DE19800424C2 - Vorrichtung zum Bearbeiten von Werkstücken - Google Patents
Vorrichtung zum Bearbeiten von WerkstückenInfo
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- B23B31/02—Chucks
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bearbeiten von
Werkstücken mit einem Werkzeug, welches in einem Halter
eingesetzt ist und dort mit einer Stirnfläche endet, welche
abgeschrägt ist und mit einem Queranschlag zusammenwirkt nach
dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Derartige Vorrichtungen sind in vielfältiger Form und
Ausführung bekannt und auf dem Markt. Sie dienen vor allem
zum Bearbeiten von Werkstücken innerhalb von
Bearbeitungsstationen, wie beispielsweise Drehbänken,
Fräsmaschinen und dergl. Viele derartige Maschinen sind
auch mit einer Vielzahl von Werkzeugen im Revolversystem
ausgestattet.
Aus der DE 42 12 709 C2 ist ein Werkzeug mit einem
austauschbaren, einen zylindrischen Schaft aufweisenden
Schneidkörper für die spanabhebende Formgebung bekannt, der
aus einem Grundhalter mit einer Aufnahmebohrung für den
Schneidkörper und einem Befestigungselement besteht. Dabei
weist der Schneidkörper an seinem Schaftende eine
Fixierschräge und in seiner Mantelfläche eine in Richtung
der Fixierschräge ansteigende, geneigte Fläche auf. Das
Befestigungselement ist als eine Klemmschraube ausgebildet,
mit einem Kegel, der tangential auf die geneigte Fläche des
Schneidkörpers gerichtet ist, so dass durch eine
Anzugsbewegung der Klemmschraube der Schneidkörper mittels
einer dort erzeugten, resultierenden Reibkraft in
Schubrichtung bewegt, an einem dem Grundhalter angeordneten
Anschlagstift ausgerichtet und geklemmt wird.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Vorrichtung der oben genannten Art zu schaffen, bei der
eine Positionierung des Werkzeuges auf einfache Art und
Weise möglich wird, gleichzeitig aber auch ein Austauschen
des Werkzeuges ohne Schwierigkeiten vonstatten gehen kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe führt, dass der Queranschlag
radial eine Axialbohrung in dem Halter durchsetzt, wobei
das Werkzeug in diese Axialbohrung eingesetzt und durch
eine in axialer Richtung wirkende Spanneinrichtung in
seiner Axial- sowie Radialposition festgelegt ist.
Durch diese Anordnung wird bewirkt, dass beim Einsetzen des
Werkzeuges in den Halter die Stirnfläche auf den
Queranschlag trifft, an diesem abgleitet und so sicher und
lagegenau in Axial- sowie Radialpositionen festgelegt wird.
Gegenüber bekannten Systemen mit seitlicher Anordnung der
Druckflächen bzw. -schrauben ist dies ein wesentlicher
Vorteil, da beim Arretieren des Bearbeitungswerkzeuges eine
Positionsveränderung ausgeschlossen ist.
Der Queranschlag kann in die entsprechende Querausnehmung
eingesetzt, eingeklebt, geschweisst, genietet, geschraubt
od. dgl. sein.
Ferner ist ein Schaft des Werkzeuges mit einer Ringnut zur
Aufnahme eines Sicherungsringes versehen. Dieser
Sicherungsring befindet sich nach dem Zusammenbau der
erfindungsgemässen Vorrichtung in einem Abstand von der
Ringkante des Halters, wobei auf den Halter eine Über
wurfmutter aufgeschraubt ist, die mit einem Innenflansch
den Sicherungsring gegen die Ringkante drückt. Gleichzeitig
erfolgt ein axialer Druck auf die abgeschrägte Stirnfläche,
so dass diese gegen den Queranschlag gedrückt wird, wodurch
ein Verdrehen des Bearbeitungswerkzeuges ausgeschlossen
ist.
