DE20321518U1 - Machine tool and tool carrier provided for this purpose - Google Patents
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Abstract
Werkzeugmaschine umfassend einen Werkzeugträger (24) mit mindestens einer Werkzeugstation (28), welche eine Auflageseite (30) für eine Anlageseite (36) eines Werkzeughalters (34) und eine Aufnahme (40) für einen Schaft (38) des Werkzeughalters (34) aufweist, wobei die Anlageseite (36) dann gegen die Auflageseite (30) anliegt, wenn der Werkzeughalter (34) mit seinem Schaft (38) in der Aufnahme (40) eingespannt ist, und mindestens ein erstes Formschlusselement (76, 78), welches bei in der Aufnahme (40) eingespanntem Schaft (38) spielfrei in ein zweites Formschlusselement (96, 98) am Werkzeughalter (34) eingreift, um den Werkzeughalterkörper (32) relativ zum Werkzeugträger (24) präzise ausgerichtet zu fixieren, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei auf einander gegenüberliegenden Seiten der Aufnahme (40) angeordnete erste Formschlusselemente (76, 78) vorgesehen sind, dass die ersten Formschlusselemente (76, 78) mindestens in einander gegenüberliegenden Außenbereichen (72, 74) der Auflageseite (30) angeordnet sind, dass die ersten Formschlusselemente (76, 78) eine nur in einer ersten Positionierrichtung (120) die zweiten Formschlusselemente...machine tool comprising a tool carrier (24) with at least one tool station (28) having a support side (30) for an abutment side (36) of a tool holder (34) and a receptacle (40) for a shank (38) of the tool holder (34), the abutment side (36) then abuts against the support side (30) when the tool holder (34) is clamped with its shaft (38) in the receptacle (40), and at least one first positive locking element (76, 78), which at in the receptacle (40) clamped shaft (38) backlash in a second positive locking element (96, 98) engages the tool holder (34), around the tool holder body (32) relative to the tool carrier (24) precise aligned to fix, characterized in that at least two on opposite sides Side of the receptacle (40) arranged first positive locking elements (76, 78) are provided, that the first positive locking elements (76, 78) at least in opposite directions outdoors (72, 74) of the support side (30) are arranged such that the first Positive locking elements (76, 78) one only in a first positioning direction (120) the second form-locking elements ...
Description
Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine umfassend einen Werkzeugträger mit mindestens einer Werkzeugstation, welche eine Auflageseite für eine Anlageseite eines Werkzeughalters und eine Aufnahme für einen Schaft des Werkzeughalters aufweist, wobei die Anlageseite dann gegen die Auflageseite anliegt, wenn der Werkzeughalter mit seinem Schaft in der Aufnahme eingespannt ist, und mindestens ein Formschlusselement, welches bei in der Aufnahme eingespanntem Schaft spielfrei in ein zweites Formschlusselement am Werkzeughalter eingreift, um den Werkzeughalterkörper relativ zum Werkzeugträger präzise ausgerichtet zu fixieren.The The invention relates to a machine tool comprising a tool carrier at least one tool station, which is a support page for a plant page a tool holder and a receptacle for a shank of the tool holder having the plant side then abuts against the support side, when the tool holder is clamped with its shaft in the receptacle is, and at least one positive locking element, which in the recording clamped shaft backlash into a second positive locking element engages the tool holder to the tool holder body relative to the tool carrier precise aligned to fix.
Darüber hinaus betrifft die Erfindung einen Werkzeughalter für eine Werkzeugmaschine, umfassend einen das Werkzeug tragenden Werkzeughalterkörper, welcher eine Anlageseite aufweist und einen von dieser abstehenden Schaft zum Einspannen des Werkzeughalters in einer Werkzeugstation eines Werkzeugträgers trägt, und ein zweites Formschlusselement, welches bei in der Aufnahme eingespanntem Schaft spielfrei in ein erstes Formschlusselement des Werkzeugträgers eingreift, um den Werkzeughalterkörper relativ zum Werkzeugträger präzise ausgerichtet zu fixieren.Furthermore The invention relates to a tool holder for a machine tool, comprising a tool-carrying tool holder body, which a plant side and a protruding from this shaft for clamping the Tool holder carries in a tool station of a tool carrier, and a second positive locking element which is clamped in the receptacle Shaft engages without clearance in a first positive locking element of the tool carrier, around the toolholder body relative to the tool carrier precisely aligned to fix.
Eine
derartige Werkzeugmaschine und ein derartiger Werkzeughalter sind
beispielsweise aus der
Es werden jedoch stets höhere Anforderungen an die Präzision der Ausrichtung des Werkzeughalters und die Momentenstabilität der Ausrichtung gestellt.It but always higher Precision requirements the orientation of the tool holder and the torque stability of the alignment.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Werkzeugmaschine und einen hierzu geeigneten Werkzeughalter zur Verfügung zu stellen, bei welchen der Werkzeughalter mit größtmöglicher geometrischer Genauigkeit und mit möglichst großer Momentenstabilität an der Werkzeugmaschine fixierbar ist.Of the The invention is therefore based on the object, a machine tool and a tool holder suitable for this purpose in which the tool holder with the greatest possible geometric accuracy and with as possible great moment stability at the Machine tool is fixable.
