CH673966A5

CH673966A5 -

Info

Publication number: CH673966A5
Application number: CH4489/87A
Authority: CH
Inventors: Gerhard Scheer; Gerhard Stolz
Original assignee: Komet Stahlhalter Werkzeug
Priority date: 1986-12-19
Filing date: 1987-11-18
Publication date: 1990-04-30
Also published as: SE467913B; SE8705055D0; JPS63169204A; FR2608490B3; IT8723047A0; GB8727840D0; SE8705055L; IT1223499B; FR2608490A1; DE8633959U1

Description

BESCHREIBUNG DESCRIPTION

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. The invention relates to a device for connecting two machine tool parts, in particular two tool parts of machine tools, with a cylindrical pin provided on the first machine or tool part, which is surrounded by an annular surface running perpendicular to the pin axis and with a in the second machine or. Tool part for receiving the pin provided, to which an annular support surface is adjacent, the pin having a transverse bore with a radially displaceable clamping bolt, which is provided at both ends with a conical extension or a conical recess, each with one corresponding conical recess on the second machine or tool part or an approach to a radially screwable clamping screw in the second machine or tool part, and further the distance between the axes of the clamping screw and the recess on the second machine or tool part from its end face is slightly larger than the distance of the axis of the cross bore from the ring surface.

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. In such a known device (DE-PS-3108 439), the pin on one tool part is designed as a press pin and the bore on the other tool part as a fitting bore. The fitting pin and fitting hole should theoretically interlock. However, in order that both parts can be joined together without constraint, it is necessary that the fitting bore is a few thousandths of a millimeter larger in diameter than the fitting pin. As a result, the axes of the two tool parts may not be 100% coaxial after joining, but offset parallel to each other by a few thousandths of a millimeter. If the tool parts are parts of a rotating tool, absolute concentricity is not achieved. Larger runout errors may also be present in the machine tool spindle itself or in the connection between the machine tool spindle and the one tool part. These different concentricity errors can also add up under certain circumstances.

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. The invention is therefore based on the object to provide a device for connecting two machine parts, in particular two tool parts of machine tools of the type mentioned, in which a 100% concentricity of the tool part carrying the tool can be reached and a very stable connection between the two parts is present.

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. This object is achieved according to the invention in that the pin engages in the bore with play and in the fact that in the second machine or tool part near the support surface four adjusting screws, each offset by 90 ° to one another, can be screwed radially, the inner ends of which in the Extend the hole and support yourself on the pin. By means of the four adjusting screws, the first tool part can be adjusted so precisely in relation to the second tool part that an exact concentricity of the tool is guaranteed. If you connect the second tool part to the spindle of the machine tool before adjusting and then carry out the adjustment, you can also switch off all concentricity errors of the spindle itself and the connection between the spindle and the second tool part. After the adjustment has been carried out using the adjusting screws, the clamping screw acting on the clamping bolt is tightened. As a result, the ring surface of the first tool part is pressed firmly against the support surface of the second tool part and the stable connection between the two tool parts is established. It has been found that when the tensioning screw is tightened, the previously made adjustment does not change. This is essential.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet. Advantageous embodiments of the invention are characterized in the dependent claims.

Die Erfindung ist in folgendem, anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles, näher erläutert. Es zeigen: The invention is explained in more detail below with reference to an embodiment shown in the drawing. Show it:

Fig. 1 einen Axialschnitt der beiden Werkzeugteile; 1 shows an axial section of the two tool parts;

Fig. 2 einen Radialschnitt nach der Linie II-II der Fig. 1. 2 is a radial section along the line II-II of FIG. 1st

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 A first tool part 1, which is intended for receiving a tool, not shown, for example a solid carbide drill, has a cylindrical pin 2. The cylindrical pin 2 is surrounded by an annular surface 3 arranged concentrically to the pin axis A. The pin 2 also has a transverse bore 4, in which a clamping bolt 5 can be moved diametrically. The second tool part 6 is provided with a cylindrical bore 7, which is adjoined by an annular support surface 8 extending perpendicular to the bore axis. The diameter of the bore 7 is a few tenths of a millimeter, approximately 0.1 to 0.2 mm larger than the diameter of the pin 2, so that there is sufficient play between the two parts. The second tool part 6 also has a fitting pin 9 which can be inserted directly into a corresponding fitting bore 10 of a machine tool spindle 13, or according to DE-A 3108 439 also into an adapter with a steep taper, which in turn can be inserted into the frustoconical receiving bore of a spindle. The fitting pin 9 also has a transverse bore 11 with a clamping bolt 12 which can be displaced therein. To clamp the second tool part 6 with the machine tool spindle 13, two clamping screws 14, 15 are provided in the latter, of which the clamping screw 15 provided with a conical recess 15a normally remains firmly screwed in and for loosening and clamping the

2 2nd

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

Verbindung lediglich die mit einem kegelförmigen Ansatz 14a versehene Spannschraube 14 betätigt wird. Connection is operated only the clamping screw 14 provided with a conical extension 14a.