Die gesamte Montage der Vorrichtung kann ohne zusätzliches
Werkzeug erfolgen, da die Überwurfmutter von Hand
festgezogen werden kann. Durch die Verwendung eines
Sicherungsringes in einer Ringnut am einzusetzenden
Werkzeug entfällt eine aufwendige Herstellung einer
Anlageschulter, die mehr Material und Bearbeitungszeit
erfordert.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel soll das Werkzeug
auch mit einem flüssigen oder als Aerosol ausgebildeten
Kühlmittel beaufschlagt werden. Damit dieses Kühlmittel zur
Bearbeitungsspitze vordringen kann, ist in den Schaft des
Bearbeitungswerkzeuges zumindest eine achsparallele oder
spiralförmige Nut eingeformt. Diese Nut kommuniziert mit
der Axialbohrung, durch die das Kühlmittel herangebracht
werden kann.
Der weiteren Führung des Kühlmittels hin zu der
Bearbeitungsspitze dient eine Leithülse, welche die
Bearbeitungsspitze zumindest teilweise umfängt.
Wenn in dem Fall, in dem ein Kühlmittel in das
Bearbeitungswerkzeug bzw. die Axialbohrung eingebracht
wird, die Stirnfläche des Werkzeuges nur abgeschrägt ist,
so bietet sie keine Prallfläche für das ankommende Aerosol,
das sonst abkondensieren würde. Zur Verbesserung der
Aerodynamik kann nun der Queranschlag so angepasst werden
bzw. einen stromlinienförmigen Bereich ausbilden, der als
Anschlag dient, so dass dem ankommenden Aerosolstrom keine
Prallfläche geboten wird. Hierdurch wird der Aerosolstrom
immer trichterförmig zu einem Kanal oder einer Nut hin
geleitet, durch die dann das Aerosol zur Werkzeugspitze
hingelangt. Ähnliches kann auch durch ein zusätzliches
Ableitelement erreicht werden, welches in den Halter
eingesetzt wird.
Anstelle der Überwurfmutter ist auch an eine
automatisierbare Spanneinrichtung gedacht, so dass ein
automatisierter Wechsel mit der bekannten Wiederholbarkeit
gewährleistet ist. Diese Spanneinrichtung kann mechanisch,
magnetisch, elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch
wirken. In diesem Fall kann auf eine bisher verwendete
Zwischenvorrichtung (Kegelaufnahmen) für den automatischen
Werkzeugwechsel verzichtet werden und ebenso auch auf eine
Spannzange, welche den Nachteil hat, dass eine radiale
Fixierung nicht gewährleistet ist.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung
ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der
Zeichnung; diese zeigt in
Fig. 1 eine erfindungsgemässe Vorrichtung zum Bearbeiten
von Werkstücken in Explosionsdarstellung;
Fig. 2a einen Längsschnitt durch die erfindungsgemässe
Vorrichtung gemäss Fig. 1;
Fig. 2b einen Längsschnitt durch ein weiteres
Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Vorrichtung
zum Bearbeiten von Werkstücken;
Fig. 3 eine teilweise im Längsschnitt dargestellte
Seitenansicht von Teilen der Vorrichtung gemäss Fig. 1 in
einem weiteren Ausführungsbeispiel;
Fig. 4 einen Längsschnitt durch das weitere
Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Vorrichtung
gemäss Fig. 3;
Fig. 5 einen teilweisen dargestellten Längsschnitt durch
ein weiteres Ausführungsbeispiel eine erfindungsgemässen
Bearbeitungswerkzeug;
Fig. 6 einen Querschnitt durch das Bearbeitungswerkzeug
gemäss Fig. 5 entlang Linie VI-VI;
Fig. 7 einen teilweise dargestellten Längsschnitt durch
ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen
Bearbeitungswerkzeuges;
Fig. 8 einen Querschnitt durch das Bearbeitungswerkzeug
gemäss Fig. 7 entlang Linie VIII-VIII.
Gemäss Fig. 1 weist eine Vorrichtung zum Bearbeiten von
Werkstücken ein Bearbeitungswerkzeug 1 auf, welches in
Gebrauchslage gemäss Fig. 2 in einem Halter 2 sitzt.
Hierzu ist der Halter 2 als eine Aufnahmehülse ausgebildet,
die eine Axialbohrung 3 besitzt.
Das Bearbeitungswerkzeug 1 weist einen Schaft 4 auf, der
einends eine Stirnfläche 5 besitzt, die abgeschrägt ist.