Diese Aufgabe wird bei einer Werkzeugmaschine der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass mindestens zwei auf einander gegenüberliegenden Seiten der Aufnahme angeordnete erste Formschlusselemente vorgesehen sind, dass die ersten Formschlusselemente mindestens in einander gegenüberliegenden Außenbereichen der Auflageseite des Werkzeugträgers angeordnet sind, dass die ersten Formschlusselemente eine nur in einer ersten Positionierrichtung die zweiten Formschlusselemente präzise positionierende Formschlussgeometrie aufweisen, dass sie eine in einer quer zur ersten verlaufenden zweiten Positionierrichtung die zweiten Formschlusselemente mit einem Freiheitsgrad verschieblich führende Formschlussgeometrie aufweisen, und dass die zweite Positionierrichtung ungefähr parallel zu einer auf eine Verzahnung des Schaftes beim Einspannen in die Aufnahme wirkenden Querkraft verläuft.These Task is in a machine tool of the type described above Type according to the invention thereby solved, that at least two arranged on opposite sides of the receptacle first positive locking elements are provided, that the first positive locking elements at least in opposite directions outdoors the support side of the tool carrier are arranged, that the first positive-locking elements only in a first positioning direction, the second form-locking elements precise Positioning positive engagement geometry have that one in a transverse to the first extending second positioning direction the second Positive locking elements with a degree of freedom slidably positive locking geometry and that the second positioning direction is approximately parallel to one on a toothing of the shaft when clamping in the recording acting lateral force runs.
Der Vorteil dieser Lösung ist darin zu sehen, dass durch die Anordnung zweier derart bezüglich der Aufnahme einander gegenüberliegend angeordneter Formschlusselemente und noch die Anordnung dieser Formschlusselemente in einander gegenüberliegenden Außenbereichen der Auflageseite eine hohe Momentenstabilität bei der Abstützung des Werkzeughalters an der Werkzeugmaschine zusätzlich zu einer hohen Präzision der Ausrichtung erreicht wird.Of the Advantage of this solution is to be seen in that by the arrangement of two such with respect Recording opposite each other arranged form-fitting elements and still the arrangement of these positive locking elements in opposite directions outdoors the support side a high torque stability in the support of the tool holder in addition to the machine tool to a high precision the alignment is achieved.
Mit einer erfindungsgemäßen, ausdrücklich einen Freiheitsgrad zulassenden Formschlussgeometrie lassen sich durch eine derartige geometrische Überbestimmung bedingte Ungenauigkeiten und negative Auswirkungen der Querkraft vermeiden, da die durch die Querkraft bedingten Verschiebungen in der Richtung verlaufen, in denen die Formschlusselemente einen Freiheitsgrad vorsehen und somit die in der ersten Positionierrichtung präzise Positionierung nicht beeinträchtigt wird.With an inventive, expressly one Degree of freedom permitting form fit geometry can be passed through such a geometric overdetermination conditional inaccuracies and negative effects of the lateral force Avoid, since the shifts caused by the lateral force in The direction in which the positive-locking elements one degree of freedom Provide and thus not in the first positioning direction precise positioning impaired becomes.
Hinsichtlich der Anordnung der Formschlusselemente in den Außenbereichen der Auflagefläche sind die unterschiedlichsten Lösungen denkbar. Beispielsweise könnten die Außenbereiche die an die jeweils nächste Auflageseite angrenzenden Außenbereiche sein.Regarding the arrangement of the positive locking elements in the outer regions of the support surface the most different solutions conceivable. For example, could the outdoor areas the next one Pad side adjacent outdoor areas be.
Besonders günstig ist es jedoch, wenn die ersten Formschlusselemente in sich an Stirnseiten des Werkzeugträgers anschließenden Außenbereichen der Auflageseite angeordnet sind, da sich damit eine besonders gute Abstützung des Werkzeughalters erreichen lässt.Especially Cheap However, it is when the first interlocking elements in at end faces of the tool carrier subsequent outdoors the bearing side are arranged, as this is a particularly good support reach the tool holder.
Eine besonders hohe Momentensteifigkeit der Verbindung zwischen Werkzeughalter und Werkzeugmaschine, insbesondere gegen eine Drehbewegung um den Schaft, ist dann erreichbar, wenn die ersten Formschlusselemente mindestens in einander gegenüberliegenden Eckbereichen der Auflageseiten angeordnet sind, da damit eine große Abstützlänge zur Verfügung steht.A particularly high torque stiffness of the connection between the tool holder and machine tool, in particular against a rotational movement about the Shank, is then accessible when the first positive locking elements at least in opposite directions Corner areas of the bearing sides are arranged, since thus a large support length for disposal stands.
Eine günstige Abstützlänge lässt sich auch dann erreichen, wenn die Formschlusselemente mindestens in Endbereichen mindestens einer Diagonalen der Auflageseite angeordnet sind.A favorable Supporting length can be reach even if the interlocking elements at least in End regions arranged at least one diagonal of the support side are.
Eine besonders präzise Ausrichtung des Werkzeughalters lässt sich dann erreichen, wenn die ersten Formschlusselemente symmetrisch zur Aufnahme angeordnet sind, so dass bei in der Aufnahme eingespannten Schaft und Belastung des Werkzeughalters die Formschlusselemente symmetrisch belastet werden.A particularly precise alignment of the tool holder can be achieved if the first positive locking elements are arranged symmetrically to the recording, so that in the recording clamped shaft and load the tool holder, the form-locking elements are loaded symmetrically.