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. In the second tool holder 6, a clamping screw 17 is further provided in the area of the clamping bolt 5, which engages with its conical extension 17a in a conical recess 5a of the clamping bolt 5. At the other end, the clamping bolt 5 is provided with a conical projection 5b which interacts with a conical recess 18 in the second tool part 6. The distance al between the clamping screw 17 or the conical recess 18 from the end face 8 is somewhat larger than the distance a2 of the axis A2 of the transverse bore 4 from the annular surface 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. In the area between the end face 8 and the clamping screw 17, four adjusting screws, each offset by 90 ° to one another, can be screwed radially in the second tool part 6. The inner ends 19a of the adjusting screws 19 protrude somewhat into the bore 7 with their inner ends 19a and are supported on the pin 2. The pin 2 expediently has a flattened area 20 in the engagement area of the respective adjusting screw 19.

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. Furthermore, a coolant tube 21 is provided, which is guided through an elongated hole 22 in the clamping bolt 5. This coolant tube 21 has an external thread 21a and can be axially screwed into a nut thread 23 in the pin 2. In addition, the coolant tube 21 is sealed by the O-ring 24, so that no coolant can reach the clamping bolt 5 and the adjusting screws 19. The coolant can be supplied to the tool, not shown, by means of the axially adjustable coolant tube 21.

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 If a precise concentricity of the tool, not shown, is desired, it is expedient to connect the second tool part 6 to the spindle 13. This is done in a known manner by means of the clamping screw 14 and the clamping bolt 12. In addition, the tool is fastened in the first tool holder 1. The clamping screw 17 is initially only slightly tightened, so that the annular surface 3 is in contact with the support surface 8. By means of the adjusting screws 19, an exact adjustment of the first tool part 1 with respect to the second tool part 6 can now be carried out until a 100% concentricity of the tool is achieved. Then the clamping screw 17 is tightened. Because the two axes AI and A2 in the axial direction

673 966 673 966

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. are slightly offset from each other, the annular surface 3 is pressed firmly against the support surface 8. It was found that when the clamping screw was tightened, the previously made adjustment did not change.

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. If a tool change is to be carried out, the tool clamped in the first tool part 1 generally remains clamped there. The clamping screw 14 on the spindle 13 is loosened, whereupon the fitting pin 9 can be pulled out of the fitting bore 10. The two tool parts 1 and 6 thus remain firmly clamped together. If the tool carried by the first tool part 1 is required again, then the second tool part 2 with its fitting pin 9 is inserted back into the fitting bore 10 of the spindle 13 and the clamping screw 14 is tightened. Since the connection described between the second tool part 6 and the spindle 13 has a high repeatability, the previously adjusted concentricity of the tool is hereby also ensured. If necessary, however, the concentricity can be readjusted.

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. So that the clamping screw 14, which normally serves to loosen the connection between the machine tool spindle 13 and the device according to the invention, is not confused with the clamping screw 17, which generally remains tightened after adjustment, the clamping screw 17 is largely covered by a cover screw 25 and only accessible through a bore 26 in the cover screw 25. The cover screw 25 also prevents the clamping screw 17 from being screwed out so far that the pin 2 could be pulled out of the bore 7.

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. If necessary, the recess 18, which is advantageously incorporated directly into the second machine part 6, could also be provided in a clamping screw corresponding to the clamping screw 15. In this case, however, the arrangement shown in the drawing is more advantageous, since it avoids confusion with the clamping screw 15.

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. The device according to the invention could also be used for the precise mutual alignment of other machine parts. For example, part 1 could also be designed as a receptacle for a workpiece which must be exactly aligned with a processing table or the like.

3 3rd

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

.30 .30

35 35

40 40

M M

65 65

2 Blatt Zeichnungen 2 sheets of drawings

Claims

m 966 PATENT CLAIMS

1. Device for connecting two machine parts, in particular two tool parts of machine tools, with a cylindrical pin (2) provided on the first machine or tool part (1), which is surrounded by an annular surface (3) running perpendicular to the pin axis and with a bore (7) provided in the second machine or tool part (6) for receiving the pin (2), adjacent to which an annular support surface (8), the pin having a transverse bore (4) with a radially displaceable clamping bolt which is provided at both ends with a conical extension or a conical recess, each with a corresponding conical recess (18) on the second machine or tool part or an extension (17a) on one in the second machine or tool part interact radially screwable clamping screw, and furthermore the distance between the axes of the clamping screw and the recess on the second machine or Tool part of its support surface is slightly larger than the distance of the axis of the transverse bore from the ring surface, characterized in that the pin (2) engages with play in the bore (7) and that in the second machine or tool part (6) in the Near the support surface (8) four adjusting screws (19), each offset by 90 ° to each other, can be screwed radially, the inner ends (19a) of which protrude into the bore (7) and are supported on the pin (2).

2. Device according to claim 1, characterized in that the pin (2) has a flattened portion (20) in the engagement area of the respective adjusting screw (19).

3. Device according to claim 1, characterized in that the play between the pin (2) and the bore (7) is approximately 0.1 to 0.2 mm.