Anderenends ist dem Schaft 4 eine Bearbeitungsspitze 6
angeformt.
In den Schaft 4 ist eine Ringnut 7 eingeformt, in die ein
Sicherungsring 8 eingesetzt werden kann.
Der Halter 2 weist einen Hülsenschaft 9 auf, dem eine
Gewindehülse 10 mit einem Aussengewinde 11 aufgesetzt ist.
Dieser Gewindehülse 10 wird in Gebrauchslage eine
Überwurfmutter 12 aufgeschraubt.
Ferner besitzt der Hülsenschaft 9 eine Querbohrung 13,
welche auch die Axialbohrung 3 radial durchquert. In diese
Querbohrung 13 kann ein Queranschlag 14 eingesetzt werden.
Der Zusammenbau der erfindungsgemässen Vorrichtung zum
Bearbeiten von Werkstücken geschieht folgendermassen:
Zuerst wird der Sicherungsring 8 auf das Bearbeitungswerkzeug 1 bzw. auf den Schaft 4 aufgeschoben, so dass er in die Ringnut 7 einschnappen kann. Der Queranschlag 14 wird in die Querbohrung 13 eingesetzt. Nunmehr wird das Bearbeitungswerkzeug 1 in die Axialbohrung 3 eingeführt. Dabei trifft die abgeschrägte Stirnfläche 5 auf den Queranschlag 14, wobei die Spitze der Stirnfläche 5 an dem Queranschlag 14 entlanggleitet, bis die Stirnfläche 5 dem Queranschlag 14 entlang einer Berührungslinie anliegt. Hierdurch erfolgt eine sichere und lagegenaue Axial- sowie Radialpositionierung des Bearbeitungs werkzeuges 1.
Zuerst wird der Sicherungsring 8 auf das Bearbeitungswerkzeug 1 bzw. auf den Schaft 4 aufgeschoben, so dass er in die Ringnut 7 einschnappen kann. Der Queranschlag 14 wird in die Querbohrung 13 eingesetzt. Nunmehr wird das Bearbeitungswerkzeug 1 in die Axialbohrung 3 eingeführt. Dabei trifft die abgeschrägte Stirnfläche 5 auf den Queranschlag 14, wobei die Spitze der Stirnfläche 5 an dem Queranschlag 14 entlanggleitet, bis die Stirnfläche 5 dem Queranschlag 14 entlang einer Berührungslinie anliegt. Hierdurch erfolgt eine sichere und lagegenaue Axial- sowie Radialpositionierung des Bearbeitungs werkzeuges 1.
Nunmehr wird die Überwurfmutter 12 auf den Schaft 4
aufgeschoben, wobei der Schaft 4 eine Bohrung 16 in einem
Innenflansch 17 der Überwurfmutter 12 durchgreift. Beim
Aufschrauben der Überwurfmutter 12 auf die Gewindehülse 10
drückt der Innenflansch 17 auch auf den Sicherungsring 8
und drückt diesen in Richtung Ringkante 15, wobei
gleichzeitig die Stirnfläche 5 gegen den Queranschlag 14
gedrückt und damit das Werkzeug 1 verspannt wird.
Bei dem weiteren Ausführungsbeispiel einer
erfindungsgemässen Vorrichtung gem. Fig. 2b fehlt die
Überwurfmutter 12. Dagegen ist eine automatisierbare
Spanneinrichtung 25 angedeutet, die hydraulisch, elektrisch
oder pneumatisch betätigt werden kann. Nur schematisch sind
zwei Zugpratzen 26.1 und 26.2 angedeutet, mit denen auf den
Sicherungsring 8 gedrückt wird. Diese Zugpratzen können
bspw. auch schwenkbar ausgestaltet sein.
Mit einer derartigen Spanneinrichtung kann ein
automatisierter Wechsel mit der bekannten Wiederholbarkeit
gewährleistet werden.