Insbesondere ist es dabei günstig, wenn die ersten Formschlusselemente in Endbereichen beider Diagonalen der Auflageseite angeordnet sind.Especially is it cheap, if the first positive locking elements in end regions of both diagonals the support side are arranged.
Hinsichtlich der Ausbildung der ersten Formschlusselemente selbst wurden bislang keine näheren Angaben gemacht.Regarding the formation of the first positive locking elements themselves have been so far no closer Information provided.
So könnten die Formschlusselemente insgesamt so ausgebildet sein, dass sie eine exakte Positionierung in zwei quer zueinander verlaufenden Positionierrichtungen vermitteln.So could the positive-locking elements as a whole be designed so that they an exact positioning in two transverse to each other Arrange positioning directions.
Dies könnte jedoch im Zusammenhang mit dem Einspannen des Schaftes in der Aufnahme zu Zwangszuständen führen.This could However, in connection with the clamping of the shaft in the recording to compulsive states to lead.
Besonders zweckmäßig ist es, wenn die erste Positionierrichtung quer zu einer auf den Schaft beim Einspannen in die Aufnahme wirkenden Querkraft verläuft. Damit ist sichergestellt, dass die durch die Positionierrichtung vorgegebene präzise Positionierung unabhängig von den Wirkungen der beim Einspannen des Schafts in die Aufnahme auftretenden Querkraft ist.Especially is appropriate it, when the first positioning direction transverse to a on the shaft Clamping in the recording acting lateral force runs. In order to is ensured that the predetermined by the positioning direction precise Positioning independently from the effects of clamping the shaft into the socket occurring lateral force is.
Eine zweckmäßig realisierbare Ausführungsform sieht vor, dass die ersten Formschlusselemente sich in einer Längsrichtung erstrecken und in einer Ebene senkrecht zur Längsrichtung eine konstante Querschnittsform aufweisen. Mit einer derartigen Ausbildung lässt sich in besonders einfacher Weise der Freiheitsgrad in Richtung der zweiten Positionierrichtung schaffen.A expediently feasible embodiment provides that the first positive locking elements are in a longitudinal direction extend and in a plane perpendicular to the longitudinal direction of a constant cross-sectional shape exhibit. With such a training can be in a particularly simple Way the degree of freedom in the direction of the second positioning direction create.
Hinsichtlich der Art der Querschnittsform der Formschlusselemente sind die unterschiedlichsten Lösungen denkbar.Regarding the type of cross-sectional shape of the interlocking elements, the most diverse solutions are conceivable.
Eine besonders einfache und jedoch hinsichtlich der Positioniergenauigkeit günstige Lösung sieht vor, dass die Querschnittsform der ersten Formschlusselemente zumindest zum Teil durch schräg zueinander verlaufende, beispielsweise V-ähnlich verlaufende Flanken gebildet ist.A particularly simple and yet in terms of positioning accuracy favorable Solution sees before, that the cross-sectional shape of the first positive locking elements at least partly by oblique to each other extending, for example, V-like running Flanks is formed.
Eine besonders günstige Ausrichtung der sich in Längsrichtung erstreckenden Formschlusselemente ergibt sich dann, wenn die ersten Formschlusselemente sich mit ihrer Längsrichtung ungefähr parallel zu einer auf den Schaft beim Einspannen in die Aufnahme wirkenden Querkraft erstrecken.A especially cheap Orientation in the longitudinal direction extending positive locking elements results when the first Positive locking elements are approximately parallel with their longitudinal direction to one acting on the shaft when clamping in the recording Transverse force extend.
Hinsichtlich der Anordnung der ersten Formschlusselemente am Werkzeugträger wurden bislang keine näheren Angaben gemacht.Regarding the arrangement of the first positive locking elements were on the tool carrier so far no closer Information provided.
Beispielsweise wäre es denkbar, die ersten Formschlusselemente an dem Werkzeugträger dadurch anzuordnen, dass an diesem zusätzliche, die ersten Formschlusselemente tragende Formschlusskörper angeordnet sind, die ihrerseits beispielsweise relativ zum Werkzeugträger noch positionierbar sind.For example would it be conceivable, the first positive locking elements on the tool carrier thereby to order that at this additional, arranged the first positive locking elements supporting positive locking body are, for their part, for example, still relative to the tool carrier are positionable.
Aus Gründen einer einfachen Herstellbarkeit und möglichst großen durch die ersten Formschlusselemente vermittelnden Präzision der Ausrichtung des Werkzeughalters relativ zum Werkzeugträger ist vorgesehen, dass die ersten Formschlusselemente starr am Werkzeugträger angeordnet sind.Out establish easy manufacturability and the largest possible through the first positive locking elements mediating precision the orientation of the tool holder relative to the tool carrier is provided that the first positive locking elements are rigidly arranged on the tool carrier are.
Vorzugsweise sind dabei die ersten Formschlusselemente an die Auflageseite des Werkzeugträgers angeformt.Preferably are the first positive locking elements on the support side of the tool carrier formed.
Eine konstruktiv besonders günstige Lösung sieht vor, dass die ersten Formschlusselemente als Vertiefungen in die Auflageseite des Werkzeugträgers eingeformt sind, so dass sich diese beispielsweise durch eine spanabhebende Bearbeitung, beispielsweise durch Schleifen herstellen lassen.A structurally particularly favorable Solution sees before that the first positive locking elements as depressions in the Support side of the tool carrier are formed so that this example, by a cutting Processing, for example, by grinding produce.
