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Verfahren und Einrichtung zur Befestigung von Fräsern mit Innengewinde
auf FrAserdornen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Einrichtung
zur Befestigung von Fräsern mit Innengewinde auf Fräser dornen.
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Die zum Tragen von Fräsern bestimmten Fräserdorne besitzen einen in
die Werkzeugmaschine einzusetzenden kegeligen Aufnahmeschaft und einen Zentrierzapfen
mit Anzugsgewinde, auf das der jeweilige Fräser aufgeschraubt wird. Der Fräser ist
also mit Selbstspannwirkung auf dem Fräserdorn befestigt.
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Die Zerspanungskräfte werden ausschlie ch vom Gewinde des Zentrierzapfen3
übertragen. Tritt dabei eine überbelastung auf, so kommt es zu einer bleibenden
Verformung oder gar zum Abscheren des Gewindes und zum Bruch des aufgeschraubten
Fräsers. Mit diesem Spannsystem ist deshalb nur eine Fräsleistung von höchstens
40 % der an sich zur Verfügung stehenden Fäsleistung erreichbar. Schon eine geringfügige
Höherbelastung ldst die genannten Schäden aus, so daß mit dem Selbstspannsystem
keine wirtschaftlichen Fräsarbeiten erzielbar sind.
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Es wurden deshalb Fräserdorne benutzt, die für einen aufgesteckten
Fräser eine Querkeilmitnahme zum Übertragen des Drehmomentes und eine in den Zentrierzapfen
einzuschraubende
stirnseitige Anzugschraube aufweisen. Viele Fräser,
beispielsweise Bohrnutenfräser und Kugelformfräser, müssen jedoch stirnseitig mit
Schneiden bis zur Fräsermitte versehen sein. Andere Fräser weder, beispielsweise
Zahnformfingerfräser, müssen stirnseitig sehr kleine Schneidendurchmesser haben.
Alle diese oder ähnliche Fräser lassen deshalb eine stirnseitige Unterbringung der
Anzugschraube nicht zu. Diese Fräser sind folglich mit Fräserdornen mit Querkeilnitn2dme
nicht verwendbar. Soweit solche fräser in Gebrauch genommer werden, können sie nur
mit Selbstspannwirkung auf dem Fräserdorn befestigt werden und unterliegen dann
der zuvor genannten erheblichen Minderung ihrer Fräsleistung, um Uberbelastungen
der Fräserbefestigung am Fräserdorn zu vermeiden.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Befestigung von Fräsern
auf Fräserdornen aufzuzeigen, das ohne Anbringen einer stirnseftigen Anzugschraube
höchste Fräsleistungen zuläßt. Mit der Erfindung wird das bei einem mit einem Innengewinde
auf einem Fräserdorn befestigten Fräser durch Verwenden von mindestens einem Querkeil
zur Aufnahme und Übertragung des Drehmomentes erreicht. Die Erfindung sieht dabei
vor, daß der in das Innengewinde des Fräsers einzuschraubende Aufnahmezapfen in
einer zentrischen Bohrung des Frdserdornes lösbar gelagert ist und daß der Fräserdorn
an seiner Stirnseite mit mindestens einem in eine Außennut des Fräsers ragenden
Querkeil ausgestattet ist.
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Bei dieser Anordnung des Fräsers und Gestaltung des Fräserdornes werden
die Zerspanungskräfte ausschließlich vom Querkeil übertragen,
während
das Gewinde des Aufnahmezapfens sowie das Innengewinde des Fräsers lediglich die
Aufgabe hat, den Fräser planseitig am Fräserdorn zur Anlage zu bringen. Es wird
also trotz nicht benötigter und bei bestimmten Fräsern nicht verwendbarer stirnseitiger
Anzugschraube auf eine Selbstspannwirkung verzichtet, so daß die beim Fräser auftretenden
Zerspanungskräfte ohne Beschädigungsgefahr in voller Höhe übertragen werden. Beiden
Kraftrichtungen ist ein gesondertes Befestigungselement zugeordnet, nämlich zum
Übertragen der Axialkräfte das Innengewinde des Fräsersmit dem Außengewinde des
Aufnahmezapfens und zum Übertragen des Drehmomentes die Querkeilverbindung. Das
Innengewinde dient jetzt nur noch dazu, den Fräser planseitig am Fräserdorn in Anlage
zu halten. Die dafür erforderlichen Kräfte sind äußerst gering, so daß eine Überlastung
des Gewindes ausgeschlossen ist.