Das Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Vorrich
tung zum Bearbeiten von Werkstücken gemäss Fig. 3
unterscheidet sich von demjenigen nach den Fig. 1 und 2
dadurch, dass in den Schaft 4.1 eines Bearbeitungs
werkzeuges 1.1 zumindest eine achsparallele Nut 18
eingeformt ist, die in Gebrauchslage mit der Axialbohrung 3
in dem Halter 2 kommunizieren kann. Ferner ist der
Überwurfmutter 12 eine Leithülse 19 zugeordnet, welche in
Gebrauchslage gemäss Fig. 4 den Schaft 4.1 und einen Teil
der Bearbeitungsspitze 6 umfängt, wobei die achsparallelen
Nuten 18 in die Leithülse 19 ausmünden.
Die Funktionsweise dieses Ausführungsbeispiels ist
folgende:
Die Bearbeitungsspitze 6 des Bearbeitungswerkzeuges 1.1 soll mit einem Kühlmittel während der Bearbeitung beaufschlagt werden. Dieses Kühlmittel kann flüssig oder als ein Aerosol vorliegen. Das Kühlmittel wird durch die Axialbohrung 3 des Halters 2 eingebracht und umfliesst den Queranschlag 14. Falls notwendig, kann der Queranschlag 14 noch entsprechende Bohrungen oder Nuten zum Durchlassen des Kühlmittels aufweisen.
Die Bearbeitungsspitze 6 des Bearbeitungswerkzeuges 1.1 soll mit einem Kühlmittel während der Bearbeitung beaufschlagt werden. Dieses Kühlmittel kann flüssig oder als ein Aerosol vorliegen. Das Kühlmittel wird durch die Axialbohrung 3 des Halters 2 eingebracht und umfliesst den Queranschlag 14. Falls notwendig, kann der Queranschlag 14 noch entsprechende Bohrungen oder Nuten zum Durchlassen des Kühlmittels aufweisen.
Nach dem Queranschlag 14 fliesst das Kühlmittel in die
achsparallelen Nuten 18 und tritt nahe der Bearbeitungs
spitze 6 aus diesen Nuten 18 aus, die im übrigen tiefer
sind als die Ringnut 7, so dass das Kühlmittel unter dem
Sicherungsring 8 durchfliessen kann.
Das flüssige Kühlmittel bildet innerhalb der Leithülse 19
einen Strahl, der bis an die Bearbeitungsspitze 6 spritzt.
Ein Aerosol verteilt sich sehr rasch, so dass es nicht zu
einer gebündelten Strahlbildung kommt.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung gemäss
den Fig. 5 und 6 ist das Bearbeitungswerkzeug 1.1, wie
in den vorhergegangenen Figuren beschrieben, in den Halter
2 eingesetzt. Die abgeschrägte Stirnfläche 5 trifft auf den
Queranschlag 14, über dem jedoch ein zusätzliches
Ableitelement 20 in die Axialbohrung 3 eingesetzt ist. Wie
insbesondere in Fig. 6 erkennbar, ist das Ableitelement 20
trichterförmig ausgebildet und leitet Aerosoltröpfchen 21
zu der Nut 18 hin.
Eine andere Möglichkeit besteht gemäss den Fig. 7 und 8
darin, den Queranschlag 14.1 selbst aerodynamisch
auszugestalten, wobei er im vorliegenden Fall
stromlinienförmige Ableitflächen 22.1 und 22.2 aufweist.
Die Ableitflächen 22.1 und 22.2 leiten die Aerosoltröpfchen
21 in Längskanäle 23.1 und 23.2, welche das
Bearbeitungswerkzeug 1.2 in Längsrichtung durchziehen.
Zusätzlich ist auch eine Stirnfläche 5.1 des
Bearbeitungswerkzeuges 1.1 trichter- bzw. keilförmig
ausgebildet, wobei sich der Queranschlag 14.1 in der
Trichter- bzw. Keilspitze befindet.
