DE2725655C3

DE2725655C3 - Chuck for tools or tool inserts having a cylindrical shaft

Info

Publication number: DE2725655C3
Application number: DE19772725655
Authority: DE
Inventors: Boerje Vaellingby Ramsbro (Schweden)
Original assignee: Individual
Current assignee: System 3R International AB
Priority date: 1977-06-06
Filing date: 1977-06-06
Publication date: 1980-03-06
Also published as: DE2725655A1; DE2725655B2

Description

Die Erfindung betrifft ein Futter für einen zylindrischen Schaft aufweisende Werkzeuge bzw. Werkzeugeinsätze mit einem eine zylindrische Aufnahme für den Schaft aufweisende Futterkörper und Referenzflächen an Futterkörper und Schaft zur Fixierung des Schaftes nach Höhe und Winkel im Futterkörper. Derartige Spannfutter werden an Werkzeugmaschinen, insbesondere Funkenerosionsmaschinen (FE-Maschinen) verwendet. The invention relates to a chuck for tools or tool inserts having a cylindrical shaft with a chuck body having a cylindrical receptacle for the shaft and reference surfaces on the chuck body and shaft to fix the shaft according to height and angle in the chuck body. Such Chucks are used on machine tools, especially spark erosion machines (FE machines).

Insbesondere bei FE-Maschinen bilden Herstellung und Befestigung der Elektroden ein meßtechnisches Problem, da bei der Formgebung durch Abtragen mittels Funkenerosion an dem Werkzeug gleichzeitig über der ganzen aktiven Elektrodenzone Material abgetragen wird und nicht wie bei der üblichen spanabhebenden Bearbeitung mehrere Arbeitsgänge mit zwischengeschalteten Kontrollvorgängen möglich sind, um die endgültigen Maße zu erzielen.In the case of FE machines in particular, the manufacture and attachment of the electrodes are metrological Problem, because at the same time when shaping by removing by means of spark erosion on the tool Material is removed over the entire active electrode zone and not as with the usual machining several operations with interposed control processes possible to get the final measurements.

Das Resultat einer funkenerosiven Bearbeitung ist daher davon abhängig, daß vor Beginn der Arbeit eine einwandfreie Vermessung der Elektrode durchgeführt wird und die Lagefixierung an der Pinole mit höchster Genauigkeit erfolgt; so soll bei einem Elektrodenaustausch die Zentrumsabweichung 0,005 mm nicht überschreiten. Die Befestigung eines Zubehörs, insbesondere einer Elektrode muß sowohl in einem gewissen Verhältnis zur Vorschubrichtung der Pinole als auch winkelfixiert zu den Koordinaten des Maschinentisches sowie zum Werkstück erfolgen.The result of an electrical discharge machining is therefore dependent on the fact that a perfect measurement of the electrode is carried out and the position fixation on the quill with the highest Accuracy is done; the center deviation should not exceed 0.005 mm when the electrodes are exchanged. The attachment of an accessory, in particular an electrode, must have a certain degree Relation to the feed direction of the quill as well as angled to the coordinates of the machine table as well as to the workpiece.

Zur justierung der Winkellage ist es notwendig, die Referenzfläche für die Winkelfixierung im Fütter einstellbar, d. h. um die Aufnahmeachse drehbar anzuordnen. So weist bei einem bekannten Spannfutter das hintere Ende des Werkzeug- bzw. Einsatzschaftes eine Schrägfläche auf, die als Anschlagfläche dient und mit einer am Grunde der Aufnahme des Futterkörpers angeordneten Referenzfläche zur Fixierung sowohl in axialer Richtung, d. h. in der Höhe mit Bezug auf die freie Stirnfläche der Aufnahme, als auch in azimutaler Richtung, d. h. im Winkel mit Bezug auf eine Nullmarke des Futters, zusammenwirkt (DE-OS 21 09 270). Dabei kann die Referenzfläche mittels eines Zahnradtriebes in der Aufnahme gedreht werden. — Diese Anordnung der Referenzfläche und ihr Stelltrieb bedingen wegen der geforderten hohen Genauigkeit einen erheblichen fertigungstechnischen Aufwand bei hoher Präzision. Abnutzung und Korrosion des Stelltriebs durch Fremdpartikel sind kaum zu vermeiden, aber auch nicht ohne Zerlegen zu überprüfen.To adjust the angular position, it is necessary to use the reference surface for the angular fixation in the feed adjustable, d. H. to arrange the mounting axis rotatably. So has a known chuck the rear end of the tool or insert shaft has an inclined surface that serves as a stop surface and with a reference surface arranged at the bottom of the receptacle of the chuck body for fixing both in axial direction, d. H. in height with respect to the free face of the receptacle, as well as in azimuthal Direction, d. H. at an angle with reference to a zero mark of the feed, cooperates (DE-OS 21 09 270). The reference surface can be in of the recording. - This arrangement of the reference surface and its actuator due to the The high level of accuracy required requires a considerable manufacturing effort with high precision. Wear and corrosion of the actuator due to foreign particles can hardly be avoided, but neither can check without disassembling.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Futter der eingangs beschriebenen Art so auszubilden, daß die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile vermieden und eine eindeutige Fixierung des Werkzeuges bzw. Werkzeugeinsatzes im Winkel in Verbindung mit einer einfachen Justierung derselben gegenüber einer Nullmarke ohne formgebende Bearbeitung der zylindrischen Teile von Aufnahme und Schaft ermöglicht sind.Proceeding from this, the invention is based on the object of providing a chuck of the type described at the outset train that the known from the prior art disadvantages avoided and a clear one Fixation of the tool or tool insert at an angle in connection with a simple adjustment same compared to a zero mark without shaping the cylindrical parts of the recording and shaft are enabled.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Referenzfläche für den Winkel an einem eine Skala tragenden Stellring angeordnet ist, der gegenüber einer am Futterkörper angebrachten Marke drehbar auf einer dünnwandigen Spannhülse gelagert ist, die auf die Aufnahme unter Ausbildung einer an ihren Stirnseiten abgedichteten Druckkammer aufgeschoben ist, welche über eine Bohrung mit einer Druckmittel-Vorratskammer im Futterkörper in Verbindung steht.This object is achieved in that the reference surface for the angle on a scale bearing collar is arranged, the opposite of a mark attached to the chuck body rotatable on a thin-walled clamping sleeve is mounted on the recording while forming a on their end faces sealed pressure chamber is pushed, which via a bore with a pressure medium storage chamber is in communication in the chuck body.

Hydraulische Spannfutter mit dünnwandiger Spannhülse und mit Referenzflächen am Futterkörper zur Fixierung des Schaftes eines Werkzeuges bzw. Werkzeugeinsatzes sind an sich bekannt, jedoch sind diese Referenzflächen am Futterkörper selbst starr angebracht und nicht an einem diesem gegenüber drehbaren Stellring. Sie erfordern eine formgebende Bearbeitung der zylindrischen Teile von Aufnahme und Schaft und erlauben nur eine begrenzte Zahl von Winkelstellungen, aber keine kontinuierliche Ausrichtung (US-PS 32 50 542) oder überhaupt nur zwei um 180° verschiedene Winkelstellungen (US-PS 31 33 740).Hydraulic chucks with thin-walled clamping sleeves and with reference surfaces on the chuck body for Fixation of the shank of a tool or tool insert are known per se, but these are Reference surfaces are rigidly attached to the chuck body itself and not to a rotatable relative to it Adjusting ring. They require a shaping processing of the cylindrical parts of the receptacle and shaft and allow only a limited number of angular positions, but not continuous alignment (US-PS 32 50 542) or even only two angular positions different by 180 ° (US-PS 31 33 740).

Mit dem um die Aufnahme drehbaren und in jeder Stellung festklemmbaren Stellring des erfindungsgemäßen Futters kann die Nullmarke für den Winkel mit Bezug auf sonstige Referenzflächen am Spannfutter nach Bedarf eingerichtet werden.With the adjusting ring of the invention that can be rotated around the receptacle and clamped in any position Chuck can be the zero mark for the angle with reference to other reference surfaces on the chuck can be set up as required.

Wenn auf die in dem Futterkörper und seiner Druckkammer eingesperrte Flüssigkeit ein Druck ausgeübt wird, z. B. mittels eines in das Gehäuse eingebauten kleinen Zylinders und darin mittels einer Druckschraube verschiebbaren Kolbens, so gibt die dünne Spannhülse in dem Bereich zwischen den Dichtungsringen, also über die Länge der Druckkammer nach und spannt den zuvor freigegebener Drehung nach Skala und Marke einjustierten Stellring fest.When a pressure is applied to the liquid trapped in the chuck body and its pressure chamber is exercised, e.g. B. by means of a built into the housing small cylinder and therein by means of a Pressure screw displaceable piston, so there is the thin clamping sleeve in the area between the Sealing rings, so over the length of the pressure chamber and tightened the previously released rotation Adjusted adjusting ring with scale and mark.

Von besonderem Vorteil ist dabei, daß verschiedene Ausführungen des Stellringes (bezüglich der Ausbildung der Winkelreferenzfläche) gegeneinander problemlos ausgetauscht werden können, weil die innerhalb des Stellringes liegende Feststellvorrichtung für diesen in Form der dünnwandigen, deformierbaren Spannhülse gegen alle äußeren Einflüsse hermetisch abgeschlossenIt is of particular advantage that different versions of the adjusting ring (with regard to the training the angular reference surface) can be interchanged without any problems, because the within the Adjustment ring lying locking device for this in the form of the thin-walled, deformable clamping sleeve Hermetically sealed against all external influences

Vorteilhaft kann auch die Marke auf einem Ring angebracht sein, der auf der Spannhülse drehbar und feststellbar gelagert ist Dies hat tegenüber einer Lagerung auf dem Futterkörper selbst, die auch möglich ist, den Vorteil, daß alle genau zu tolerierenden Lagerflächen auf ein und demselben Bauteil, nämlich der Spannhülse, angeordnet sind.The mark can also advantageously be attached to a ring which can be rotated on the clamping sleeve and This is also possible, compared to a storage on the chuck body itself is, the advantage that all exactly to be tolerated bearing surfaces on one and the same component, namely the Adapter sleeve, are arranged.

In Anpassung an ein bekanntes Spannfutter, hei dem eine freie Stirnfläche der Aufnahme und ein neben dieser angeordneter achsparalleler Anschlag die Referenzflächen für Höhe und Winkel bilden und der Schaft einen radial vorsiehenden Stift aufweist, der gegen Stirnfläche und Bolzen andrückbar ist, liegt erfindungsgemäß die freie Stirnfläche des Stellringes etwa in der Höhe der freien Stirnfläche der Aufnahme und trägt den Anschlag.In adaptation to a known chuck, namely a free end face of the receptacle and an axially parallel stop arranged next to it, the reference surfaces form for height and angle and the shaft has a radially providing pin that against End face and bolt can be pressed, according to the invention the free end face of the adjusting ring is approximately in the Height of the free face of the recording and carries the stop.

An diesem Anwendungsbeispiel, das in der Zeichnung dargestellt ist, wird die Erfindung im folgenden näher erläutert In der Zeichung zeigtThe invention will be explained in more detail below using this application example, which is shown in the drawing explained in the drawing shows

F i g. 1 eine Seitenansicht eines Spannfutters;F i g. 1 is a side view of a chuck;

Fig.2 eine Draufsicht auf das Spannfutter gemäß Fig. 1;2 shows a plan view of the chuck according to Fig. 1;

Fig.3 einen Längsschnitt durch das Spannfutter längs der Linie 1II-III in F ig. 2.3 shows a longitudinal section through the chuck along the line 1II-III in F ig. 2.