Ferner sind die Formschlusselemente vorzugsweise so ausgebildet, dass sie beim Einsetzen des Schafts des Werkzeughalters in die Aufnahme in einer Einsetzrichtung in Eingriff bringbar sind, so dass keine zusätzlichen Maßnahmen erforderlich sind, um beim Aufsetzen des Werkzeughalters auf den Werkzeugträger die Formschlusselemente in Eingriff zu bringen. Vielmehr werden zwangsläufig beim Aufsetzen des Werkzeughalters auf den Werkzeugträger und Einspannen des Schafts in die Aufnahme die Formschlusselemente in Eingriff gebracht.Further the form-locking elements are preferably designed so that they when inserting the shaft of the tool holder in the receptacle in a Inserting direction can be brought into engagement, so that no additional activities are required to when placing the tool holder on the tool carrier to engage the positive locking elements. Rather, be inevitably when Place the tool holder on the tool carrier and clamp the shaft into the receptacle, the positive-locking elements are brought into engagement.
Hinsichtlich der Ausbildung der ersten und zweiten Formschlusselemente wurden bislang keine näheren Angaben gemacht.Regarding the formation of the first and second positive locking elements were so far no closer Information provided.
So sieht eine besonders einfach herstellbare und eine gute Präzision vermittelnde Lösung vor, dass die einen der Formschlusselemente als V-förmige Verzahnung und die anderen der Formschlusselemente als die Verzahnung aufnehmende V-Nut ausgebildet ist.So sees a particularly easy to produce and a good precision mediating solution before, that one of the positive locking elements as a V-shaped toothing and the other of the interlocking elements as the toothing receiving V-groove is formed.
Um die Flächenpressung im Bereich der Formschlusselemente möglichst gering zu halten, ist vorzugsweise vorgesehen, dass die einen der Formschlusselemente als Mehrfachverzahnung und die anderen Formschlusselemente als Mehrfachnut ausgebildet sind.Around the surface pressure To keep as low as possible in the field of positive-locking elements is preferably provided that one of the form-locking elements as a multiple toothing and the other form-locking elements formed as a Mehrfachnut are.
Im Zusammenhang mit der Anordnung der Auflageseite am Werkzeugträger, insbesondere wenn dieser einen Revolverkopf darstellt, wurden bislang keine näheren Angaben gemacht. Eine vorteilhafte Lösung sieht vor, dass die Werkzeugpositionen an einer Umfangsseite des Revolverkopfes angeordnet sind und somit auch die Auflageseiten an der Umfangsseite des Revolverkopfes liegen.In connection with the arrangement of the support side on the tool carrier, especially if this represents a turret, so far no further details have been made. An advantageous solution provides that the Werkzeugpositio NEN are arranged on a peripheral side of the turret and thus also the bearing sides are located on the peripheral side of the turret.
Alternativ dazu ist es aber auch denkbar, die Werkzeugpositionen in radial außen liegenden Bereichen von Stirnseiten des Revolverkopfes anzuordnen, wobei dann auch die Auflageseiten durch stirnseitige Bereiche des Revolverkopfes gebildet werden.alternative But it is also conceivable, the tool positions in radial Outside to arrange lying areas of end faces of the turret, in which case also the support pages by frontal areas of the Turret head are formed.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird ferner aber auch durch einen Werkzeughalter der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass mindestens zwei aufeinander gegenüberliegenden Seiten des Schaftes angeordnete zweite Formschlusselemente vorgesehen sind, dass die zweiten Formschlusselemente mindestens in einander gegenüberliegenden Außenbereichen der Anlageseite angeordnet sind, dass die zweiten Formschlusselemente eine nur in einer ersten Positionierrichtung die ersten Formschlusselemente präzise positionierende Formschlussgeometrie aufweisen, dass die zweiten Formschlusselemente eine in einer quer zur ersten verlaufenden zweiten Positionierrichtung die ersten Formschlusselemente mit einem Freiheitsgrad verschieblich führende Formschlussgeometrie aufweisen, und dass die zweite Positionierrichtung ungefähr parallel zu einer auf eine Verzahnung des Schaftes beim Einspannen in die Aufnahme wirkenden Querkraft verläuft.The inventive task but is also also by a tool holder of the type described above Type according to the invention thereby solved that at least two mutually opposite sides of the shaft arranged second positive locking elements are provided, that the second positive locking elements at least in opposite directions outdoors the plant side are arranged, that the second positive locking elements a first positive locking elements only in a first positioning direction precise positioning positive locking geometry have that the second positive locking elements one in a direction transverse to the first second positioning direction the first positive locking elements displaceable with one degree of freedom premier Have positive engagement geometry, and that the second positioning direction approximately parallel to one on a toothing of the shaft when clamping in the recording acting lateral force runs.
