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Die Erfindung betrifft eine Werkzeugaufnahme, insbesondere eine Werkzeugaufnahme, die eine elastische Mikroloch-Spannzange aufweist.
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Mit ständiger Entwicklung der Wissenschaft und Technologie werden immer mehr Anforderungen an miniaturisierte Produkte in unterschiedlichen Industriebranchen wie der Luftfahrtindustrie, der Verteidigungsindustrie, dem Maschinenbau, der Herstellung von Mikrochips, der Automobilindustrie, der Herstellung von Präzisionsinstrumenten, der Uhren- und Juwelenindustrie usw. gestellt, wobei immer mehr Bauteile mit Mikrolöchern, deren Durchmesser 3,0 mm oder noch weniger betragen, bei einer Produktherstellung hergestellt werden. Wie den Fachleuten auf diesem Gebiet bekannt ist, ist die Bearbeitung von Mikrolöchern mit einem großen Tiefe- und Durchmesserverhältnis (deren Durchmesser kleiner als 3,0 mm ist) ein weltweites Problem. Zur Mikrolochbearbeitung werden derzeit hauptsächlich spanende Fertigungsverfahren wie Bohren, Stanzen und Fräsen sowie spezielle Sonderverfahren wie Funkenerodieren, die Anwendung von Ultraschallwellen, Lasern, Elektrolyse, Elektronenstrahlbearbeitung usw. verwendet.
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Jedoch sind derzeit bei konventionellen Werkzeugmaschinen verwendete, übliche Spannzangen lediglich zum Spannen von Schneidwerkzeugen mit einem Durchmesser von 3,0 mm oder einem größeren Durchmesser geeignet. Wenn ein Schneidwerkzeug mit einem Durchmesser von 3,0 mm oder kleineren Durchmesser gespannt wird, ist deren Abmessung oft zu groß, wobei die üblichen Spannzangen nicht nur einen hohen Fertigungsschwierigkeitsgrad, sondern auch eine niedrigere Spanngenauigkeit aufweisen, was oft zu hohen Fertigungskosten führt. Außerdem kann eine Bearbeitungsgenauigkeit schwierig eingehalten werden, wobei sich das Schneidwerkzeug leicht brechen lässt. Die derartigen Spannzangen in der Maschinenbauindustrie können deswegen nicht nur viele Unannehmlichkeiten und Herausforderungen für diejenigen bringen, die Mikrolöcher mit einer hohen Genauigkeit bearbeiten, sondern auch eine Miniaturisierung der entsprechenden Industrien stören.
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Darüber hinaus wird der Bearbeitungsschwierigkeitsgrad stark erhöht, wenn ein Werkzeugmontageloch zum Spannen eines Mikroschneidwerkzeugs, das zur Bearbeitung eines Mikrolochs mit einem Durchmesser von unter 3,0 mm dient, an einer großvolumigen Spannzange gefertigt wird. Außerdem ist eine große Auswahl von Werkzeugmaschinen wie Fräsmaschinen, Bohrmaschinen, Drehmaschinen usw. auf dem Markt erhältlich, die eine große Menge von unterschiedlichen Werkzeugaufnahmen und Spannzangen verwenden, deren Ausgestaltungsmerkmale je nach Maschine variieren. So werden der Bearbeitungsschwierigkeitsgrad und die Fertigungskosten multipliziert, wenn jeweils eine elastische Mikroloch-Spannzange für die vielfältigen Werkzeugaufnahmen oben genannter Art gefertigt wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kombinierte Mikroloch-Werkzeugaufnahme zu schaffen, die durch einfache Maßnahmen die oben genannten Nachteile vermeidet.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine kombinierte Mikroloch-Werkzeugaufnahme, die die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist. Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
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Gemäß der Erfindung wird eine kombinierte Mikroloch-Werkzeugaufnahme bereitgestellt, bei der eine elastische Mikroloch-Spannzange an einem Werkzeugspanner montiert wird.