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Der Fräserdorn wird zweckmäßig so gestaltet, daß er fUr alle FräsergröRen
brauchbar ist. Er ist damit nicht mehr von der jeweiligen Größe des auf zunehmendenFräsers
abhängig. Damit entfällt das bisher sehr häufig nötig gewesene Auswechseln der Fräserdorne.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß der Aufnahmezapfen
mit einer«Aingnut ausgestattet ist und im Fräserdorn mittels zwei in diesem gegenUberllegend
angeordneter in radialer Richtung in die Ringnut eingreifender Kegelzapfenschrauben
lesbar befestigt ist. Bei den bekannten Ausführungsformen mit einer stirnseitigen
Anzugschraube erfordert das Spannen der Faser auf den Fräserdorn einen großen Kraftaufwand,
damit die Schraube sich nicht lösen kann. Beim Abnehmen der Schraube ist wiederum
ein
entsprechend großer Kraftaufwand erforderlich. Die erfindungsgemäße Fräseranordnung
ermöglicht kein Nachspannen der Fräserbefestigung durch die beiia Fräsen auftretenden
Zerspanungskräfte. Der Fräser kann deshalb ohne Kraftaufwand vom Fräserdorn gelöst
werden. Nach einem Zurückdrehen der Kegelzapfenschrauben läßt sich der Aufnahmezapfen
mit dem auf ihm sitzenden Fräser leicht aus dem Fräserdorn herausziehen. Wenn das
geschehen ist, wird der Aufnahme zapfen von Hand aus dem Fräser herausgeschraubt.
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Das Aufsetzen eines anderen Fräsers geschieht in gleicher einfacher
Weise in umgekehrter Reihenfolge.
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Eine andere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß an der
Stirnseite des Frserdornes in zwei einander gegenUberliegenden Außennuten zwei in
entsprechende Außennuten des Fräsers ragende Querkeile lösbar befestigt sind. Damit
wird eine gleichmäßige Belastung des Fräsers und des Fräserdornes durch das auftretende
Drehmoment erreicht und gewährleistet, daß auch hohe Drehmomente und Schnittgeschwindigkeiten
sicher übertragen werden.
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Die Erfindung sieht ferner vor, daß die Außennuten des Fräser dornes
an dessen Umfang um 900 versetzt zu den Kegelzapfenschrauben angeordnet sind. Damit
werden die am Fräserdorn angreifenden Kräfte gleichmäßig verteilt.
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AusfUhrungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung veranschaulicht.
Es zeigen: Fig. 1 einen Fräserdorn iP Seitenansicht und teilweise im
Schnitt
mit eingesetztem Aufnahmezapfen, Fig. 2 eine Vorderansicht des Aufnahmezapfens und
Fräser domes nach der Fig. 1, Fig. 3 einen Bohrnutenfräser teils in beitenansicht
und teils im Schnitt, Fig. 4 einen Kugelformfräser ebenfalls teils in Seitenansicht
und teils im schnitt.
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Ein Fräserdorn 1 ist mit einem in ein Innengewinde eines in der Fig.
1 mit strichpunktierten Linien angedeuteten Fräsers 2 einzuschraubenden Aufnahmezapfen
3 aufgestattet. Der Aufnahmezapfen ist in einer zentrischen Bohrung 4 des Fräserdornes
1 lösbar gelagert. Der Fräserdorn ist an seiner Stirnseite 5 mit mindestens einem
in eine Außennut des Fräsers 2 ragenden Querkeil 6 ausgestattet. Die Befestigung
des Fräsers 2 am Fräserdorn 1 erfolgt somit durch die Verwendung von mindestens
eine Querkeil zur Aufnahme und Übertragung des Drehmomentes.