Eine derartige Anordnung der zweiten Formschlusselemente schafft in gleicher Weise wie im Zusammenhang mit der Werkzeugmaschine und den ersten Formschlusselementen beschrieben, eine gute Führungspräzision in Verbindung mit hoher Momentensteifigkeit. Durch eine derartige Formschlussgeometrie lassen sich somit mögliche Zwangszustände und somit durch diese bedingte Ungenauigkeiten vermeiden, wobei durch den Freiheitsgrad in der zweiten Positionierrichtung gezielt durch Überbestimmung bewirkte Reduzierungen der Präzision der Ausrichtung des Werkzeughalters relativ zum Werkzeugträger vermieden werden können, und die durch die Querkraft bedingten Verschiebungen genau in Richtung des von den zweiten Formschlusselementen vorgesehenen Freiheitsgrades verlaufen.A Such arrangement of the second positive locking elements creates in the same Way as related to the machine tool and the first one Formed positive-locking elements, a good guidance precision in conjunction with high Moment rigidity. Let go through such a form fit geometry thus possible forced states and thus avoid by these conditional inaccuracies, wherein targeted by the degree of freedom in the second positioning direction through over-determination caused reductions in precision the orientation of the tool holder relative to the tool carrier avoided can be and the shifts due to the shear force in the exact direction of the provided by the second positive locking elements degree of freedom run.
Besonders hoch ist die Momentensteifigkeit, wenn die zweiten Formschlusselemente mindestens in einander gegenüberliegenden Eckbereichen der Anlageseite angeordnet sind und somit eine möglichst große Abstützlänge für die Momentenstabilität zur Verfügung steht.Especially high is the torque stiffness when the second positive locking elements at least in opposite directions Corner areas of the investment side are arranged and thus a possible size Supporting length for the torque stability is available.
Die möglichst große Abstützlänge lässt sich insbesondere auch dadurch erreichen, dass die zweiten Formschlusselemente mindestens in einander gegenüberliegenden Endbereichen mindestens einer Diagonalen der Anlageseite angeordnet sind.The preferably size Supporting length can be in particular Also achieve that the second positive locking elements at least in opposite directions End regions arranged at least one diagonal of the plant side are.
Besonders vorteilhaft ist es, um eine möglichst gleichmäßige und symmetrische Abstützung zu erreichen, wenn die zweiten Formschlusselemente symmetrisch zu dem Schaft angeordnet sind.Especially It is advantageous to one as possible uniform and symmetrical support reach when the second interlocking elements symmetrical to the shaft are arranged.
Eine besonders günstige Abstützung lässt sich dann erreichen, wenn die zweiten Formschlusselemente in Endbereichen beider Diagonalen der Anlageseite angeordnet sind.A especially cheap support let yourself then reach when the second positive locking elements in end regions both diagonals of the investment side are arranged.
Besonders günstig ist es dabei, wenn die erste Positionierrichtung quer zu einer auf den Schaft beim Einspannen in die Aufnahme wirkenden Querkraft verläuft, da damit die Wirkungen der Querkraft sich nicht negativ auf die erste Positionierrichtung auswirken.Especially Cheap It is when the first positioning direction transverse to a the shaft when clamping in the recording acting lateral force runs because so that the effects of the lateral force do not adversely affect the first Positioning direction.
Die zweiten Formschlusselemente könnten ihrerseits beliebig ausgebildet sein. Beispielsweise könnte es sich um einzelne Elemente handeln. Eine hinsichtlich ihrer Herstellbarkeit besonders günstige Lösung sieht vor, dass die zweiten Formschlusselemente sich in einer Längsrichtung erstrecken und in einer Ebene senkrecht zur Längsrichtung eine konstante Querschnittsform aufweisen. Damit lassen sich die zweiten Formschlusselemente besonders einfach durch ein spanabhebendes Herstellungsverfahren herstellen.The second positive locking elements could in turn be formed arbitrarily. For example, it could be individual elements act. A particularly favorable solution in terms of their manufacturability looks in that the second interlocking elements are in a longitudinal direction extend and in a plane perpendicular to the longitudinal direction a constant Have cross-sectional shape. This allows the second positive locking elements especially easy by a machining process produce.
Zweckmäßigerweise ist die Querschnittsform der zweiten Formschlusselemente so gewählt, dass diese zumindest zum Teil durch schräg zueinander verlaufende Flanken gebildet ist.Conveniently, is the cross-sectional shape of the second positive locking elements chosen so that These at least in part by obliquely extending flanks is formed.
Eine besonders günstige Lösung sieht vor, dass sich die zweiten Formschlusselemente mit ihrer Längsrichtung ungefähr parallel zu einer auf den Schaft beim Einspannen in der Aufnahme wirkenden Querkraft erstrecken und somit die Verschiebbarkeit der Formschlusselemente in der Längsrichtung zueinander einen Ausgleich von durch die Querkraft bedingten Verschiebungen erlaubt.A especially cheap solution provides that the second positive locking elements with their longitudinal direction approximately parallel to one on the shaft when clamping in the receptacle extend acting shear force and thus the displacement of the Positive locking elements in the longitudinal direction to each other a compensation of the shear force caused by shifts allowed.
Hinsichtlich der Anordnung der zweiten Formschlusselemente am Werkzeughalterkörper wurden bislang keine näheren Angaben gemacht. So sieht eine günstige Lösung vor, dass die zweiten Formschlusselemente an einer bei in der Aufnahme eingespanntem Schaft in Richtung des Werkzeugträgers kraftbeaufschlagten Stützplatte des Werkzeughalterkörpers angeordnet sind. Mit einer derartigen Stützplatte lassen sich die Formschlusselemente besonders geeignet am Werkzeughalterkörper befestigen.Regarding the arrangement of the second positive locking elements were on the tool holder body so far no closer Information provided. That's what a cheap one looks like solution in that the second form-locking elements on a clamped in the receptacle Shaft in the direction of the tool carrier kraftbeaufschlagten support plate of the tool holder body are arranged. With such a support plate can be the positive locking elements attach particularly suitable to the tool holder body.
