DE3130647A1

DE3130647A1 - Spannfutter fuer einen zylindrischen werkzeugschaft

Info

Publication number: DE3130647A1
Application number: DE19813130647
Authority: DE
Inventors: Waltraud 6080 Schmalkalden Buchler; Harald Sonnefeld
Original assignee: Veb Werkzeugkombinat Schmalkalden
Current assignee: Veb Werkzeugkombinat Schmalkalden
Priority date: 1980-10-09
Filing date: 1981-08-03
Publication date: 1982-06-09
Also published as: FR2491804A1; DD153527A1; YU241381A

Description

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Spannfutter fur einen zylindrischen Werkzeugschaft

Die Erfindung betrifft ein Spannfutter für einen zylindrischen Werkzeugsohaft eines Präs-, Bohr-, Senk- oder Reibwerkzeuges, insbesondere fttr die Aufnahme und Spannung von Schaftfräsern zur Metallbearbeitung, bestehend aus einem Futterkörper mit einer axialen Aufnahmebohrung zur Aufnahme des zylindrischen Werkzeugschaftes und einer radial zur Auf nahmebohrujag angeordneten, an einer Ausnehmung dee Werkzeugschaftes angreifenden Spannschraube.'

Duroh die DE-PS 1 224 119 ist bereits ein Spannfutter für einen zylindrischen Werkzeugschaft bekannt, dessen Grundkörper aus einem Futterkörper mit Kegelschaft besteht Dieses Spannfutter hat in seinem Futterkörper eine in der Längsachse liegende Aufnahmebohrung, in die eine radiale Gewindebohrung mündet, in der sich eine Spannschraube mit kegeligem Spannzapfen befindet. Der in die Aufnahmebohrung des Spannfutters eingesetzte Werkzeugschaft -ist an der Eingriffstelle des kegeligen Spannzapfens mit einer entsprechend kegeligen Anbohrung versehen, mit der durch Eindrehen der Spannschraube deren kegeliger Spannzapfen verspannt wird. In diesem Zustand der Spannung des ',Yerkzeugschaftes soll die Spannschraube durch die Reibungskräfte gehalten werden, die an der kegeligen Angriffsflächen des Spannzapfens und an den Flanken der Gewinaegänge auftreten. Es hat sich jedoch gezeigt, daß diese Reibungskräfte für eine zuverlässige Drehsicherung der Spannschraube dann nicht ausreichend sind, wenn von dem im Einsatz befindlichen Werkzeug, bedingt durch den Spanun^svorgang, Schwingungen ausgehen. Diese WerkzeugscLwingungen werden über den Werkzeugschaft auf das Spannfutter übertragen und bewirken das Lösen der Spannschraube. Besonders tritt dieser Nachteil bei eingespannten Fräswerkzeu-

gen auf, weil der ständig sich unterbrechende Schnittvorgang der einzelnen werkzeugschneiden das Entstehen solcher schädlichen Werkzeugschvdngungen begünstigt.

Es ist das Ziel der Erfindung den Nachteil des bekannten Spannfutters zu beseitigen, damit eine sichere Spannung des eingespannten Schaftwerkzeuges auch bei auftretenden Werkzeugschwingungen gewährleistet werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für ein Spannfutter zum Spannen zylindrischer Werkzeugschäfte, bestehend aus einem Futterkörper mit einer axialen Aufnahmebohrung und einer radial zur Aufnahmebohrung angeordneten, an einer Ausnehmung des Werkzeugschaftes angreifenden Spannschraube, eine Spannschraube zu entwickeln, die in Verbindung mit einer zweckmäßiger gestalteten Ausnehmung im Werkzeugschaft eine zuverlässige Sicherung gegen schwingung sb ed ingt es Lösen der Werkzeugspannung ermöglicht. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Spannschraube als Gewindebuchse ausgeführt ist, die axial durch ein Schraubenschlüsselinnenprofil sowie durch eine spannstellenseitig daran anschließende zylindrische Aufsenkung ausgenommen ist und eine konische Spannringfläche aufweist, die am Werkzeugschaft in eine an die konische Spannringfläche angepaßte trapezförmige Quernut eingreift, deren länge im Nutgrund kleiner ist als der kleine Durchmesser der Spannringfläche, wobei der kreisringförmige Querschnitt der Gewindebuchse im gespannten Zustand elastisch verformt ist.

Das nach den Merkmalen der Erfindung ausgeführte Spannfutter ist zur Aufnahme und Spannung eines zylindrischen Werkzeugschaftes geeignet, der eine trapezförmige Quernut aufweist, die so angeordnet sein soll, daß sie mittig zur Achse der Spannschraube liegt, wenn der werkzeugschaft bis zum Anschlag in die Aufnahmebohrung eingeschoben ist.

Außerdem muß die trapezförmige Quernut in der Form und Größe der Spannringfläche entsprechen und so tief ausgeführt sein, daß die Verspannung der Spannringflache mit den schrägen Seitenflächen der Quernut möglich ist.

