren und bearbeiten zu können, weist der Futter körper 1 werkstückseitig eine zentrale, konische Aus- nehmung 1g auf.
Ein einzuspannendes Werkstück wird bei gegen den Flansch 1b geschraubter Mutter 3 zwischen die Anlegeflächen 2a der Spannbacken 2 eingesetzt und mittels eines in die Stecklöcher 3b des Flar_sches 3a der Mutter 3 einsteckbaren Hebels wird die Mutter 3 auf dem Futterkörper 1 nach vorne, d. h. vom Flansch 1b weg, geschraubt. Der am Flansch 3a der Mutter 3 befestigte Ring 4 schiebt dabei die Spann backen 2 nach vorne und innen, so dass deren An legeflächen 2a an das Werkstück angedrückt werden und das Werkstück zwischen diesen fest eingespannt wird.
Soll dagegen ein hohles oder eine Bohrung aufweisendes Werkstück aufgespannt werden, so wird die Mutter 3 zuerst nach vorne, d. h. vom Flansch 1b des Futterkörpers 1 weg geschraubt und dann das Werkstück um die Nasen 2b auf die Spannbacken 2 gelegt. Hierauf wird die Mutter 3 auf dem Gewinde 1d des Futterkörpers 1 nach hinten, d. h. gegen den Flansch 1b geschraubt. Dabei werden die Spann- backen 2 durch den am Flansch 3a der Mutter befestigten Ring 4 in ihren Führungen 1c im Futter körper 1 nach hinten und aussen gezogen, so dass das Werkstück auf den Nasen 2b der Spannbacken 2 fest aufgespannt wird.
In beiden Fällen bewirken die Kraft, welche vom Ring 4 auf die Spannbacken 2 ausgeübt wird, und die Gegenkraft, welche das ein- oder aufgespannte Werkstück auf diese Spannbacken 2 ausübt, dass der Druck, welchen die Spannbacken 2 auf ihre Führungsflächen im Futterkörper 1 aus üben, senkrecht zu diesen Führungsflächen gerichtet und über deren ganze Länge mindestens angenähert gleichmässig verteilt ist. Dadurch wird die Abnützung dieser Führungsflächen auf ein Minimum reduziert und eine sichere Ein- oder Aufspannung des Werk stückes erzielt.
Die Mutter 3 ist selbsthemmend. Gegebenenfalls kann jedoch eine an sich bekannte Sicherungsvorrich tung vorgesehen sein, welche ein ungewolltes Drehen der Mutter 3 verhindert.
Die Ausführungsvariante des Spannfutters nach der Fig. 3 ist im wesentlichen gleich aufgebaut wie das Spannfutter nach den Fig. 1 und 2. Die mit der Ausführung nach den Fig. 1 und 2 übereinstimmen den Teile sind in der Fig. 3 mit den gleichen Bezugs zeichen bezeichnet.
Beim Spannfutter nach der Fig. 3 besitzt der mit tels Schrauben 5 an der Mutter 3 befestigte flache Ring 4 an seiner von der Mutter 3 abgewendeten Seite aussen einen Kegelzahnradkranz 4a. In den hintersten Teilen der Spannbacken 2 ist je ein radial zur Achse des Futterkörpers 1 gerichtetes Steck loch 2d zum Einstecken eines mit einem in dieses passenden Führungsbolzen 8a und einem zum Kegelzahnradkranz 4a passenden Kegelzahnrad 8b versehenen Steckschlüssels 8 vorgesehen.
Das Spannen und Entspannen dieses Spannfutters erfolgt hierbei durch Drehen des Ringes 4 und der mit diesem verbundenen Mutter 3 mittels des in das Steckloch 2d eines der Spannbacken 2 eingesetzten Steckschlüssels 8, dessen Kegelzahnrad 8b mit dem Kegelzahnradkranz 4a des Ringes 4 im Eingriff steht.
Chuck for machine tools In the known chucks for machine tools, the guides for the clamping jaws are subject to a relatively large amount of wear. If the jaws are no longer accurately guided due to wear of their guides, the workpiece clamped or clamped by such a chuck will no longer hold firmly and precisely centrically ge, which severely affects the accuracy of the machining of a workpiece, the workpiece may even be unusable . This disadvantage is particularly noticeable when machining heavy workpieces and when there is a large decrease in clamping. This disadvantage can be remedied by the invention.
The invention relates to a chuck for machine tools, which is characterized in that it has a chuck body in which at least three radial guides, arranged at equal angular distances from one another, inclined to the axis of the chuck body and converging towards the workpiece side, each for one on its the workpiece-side end part is provided with a contact surface parallel to the axis of the chuck body, and that the chuck body has an external thread on its part facing the workpiece, onto which a nut is screwed, which at its end facing away from the workpiece has an outwardly protruding flange,
on which a ring is attached, which engages with a sliding fit in the grooves provided on the end parts of the clamping jaws facing away from the workpiece, the whole thing in such a way that when the nut is screwed onto the thread of the chuck body, the clamping jaws through the nut engaging in their grooves on the flange of the nut attached ring can be moved.
In this chuck, the pressure exerted by the clamping jaws on their guide surfaces is always perpendicular to these guide surfaces and at least approximately evenly distributed over their entire length. Therefore, these guide surfaces are subject to very little wear and the proper guidance of the clamping jaws is maintained even after long use.