Vorzugsweise ist dabei die Stützplatte auf einer dem Werkzeugträger zugewandten Seite eines den Schaft tragenden Gehäuses des Werkzeugträgers angeordnet.Preferably, the support plate is on a side facing the tool carrier side of a housing of the Werkzeugträ carrying the shaft arranged.
Konstruktiv besonders vorteilhaft ist es, wenn die zweiten Formschlusselemente einstückig an die Stützplatte angeformt sind.constructive It is particularly advantageous if the second positive locking elements in one piece the support plate are formed.
Grundsätzlich wäre es denkbar, auch beim Werkzeughalter die zweiten Formschlusselemente starr mit dem Werkzeughalterkörper zu verbinden.In principle, it would be conceivable also with the tool holder, the second positive locking elements rigidly the tool holder body connect to.
Eine besonders günstige Lösung sieht jedoch vor, dass die zweiten Formschlusselemente an dem Werkzeughalterkörper justierbar angeordnet sind, um durch Voreinstellung eine exakte Ausrichtung des Werkzeugs relativ zu den zweiten Formschlusselementen erreichen zu können, während die zweiten Formschlusselemente beim Einsetzen des Werkzeughalters in den Werkzeugträger zwangsläufig exakt und präzise zu den ersten Formschlusselementen ausgerichtet sind.A especially cheap solution However, provides that the second positive locking elements on the tool holder body adjustable are arranged by default to an exact alignment reach the tool relative to the second positive locking elements to be able to while the second positive locking elements when inserting the tool holder in the tool carrier inevitably accurate and precise are aligned with the first positive locking elements.
Eine derartige Justierbarkeit der zweiten Formschlusselemente ließe sich beispielsweise dadurch erreichen, dass diese an an dem Werkzeughalterkörper, beispielsweise der Stützplatte, montierbaren Leisten angeordnet sind.A Such adjustability of the second positive locking elements could be For example, achieve that this on to the tool holder body, for example the support plate, mountable strips are arranged.
Besonders günstig lässt sich jedoch die Justierbarkeit der zweiten Formschlusselemente dann erreichen, wenn die Stützplatte gegenüber dem Gehäuse des Werkzeughalterkörpers justierbar und nach der Justierung fixierbar ist.Especially Cheap let yourself However, then reach the adjustability of the second positive locking elements, if the support plate across from the housing of the tool holder body adjustable and fixable after adjustment.
Beispielsweise lässt sich dadurch die Ausrichtung des Gehäuses des Werkzeughalterkörpers relativ zur Stützplatte voreinstellen und somit beim Einsetzen des Werkzeughalters sicherstellen, dass das im Gehäuse des Werkzeughalters gelagerte Werkzeug exakt, beispielsweise parallel, zur Spindelachse ausgerichtet ist.For example let yourself thereby the orientation of the housing of the tool holder body relative to the support plate pre-set and thus ensure when inserting the tool holder, that in the case the tool holder stored tool exactly, for example, in parallel, aligned with the spindle axis.
Eine besonders günstige Lösung sieht vor, dass die Stützplatte und das Gehäuse relativ zueinander mittels Ausrichtelementen ausrichtbar sind. Derartige Ausrichtelemente umfassen beispielsweise einerseits Stellschrauben, welche am Gehäuse oder in der Stützplatte angeordnet sein können und andererseits ein durch die Stellschrauben einspannbares Element, zum Beispiel einen Vorsprung oder einen Stift, das an der Stützplatte oder am Gehäuse gehalten ist.A especially cheap solution Provides that the support plate and the case can be aligned relative to each other by means of alignment elements. such Alignment elements include, for example, on the one hand set screws, which on the housing or in the support plate can be arranged and on the other hand an element which can be clamped by the adjusting screws, For example, a projection or a pin attached to the support plate or on the case is held.
Ferner sind zum Fixieren der Stützplatte relativ zum Gehäuse Fixierelemente, zum Beispiel Fixierschrauben, vorgesehen.Further are for fixing the support plate relative to the housing Fixing, for example, fixing screws provided.
Hinsichtlich der Ausbildung der Formschlusselemente selbst wurden bislang noch keine näheren Angaben gemacht. So sieht eine besonders günstige Lösung vor, dass die Formschlusselemente durch Einsetzend es Schafts des Werkzeughalters in die Aufnahme in einer Einsetzrichtung in Eingriff bringbar sind, so dass keine zusätzlichen Maßnahmen erforderlich sind, um die Formschlusselemente in Eingriff zu bringen und zu halten.Regarding the formation of positive-locking elements themselves have been so far no details made. Thus, a particularly favorable solution provides that the interlocking elements by inserting the shaft of the tool holder into the receptacle can be brought into engagement in an insertion direction, so that no additional activities are required to bring the interlocking elements into engagement and to hold.
Vielmehr lassen sich durch diese Lösung die Formschlusselemente bei in die Aufnahme eingespanntem Schaft kraftbeaufschlagt in Eingriff halten, um eine besonders hohe Momentenabstützung zu gewährleisten.Much more let yourself through this solution the form-locking elements when clamped in the receptacle shaft hold force loaded in order to ensure a particularly high torque support.
