DE10107580B4

DE10107580B4 - Wälzfräser mit Mitteln zum Einspannen in einer Werkzeugmaschine

Info

Publication number: DE10107580B4
Application number: DE2001107580
Authority: DE
Inventors: Hans Jürgen Arndt; Wolfgang Carmincke; Alfred Wolff
Original assignee: Wilhelm Fette GmbH
Current assignee: LMT Fette Werkzeugtechnik GmbH and Co KG
Priority date: 2001-02-17
Filing date: 2001-02-17
Publication date: 2008-07-03
Anticipated expiration: 2021-02-18
Also published as: DE10107580A1

Abstract

Wälzfräser mit Mitteln zum Einspannen in einer Werkzeugmaschine, wobei der Wälzfräser an den Enden mit Zapfen geformt ist, deren zylindrische Zapfenabschnitte zur Einspannung in Spannfuttern geeignet sind, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
– ein Spannfutter (18) und ein Gegenlagerabschnitt (20) sind zur Aufnahme der Zapfenabschnitte (16, 28) ausgebildet und mit Mitteln zur Aufnahme in einem Futter bzw. einem Gegenlager der Werkzeugmaschine versehen,
– Spannfutter (18) und Gegenlagerabschnitt (20) sind als Dehnspann- oder Schrumpffutter ausgebildet.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Wälzfräser mit Mitteln zum Einspannen in einer Werkzeugmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Wälzfräser sind bekanntlich zylindrisch konturierte Werkzeuge, die an beiden Enden in einer Werkzeugmaschine einzuspannen bzw. zu lagern sind. Dabei kommt es darauf an, dass das Werkzeug gute Rundlaufeigenschaften aufweist.
Im Stand der Technik werden Wälzfräser mit einem geeigneten Antriebsabschnitt und einem maschinenabhängigen Gegenlager geformt. Der Antriebsabschnitt ist zum Beispiel ein Morsekegel, ein Steilkegel oder dergleichen. Aus dem Firmenkatalog „FETTE Die Präzision „Verzahnungswerkzeuge"" von Oktober 1988, Seite 59, ist ein derartiger Walzfräser bekannt geworden. Nachteilig bei dem bekannten Werkzeug ist seine relativ große Länge, was sich auch nachteilig beim Einspannen in eine Schleifmaschine bemerkbar macht. Bekanntlich müssen derartige Fräser von Zeit zu Zeit in Schleifmaschinen nachgeschliffen werden.
Aus US 1,096,163 ist ein Walzfräser bekannt geworden, dessen Fräskörper Zapfen aufweist, die im Querschnitt mehrkantig sind und von komplementären Fassungen von Einspannbauteilen aufgenommen sind.
Nachteilig ist ferner der relativ große Herstellungsaufwand der bekannten Wälzfräser.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wälzfräser mit Mitteln zum Einspannen in einer Werkzeugmaschine zu schaffen, welcher eine einfache Fertigung erlaubt und zu einer geringeren Einspannlänge in der Schleifmaschine führt und eine einfache axiale Festlegung des Walzfräsers ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Bei dem erfindungsgemäßen Wälzfräser sind, wie an sich bekannt, an die Enden des Fräskörpers Zapfen geformt, die in einem entsprechenden Spannfutter bzw. Gegenlager aufgenommen werden können. Das Spannfutter ist als Dehnspann- oder Schrumpffutter ausgebildet. Derartige Spannfutter sind allgemeiner Stand der Technik. Beim Dehnspannfutter befindet sich ein radial ausdehnbarer Körper im Inneren des Spannfutters und wird über eine geeignete hydraulische Druckquelle betätigt, um im vorliegenden Zusammenhang die Zapfen festzuspannen. Das Spannfutter weist Mittel zur Drehmomentübertragung des aufgenommenen Zapfens auf und das Gegenlager Mittel zum Mitdrehen mit dem Wälzfräser.
