DE3029133C2

DE3029133C2 - Werkzeughalter

Info

Publication number: DE3029133C2
Application number: DE3029133A
Authority: DE
Inventors: Harold Thomas Kirkwood Mo. Rutter
Original assignee: Sunnen Products Co
Current assignee: Sunnen Products Co
Priority date: 1979-10-04
Filing date: 1980-07-31
Publication date: 1986-08-07
Also published as: IT8023655A0; FR2466296A1; IT1132229B; US4281482A; JPS6319282B2; GB2059311A; DE3029133A1; FR2466296B1; JPS5652106A; GB2059311B

Description

— ein an der Werkzeugmaschinenspindel anbringbaren Anschlußteil (32),

— eine Zwischenhülse (26), die

an ihrem maschinenseitigen Ende eine Bohrung (30) zur Aufnahme des Anschlußteils (32) aufweist und an diessm in Axial- und Drehrichtung fest angebracht ist, aber mit einer Exzentrizitäts-Einstelleinrichtung (35, 36,36a, 37,37 a) radial zum Ausgleich der Exzentrizität einstellbar ist, und

in ihrem werkzeugseitigen Ende eine Zylinderbohrung (40) aufweist, welche eine Kammer (40) bildet

— eine Innenbüchse (50), die mit Spiel in der Kammer (40) in Axial- und Drehrichtung fest angebracht ist und mit ihrem maschinenseitigen Ende (54) koaxial zur Zwischenhülse (26) angeordnet ist, aber mit ihrem werkzeugseitigen Ende (74) mit einer Winkel-Einstelleiririchtung (76, 86, 88, 90, 92, 94, 96, 98, 100) zum Ausgleich des Winkelfehlers radial einstellbar ist, und

in ihrem werkzeugseitigen Ende (74) eine Aufnahmebohrung (52) für einen maschinenseitigen Ansatzstutzen (24) des Werkzeugs (22) aufweist,

— die Exzentrizitäts-Einstelleinrichtung weist mindestens zwei Paare jeweils gegenüberliegender Radial-Einstellschrauben (36, 36a, 37, 37a) auf, die zwischen Anschlußteil (32) und Zwischenhülse (26) wirksam sind und jeweils auf eine quer zu diesen angeordnete Abstützfläche (35) einwirken, und

— die Winkelfehler-Einstelleinrichtung weist mindestens zwei Paare jeweils einander gegenüberliegender Winkel-Einstellschrauben (94,96,98, 100) auf, die in Durchgangs-Gewindebohrungen (86,88,90,92) am werkstückseitigen Ende (28) der Zwischenhülse (26) eingeschraubt sind, und sich mit ihren radial innenliegenden Enden jeweils auf einer Gegenfläche (76) abstützen, die am werkstückseitigen Ende (74) der Innenbüchse (50) ausgebildet sind,

55 dadurch gekennzeichnet, daß

— die Zwischenhülse (26) das radial außenliegende Teil des Werkzeughalters (20) bildet und Gewindebohrungen zur Aufnahme der Radial-Ein-Stellschrauben (36,36a, 37,37a,) aufweist,

— die diesen zugeordnete Abstützfläche als Umfangsfläche (35) am Anschlußteil (32) ausgebildet ist,

— zum axialen Zusammenhalten von Anschlußteil (32) und Zwischenhülse (26) zu deren Achsen die Radial-Einstellschrauben (36, 36a, 37, 37a/ die zugehörigen Gewindebohrungen und entsprechend auch die Umfangsfläche (35) winklig geneigt sind,

— das werkzeugmaschinenseitige Ende (54) der Innenhülse (50) in der Kammer (40) starr befestigt ist, und

— das werkzeugseitige Ende (74) der Innenhülse (50) gegenüber deren werkzeugmaschinenseitigem Ende (54) radial auslenkbar ist

2. Werkzeughalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußteil (32) und die Zwischenhülse (26) einander komplementäre Ausbildungen zum Begrenzen der Relativbewegung beim Einstellen des einen dieser Teile in bezug auf das andere aufweist

3. Werkzeughalter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine in einem mittleren Bereich der Innenhülse (50) geformte Anordnung von Schlitzen (56, 58, 64, 66), welche winkelige Lageveränderungen der beiderseits derselben liegenden Abschnitte der Innenhülse relativ zueinander ermöglichen.

4. Werkzeughalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Innenhülse (50) Einrichtungen (52, UO, 152) für die Aufnahme und Befestigung des Werkzeugs (Honahle 22, Ansatzstutzen 24) in axialer Ausrichtung aufweist

5. Werkzeughalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitzanordnung in axialem Abstand angeordnete Paare von einander gegenüberliegenden Schlitzen (64,66; 56,58) aufweist wobei die Schlitze des einen Paares winklig gegenüber denen des anderen versetzt sind.

6. Werkzeughalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenhülse (26) und die Innenhülse (50) jeweils im wesentlichen rohrförmig sind.

7. Werkzeughalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Innenhülse (50) ein Antriebsteil (110) angeordnet ist welcher einen in Axialrichtung hervorstehenden Vorsprung (118) für die antriebsübertragende Verbindung mit einem darin angeordneten Teil (Ansatzstutzen 24) und zum Ausrichten desselben aufweist.

8. Werkzeughalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine der eine Axialbohrung bildenden Kammer (40) gegenüberliegende Bohrung (30) im gegenüberliegenden Ende der Zwischenhülse (26) angeordnet ist, daß das Anschlußteii (32) teilweise in die Bohrung hineinragt und daß in gegenseitigem Abstand in der Zwischenhülse Paare von Gewindegliedern (36,37) angeordnet sind, welche zum Ausrichten des Anschlußteiles in der Bohrung verstellbar sind.

9. Werkzeughalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug als Honahle (22) ausgebildet ist, welche an einem Ende einen in die Innenhülse (50) einsetzbaren Einsatzstutzen (24) aufweist.

Die Erfindung betrifft einen Werkzeughalter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein bekannter Werkzeughalter dieser Art (US-PS 44 117) weist gegenüber anderen Werkzeughaltern den besonderen Vorteil auf, daß er dazu eingerichtet ist, sowohl die Exzentrizität als auch die Winkeifehler des Werkzeugs durch entsprechende Einstellung auszuglei-

Zu diesem Zweck weist der bekannte Werkzeughalter drei ineinanderliegende Hülsen auf, von denen die Innenhülse und die Zwischenhülse mittels eber Kugel- und Pfannenanordnung gelenkig verbunden sind, um Winkelfehler auszugleichen.

Der bekannte Werkzeughalter ist kompliziert im Aufbau, wobei die ineinanderliegende Anordnung dreier Hülsen außerdem noch zu einem unzuträglich großen Außendurchmesser des Werkzeughalters führt Außerdem ist die Anordnung einer zentrischen Verstelleinrichtung, mittels welcher das Werkzeug in seiner Einstellung verändert werden kann, kaum möglich, da diese Verstelleinrichtung durch die Kugel-Kugelpfannen-Gelenkverbindung mittig hindurchgeführt werden müßte.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den bekannten Werkzeughalter zu vereinfachen und insbesondere die Anordnung einer zentrischen Verstelleinrichtung zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst Hierbei entfällt die Außenhülse des bekannten Werkzeughalters. Ferner ist die Innenhülse mit ihrem werkzeugmaschinenseitigen Ende starr befestigt, während ihr werkzeugseitiges Ende radial auslenkbar ist Somit wird lediglich durch Auslenken der Innenhülse die Winkelanpassung erreicht, ohne daß hierzu eine Gelenkanordnung erforderlich wäre. Die erfindungsgemäße Innenhülse kann ohne weiteres von einem Einstellgestänge zur Werkzeugnachstellung durchdrungen werden.

Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind den weiteren Ansprüchen entnehmbar.

Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Werkzeughalters und einer mittels eines Anschlußstutzens darin eingesetzten Honahle,

F i g. 2 die Stirnansicht des Werkzeughalters in F i g. 1 von rechts gesehen,

F i g. 3 eine teilweise im Schnitt entlang der Linie 3-3 in Fig.2 dargestellte Seitenansicht des Werkzeughalters,

F i g. 4 eine Seitenansicht des Werkzeughalters,

Fig.5 eine Stirnansicht des Werkzeughalters von rechts in F i g. 4,

F i g. 6 und 7 Stirn- und Seitenansicht einer im Werkzeughalter enthaltenen Mitnehmerscheibe,

Fig.8 eine Seitenansicht einer verstellbaren Innenhülse des Werkzeughalters,

F i g. 9 eine gegenüber F i g. 7 um 90° verdrehte Ansicht der verstellbaren Innenhülse,

Fig. 10 eine Ansicht im Schnitt entlang der Linie 10-10in Fig. 9,und

F i g. 11 eine Stirnansicht der Innenhülse von rechts in Fig. 8.

