DE202008017445U1 - expansion chucking - Google Patents
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Abstract
Dehnspanneinrichtung, welche aus einem Grundkörper und einer dünnwandigen Dehnbüchse aus Stahl besteht, die unter Bildung einer geschlossenen, ringförmigen Druckkammer mittels eines Lotes zumindest an ihren axialen Endbereichen mit dem Grundkörper verbunden ist, wobei die Druckkammer unter elastischer Verformung der Dehnbüchse mit einem Druckmedium beaufschlagbar ist, um eine Spannwirkung für ein aufzunehmendes Werkzeugs zu realisieren, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (2) und die Dehnbüchse (3) aus Stählen mit unterschiedlichen Kohlenstoff- und/oder Chromgehalt bestehen, so dass bei der Verbindung von Grundkörper (2) und Dehnbüchse (3) durch Löten ein hochfester Fügeverbund durch Bildung von länglichen Kristalliten (9) infolge des Auflegierens des Stahles (10) mit dem geringeren Kohlenstoff- und/oder Chromgehalt entsteht.Dehnspanneinrichtung, which consists of a base body and a thin-walled expansion sleeve made of steel, which is connected to form a closed, annular pressure chamber by means of a solder at least at its axial end portions with the base body, wherein the pressure chamber can be acted upon by elastic deformation of the expansion sleeve with a pressure medium, in order to realize a clamping action for a tool to be picked up, characterized in that the base body (2) and the expansion bushing (3) consist of steels with different carbon and / or chromium content, so that in the connection of base body (2) and expansion bush ( 3) by soldering a high-strength joint assembly by formation of elongated crystallites (9) as a result of Auflegierens the steel (10) with the lower carbon and / or chromium content arises.
Description
Die Erfindung betrifft eine Dehnspanneinrichtung, welche aus einem Grundkörper und einer dünnwandigen Dehnbüchse aus Stahl besteht, die unter Bildung einer geschlossenen, ringförmigen Druckkammer mittels eines Lotes zumindest an ihren axialen Endbereichen mit dem Grundkörper verbunden ist, wobei die Druckkammer unter elastischer Verformung der Dehnbüchse mit einem Druckmedium beaufschlagbar ist, um eine Spannwirkung für ein aufzunehmendes Werkzeug oder Werkstück zu realisieren. In Abhängigkeit davon, ob die Dehnbüchse durch ihre elastische Verformung den Durchmesser einer Bohrung verringert oder den Durchmesser einer zylindrischer Aufnahme vergrößert, ist die in einer Arbeitspindel einer Werkzeugmaschine oder mit einer Schnittstelle versehene Dehnspanneinrichtung in der Lage ihrerseits z. B. spanende Schaftwerkzeuge durch Innenspannung (Bohrer, Schaftfräser) bzw. Außenspannung (Scheibenfräser, Werkstückbohrung) fixierend aufzunehmen. Derartige Dehnspanneinrichtungen werden dann als Dehnspannfutter bzw. Dehnspanndorne bezeichnet.The The invention relates to a Dehnspanneinrichtung, which consists of a base body and a thin-walled expansion sleeve made of steel, the formation of a closed, annular pressure chamber by means of a solder at least at their axial end portions the main body is connected, wherein the pressure chamber below elastic deformation of the expansion sleeve with a pressure medium acted upon to a clamping action for a male Implement tool or workpiece. Dependent on of whether the expansion box by its elastic deformation the diameter of a hole is reduced or the diameter of a enlarged cylindrical receptacle, which is in a work spindle of a machine tool or with an interface provided Dehnspanneinrichtung in the position in turn z. B. cutting Shaft tools by internal tension (drill, end mill) or external tension (side milling cutter, workpiece bore) to record in a fixed manner. Such expansion chucks will then referred to as Dehnspannfutter or Dehnspanndorne.
Dehnspanneinrichtungen
sind in unterschiedlichen Ausführungsformen allgemein bekannt und
werden zum hochgenauen Spannen von Bauteilen, insbesondere Werkzeugschäften
oder Werkzeuginnenaufnahmen eingesetzt. Zum Spannen wird die Dehnbüchse,
die sich am Grundkörper befindet radial nach innen (Dehnspannfutter)
oder außen (Dehnspanndorn) verformt und damit die Spannung
zylindrischer oder mit einer Bohrung ausgestatteter Bauteile vollzogen
(
Bei den bekannten Dehnspanneinrichtungen sind der Grundkörper und die Dehnbüchse aus demselben Stahlwerkstoff, insbesondere hinsichtlich des Kohlenstoff- und/oder Chromgehaltes, bestehend und an ihren axialen Endbereichen durch Hochtemperaturlöten miteinander verbunden. Dabei hat sich das Hochtemperaturlöten unter Schutzgas oder im Vakuum durchgesetzt und es wird eine relativ fehlerfreie Lötverbindung erzielt. Die Festigkeit der Verbindung liegt allerdings nur bei ca. 25% der Festigkeit des Grundwerkstoffes, weil die Lötverbindung durch getrennte Bereiche der zu verbindenden Bauteile der Dehnspanneinrichtung (Grundkörper, Dehnbüchse) durch das dazwischen liegende Lot gekennzeichnet ist. Weiterhin macht sich in axialer Erstreckung eine große Verbindungslänge der Lötung erforderlich, damit zumindest die vorstehenden Festigkeitsanforderungen erfüllt werden können.at the known Dehnspanneinrichtungen are the main body and the expansion sleeve made of the same steel material, in particular in terms of carbon and / or chromium content, consisting and at their axial end portions by high temperature soldering connected with each other. Here, the high-temperature soldering has under inert gas or in vacuum enforced and it becomes a relative achieved error-free solder joint. The strength of the connection is only about 25% of the strength of the base material, because the solder joint through separate areas of the connecting components of Dehnspanneinrichtung (body, Stretching sleeve) is characterized by the intermediate solder. Furthermore, makes in the axial extension a large Connection length of the soldering required, so at least meets the above strength requirements can be.