Bei der Erfindung setzt sich die Gesamtlänge des Fräswerkzeugs aus der Länge des Fräskörpers und der Zapfen zusammen. Mithin ist die Einspannlänge in einer Schleifmaschine relativ kurz. Bei dem erfindungsgemäßen Wälzfraser verringert sich auch der Fertigungsaufwand für das Werkzeug, das im Übrigen nicht mehr auf eine spezielle Werkzeugmaschine hin ausgelegt sein muss, was seine Einspannenden betrifft. Vielmehr wirken die Zapfen mit einem speziellen Spannfutter bzw. einem speziellen Gegenlager zusammen, welche so ausgebildet sind, dass sie in herkömmlicher Weise von einem Futter einer Werkzeugmaschine aufgenommen werden können bzw. einer entsprechenden verschiebbaren Gegenlagerung in der Werkzeugmaschine. So kann zum Beispiel das erfindungsgemäße Spannfutter mit einem entsprechenden Aufnahmekonus versehen werden und das Gegenlager mit einem zylindrischen Abschnitt zur Aufnahme in der Gegenlagerung in der Werkzeugmaschine.
Beim Auswechseln des Fräswerkzeugs in der Maschine kann das Spannfutter im Futter der Werkzeugmaschine verbleiben, wenn der Fräskörper entfernt wird. Beim Einsetzen eines neuen Fräswerkzeugs wird der entsprechende Zapfen in das Spannfutter eingesetzt und das Gegenlager durch Verschieben auf den zugeordneten Zapfen aufgeschoben.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein Zapfen und das Spannfutter eine formschlüssige Drehverbindung bilden. Spannfutter und Werkzeug haben auf diese Weise eine vorgegebene Drehlage, die sich während des Bearbeitungsvorgangs und nach einem Werkzeugwechsel nicht ändert.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die formschlüssige Drehverbindung durch einen unrunden Flanschabschnitt des Zapfens und einer komplementären stirnseitigen Ausnehmung des Spannfutters gebildet ist.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass hohe Rundlaufeigenschaften erhalten werden. Außerdem können Spannfutter und Gegenlager unterschiedliche Fräswerkzeuge aufnehmen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
1 zeigt die Seitenansicht einer Anordnung aus Wälzfräser, Spannfutter und Gegenlager teilweise im Schnitt nach der Erfindung.
2 zeigt die Stirnseite des Spannfutters der Anordnung nach 1.
In 1 ist ein Wälzfräser 10 zu erkennen, bestehend aus einem das eigentliche Werkzeug darstellenden Fräskörper 12 und daran angeformten koaxialen Zapfen 14, 16. Der Zapfen 14 wirkt zusammen mit einem Dehnspannfutter 18 und der Zapfen 16 mit einem Dehnspannfutter 20. Das Fräswerkzeug 10 ist zum Beispiel zur Herstellung von Stirnrädern geeignet.
Der Zapfen 14 besteht aus einem ersten Abschnitt 22, der sich vom Fräskörper 12 fort trompetenartig erweitert und einen Flanschabschnitt 24 aufweist, der auf gegenüberliegenden Seiten abgeflacht ist, wobei eine Abflachung bei 26 zu erkennen ist. An den Flansch 24 schließt sich ein zylindrischer Zapfenabschnitt 28 an. Dieser greift in einen Bohrungsabschnitt 30 des Dehnspannfutters 18 ein. Der Bohrungsabschnitt 30 geht über in gestufte Bohrungsabschnitte bis zum Ende des Spannfutters 18, wobei ein Gewindebohrabschnitt 32 eine Schraube 34 aufnimmt, deren inneres Ende zum Beispiel als Anschlag für den Zapfen 14 dienen kann bzw. dazu, den Zapfen herauszubewegen. Das Spannfutter 18 weist auf der rechten Seite eines Ringbundes 36 einen Einspannkonus 38 auf, der in einem üblichen Spannfutter einer Werkzeugmaschine aufgenommen werden kann.