In the drawing, an example of implementation of the subject matter of the invention and a variant of the same are shown. 1 shows a view of a chuck for machine tools, seen from the workpiece side; Fig. 2 is an axial section through this chuck along the line II-II in Fig. 1, and Fig. 3 is an axial section corresponding to FIG. 2 through the embodiment of this chuck.
The chuck shown in FIGS. 1 and 2, which is intended in particular for milling machines, has a cylindrical chuck body 1 which has an axial through-hole la. On the side facing away from the workpiece to be clamped, the chuck body 1 has a flange lb, which is intended to receive a counterflange of a mounting plate, not shown in the drawing, which is attached to the work table of the milling machine by means of clamping screws. The chuck body 1 is attached to the platen by means of screws not shown in the drawing.
In the chuck body 1 are at equal angular distances from each other radially directed, to the axis of the chuck body 1 inclined, against the workpiece side to converge guides 1c, in the case shown three, are provided in each of which a clamping jaw 2 is guided. The clamping jaws 2 and their guides 1c in the chuck body 1 expediently have a circular cross-section, because in this case they are easiest to process.
The jaws 2 have at their front, d. H. Workpiece-side ends have a milled contact surface 2a parallel to the axis of the chuck body 1, which, as shown, can be flat or concave-cylindrical, in the latter case the radius of the cylinder surface corresponds at least to the radius of the workpiece with the largest diameter and to be clamped in the chuck got to. The jaws 2 also have a milled, protruding nose 2b on their foremost part. These lugs 2b make it possible to clamp a hollow or a work piece provided with a bore from the inside.
The chuck body 1 has at its front, d. H. Workpiece-side part has an external thread 1d onto which a nut 3 is screwed. At its end facing the flange 1b of the chuck body 1, this nut 3 has an outwardly protruding flange 3a to which a flat ring 4 is fastened by means of screws 5. This ring 4 engages with a sliding fit in grooves 2c, which are provided on the rear parts of the clamping jaws 2 protruding beyond the chuck body 1 and which extend perpendicular to the axis of the chuck body 1. For assembly reasons, this ring is divided into three parts. In the flange 3a of the nut 3, radial plug-in holes 3b are provided at equal intervals from one another.
For each guide 1c of the chuck body 1 an annular lubricating groove 1e is provided, which is connected by a lubricating channel 1f with a screwed into a threaded bore of the chuck body 1 lubricating sleeve 6. The lubricating bushes 6 also serve to fasten a protective cover 7 which has an opening in the middle for the clamping jaws 2 and which engages over the chuck body 1 and the workpiece-side part of the nut 3 and serves to protect the threads of the chuck body 1 and nut 3.
In order to be able to drill and machine the guides 1c in the chuck body 1 more easily, the chuck body 1 has a central, conical recess 1g on the workpiece side.
A workpiece to be clamped is inserted between the contact surfaces 2a of the clamping jaws 2 with the nut 3 screwed against the flange 1b and the nut 3 is moved forward on the chuck body 1 by means of a lever which can be inserted into the plug-in holes 3b of the flange 3a of the nut 3. H. away from flange 1b, screwed. The ring 4 attached to the flange 3a of the nut 3 pushes the clamping jaws 2 forwards and inwards so that their placement surfaces 2a are pressed against the workpiece and the workpiece is firmly clamped between them.
If, on the other hand, a hollow workpiece or workpiece having a bore is to be clamped, the nut 3 is first moved forward, i.e. H. screwed away from the flange 1b of the chuck body 1 and then placed the workpiece around the lugs 2b on the clamping jaws 2. Then the nut 3 on the thread 1d of the chuck body 1 is backwards, i.e. H. screwed against the flange 1b. The clamping jaws 2 are pulled backwards and outwards in their guides 1c in the chuck body 1 by the ring 4 fastened to the flange 3a of the nut, so that the workpiece is firmly clamped onto the lugs 2b of the clamping jaws 2.
In both cases, the force exerted by the ring 4 on the clamping jaws 2 and the counterforce exerted by the clamped or clamped workpiece on these clamping jaws 2 cause the pressure that the clamping jaws 2 exert on their guide surfaces in the chuck body 1 practice, directed perpendicular to these guide surfaces and distributed at least approximately evenly over their entire length. This reduces the wear and tear on these guide surfaces to a minimum and ensures that the workpiece is securely clamped or clamped.
The nut 3 is self-locking. If necessary, however, a known safety device can be provided which prevents the nut 3 from rotating unintentionally.
The variant of the chuck according to FIG. 3 is constructed essentially the same as the chuck according to FIGS. 1 and 2. The parts that correspond to the embodiment according to FIGS. 1 and 2 are shown in FIG. 3 with the same reference characters designated.
In the chuck according to FIG. 3, the flat ring 4 fastened to the nut 3 by means of screws 5 has a bevel gear rim 4a on its side facing away from the nut 3 on the outside. In the rearmost parts of the clamping jaws 2 a radially directed to the axis of the chuck body 1 plug hole 2d for inserting a socket wrench 8 provided with a guide pin 8a and a bevel gear rim 4a matching the bevel gear rim 4a.
This chuck is tensioned and relaxed by turning the ring 4 and the nut 3 connected to it by means of the socket wrench 8 inserted into the insertion hole 2d of one of the clamping jaws 2, the bevel gear 8b of which is in engagement with the bevel gear rim 4a of the ring 4.