Die Formschlusselemente selbst können dabei in unterschiedlichster Art und Weise ausgebildet sein. Beispielsweise ist vorgesehen, dass die einen der Formschlusselemente als V-förmige Zähne und die anderen der Formschlusselemente als die Zähne aufnehmende V-Nut ausgebildet sind.The Form-fitting elements themselves can be formed in different ways. For example is provided that the one of the positive-locking elements as V-shaped teeth and the another of the positive locking elements formed as the teeth receiving V-groove are.
Zur Vermeidung von hohen Flächenpressungen ist vorzugsweise vorgesehen, dass die einen der Formschlusselemente als Mehrfachverzahnung und die anderen der Formschlusselemente als Mehrfachnut ausgebildet sind.to Avoidance of high surface pressures is preferably provided that one of the positive locking elements as a multiple toothing and the other of the form-locking elements as Multiple groove are formed.
Darüber hinaus betrifft die Erfindung noch eine Werkzeugfixiereinrichtung für Werkzeugmaschinen, umfassend einen Werkzeughalter mit einem das Werkzeug tragenden Werkzeughalterkörper, welcher eine Anlageseite aufweist und einen von dieser abstehenden Schaft zum Einspannen des Werkzeughalters trägt, einen Werkzeugträger mit einer Werkzeugstation, umfassend eine Auflageseite und eine Aufnahme für den Schaft, wobei die Anlageseite dann gegen die Auflageseite anliegt, wenn der Werkzeughalter mit seinem Schaft in der Aufnahme eingespannt ist, und mindestens eine zwischen Werkzeughalterkörper und Werkzeugträger wirksame Ausrichtvorrichtung zur Positionierung des Werkzeughalterkörpers relativ zum Werkzeugträger, die bei in der Aufnahme eingespanntem Schaft mittels am Werkzeugträger und am Werkzeughalterkörper angeordneten und spielfrei ineinander greifenden ersten bzw. zweiten Formschlusselementen den Werkzeugträger relativ zum Werkzeughalterkörper in einer einzigen Stellung ausgerichtet fixiert.Furthermore the invention also relates to a tool fixing device for machine tools, comprising a tool holder with a tool carrying the Toolholder body, which has an attachment side and a projecting from this Shank carries for clamping the tool holder, a tool carrier with a tool station comprising a support side and a receptacle for the Shaft, with the plant side then abutting against the support side, when the tool holder is clamped with its shaft in the receptacle is, and at least one between tool holder body and tool carrier effective alignment device for positioning the tool holder body relative to the tool carrier, the clamped in the receptacle shaft means on the tool carrier and on the tool holder body arranged and play-free interlocking first and second Positive locking elements the tool carrier relative to the tool holder body in fixed in a single position.
Bei einer derartigen Werkzeugfixiereinrichtung wird die eingangs genannte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass mindestens zwei auf einander gegenüberliegenden Seiten des in die Aufnahme eingespannten Schaftes angeordnete Ausrichtvorrichtungen vorgesehen sind, dass die Ausrichtvorrichtungen mindestens in einander gegenüberliegenden Außenbereichen der Auflageseite und der Anlageseite eine wirksame spielfreie Verbindung zwischen dem Werkzeugträger und dem Werkzeughalterkörper herstellen, dass die Ausrichtvorrichtungen so ausgebildet sind, dass sie eine exakte Ausrichtung des Werkzeughalters gegenüber dem Werkzeugträger nur in einer ersten Positionierrichtung bewirken und einen Freiheitsgrad in einer quer zur ersten verlaufenden zweiten Positionierrichtung zulassen, und dass beim Einspannen des Schaftes in der Aufnahme entstehende, quer zum Schaft auf die Verzahnung wirkende Querkräfte ungefähr parallel zur zweiten Positionierrichtung verlaufen.In such a Werkzeugfixiereinrichtung the aforementioned object is achieved in that at least two on opposite sides of the clamped in the receptacle shaft alignment devices are provided that the alignment devices at least in opposite outer regions of the support side and the plant side an effective backlash-free connection between the Make tool holder and the tool holder body that the alignment devices are designed so that an exact alignment of the tool holder relative to the Perform tool carrier only in a first positioning direction and allow a degree of freedom in a transverse to the first second positioning direction, and that when clamping the shaft in the recording resulting transverse forces acting transversely to the shaft on the teeth transverse forces approximately parallel to the second positioning direction.
Damit besteht zwar die Möglichkeit, dass nicht exakt bestimmte Parallelverschiebungen des Werkzeugs in seiner Ausrichtung relativ zur Spindelachse auftreten, diese Parallelverschiebungen ändern jedoch den eingestellten Winkel zwischen einer Werkzeugachse und der Spindelachse nicht mehr.In order to although it is possible that not exactly certain parallel displacements of the tool occur in its orientation relative to the spindle axis, this Change parallel shifts however, the set angle between a tool axis and the spindle axis no longer.
Durch die Querkräfte bedingte Verschiebungen des Schaftes in der Aufnahme und somit auch Verschiebungen des Werkzeugträgerkörpers relativ zum Werkzeugträger führen somit weder zu Zwangskräften in den Ausrichtvorrichtungen, die die durch diese bewirkte präzise Positionierung beeinträchtigen, noch zu einer Veränderung des Winkels zwischen einer Werkzeugachse und der Spindelachse.By the lateral forces conditional displacements of the shaft in the receptacle and thus shifts of the tool carrier body relative to tool carrier to lead thus neither to coercive forces in the alignment devices, which caused by this precise positioning affect still a change the angle between a tool axis and the spindle axis.