In F i g. 1 erkennt man einen Werkzeughalter 20 mit einem darin eingesetzten Ansatzstutzen 24 und einer freitragend daraus hervorstehenden Honahle 22. Im Betrieb sind der Werkzeughalter 20 und die darin sitzende Honahle 22 von einer Honmaschine drehend antreibbar. In den Werkzeughalter 20 sind verschiedene Anschlußstutzen und Honahlen einsetzbar. Der im folgenden beschriebeneWerkzeughalter 20 enthält Einrichtungen, welche die genaue axiale Ausrichtung sowie den Ausgleich von daran auftretendem Verschleiß ermöglichen.

In F i g. 3 sind die einzelnen Teile des zusammengebauten Werkzeughalters 20 zu erkennen. Diese hat eine im wesentlichen zylindrische Zwischenhülse 26, welche an dem für die Aufnahme des Ansatzstutzens 24 bestimmten Ende einen verstärkten Rand 28 aufweist Am der Honmaschine zugewandten Ende hat die Zwischenhülse 26 eine zylindrische Bohrung 30 mit einer Innenfläche für die Aufnahme eines eine Gewindebohrung 34 für den Anschluß einer Honmaschine aufweisenden Anschlußteils 3Z Innerhalb der Zwischenhüke 26 hat das Alischlußteil 32 eine Umfangs-Abstützfläche 35, an welcher vier paarweise einander gegenüberliegende Einstellschrauben 36,36Λ und 37,37Λ aufsitzen (F i g. 3,5). An die Abstützflächen 35 schließt sich einwärts ein ringförmiges Endstück 38 an. Die Abstützfläche 35 des Anschlußteils 32 ist aus Sicherheitsgründen abgeschrägt, und die daran aufsitzenden, radial angeordneten Einstellschrauben 36, 37 sind in Axialrichtung leicht geneigt Mittels der Einstellschrauben 36, 37 ist die Zwischenhülse 26 und damit die Honahle 22 relativ zum Anschlußteil 32 quer zur Drehachse versteilbar. Das ringförmige Endstück 38 des Anschlußteils 32 ist dabei zwischen zwei Führungsstegen 112,114 einer im folgenden beschriebenen Mitnehmerscheibe 110 gehalten, wodurch die Einstellmöglichkeit im wesentlichen auf die durch die Honsteinanordnung verlaufenden Ebene beschränkt ist.

An dem dem Anschlußteil 32 gegenüberliegenden Ende hat die Zwischenhülse 26 eine einen relativ großen Durchmesser aufweisende, eine Kammer (40) bildende zylindrische Bohrung. An diese schließt sich ein einen etwas kleineren Durchmesser aufweisender Bohrungsabschnitt 42 an, welcher durch eine Innenstufe 44 gegenüber der einen noch kleineren Durchmesser aufweisenden Bohrung 30 abgesetzt ist.

In die Bohrungsabschnitte 40,42 ist eine im einzelnen in F i g. 8 bis 11 dargestellte Innenhülse 50 eingesetzt. Diese ist von einer zylindrischen Aufnahmebohrung 52 durchsetzt und hat ein zylindrisches inneres Endstück 54, welches in satter Passung im verengten Bohrungsabschnitt 42 sitzt. Das Endstück 54 ist durch ein Paar radialer Schlitze 56,58 begrenzt, welche sich einander gegenüber so weit in die Innenhülse 50 hinein erstrecken, daß das Endstück 54 lediglich über zwei relativ schmale Stege 60 mit einem anschließenden zylindrischen Abschnitt 62 verbunden ist. In geringem Abstand von den Schlitzen 56, 58 weist die Innenhülse 50 ein weiteres Paar radialer Schlitze 64,66 auf, welche wiederum zwei Stege 68 begrenzen (F i g. 9). Die Stegpaare 60 und 68 sind rechtwinklig miteinander versetzt und fluchten jeweils mit einem Durchmesser des Innenteils 50. Die Schlitze 56, 58 und 64, 66 ermöglichen ein winkliges Verstellen der beiderseits derselben liegenden Abschnitte der Innenhülse 50 relativ zueinander.