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Wie die Figuren 1 und 2 erkennen lassen, ist der Aufnahme zapfen 3
mit einer Ringnut 7 ausgestattet und im Fräserdorn 1 mittels zwei in diesem gegenüberliegend
angeordneter, in radialer Richtung in die Ringnut eingreifender Kegelzapfenschrauben
8, 9 lösbar befestigt. An der Stirnseite 5 des Fräserdornes sind zwi einander gegenüberliegende
Außennuten 10, 11 vorgesehen, in denen zwei in entsprechende Außennuten des Fräsers
2 ragende Querkeile 6, 12 mittels Zylinderschrauben 13 lösbar befestigt sind.
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Die Fig. 2 zeigt, daß die Außennuten 10, 11 des Fräserdornes 1 an
dessen Umfang um 900 versetzt zu den Kegelzapfenschrauben 8, 9 angeordnet sind.
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Der Fräserdorn 1 ist mit seinem kegeligen Werkzeugschaft in einem
nicht gezeichneten Frässpindelkopf einer ebenfalls nicht dargestellten Fräsmaschine
gelagert. Bei aufgesetztem Fräser 2 hält das in dessen Innengewinde eingeschraubte
Gewinde 14 des Aufnahmezapfens 3 den Fräser planseitig an der Stirnseite 5 des Fräsdornes
1 anliegend. Das Gewinde 14 und das Innengewinde des Fräsers 2 übertragen somit
ausschließlich nur verhältnismäßig geringe Axialkräfte. Die während des Fräsens
von den Zerspankräften verursachten Drehmomente werden von den in den Außennuten
10, 11 des Fräsdornes 1 mittels der Zylinderschrauben 13 befestigten Querkeile 6,
12, die in entsprechende Außennuten des Fräsers 2 ragen, übertragen. Die Drehmomente
und VerdrehungskrAfte beanspruchen somit weder den .Aufnahmezapfen noch dessen Gewinde
14.
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Zum Wechseln des Fräsers werden die Kegelzapfenschrauben 8, 9, die
einen Ir nensechskant haben, gelöst. Nachdem deren Kegelzapfen aus der Ringnut 7
getreten sind, wird der Fräser 2 mit dem in diesen eingeschraubten Aufnahme zapfen
aus der zentrischen Bohrung 4 des Fräserdornes 1 herausgezogen. Dabei heben sich
die Außennuten des Fräsers von den Querkeilen 6, 12 ab. Der Aufnahmezapfen 3 kann
nun von Hand aus dem Innengewinde des Fräsers 2 herausgeschraubt und ggfs. in einen
anderen auf den Fräser dorn 1 aufzusetzenden Fräser eingeschraubt werden. Ist das
geschehen, so wird der Aufnahmezapfen 3 in die zylindrische Bohrung 4 eingeschoben
und danach durch Eindrehen der Kegelzapfenschrauben 8, 9 im Fräserdorn 1 befestigt.
Beim Einschieben des Aufnahmezapfens ist selbstverständlich darauf- zu achten, daß
die
Außennuten des neuen Fräsers mit den in den Außennuten 10, 11 nach wie vor mittels
der Zylinderschrauben 13 befestigt gebliebenen Querkeilen 6, 12 in Deckung gebracht
werden.
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Auf dem Fräserdorn 1 kann beispielsweise der in der Fig. 3 veranschaulichte
Bohrnutenfräser 15 oder der hugelformfräser 16 nach der Fig. 4 in der vorbeschriebenen
Weise befestigt werden.
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Die Fig. 3 zeigt mit strichpunktierten Linien den Fräserdorn 1 mit
einem Teil seiner vorbeschriebenen Bauteile. Der Bohrnutfräser wie auch der Kugelformfräser
haben eine Außennut 17 bzw.
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18, in die bei aufgesetztem Fräser die Querkeile 6, 12 zum Übertragen
der beim Fräsen auftretenden Drehmomente ragen. Mit einem Innengewinde 19 bzw. 20,
in das das Gewinde 14 des Aufnahmezapfens 3 eingeschraubt ist, wird der Bohrnutenfräser
15 bzw.
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Kugelrormfräser 16 planseitig an der Stirnseite 5 des Fräser dornes
1 in Anlage gehalten. Die Innengewinde und das Gewinde 14 übertragen somit nur verhältnismäßig
geringe Axialkräfte.
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- Ansprüche -