1
Bearbeitungswerkzeug
2
Halter
3
Axialbohrung
4
Schaft
5
Stirnfläche
6
Bearbeitungsspitze
7
Ringnut
8
Sicherungsring
9
Hülsenschaft
10
Gewindehülse
11
Aussengewinde
12
Überwurfmutter
13
Querbohrung
14
Queranschlag
15
Ringkante
16
Bohrung
17
Innenflansch
18
Nut
19
Leithülse
20
Ableitelement
21
Aerosoltröpfchen
22
Ableitfläche
23
Längskanal
24
-
25
Spanneinrichtung
26
Zugpratzen
Claims (11)
1. Vorrichtung zum Bearbeiten von Werkstücken mit einem
Werkzeug (1, 1.1, 1.2) mit Schaft (4, 4.1), welches in eine
Bohrung (3) in einem Halter (2) eingesetzt und durch eine
Spanneinrichtung (12, 25) gehalten ist und der Bohrung (3)
mit einer Stirnfläche (5, 5.1) endet, welche abgeschrägt
ist und mit einem Queranschlag (14, 14.1) zusammenwirkt,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Queranschlag (14, 14.1) radial die Bohrung (3) in
dem Halter (2) durchsetzt, wobei das Werkzeug (1, 1.1, 1.2)
in diese Bohrung (3) eingesetzt und durch die in axialer
Richtung wirkende Spanneinrichtung (12, 25) in seiner
Axial- sowie Radialposition festgelegt ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass das Werkzeug (1, 1.1, 1.2) einen Schaft (4, 4.1)
aufweist, in den eine Ringnut (7) zur Aufnahme eines
Sicherungsringes (8) eingeformt ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, das
der Sicherungsring (8) von einer Ringkante (15) des Halters
(2) einen Abstand einhält, wobei auf den Halter (2) eine
Überwurfmutter (12) aufgeschraubt ist, die mit einem
Innenflansch (17) den Sicherungsring (8) gegen die
Ringkante (15) drückt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
dass dem Sicherungsring (8) eine automatisierte
Spanneinrichtung (25) zugeordnet ist, welche ihn gegen eine
Ringkante (15) des Halters (2) drückt.
5. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1-4,
dadurch gekennzeichnet, dass der Halter (2) eine
Aufnahmehülse (9) aufweist, der eine Gewindehülse (10)
aufgesetzt ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2-5, dadurch
gekennzeichnet, dass in den Schaft (4.1) zumindest eine
achsparallele oder spiralförmige Nut (18) und/oder ein
Kanal (23) eingeformt ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
dass die achsparallele oder spiralförmige Nut (18) und/oder
der Kanal (23) mit der Axialbohrung (3) kommuniziert.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch
gekennzeichnet, dass der Überwurfmutter (12) bzw.
Spanneinrichtung (25) eine Leithülse (19) zugeordnet ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6-8, dadurch
gekennzeichnet, dass der Queranschlag (14.1) zumindest eine
Ableitfläche (22.1, 22.2) für ein Kühlmittel od. dgl.
aufweist.
10. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 6-9,
dadurch gekennzeichnet, dass dem Queranschlag (14) ein
Ableitelement (20) für ein Kühlmittel od. dgl. zugeordnet
ist.
11. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1-10,
dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnfläche (5.1) des
Werkzeuges (1.2) von aussen nach innen von zwei Seiten her
trichterförmig abgeschrägt ist, wobei sich der Queranschlag
(14., 14.1) in der Trichterspitze befindet.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19800424A DE19800424C2 (de) | 1997-07-16 | 1998-01-08 | Vorrichtung zum Bearbeiten von Werkstücken |
Applications Claiming Priority (3)
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---|---|---|---|
DE29712593 | 1997-07-16 | ||
DE29713783U DE29713783U1 (de) | 1997-07-16 | 1997-08-02 | Vorrichtung zum Bearbeiten von Werkstücken |
DE19800424A DE19800424C2 (de) | 1997-07-16 | 1998-01-08 | Vorrichtung zum Bearbeiten von Werkstücken |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19800424A1 DE19800424A1 (de) | 1999-01-21 |
DE19800424C2 true DE19800424C2 (de) | 2002-03-07 |
Family
ID=26060518
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19800424A Expired - Lifetime DE19800424C2 (de) | 1997-07-16 | 1998-01-08 | Vorrichtung zum Bearbeiten von Werkstücken |
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Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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Country Status (1)
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DE (2) | DE19800424C2 (de) |
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- 1998-01-08 DE DE19800424A patent/DE19800424C2/de not_active Expired - Lifetime
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DE19831743A1 (de) | 1999-03-11 |
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---|---|---|---|
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