An der dem Abschnitt 62 gegenüberliegenden Seite der Schlitze 64, 66 schließt sich eine relativ schmaler zylindrischer Abschnitt 70 an, auf welchen ein einen kleineren Durchmesser aufweisender Abschnitt 72 folgt. Von diesem aus verläuft ein den gleichen Durchmesser wie die Abschnitte 54,62 und 70 aufweisender, längerer zylindrischer Abschnitt 74 bis zum freien Ende der Innenhülse 50. Der Abschnitt 74 hat in gleichen Umfangsabständen geformte Abflachungen 76 für den Angriff von Einstellschrauben. Abgesehen von dem in den Bohrungsabschnitt 42 der Zwischenhülse 26 eingepaßten innereii Endstück 54 hat die sich durch den Bohrungsabschnitt 40 hindurch erstreckende übrige Innenhülse 50 einen kleineren Durchmesser als dieser, woraus sich die Verstellbarkeit des Werkzeughalters ergibt.

Die Innenhülse 50 ist durch ihr in den Bohrunesab-

schnitt 42 eingepaßtes Endstück 54 sowie durch in Fig.2 dargestellte axiale Schrauben 77 in der Zwischenhülse 26 festgehalten. Eine weitere, eine Gewindebohrung 80 im verstärkten Rand 28 der Zwischenhülse 26 durchsetzende Schraube 78 läuft am inneren Ende in s einem zylindrischen Zapfen 82 aus, welcher in eine relativ flache Nut 84 an der Außenseite der Innenhülse 50 hineinragt. Der Eingriff des Zapfens 82 mit der Nut 84 behindert das radiale Verstellen der Innenhülse 50 relativ zur Zwischenhülse 26 in keiner Weise, begrenzt jedoch die axiale Beweglichkeit der Innenhülse 50, so daß diese bei irgendwelchen Störungen oder bei Beschädigung nicht aus der Zwischenhülse 26 herausgleiten kann.

Wie man in F i g. 4 und 5 erkennt, hat der verstärkte Rand 28 der Zwischenhülse 26 vier weitere, in gleichmäßigen Umfangsabständen angeordnete Gewindebohrungen 86,88,90 und 92 für die Aufnahme von radialen Einstellschrauben 94, 96, 98 bzw. 100, welche an den Abflachungen 76 der Innenhülse 50 aufsitzen. Zum Verstellen des äußeren Abschnitts 74 der Innenhülse 50 relativ zu ihrem im Bohrungsabschnitt 42 der Zwischenhülse 26 festgehaltenen Endstück 54 sind die einander gegenüberstehenden Paare 94, 98 und 96, 100 der Schrauben verstellbar. Dies geschieht vorzugsweise nach dem Einsetzen der Honahle 22 mit ihrem Ansatzstutzen 24 in die Innenhülse 50.

Die vorstehend erwähnte, im einzelnen in F i g. 6 und 7 dargestellte Mitnehmerscheibe 110 ist in das innere Endstück der Innenhülse 50 eingesetzt und mit einer Schraube 128 darin befestigt, so daß die an der Außenseite abgerundeten Stege 112,110 dem Anschlußteil 32 zugewandt sind und das ringförmige Endstück 38 desselben dazwischen gehalten ist. Dadurch ist die Querverstellung des Werkzeughalters in nur einer Richtung möglich. An der anderen Seite hat die Mitnehmerschiene 110 eine kreisförmige Vertiefung 116 und einen exzentrischen, gegen die Aufnahmebohrung 52 der Innenhülse 50 hineinragenden Mitnehmerzapfen 118. Dieser findet Aufnahme zwischen zwei eine offene Seite des Ansatzstutzens 24 begrenzenden Seitenwänden 120, 122, um den Ansatzstutzen 24 in der Aufnahmebohrung 52 auszurichten und ihn antriebsübertragend mit dem Wei kzeughalter zu verbinden. Im mittleren Teil hat die Mitnehmerscheibe 110 είπε öffnung 124 für die Verbindung eines Verstellteils der Honahle mit entsprechenden Verstelleinrichtungen der Honmaschine. Der Verstellkeil ist mit einer in der Spindel der Maschine geführten Verstellstange verbunden und greift am Honstein der Honahle an, um ihn radial einzustellen und an die Bearbeitungsfläche anzudrücken. Da die Einstellmöglichkeit des Werkzeughalters durch die Führungsstege 112, 114 der Mitnehmerscheibe 110 auf eine Richtung beschränkt ist ist einem Lösen der Verbindung zwischen der Verstellstange und dem Verstellkeil vorgebeugt Die Befestigung der Mitnehmerscheibe 110 in der Innenhülse 50 erfolgt mittels einer oder mehrerer Schrauben 128, welche in Bohrungen 130 der Mitnehmerscheibe 110 greifen.