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Zu erwähnen ist, dass sich die vorliegende Erfindung eignet, an unterschiedlichen Werkzeugmaschinen wie einer Fräsmaschine, einer Bohrmaschine, einer Drehmaschine usw. verwendet zu werden, wobei die elastische Mikroloch-Spannzange ein kleines Volumen, eine hohe Spanngenauigkeit und eine genaue Positionierungsfähigkeit aufweist, was eine erforderte Genauigkeit und eine einfache Bedienung bei einer Mikrolochbearbeitung ermöglicht. Weil die elastische Mikroloch-Spannzange ein kleines Volumen aufweist, werden der Bearbeitungsschwierigkeitsgrad und die Fertigungskosten bei der Herstellung der elastischen Spannzange erheblich verringert.
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Gemäß der Erfindung wird eine kombinierte Mikroloch-Werkzeugaufnahme bereitgestellt, die Folgendes aufweist:
- einen Werkzeugspanner, der einen Verbindungsabschnitt und einen Stützabschnitt umfasst, die integral gefertigt sind, wobei sich der Verbindungsabschnitt an einem weit von dem Stützabschnitt entfernten Ende befindet und mit einer Hauptspindel einer Werkzeugmaschine verbunden ist, und wobei ein Montageloch zur Montage einer elastischen Mikroloch-Spannzange in dem Stützabschnitt ausgebildet ist; und
- eine elastische Mikroloch-Spannzange, die sich in dem Montageloch befindet, wobei im Inneren der elastischen Mikroloch-Spannzange ein Mikroloch, das zum Spannen eines Mikroschneidwerkzeugs dient, und eine Mehrzahl von axial verlaufenden Rillen ausgebildet sind, wobei die einzelnen Rillen parallel zueinander angeordnet sind und an einem gleichen Ende jeweils eine Öffnung aufweisen, und wobei zwischen den einzelnen Rillen eine Mehrzahl von Federklauen ausgebildet ist, und wobei, wenn die einzelnen Federklauen durch eine Kraft elastisch verformt werden, das in dem Mikroloch montierte Mikroschneidwerkzeug durch die Federklauen gemeinsam festgehalten werden kann.
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Gemäß der Erfindung kann im Montageloch eine Mehrzahl von zweiten, axial verlaufenden Rillen ausgebildet sein, die parallel zueinander angeordnet sind und an einem Ende jeweils eine Öffnung aufweisen, wobei eine Mehrzahl von zweiten Federklauen zwischen den einzelnen Rillen angeordnet ist, und wobei die zweiten Federklauen, wenn sie einer Kraft ausgesetzt werden, elastisch verformt werden, sodass die zweiten Federklauen gemeinsam die elastische Mikroloch-Spannzange, die mit einem Mikroloch versehen und in dem Montageloch montiert ist, festhalten.
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Gemäß der Erfindung ist die elastische Mikroloch-Spannzange für unterschiedliche Werkzeugspanner geeignet ist.
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Im Folgenden werden die Erfindung und ihre Ausgestaltungen anhand von Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt:
- 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen kombinierten Mikroloch-Werkzeugaufnahme,
- 2 eine erste schematische Darstellung der erfindungsgemäßen kombinierten Mikroloch-Werkzeugaufnahme, wobei ein Werkzeugspanner und eine elastische Mikroloch-Spannzange voneinander getrennt gezeigt sind, und
- 3 bis 6 in schematischer Darstellung die erfindungsgemäße elastische Mikroloch-Spannzange in Verbindung mit verschiedenen Arten des Werkzeugspanners.
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Wie in 1 und 2 gezeigt ist, umfasst eine erfindungsgemäße kombinierte Mikroloch-Werkzeugaufnahme hauptsächlich einen Werkzeugspanner 10, der mit der Hauptspindel einer Werkzeugmaschine verbunden ist, und eine elastische Mikroloch-Spannzange 20.