Diese Lötverbindungsstelle wird durch die auftretenden hohen Drücke, der Wechselbelastung im Betrieb und durch Wärmespannungen während der Herstellung der Verbindung stark beansprucht, was zum Bruch der Fügeverbindung führen kann. Die Verbindungsstelle zwischen Grundkörper und Dehnbüchse stellt somit eine hauptsächliche Schwachstelle der Dehnspanneinrichtung dar. Die Festigkeit dieser bestimmt entscheidend die Druckbeaufschlagbarkeit der Dehnbüchse und begrenzt somit das für den Spannvorgang relevante übertragbare Drehmoment zwischen Dehnspanneinrichtung und zu dem zu spannenden Bauteil.These Solder joint is caused by the high Pressures, alternating loads during operation and thermal stresses heavily stressed during the preparation of the compound can lead to breakage of the joint connection. The connection point between base body and expansion sleeve thus provides a major weakness of the Dehnspanneinrichtung The strength of these determines decisively the Druckbeaufschlagbarkeit the expansion sleeve and thus limited for the Clamping relevant transmittable torque between Dehnspanneinrichtung and to the component to be clamped.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Dehnspanneinrichtung vorzuschlagen, die eine hochfeste, aber elastische Verbindung von Grundkörper und Dehnbüchse absichert.The Object of the present invention is a Dehnspanneinrichtung to propose a high strength but elastic connection of Body and expansion sleeve secures.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer gattungsgemäßen Dehnspanneinrichtung durch die Merkmale des Schutzanspruchs 1 gelöst.According to the invention this task in a generic Dehnspanneinrichtung solved by the features of claim 1 protection.
Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, dass eine Dehnspanneinrichtung mit einer Lötverbindung zur Verfügung gestellt wird, bei der durch die über die länglichen Kristallite ineinander „verzahnten” Fügepartner annähernd die Festigkeit des verfahrensbeeinflussten Grundwerkstoffes, insbesondere hinsichtlich der statischen und dynamischen Festigkeit und der Scherfestigkeit, erzielt wird. In Axialrichtung wird eine hohe Elastizität der Lötverbindung beibehalten.The Advantages of the invention are that a Dehnspanneinrichtung provided with a solder joint becomes, by which over the elongated crystallites into each other "toothed" joint partner approximate the strength of the process-influenced base material, in particular with regard to static and dynamic strength and shear strength, is achieved. In the axial direction becomes a high elasticity retained the solder joint.
Im Ergebnis kann eine Dehnspanneinrichtung zur Verfügung gestellt werden, mit der größere Drehmomente auf die zu spannenden Bauteile übertragbar sind. Weiterhin ist es möglich, durch die Verringerung der Lötlänge am werkzeugseitigen Ende der Dehnspanneinrichtung, eine deutlich steifere Anordnung des zu spannenden Teiles zu erzielen.in the Result can be provided a Dehnspanneinrichtung be with the larger torques on the too exciting components are transferable. It continues possible by reducing the soldering length at the tool end of the Dehnspanneinrichtung, a clear To achieve stiffer arrangement of the exciting part.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Schutzansprüchen 2 und 3 charakterisiert.advantageous Further developments of the invention are in the protection claims 2 and 3 characterized.
Die Erfindung soll nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel und zugehörigen Zeichnungen näher erläutert werden.The Invention is intended below to an embodiment and associated drawings explained in more detail become.
Es zeigen:It demonstrate:
In
den
Die
Gestaltung der Lötverbindung kann dabei unterschiedlichste
Formen, wie u. a. auch in
Dadurch,
dass die Fügepartner, der Grundkörper
Durch
eine derartige Verbindung ist es möglich, die Druckbeaufschlagung
der Dehnbüchse
Zur
Herstellung einer Dehnspanneinrichtung
- 11
- Dehnspanneinrichtungexpansion chucking
- 22
- Grundkörperbody
- 33
- Dehnbüchseexpansion sleeve
- 44
- Aufnahmebohrunglocation hole
- 55
- Druckkammerpressure chamber
- 66
- Lotsolder
- 77
- Endbereichend
- 88th
- Druckmediumprint media
- 99
- längliche Kristalliteelongated crystallites
- 1010
- kohlenstoff- und/oder chromärmerer Stahlcarbon- and / or less chromium steel
- 1111
- kohlenstoff- und/oder chromreicherer Stahlcarbon- and / or chromium richer steel
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
- - DIN 69893-1 Teil 7 [0015] - DIN 69893-1 part 7 [0015]
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