Besonders günstig ist die erfindungsgemäße Werkzeugfixiereinrichtung dann, wenn durch die Ausrichtvorrichtungen eine Ausrichtung des Werkzeughalters gegen eine Verdrehung um den in die Aufnahme eingesetzten Schaft bewirken. Das heißt, dass die Ausrichtvorrichtungen bei ihrer erfindungsgemäßen Anordnung selbst im Fall eines geringfügigen Spiels des in die Aufnahme eingesetzten Schaftes eine definierte Drehstellung des Werkzeughalters gegenüber dem Werkzeugträger aufrecht erhalten, so dass sich dadurch insbesondere die exakte Ausrichtung des Werkzeugs mit seiner Werkzeugachse relativ in einem bestimmten Winkel zur Spindelachse, beispielsweise exakt parallel oder exakt senkrecht zur Spindelachse, festlegen lässt, wobei eine durch das Spiel des Schaftes in der Aufnahme bedingte Parallelverschiebung die Ausrichtung der Werkzeugachse in dem bestimmten Winkel relativ zur Spindelachse nicht beeinträchtigt.Especially Cheap is the Werkzeugfixiereinrichtung invention then, if by the alignment an alignment of the Tool holder against rotation about the inserted in the recording Shaft effect. It means that the alignment devices in their inventive arrangement even in the case of a minor one Game of the shaft inserted into the receptacle a defined Rotary position of the tool holder relative to the tool carrier upright so that in particular the exact alignment of the tool with its tool axis relative in a particular Angle to the spindle axis, for example, exactly parallel or exact perpendicular to the spindle axis, lets set, taking one through the game the shank in the recording conditional parallel shift the alignment the tool axis at the specific angle relative to the spindle axis not impaired.
Beispielsweise lässt sich bei einer derartigen Lösung noch eine exakte Positionierung in der zweiten Positionierrichtung dadurch erreichen, dass die durch die Querkräfte erreichte Anschlagstellung des Schaftes in der Aufnahme die exakte Position in der zweiten Positionierrichtung definiert.For example let yourself in such a solution still an exact positioning in the second positioning direction achieve that reached by the shear forces stop position of the shaft in the receptacle the exact position in the second Positioning direction defined.
Hinsichtlich der Anordnung der Ausrichteinrichtungen wurden bislang keine weiteren spezifischen Angaben gemacht. So ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Ausrichteinrichtungen mindestens in einander gegenüberliegenden Eckbereichen der Anlagefläche und/oder Auflagefläche angeordnet sind.Regarding the arrangement of alignment devices have so far no further specific information. Thus, it is preferably provided that the alignment devices at least in opposite directions Corner areas of the contact surface and / or bearing surface are arranged.
Mit dieser Anordnung der Ausrichteinrichtungen lässt sich eine besonders große Abstützlänge und somit eine hohe Momentensteifigkeit der Verbindung zwischen dem Werkzeughalter und dem Werkzeugträger erreichen.With This arrangement of the alignment can be a particularly large support length and thus a high moment stiffness of the connection between the Reach tool holder and the tool carrier.
Dies lässt sich auch dadurch erreichen, dass die Ausrichteinrichtungen mindestens in einander gegenüberliegenden Endbereichen mindestens einer Diagonale der Auflageseite und/oder Anlageseite angeordnet sind.This let yourself also achieve that the alignment devices at least in opposite directions End areas of at least one diagonal of the support side and / or Investment side are arranged.
Im Übrigen ist die Werkzeugfixiereinrichtung vorzugsweise mit denselben Merkmalen versehen, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine und dem erfindungsgemäßen Werkzeughalter voranstehend beschrieben wurden.Incidentally, is the tool fixing device preferably with the same features provided in connection with the machine tool according to the invention and the tool holder according to the invention have been described above.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung sowie der zeichnerischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels.Further Features and advantages of the invention are the subject of the following Description and the drawing of an embodiment.
In der Zeichnung zeigen:In show the drawing:
Eine
Drehmaschine, bei welcher eine erfindungsgemäße Werkzeugfixiereinrichtung
einsetzbar ist, umfasst, wie in
In
der Werkstückspindel
Die
Bearbeitung des Werkstücks
Der
Werkzeugträger
Der
Revolverkopf
Wie
in
Das
Gehäuse
Zur
Festlegung des ausgerichteten Gehäuses
Alternativ
dazu sind das Gehäuse
Wie
in
Zur
exakten Fixierung des Werkzeughalters
Außerdem ist,
wie in
Wie
in
Im
einfachsten Fall verlaufen die einander zugewandten Fixierflanken
In
gleicher Weise umfassen die zweiten Formschlusselemente
Im
einfachsten Fall sind auch die Außenflanken
Ferner
ist die Ausrichtung der Außenflanken
Die
Fixierflanken
Um
eine reduzierte Flächenpressung
zu erhalten ist vorzugsweise vorgesehen, dass jedes der ersten Formschlusselemente
Dadurch,
dass auch der Schaft
Jedes
der ersten Formschlusselemente
Den
Diagonalen
Diese
durch die Diagonalen
Die
zusammenwirkenden Formschlusselemente
Die
Bewegbarkeit der Formschlusselemente
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R150 | Term of protection extended to 6 years |
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R151 | Term of protection extended to 8 years |
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R152 | Term of protection extended to 10 years | ||
R152 | Term of protection extended to 10 years |
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R071 | Expiry of right |