Im linken zylindrischen Abschnitt 40 des Spannfutters 18, der den Bohrungsabschnitt 30 aufweist, ist an der Stirnseite eine Ausnehmung 42 geformt (siehe auch 2). Sie ist so geformt, dass der Flansch 26 formschlüssig in die Ausnehmung 42 greift. Die Ausnehmung 42 weist gegenüberliegende Wandflächen 46, 48 auf, die mit den abgeflachten Seiten 26 des Flansches 24 zusammenwirken.
Die Ausbildung als Spannfutter ist in 1 nicht näher dargestellt. Sie ist herkömmlicher Art.
Das Gegenlager 20 ist ebenfalls als Spannfutter ausgebildet und nimmt in einem rechten Abschnitt 50 mittels einer Bohrung 52 den zylindrischen Zapfen 16 auf. Auf der anderen Seite eines Ringbundes 54 weist das Gegenlager 20 einen zylindrischen länglichen Abschnitt 56 auf, der eine Durchbohrung 58 aufweist zur Aufnahme einer Schraube 60 in einem entsprechenden Gewindeabschnitt. An den Abschnitt 56 schließt sich ein im Durchmesser geringerer Gewindeabschnitt 62 an, der in eine geeignete Halterung der Werkzeugmaschine eingeschraubt werden kann, wobei die Halterung entlang der Achse des Gegenlagers 20 bzw. der gesamten Anordnung verschiebbar ist.
Bei der Montage wird zuerst das Spannfutter 18 in der Werkzeugmaschine eingespannt. Anschließend wird der Wälzfräser 10 in das Dehnspannfutter 18 eingesetzt. Danach wird das Dehnspannfutter unter hydraulischen Druck gesetzt, um den Zapfen 28 festzulegen. Die Ausnehmung 42 und der Flansch 24 bilden eine vorgegebene Orientierung dieser Teile zueinander und verhindern ein Gegeneinanderdrehen, beispielsweise im Betrieb. Anschließend wird das Gegenlager 20 auf den Zapfen 16 geschoben. Danach wird das Gegenlager 20 ebenfalls unter Druck gesetzt, so dass bei einer Drehung des Fräsers 10 auch das Gegenlager 20 drehend mitgenommen wird.
Soll das Werkzeug 10 geschliffen werden, wird das Gegenlager 20 vom Fräswerkzeug 10 fort geschoben und das Werkzeug 10 aus dem Dehnspannfutter 18 herausgenommen. In der beschriebenen Art und Weise kann dann ein Ersatz-Wälzfräser eingesetzt werden. Es versteht sich, dass auch ein anders ausgebildeter Wälzfräser mit den Spannfuttern zusammenwirken kann. Die Spannfutter sind im Übrigen so geformt, dass sie mit herkömmlichen Futtern und Aufnahmen in Werkzeugmaschinen zusammenwirken können.

Claims

Wälzfräser mit Mitteln zum Einspannen in einer Werkzeugmaschine, wobei der Wälzfräser an den Enden mit Zapfen geformt ist, deren zylindrische Zapfenabschnitte zur Einspannung in Spannfuttern geeignet sind, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: – ein Spannfutter (18) und ein Gegenlagerabschnitt (20) sind zur Aufnahme der Zapfenabschnitte (16, 28) ausgebildet und mit Mitteln zur Aufnahme in einem Futter bzw. einem Gegenlager der Werkzeugmaschine versehen, – Spannfutter (18) und Gegenlagerabschnitt (20) sind als Dehnspann- oder Schrumpffutter ausgebildet.
Walzfräser mit Spannfutter und Gegenlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zapfen (14) und das Spannfutter (18) eine formschlüssige Drehverbindung bilden.
Walzfräser mit Spannfutter und Gegenlager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein unrunder Flanschabschnitt (24) des Zapfens (14) mit einer komplementären stirnseitigen Ausnehmung (42) des Spannfutters (18) zusammenwirkt.