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Der Werkzeugspanner 10 umfasst einen Verbindungsabschnitt 11 und einen Stützabschnitt 12, die integral gefertigt werden, wobei sich der Verbindungsabschnitt 11 an einem weit von dem Stützabschnitt 12 entfernten Ende befindet und auf bekannte Art und Weise mit irgendeiner Werkzeugmaschine wie z. B. einer Fräsmaschine, einer Bohrmaschine, einer Drehmaschine usw. verbunden wird, wobei die genannte Werkzeugmaschine in den beiliegenden Zeichnungen nicht dargestellt ist. Der Stützabschnitt 12 ist innen hohl und bildet daher ein Montageloch 13 aus, in dem die elastische Mikroloch-Spannzange 20 teilweise aufgenommen wird.
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Die elastische Mikroloch-Spannzange 20 wird in dem Montageloch 13 montiert. Im Inneren der elastischen Mikroloch-Spannzange 20 sind ein Mikroloch 21, das zum Spannen eines Mikrowerkzeugs 30 dient, und eine Mehrzahl von axial verlaufenden Rillen 22 ausgebildet, wobei die einzelnen Rillen 22 parallel zueinander angeordnet sind und an einem gleichen Ende jeweils eine Öffnung aufweisen. Zwischen den einzelnen Rillen 22 ist eine Mehrzahl von Federklauen 23 ausgebildet.
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Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird eine Mehrzahl von zweiten axial verlaufenden Rillen 14, die parallel zueinander angeordnet sind und an einem gleichen Ende jeweils eine Öffnung aufweisen, in dem Montageloch 13 angebracht, wobei eine Mehrzahl von zweiten Federklauen 15 zwischen den einzelnen Rillen 14 ausgebildet ist.
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Außenseitig kann an dem Werkzeugspanner 10 zusätzlich ein Spannelement einer bekannten Art montiert werden, was in den beiliegenden Zeichnungen aber nicht dargestellt ist.
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Wenn das genannte Spannelement wie z. B. eine Überwurfmutter festgezogen wird, wird eine Kraft auf die zweiten Federklauen 15 ausgeübt, sodass diese elastisch verformt werden und eine nach innen wirkende Spannkraft bereitstellen, um die elastische Mikroloch-Spannzange 20 festzuhalten. Wenn die elastische Mikroloch-Spannzange 20 dabei durch eine Kraft belastet wird, so wird die Kraft an die einzelnen Federklauen 23 übertragen, sodass die Federklauen 23 elastisch verformt werden, was ermöglicht, dass die einzelnen Federklauen 23 das in dem Mikroloch 21 montierte Mikroschneidwerkzeug 30 gemeinsam festhalten.
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Es wird weiter Bezug auf 3 bis 6 genommen. Die elastische Mikroloch-Spannzange 20 der vorliegenden Erfindung lässt sich an unterschiedliche Werkzeugspanner 10A, 10B, 10C und 10D montieren, wobei die Werkzeugspanner eine ganz unterschiedliche Gestaltung und Form aufweisen können. Die genannten Werkzeugspanner unterschiedlicher Art wie 10A, 10B, 10C und 10D werden separat voneinander jeweils auf bekannte Art und Weise mit einer der unterschiedlichen Werkzeugmaschinen wie einer Fräsmaschine, einer Bohrmaschine, einer Drehmaschine usw. verbunden.
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Die vorliegende Erfindung stellt eine kombinierte Mikroloch-Werkzeugaufnahme bereit, bei der eine elastische Mikroloch-Spannzange an einem Werkzeugspanner montiert wird. Zu erwähnen ist, dass sich die vorliegende Erfindung eignet, an unterschiedlichen Werkzeugmaschinen wie einer Fräsmaschine, einer Bohrmaschine, einer Drehmaschine usw. verwendet zu werden, wobei die elastische Mikroloch-Spannzange ein kleines Volumen, eine hohe Spanngenauigkeit und eine genaue Positionierungsfähigkeit aufweist, was die erforderliche Genauigkeit und eine einfache Bedienung bei einer Mikrolochbearbeitung ermöglicht. Weil die elastische Mikroloch-Spannzange ein kleines Volumen aufweist, werden der Bearbeitungsschwierigkeitsgrad und die Fertigungskosten bei der Herstellung der elastischen Spannzange erheblich verringert.