Der mit dieser trapezförmigen Ausnehmung versehene Werkzeugschaft wird folglich in die Aufnahmeausnehmung des Spannfutters so eingeschoben, daß die Quernut zur Gewindebuchse zeigt. Anschließend wird die Gewindebuchse in Spannrichtung gedreht, wobei die konisehe Spannringfläche an die beiden schrägen Seitenflächen der trapezförmigen Quernut angreift. Mit zunehmender Spannkraft der Gewindebuchse wird diese durch die Keilwirkung der beiden schrägen Seitenflächen der trapezförmigen Quernut in ihrem kreisringförmigen Querschnitt elastisch oval verformt. Biese elastische ovale Ver-formung der Gewindebuchse bewirkt eine radiale Pressung der Gewindegänge der Gewindebuchse in der Gewindebohrung des Spannfutters, wodurch die Rei- ■ bungskräfte in den Gewindegängen so beträchtlich erhöht werden, daß die. Gewindebuchse gegen unbeabsichtigtes Lösen infolge von Werkzeugschwingungen zuverlässig.gesichert ist. Auf diese Drehsicherung wirkt sich auch günstig das Reibungsmoment der im äußeren Durohmesserbereich der Gewindebuchse liegenden Spannringfläche aus. Die Schwingungsempfindlichkeit der Schraubengewindesicherung ist auf deren elastische Wirkung zurückzuführen.

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Die zugehörigen Zeichnungen zeigen:

^ig. 1: Eine Seitenansicht eines Spannfutters für Schaftfräser im Schnitt

Fig. 2: Die vergrößerte Einzelheit der Spannstelle des . Spannfutters gemäß Fig. 1 im Schnitt

Fig. 3: Eine weitere Seitenansicht der Spannstelle gemäß Fig. 2 im Schnitt A-A

Fig. 4: Die Draufsicht auf die Gewindebuchse gemäß Fig. 3 im Schnitt B-B

Pig. 5: Die Drauisieht auf die Gewindebuchse gemäß Pig. 3 im Schnitt C-O

Das in Pig. 1 dargestellte Spannfutter hat als Grundkörper einen Putterkörper 1 mit Kegelschaft 2. In den Putterkörper 1 ist stirnseitig eine in dessen Längsachse liegende Aufnahmebohrung 3 eingearbeitet in die eine radiale Gewindebohrung 4 einmündet. In diese Gewindebohrung 4 ist eine als Gewindebuchse 5 ausgebildete Spannschraube eingeschraubt, die axial durch ein Schraubenschlüsselinnenprofil 6 sowie durch eine spannstellenseitig daran anschließende zylindrische AufSenkung 6¹ ausgenommen ist und eine konische Spannringfläche 7 auf-weist. Der Yferkzeugschaft 8 des in die Aufnahmebohrung 3 bis zum Anschlag eingeschobenen Schaftfräsers ist an der Stelle, die unter der Gewindebuchse liegt, mit einer der konischen Spannringfläche 7 angepaßten trapezförmigen Quernut 9 versehen, deren länge 1 im lüutgrund kleiner ist, als der kleine Durchmesser d der Spannringfläche 7. Wird die Spannringfläche 7 durch Betätigung der Gewindebuchse 5 mit den beiden schrägen Seitenflächen a und b der trapezförmigen Quernut 9 verspannt, so wird die Gewindebuchse 5 durch die Keilwirkung der beiden schrägen Seitenflächen a und b in ihrem ringförmigen Querschnitt elastisch oval verformt. Diese elastische Verformung der Gewindebuchse ist in den Pig. 2 bis 5 schematisch dargestellt. Daraus ist ersichtlich, daß eine verstärkte Pressung in den Gewindegängen zwischen der Gewindebuchse 5 und' der Gewindebohrung 4 eintritt. Durch die verstärkte Pressung zwischen den Gewindegängen wird der Reibungswiderstand im Schraubengewinde beträchtlich erhöht und die Gewindebuchse 5 zuverlässig gegen Lösen infolge von Werkzeugschwingungen gesichert.

Aufstellung

über die in der Brfindungsbeschreibung verwendeten Bezugszeichen

1 - Futterkörper

2 - Eegelschaft

3 - Aufnahmebohrung

4 - Gewindebohrung

5 - Gewindebuchse

6 - Schraubenschlüsselinnenprofil 6¹ - zylindrische AufSenkung

7 - Spannringfläche

8 - Werkzeugschaft

9 - Quernut

a und b- Seitenflächen von 9

1 - Länge von 9 im Wutgrund

d - kleiner Durchmesser von

Leerseite

Claims

Patentanspruch

Spannfutter für einen zylindrischen Werkzeugschaft, insbesondere für die Aufnahme und Spannung von Schaftfräsern zur Metallbearbeitungj bestehend aus einem Futterkörper mit einer axialen Aufnahmebohruag zur Aufnahme des zylindrischen Werkzeugschaftes und einer radial zur Aufnahmebohrung angeordneten-, an einer Ausnehmung des Werkzeugsohaftes angreifenden Spannschraube, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannschraube als Gewindebuchse (5) ausgeführt ist, die axial durch ein Schraubenschlüsselinnenprofil (6) sowie durch eine spannstellenseitig daran anschließende zylindrische AufSenkung (6') ausgenommen ist und eine konische Spannringfläche (7) aufweist, die am Werkzeugschaft (8) in eine an die konische Spannringfläche (7) angepaßte trapezförmige Quernut (9) eingreift, deren Länge (1) im Nutgrund kleiner ist als der kleine Durchmesser (d) der Spannringfläche (7)₅ wobei der kreisringförmige Querschnitt der Spannschraube (5) im gespannten Zustand elastisch oval verformt ist.