Die Zeichnung zeigt ein hydraulisches Spannfutter mit einem Futterkörper bestehend aus einer FußplatteThe drawing shows a hydraulic chuck with a chuck body consisting of a base plate

1.1 und einer massiven Aufnahme 1.2 für den Schaft eines Werkzeuges oder Werkzeugeinsatzes, in die zentrisch eine dünnwandige Spannhülse 2 eingesetzt ist, die auf der Stirnfläche des Futterkörpers 1 zu einem Flanschring 2.1 umgebördelt ist und mit der Aufnahme1.1 and a massive receptacle 1.2 for the shank of a tool or tool insert into which centrally a thin-walled clamping sleeve 2 is used, which on the end face of the chuck body 1 to a Flange ring 2.1 is flanged and with the recording

1.2 zwei Druckkammern 3 bildet, die auf eine nicht näher dargestellte Weise miteinander und über eine Bohrung 4 mit einer Kammer 5 in Verbindung stehen, aus der eine hydraulische Flüssigkeit unter Druck zugeführt werden kann.1.2 forms two pressure chambers 3, which in a manner not shown with each other and via a Bore 4 are in communication with a chamber 5 from which a hydraulic fluid under pressure can be fed.

Mit der Spannhülse 2 wird der Schaft 20 eines Werkzeuges oder Werkzeugeinsatzes festgespannt (F i g. 1), wenn auf die Druckkammern 3 Druck gegeben ^: wird, unter dem sich die dünnwandige Spannhülse 2 nach innen verengt.With the collet 2, the shaft 20 is (F i g. 1) of a tool or tool insert clamped when applied to the pressure chambers 3 ^Pressure: is the thin-walled clamping sleeve 2 tapers inwardly under the.

Zuvor muß der Schaft 20 in Höhe und Winkel fixiert werden. Hierzu dient ein in den Schaft 20 radial eingesetzter Stift 21 (Fig. 1). Als Referenzflächen für diesen Stift sind an dem Spannfutter vorgesehen
die Stirnfläche des Flanschringes 2.1 und
ein daneben angeordneter Anschlag G.The shaft 20 must first be fixed in height and angle. A pin 21 inserted radially into the shaft 20 is used for this purpose (FIG. 1). The chuck is provided as reference surfaces for this pin
the face of the flange ring 2.1 and
a stop G.

Der Stift 21 liegt bei eingesetztem Schaft 20 auf dem Flanschring Zl auf und gegen den Anschlag 6 an; von ihm aus werden alle Höhen- und Winkelmaße eines Werkzeuges abgetragen.When the shaft 20 is inserted, the pin 21 rests on the flange ring Zl and against the stop 6; from all height and angle dimensions of a tool are removed from it.

Der Anschlag 6 für den Stift 21 sitzt auf der freien Stirnfläche 7.1 eines büchsenartigen Stellringes 7, der drehbar auf der Aufnahme 1.2 des Spannfutters 1 sitzt. Das eigentliche Lager für den Stellring 7 bildet dabei eine Spannhülse 8, die ihrerseits mit der Aufnahme 1.2 eine Druckkammer 9 bildet, die wiederum über eine Bohrung 10 mit einer eine hydraulische Flüssigkeit enthaltenden Kammer 11 in Verbindung stehtThe stop 6 for the pin 21 sits on the free end face 7.1 of a sleeve-like adjusting ring 7, the rotatably seated on the receptacle 1.2 of the chuck 1. The actual bearing for the adjusting ring 7 forms here a clamping sleeve 8, which in turn forms a pressure chamber 9 with the receptacle 1.2, which in turn has a Bore 10 communicates with a chamber 11 containing a hydraulic fluid

Auf die andere (untere) Stirnfläche des Stellringes 7 ist ein Skalenring 12 aufgezogen, und diesem steht gegenüber ein weiterer Ring 13 mit einer Marke und einer Winkelskala, der auf einer flanschartigen Verstärkung 8.1 der Spannhülse 8 drehbar gelagert ist zu dem Zweck, die Marke genau mit Bezug auf die beiden Referenzflächen X, Y an der Fußplatte 1.1 des Spannfutters 1 einjustieren zu können, die für den Einsatz des Spannfutters in weitere Vorrichtungen, Maschinen od. dgl. bestimmt sind. Nach dem Justieren wird der Ring 13 mittels mehrerer Schrauben 14 auf der Spannhülse 8 festgespannt.A scale ring 12 is drawn onto the other (lower) end face of the adjusting ring 7, and opposite this is a further ring 13 with a mark and an angular scale, which is rotatably mounted on a flange-like reinforcement 8.1 of the clamping sleeve 8 for the purpose of precisely identifying the mark to be able to adjust with reference to the two reference surfaces X, Y on the base plate 1.1 of the chuck 1, which are intended for the use of the chuck in other devices, machines or the like. After the adjustment, the ring 13 is tightened on the clamping sleeve 8 by means of several screws 14.

Der Stellring 7 wird auf den vorgeschriebenen Referenzwinkel eingestellt und in dieser Stellung mittels der Spannhülse 8 festgespannt, indem mittels einer (hier nicht näher zu beschreibenden) Vorrichtung 15 Flüssigkeit aus der Kammer 11 über die Bohrung 10 in die Druckkammer 9 gedrückt wird. Der Werkzeugschaft 20 wird in die Aufnahme 1.2 des Futterkörpers 1 eingeführt, bis der Stift 21 auf der Stirnfläche 2.1 auf- und gegen den Anschlag 6 anliegt. Dann wird über die andere Vorrichtung 15 Flüssigkeit aus der Kammer 5 über die Bohrung 4 in die Druckkammern 3 gedrückt und der Schaft 20 mittels der Spannhülse 2 festgespannt.The adjusting ring 7 is set to the prescribed reference angle and in this position by means of the clamping sleeve 8 clamped by means of a device (not to be described in more detail here) 15 liquid is pressed out of the chamber 11 via the bore 10 into the pressure chamber 9. The tool shank 20 is inserted into the receptacle 1.2 of the chuck body 1 until the pin 21 rests on the end face 2.1 and rests against the stop 6. Then liquid is discharged from the chamber 5 via the other device 15 is pressed into the pressure chambers 3 via the bore 4 and the shaft 20 is clamped by means of the clamping sleeve 2.

Die Höhenreferenz 2.1/21 ist unveränderbar. Die Winkelreferenz 6/21 läßt sich mit höchster Präzision einstellen und reproduzieren.The height reference 2.1 / 21 cannot be changed. The angle reference 6/21 can be set with the highest precision adjust and reproduce.

Man erkennt, daß der büchsenartige Stellring 7 leicht von seiner Spannhülse 8 abgezogen werden und z. B. gegen einen anderen ausgetauscht werden kann, bei dem die Referenzfläche für den Winkel (der Anschlag 6) in anderer Weise in Anpassung an eine andere Ausgestaltung der Referenzflächen an dem Werkzeugbzw. Werkzeugeinsatzschaft 20 ausgebildet ist. Auch können Stellringe 7 mit zwei oder mehr Anschlägen 6 gem. Fig. 1 verwendet werden, die vorgegebene Winkelbeträge gegeneinander auf dem Umfange versetzt sind.It can be seen that the sleeve-like adjusting ring 7 is easy be withdrawn from its clamping sleeve 8 and z. B. can be exchanged for another, at which the reference surface for the angle (the stop 6) in a different way in adaptation to another Design of the reference surfaces on the tool or Tool insert shaft 20 is formed. Even Adjusting rings 7 with two or more stops 6 according to FIG. 1 can be used, the specified Angular amounts are offset from one another on the circumference.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Chuck for a cylindrical shaft having tools or tool inserts with a a cylindrical receptacle for the chuck body having the shank and reference surfaces on the chuck body and shank for fixing the shank Height and angle in the chuck body, characterized in that the reference surface (6) for the angle on ■ an adjusting ring (7) carrying a scale, which is opposite to an am Chuck body (1) attached mark is rotatably mounted on a thin-walled clamping sleeve (8) which onto the receptacle (1.2) with the formation of a pressure chamber (9) sealed at its end faces is pushed, which has a bore (10) with a Dmckmittel-storage chamber (U) in the feed body communicates

2. Lining according to claim 1, characterized in that the mark is mounted on a ring (13) is, which is rotatably and lockably mounted on the clamping sleeve (8).

3. Lining according to claim 1, in which a free end face of the receptacle and a next to this arranged axially parallel stop the reference surfaces of the chuck body for height and angle form and the shaft has a radially protruding pin which can be pressed against the end face and bolt is, characterized in that the free end face (7.1) of the adjusting ring (7) approximately in height the free end face (2.1) of the receptacle (1.2) and carries the stop (6).