Zum Zusammenbau des Werkzeughalters 20 wird zunächst die Mitnehmerscheibe HO in der Innenhülse 50 befestigt Darauf wird diese in ausgerichteter Stellung in die Zwischenhülse 26 eingesetzt und mittels der Schrauben 77 befestigt Das Anschlußteil 32 wird in die Bohrung 30 eingesetzt und mittels der an der abgeschrägten Außenfläche 35 aufsitzenden Schrauben 36, 36Λ, 37, 37A gesichert Nach dem Anbringen des so zusammengebauten Werkzeughalters 20 an einer Honmaschine kann dann der Ansatzstutzen 24 in die Bohrung 52 eingeführt werden, so daß der Zapfen 118 der Mitnehmerscheibe 110 zwischen den die offene Seite begrenzenden ; Wänden 120,122 Aufnahme findet. Die Befestigung des Ansatzstutzens 24 in der Bohrung 52 erfolgt mittels ei- _Ί ner eine Gewindebohrung 134 der Innenhülse 50 durchsetzenden Halteschraube 132. Diese ist durch eine relativ große Bohrung 136 der Zwischenhülse 26 hindurch für ein Werkzeug, z. B. einen Inbusschlüssel, zugänglich und schräg angeordnet, so daß sie an einer dem Mitneh- [ merzapfen 118 gegenüberliegenden Schrägfläche 138 s; des Ansatzstutzens 24 aufsitzt. Auf diese Weise ist die f Honahle 22 an ihrem Ansatzstutzen 24 im Werkzeug- Ii halter befestigt, wobei ihr Verstellkeil durch die öff- 'ί> nung 124 der Mitnehmerscheibe 110 hindurch mit den ; Verstelleinrichtungen der Honmaschine verbunden ist. ;

Darauf kann nun die Ausrichtung der Honahle in bezug auf die Drehachse nachgeprüft und gegebenenfalls korrigiert werden, in die sie zunächst mittels der Einstellschrauben 94 bis 100 parallel zur Drehachse ausgerichtet und anschließend mittels der Radial-Einstellschrauben 36,36/4,37,37 A quer verstellt wird. Für eine möglichst genaue Einstellung bedient man sich vorzugsweise einer von der Inhaberin veröffentlichten Hilfseinrichtung, wobei jedoch die einander gegenüberliegenden Paare 94, 98 und 96, 100 nacheinander verstellt werden. Durch richtige Einstellung des äußeren Abschnitts 74 der Innenhülse 50 relativ zum inneren, maschinenseitigen Endstück 54 derselben läßt sich die darin eingesetzte Honahle über ihre gesamte Länge genau in der Drehachse ausrichten. Dies ermöglicht dann eine ^f äußerst genaue Bearbeitung und die fehlerfreie Einhai- ' tung einer zylindrischen Bearbeitungsfläche. Durch die Querversteilbarkeit der Achse der Ahle ist es außerdem möglich, am Honstein oder anderen Teilen der Ahle ^: auftretenden Verschleiß auszugleichen und dadurch hervorgerufene Unwucht der Ahle im Betrieb zu verringern oder zu beseitigen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Werkzeughalter (20) insbesondere für Honahlen (22) zum Anschluß an eine drehbare Werkzeugmaschinenspindel, mit Einrichtungen zum Ausgleichen der Exzentrizität und des Winkelfehlers zwischen den Achsen der Werkzeugmaschinenspindel und des Werkzeugs (22), mit den folgenden Merkmalen: