DE3725759C1

DE3725759C1 - Chuck for holding milling cutter - has clamp member provided with centering part with tapered outer surface, bearing against converging ribs

Info

Publication number: DE3725759C1
Application number: DE19873725759
Authority: DE
Inventors: Gerhard 7066 Baltmannsweiler De Wagner
Original assignee: FA WERNER S KEMPF 7313 REICHENBACH DE
Current assignee: FA WERNER S KEMPF 7313 REICHENBACH DE
Priority date: 1987-08-04
Filing date: 1987-08-04
Publication date: 1988-12-15

Abstract

The chuck for a cutting tool, particularly a milling cutter, has a clamping member accommodating the tool shank and fitting in a holder body, in which it is centred. The centring portion of the member (20) has a tapering outer surface (21) bearing against three evenly spaced converging ribs (17) guided in the lengthwise direction on an inner surface (15) of the body (11). The ribs slide in their lengthwise direction (25), while a fixing device (31) presses the member against them in its axial direction. ADVANTAGE - Simplicity, light weight, precision and low cost.

Description

Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung für spanende Werk zeuge, insbesondere Schaftfräser, mit einem den Schaft des Werkzeugs aufnehmenden, in einen Haltekörper einsetzbaren Spannelement, und mit Mitteln zur Zentrierung des Schafts bezüglich des Haltekörpers.The invention relates to a clamping device for machining witness, especially end mills, with a the shaft of the Tool receiving, insertable into a holding body Clamping element, and with means for centering the shaft with respect to the holding body.

Insbesondere beim Fräsen, Bohren, Schleifen und Drehen mit Hartmetallwerkzeugen bei hohen Schnittgeschwindigkeiten hängt das Ergebnis sehr stark vom exakten, vibrationsfreien Lauf des Werkzeugs ab. Schon geringe Abweichungen vom exakten Rundlauf führen zu einer Verschlechterung des Bearbeitungsergebnisses und erhöhen wesentlich den Verschleiß der Werkzeuge, was zu geringeren Standzeiten führt. Dies ist vor allem bei sehr teuren Werkzeugen aus Vollhartmetall von besonderem Nachteil. Wichtige Forderungen sind daher neben einem exakten Rundlauf eine maximale statische und dynamische Steifigkeit, Unempfind lichkeit in Lage und Steifigkeit gegen hohe Drehfrequenzen, kleine Massen, geringe Unwuchten.Especially when milling, drilling, grinding and turning with Tungsten carbide tools hangs at high cutting speeds the result of the exact, vibration-free running of the Tool. Even slight deviations from the exact concentricity lead to a deterioration in the processing result and significantly increase tool wear, which leads to leads to shorter downtimes. This is especially true at very expensive solid carbide tools of particular disadvantage. In addition to exact concentricity, important requirements are therefore maximum static and dynamic rigidity, insensitivity position and rigidity against high rotational frequencies, small masses, low unbalance.

Es sind daher bereits eine Vielzahl von Spannfuttern für der artige hochdrehende Werkzeuge entwickelt worden, die Mittel zum exakten Zentrieren des Werkzeugs aufweisen. Eine verbreitete Lösung, wie sie z. B. in der DE-PS 78 972 oder im Prospekt "Kö nigdorn", der Firma mtm König beschrieben ist, besteht darin, das Spannelement für das Werkzeug exzentrisch im Haltekörper anzuordnen, wobei die Exzentrizität einstellbar ist.There are therefore a large number of chucks for the like high-revving tools have been developed that means for exact centering of the tool. A common one Solution as z. B. in DE-PS 78 972 or in the prospectus "Kö nigdorn ", described by the company mtm König, consists of the clamping element for the tool eccentrically in the holding body to be arranged, the eccentricity being adjustable.

Durch ein Verdrehen der beiden Teile gegeneinander kann dann die ge wünschte Rundlaufposition erreicht werden. Nachteilig an die sen Systemen ist die komplizierte und aufwendige Einstellung des exakten Rundlaufs und die große Masse der gesamten Spann vorrichtung infolge der aufwendigen Mechanik, die darüber hin aus zu hohen Kosten dieser Spannvorrichtung führt.Through a Rotating the two parts against each other can then ge desired concentricity position can be reached. A disadvantage of that systems is the complicated and time-consuming setting the exact concentricity and the large mass of the entire clamping device due to the elaborate mechanics that go beyond leads to high costs of this clamping device.

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Spannvorrich tung der eingangs erwähnten Gattung zu schaffen, die einfach und kostengünstig herstellbar ist, eine geringe Masse aufweist und eine einfache und exakte Einstellung des genauen Rund laufs ermöglicht.It is therefore an object of the invention to provide a tensioning device tion of the type mentioned at the beginning to create the simple and is inexpensive to manufacture, has a low mass and a simple and exact setting of the exact round enabled.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Zentrierbereich des Spannelements eine im wesentlichen konus förmig sich verjüngende Außenfläche aufweist, die an drei an einer Innenfläche des Haltekörpers in Längsrichtung geführten und im wesentlichen gleichmäßig verteilt angeordneten Konus leisten anliegt, daß Mittel zur Längsverschiebung der Konus leisten vorgesehen sind und daß eine das Spannelement in Axial richtung verschiebbare und es gegen die Konusleiste pressende Fixiervorrichtung vorgesehen ist. This object is achieved in that a Centering area of the clamping element is essentially conical has a tapered outer surface that adjoins three an inner surface of the holding body guided in the longitudinal direction and cone arranged essentially uniformly distributed afford that means for longitudinal displacement of the cone afford are provided and that a the clamping element in axial direction movable and it presses against the cone ledge Fixing device is provided.

Zur Einstellung des exakten Rundlaufs brauchen lediglich die Konusleisten bzw. wenigstens eine Konusleiste verschoben werden, was bei fertig montiertem Werkzeug ohne Entfernen desselben erfolgen kann. Die Einstellung kann dadurch sehr einfach und schnell erfolgen. Durch die wenigen einfachen Teile weist die se Spannvorrichtung eine geringe Masse auf und ist kostengün stig herstellbar. Diese Spannvorrichtung ist gleichermaßen für konventionelle Werkzeuge und Werkzeuge aus Vollhartmetall ge eignet, wobei alle möglichen Arten der Befestigung des Werkzeug schaftes möglich sind. Hierzu braucht lediglich die Werkzeug aufnahme im Spannelement entsprechend ausgebildet werden. Auf die Einstellung des Rundlaufs hat dies keinerlei Einfluß. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß der Schaft der Werkzeuge so nahe wie möglich in die Spindelaufnahme eingerückt werden kann, im Gegensatz zu konventionellen Werkzeugaufnahmen, die oft große Auskraglängen aufweisen. Die erfindungsgemäße Spannvor richtung ist auch für den automatischen Werkzeugwechsel geeignet.Only the need to set the exact concentricity Cone strips or at least one cone strip are moved, what with a fully assembled tool without removing it can be done. The setting can be very simple and done quickly. Due to the few simple parts, the se clamping device has a low mass and is inexpensive producible. This jig is equally for conventional tools and tools made of solid carbide Suitable, with all possible types of attachment of the tool shaft are possible. All you need is the tool Recording in the clamping element are designed accordingly. On the adjustment of the concentricity has no influence. A Another advantage is that the shank of the tools as close as possible to the spindle holder unlike conventional tool holders, which can often have large overhang lengths. The Spannvor according to the invention direction is also suitable for the automatic tool change.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 angegebenen Spannvorrichtung möglich.By the measures listed in the subclaims advantageous developments and improvements in the claim 1 specified clamping device possible.

Die Konusleisten sind zweckmäßigerweise im Querschnitt im wesent lichen halbzylindrisch ausgebildet und in entsprechend geform ten, an der Innenfläche des Haltekörpers angeordneten Längs nuten verschiebbar geführt, wobei sich die Konusleisten über ihre Länge konusförmig verjüngen. Bei der halbzylindrischen Ausbil dung können diese Konusleisten in einfacher Weise aus Zylin derstäben gefertigt werden, deren Anlageflächen am Spannele ment eben geschliffen werden und bezüglich der Längsachse des Spannelements geneigt verlaufen. Entsprechend einfach können die Längsnuten zunächst als Bohrungen ausgebildet werden, wonach dann anschließend die konusförmigen Innenflächen des Halte körpers hergestellt werden.The conical strips are expediently essentially in cross section Lichen semi-cylindrical and shaped accordingly ten, arranged on the inner surface of the holding body longitudinal grooves slidably guided, the conical strips over their Taper the length conically. With the semi-cylindrical training These cone strips can be easily made from Zylin derstäben be manufactured, their contact surfaces on the Spannele be ground flat and with respect to the longitudinal axis of the Clamping element run inclined. Can be correspondingly simple the longitudinal grooves are initially formed as bores, after which then the conical inner surfaces of the holder be made body.

Zur Vereinfachung der Einstellung sind die verjüngten Enden der Konusleisten gegen Druckfedern abgestützt, und die entgegengesetz ten Enden weisen jeweils an einem Einstellglied anliegende Ein stellflächen auf, wobei das Einstellglied mittels einer Schraub vorrichtung zur Krafteinwirkung auf die schräge Einstellfläche axial verschiebbar ist. Auf diese Weise kann durch Drehen der Schraubvorrichtung in die beiden Drehrichtungen auf einfache Weise eine Längsverschiebung der entsprechenden Konusleiste in die beiden entgegengesetzten Einstellrichtungen erfolgen. Jeder Konusleiste ist dabei ein derartiges Einstellglied zugeord net, um eine getrennte Einstellung zu ermöglichen.To simplify the setting, the tapered ends are the Cone bars supported against compression springs, and the opposite th ends each have an adjoining one footprints, the adjusting member using a screw device for applying force to the inclined setting surface is axially displaceable. This way, by turning the Screwing device in the two directions of rotation on simple Way a longitudinal displacement of the corresponding cone bar in the two opposite setting directions take place. Everyone Such an adjusting member is associated with the conical ledge net to allow a separate setting.

Besonders einfach und zweckdienlich hat sich eine Anordnung erwiesen, bei der jeweils ein an der Einstellfläche anliegender Gleitstift an dem mit einem Gewindebolzen versehenen Ein stellglied gehalten ist, das verschiebbar im Haltekörper ge führt ist, wobei der Gewindebolzen in einen drehbar am Halte körper gelagerten Einstellring eingreift. Durch Drehung des Einstellringes kann dabei eine sehr exakte Verschiebung des Einstellgliedes erfolgen, die sich über den vorzugsweise gehär teten Gleitstift exakt auf die Konusleiste überträgt. Die drei Einstellringe für die drei Konusleisten können dabei vorzugsweise mit Einstellskalen versehen sein, um zumindest Voreinstellungen schnell vornehmen zu können. Die Verschiebung des Einstellglieds erfolgt dabei zweckmäßigerweise senkrecht zur Axialrichtung der Spannvorrichtung, wobei die Einstellfläche zur Verschieberichtung eine Gleitschräge von 30°-45° aufweist. Bei kleinerem Winkel kann vorteilhafterweise eine selbsthem mende Wirkung auf das Einstellglied eintreten. Insbesondere für die Hochgeschwindigkeitsbearbeitung besteht das Einstellglied zweckmäßigerweise aus Schwermetall, um die Spannkraft zu ver stärken und die radiale Aufweitung auszugleichen. Zur verdreh sicheren Lagerung des Einstellglieds ist dieses zweckmäßigerweise mit der jeweils zugeordneten Konusleiste verzahnt.An arrangement has been found to be particularly simple and expedient proven, in each case one on the setting surface Slide pin on the threaded stud Actuator is held, which is slidable in the holding body ge leads, the threaded bolt in a rotatable on the holder body-mounted adjusting ring engages. By rotating the Adjustment ring can be a very exact shift of the Adjustment member take place, which is preferably hardened transferred sliding pin exactly on the cone ledge. The three adjusting rings for the three cone strips can be used preferably be provided with setting scales, at least To be able to make presets quickly. The postponement the setting member is expediently vertical to the axial direction of the clamping device, the adjustment surface has a sliding slope of 30 ° -45 ° for the direction of displacement. At a smaller angle, a self-locking can advantageously effect on the setting element. Especially for the high-speed machining consists of the setting member expediently made of heavy metal to ver the clamping force strengthen and balance the radial expansion. To twist safe storage of the adjusting element is expedient interlocked with the associated cone bar.

Die ins Innere des Haltekörpers weisende Stirnfläche des Spann elements ist als Schrägfläche ausgebildet und liegt an einer entsprechenden Schrägfläche im Haltekörper an, was eine große Drehmomentübertragung und einen sicheren Sitz des Spannelements gestattet. Zu dessen Überprüfung ist im Bereich der Schräg flächen zweckmäßigerweise eine Kontrollöffnung im Haltekörper vorgesehen.The end face of the instep that points inside the holding body elements is designed as an inclined surface and lies on one corresponding inclined surface in the holding body, which is a large Torque transmission and a secure seat of the clamping element allowed. To check it is in the oblique area surfaces expediently a control opening in the holding body intended.

Zum Andrücken des Spannelements an die Konusleisten bzw. die Schrägfläche ist die Fixiervorrichtung als Spannring ausgebildet, der an einem Gewinde des Haltekörpers in axialer Richtung durch Schraubbewegungen verstellbar ist. Zur Verminderung der Reibung beim Spannen liegt eine im wesentlichen senkrecht zur Längsrichtung verlaufende Fläche des Spannelements an am Spann ring gehaltenen Wälzgliedern an, die vorzugsweise als Kugeln aus Vollhartmetall ausgebildet sind und durch einen Käfigring in einer Nut mit vorzugsweiser schräger Grundfläche gehalten werden. Hierdurch wird zum einen eine geringe Rollreibung beim Spannen erzielt und darüber hinaus wird bei steigender Drehzahl ein progressiver Anpreßdruck infolge der radial nach außen tendierenden Kugeln erreicht.For pressing the clamping element against the cone strips or Inclined surface, the fixing device is designed as a clamping ring, the on a thread of the holding body in the axial direction Screw movements are adjustable. To reduce friction during tensioning one is essentially perpendicular to Longitudinal surface of the clamping element on the clamping ring-held rolling links, preferably as balls are made of solid carbide and by a cage ring held in a groove with a preferably sloping base will. On the one hand, this results in a low rolling friction when Clamping is achieved and moreover with increasing speed a progressive contact pressure due to the radial outward tendency balls reached.

Der Haltekörper weist vorzugsweise an der dem Werkzeug zuge wandten Stirnseite wenigstens ein verstellbares Auswuchtglied auf, das insbesondere in einer schwalbenschwanzförmigen Aus nehmung verstellbar und mittels einer Stiftschraube fixierbar ist. Hierdurch wird bei einer automatischen Sicherung gegen ein Lösen eine einfache Auswuchtmöglichkeit geschaffen.The holding body preferably faces the tool face at least one adjustable balancing member on that in particular in a dovetail-shaped Adjustment adjustable and fixable with a stud screw is. In this way, an automatic backup against Solve created a simple balancing option.

Wie bereits ausgeführt, kann das Spannelement beliebige Aus nehmungen zur Aufnahme verschiedener Werkzeugschäfte aufweisen, ohne daß hierdurch der Zentriervorgang selbst beeinflußt würde. So kann das Spannelement eine zylinderförmige Ausnehmung zur Aufnahme eines entsprechend geformten Werkzeugschaftes aufweisen, wobei die Fixierung in an sich bekannter Weise durch eine Querschraube erfolgt. Insbesondere für Werkzeuge aus Vollhart metall ist die Ausnehmung am hinteren Ende als Schrägfläche ausgebildet, wobei ein entsprechend geformter Werkzeugschaft einsetzbar ist. Zur Fixierung dient ein auf diesen Schaft einwirkendes und ihn gegen die Schrägfläche pressendes Klemmteil, das insbesondere als schräg im Halteteil geführte Schraube ausgebildet ist. Hierdurch kann der Schaft des teueren Vollhart metall-Werkzeugs in kostengünstiger Weise sehr kurz gehalten werden, wobei dennoch eine gute Drehmomentübertragung möglich ist. Ein derart ausgebildeter Schaft läßt sich einfach, material sparend und kostengünstig herstellen, wobei eine schnelle Auswechselbarkeit gewährleistet ist.As already stated, the clamping element can be any position have recesses for holding various tool shanks, without affecting the centering process itself. So the clamping element can have a cylindrical recess Have a correspondingly shaped tool shank, the fixation in a manner known per se by a Cross screw is done. Especially for tools made of full hard metal is the recess at the rear end as an inclined surface formed, with a correspondingly shaped tool shank can be used. A shaft is used for fixation acting clamping part and pressing it against the inclined surface, which is guided in particular as an oblique screw in the holding part is trained. This allows the shaft of the expensive full hard metal tool kept very short in a cost-effective manner be, but still good torque transmission possible is. A shaft designed in this way is simple, material produce economically and inexpensively, with a quick Interchangeability is guaranteed.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung darge stellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigtEmbodiments of the invention are shown in the drawing represents and explained in more detail in the following description. It shows

Fig. 1 die Gesamtdarstellung des Ausführungsbeispiels einer Spannvorrichtung im Längsschnitt, Fig. 1 shows the overall view of the embodiment of a clamping device in longitudinal section;

Fig. 2 ein Querschnitt gemäß der Schnittlinie I-I, Fig. 2 is a cross section according to the line II,

Fig. 3 in einer vergrößerten Teildarstellung ein Einstell glied in Anlage an einer Konusleiste, Fig. 3 in an enlarged partial view of an adjusting member in abutment with a cone bar,

Fig. 4 eine Schnittdarstellung des Einstellglieds entlang der Schnittlinie II-II, Fig. 4 is a sectional view of the adjustment member taken along section line II-II,

Fig. 5 eine Draufsicht auf den Endbereich der Konusleiste, die in Eingriff mit dem Einstellglied bringbar ist und Fig. 5 is a plan view of the end region of the cone bar, which can be brought into engagement with the adjusting member and

Fig. 6 eine alternative Ausgestaltung eines Spannelements zur Aufnahme des kurzen Schafts eines Vollhartmetall- Werkzeugs. Fig. 6 shows an alternative embodiment of a clamping element for receiving the short shank of a solid carbide tool.

Bei dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein in eine Maschinenspindel einsetzbarer Bereich 10 eines Haltekörpers 11 mit einer konusförmigen Außenkontur und einer Gewindebohrung 12 an der maschinenseitigen Stirnseite, beispielsweise gemäß ISO-Norm 50 versehen. Ein vorderer, werk zeugseitiger Bereich des Haltekörpers 11 ist zylinderförmig ausgebildet und weist eine von seiner werkzeugseitigen Stirn fläche ausgehende und sich nach innen zu verjüngende, konus förmige Ausnehmung 14 auf. An der konusförmigen Innenfläche 15 dieser Ausnehmung 14 sind gleichmäßig über den Umfang verteilt drei Längsnuten 16 mit im wesentlichen halbkreisförmigen Quer schnitt angeordnet, die sich bis in den Bereich der Gewinde bohrung 12 erstrecken. In diesen Längsnuten 16 sind Konusleisten 17 verschiebbar geführt, die dazu eine entsprechende Kontur aufweisen. Es handelt sich dabei um ursprünglich zylindrische Stäbe, die an einer ins Innere des Haltekörpers 10 weisenden Seite eine beispielsweise durch Abschleifen erzielte plane Fläche 18 aufweisen, so daß im Querschnitt im wesentlichen eine Halbzylinderform vorliegt. Die plane Fläche 18 verläuft mit einer geringen Neigung zur Längsachse der ursprünglich zylindrischen Stäbe, so daß sich die Konusleisten 17 zum inneren Ende hin verjüngen. Diese planen Flächen 18 liegen an ebenen Anlageflächen 19 eines in den Haltekörper 11 eingesetzten Spannelements 20 an, das im übrigen eine entsprechende konusförmig sich verjüngende Außenfläche 21 aufweist. Die verjüngten Enden der Konusleisten 17 stützen sich dabei gegen Druckfedern 22 in den Längsnuten 16 ab, von denen in Fig. 1 selbstverständlich nur eine in der Darstellung erkennbar ist. Die gegenüberliegenden Enden der Konusleisten 17 sind als Schrägflächen 23 ausgebildet und stützen sich gegen einen Gleitstift 24 mit gehärteter Oberfläche oder aus Hart metall bestehend ab, der in einem Einstellglied 25 angeordnet ist, das im Zusammenhang mit den Fig. 3 bis 5 noch genauer beschrieben wird.In the exemplary embodiment shown in FIGS. 1 and 2, an area 10 of a holding body 11 that can be inserted into a machine spindle is provided with a conical outer contour and a threaded bore 12 on the front side of the machine, for example in accordance with ISO standard 50 . A front, tool side area of the holding body 11 is cylindrical and has a surface that extends from its tool-side end and tapers inwards, and has a conical recess 14 . On the conical inner surface 15 of this recess 14 are distributed over the circumference three longitudinal grooves 16 with a substantially semicircular cross section, which extend into the area of the threaded bore 12 . In these longitudinal grooves 16 , conical strips 17 are slidably guided, which have a corresponding contour for this purpose. These are originally cylindrical rods which, on a side facing the inside of the holding body 10 , have a flat surface 18 , for example obtained by grinding, so that there is essentially a half-cylinder shape in cross section. The flat surface 18 runs with a slight inclination to the longitudinal axis of the originally cylindrical rods, so that the conical strips 17 taper towards the inner end. These flat surfaces 18 rest on flat contact surfaces 19 of a tensioning element 20 inserted into the holding body 11 , which furthermore has a corresponding conically tapering outer surface 21 . The tapered ends of the conical strips 17 are supported against compression springs 22 in the longitudinal grooves 16 , of which only one can of course be seen in the illustration in FIG. 1. The opposite ends of the cone strips 17 are formed as inclined surfaces 23 and are supported against a sliding pin 24 with a hardened surface or made of hard metal, which is arranged in an adjusting member 25, which is described in more detail in connection with FIGS. 3 to 5 .

Die maschinenseitige Stirnseite des Spannelements 20 ist als Schrägfläche 26 ausgebildet, die an einer entsprechenden Schrägfläche eines Anlageteils 27 anliegt, das in die konus förmige Ausnehmung 14 eingesetzt und dort beispielsweise mittels Laserschweißen oder Einpressung fixiert ist. Selbstverständlich kann dieses Anlageteil 27 auch einstückig mit dem Haltekörper 11 ausgebildet sein. Durch dieses Anlageteil 27 verläuft in axialer Richtung eine Gewindebohrung 28, in die eine Abdrück schraube 29 eingesetzt ist. Durch die Gewindebohrung 12 hindurch kann diese Abdrückschraube 29 gedreht werden, um das festge klemmte Spannelement 20 zum Auswechseln abzudrücken. Senkrecht zur Längsachse der Spannvorrichtung verläuft eine Kontroll öffnung 30 durch den Haltekörper 11, der sich bis zum Spann element 20 bzw. Anlageteil 27 erstreckt, um die Anlage der beiden Teile aneinander kontrollieren zu können.The machine-side end face of the clamping element 20 is formed as an inclined surface 26 which abuts against a corresponding inclined surface of a bearing part 27 which is inserted into the conical recess 14 and is for example fixed there by means of laser welding or press-fitting. Of course, this contact part 27 can also be formed in one piece with the holding body 11 . Through this system part 27 , a threaded bore 28 extends in the axial direction, into which a push-off screw 29 is inserted. Through the threaded bore 12 through this jack screw 29 can be rotated to push the clamped clamping element 20 for replacement. A control opening 30 runs perpendicular to the longitudinal axis of the tensioning device through the holding body 11 , which extends up to the tensioning element 20 or contact part 27 , in order to be able to control the contact between the two parts.

Ein mit einem Außengewinde versehener Spannring 31 ist in ein entsprechendes Innengewinde 32 einschraubbar, das sich von der werkzeugseitigen Stirnseite des Haltekörpers 11 aus nach innen erstreckt. Ein axial ins Innere der Ausnehmung 14 weisende Fläche des Spannrings 31 weist eine Ringnut 33 auf, in der Kugeln 34 aus Vollhartmetall mittels eines Käfigrings 35 ge halten werden. Diese Kugeln 34 liegen an einer radialen Ring fläche einer Ringwulst 37 am Spannelement 20 an, so daß beim Anschrauben des Spannrings 31 die Kugeln 34 axial gegen diese Ringwulst 37 gepreßt werden, wodurch das Spannelement selbst axial in den Haltekörper 11 hineingeschoben und gegen die Konusleisten 17 bzw. das Anlageteil 27 gepreßt wird. Die Grundfläche der Ringnut 33 ist dabei als Schrägfläche 38 ausge bildet, die so angeordnet ist, daß die Kugeln 34 infolge der Zentrifugalkraft bei hohen Drehzahlen zum verengten Ende hin gedrückt werden und damit bei steigender Drehzahl einen progressiven Anpreßdruck gegen die Ringwulst 37 ausüben. Zum Spannen des Spannrings 31 weist dieser noch wenigstens eine umfangseitig angeordnete Schlüsselbohrung 39 auf.A clamping ring 31 provided with an external thread can be screwed into a corresponding internal thread 32 which extends inwards from the end face of the holding body 11 on the tool side. An axially inside the recess 14 facing surface of the clamping ring 31 has an annular groove 33 in which balls 34 made of solid carbide are held by means of a cage ring 35 ge. These balls 34 lie on a radial ring surface of an annular bead 37 on the tensioning element 20 , so that when the tensioning ring 31 is screwed on, the balls 34 are pressed axially against this annular bead 37 , as a result of which the tensioning element itself is pushed axially into the holding body 11 and against the cone strips 17th or the system part 27 is pressed. The base of the annular groove 33 is formed as an inclined surface 38 , which is arranged so that the balls 34 are pressed due to the centrifugal force at high speeds towards the narrowed end and thus exert a progressive contact pressure against the annular bead 37 at increasing speed. For tensioning the clamping ring 31 , the latter also has at least one key hole 39 arranged on the circumference.

Zur Aufnahme eines zylinderförmigen Schafts 40 eines Werkzeugs weist das Spannelement 20 eine entsprechende zylinderförmige Ausnehmung auf, wobei die Fixierung des Schaftes 40 über eine Halteschraube 41 erfolgt, die in eine Querbohrung im Spann element 20 bzw. im Schaft 40 einsetzbar ist. Dies stellt eine gebräuchliche Art einer Schaftbefestigung dar.For receiving a cylindrical shank 40 of a tool, the clamping element 20 has a corresponding cylindrical recess, the fixing of the shank 40 via a retaining screw 41 which can be inserted into a transverse bore in the clamping element 20 or in the shank 40 . This is a common type of shaft attachment.

Zur Vermeidung einer Unwucht, die insbesondere bei hohen Dreh zahlen zu Vibrationen führen könnte, weist der Haltekörper 11 stirnseitig eine Ringnut 42 auf, die sich in den Spannring 31 hinein fortsetzt und insgesamt eine schwalbenschwanzförmige Kontur aufweist, die ein Herausgleiten eines entsprechenden Auswuchtglied 43 verhindert. Dieses plattenförmige Auswucht glied 43 kann mittels einer Stiftschraube 44 in veränderbaren Positionen fixiert werden, wobei diese Fixierung durch die Exzentrizität der Stiftschraube bewirkt wird. Selbstverständlich kann diese Stiftschraube auch als gewöhnliche Fixierschraube ausgebildet sein, oder es ist ein sonstiges Fixier- oder Spann glied vorgesehen.To avoid an imbalance, which could lead to vibrations in particular at high speeds, the holding body 11 has on the end face an annular groove 42 which continues into the clamping ring 31 and has an overall dovetail-shaped contour which prevents a corresponding balancing member 43 from sliding out. This plate-shaped balancing member 43 can be fixed in changeable positions by means of a stud 44 , this fixation being effected by the eccentricity of the stud. Of course, this stud can also be designed as an ordinary fixing screw, or another fixing or clamping member is provided.

Die genaue Beschreibung des Einstellglieds 25 erfolgt im fol genden unter Zuhilfenahme der Fig. 3 bis 5. Dieser Haltekörper 25 ist im wesentlichen zylindrisch ausgebildet und in einer entsprechenden radialen Bohrung 45 im Haltekörper 11 verschieb bar gelagert. Er weist einen radial nach außen sich erstreckenden Gewindebolzen 46 auf, der in einen Einstellring 47 mit ent sprechendem Innengewinde eingreift. Dieser Einstellring 47 ist in die Außenfläche des zylindrischen Bereichs 13 eingelassen und dort drehbar gelagert. Ein überstehender Bereich dieses Einstellrings 47 weist eine gerippte oder aufgerauhte Außenfläche auf, um das Drehen zu erleichtern. Es können auch nicht darge stellte Schlüsselbohrungen vorgesehen sein. Dieser Einstellring 47 kann auch zweckmäßigerweise in nicht dargestellter Weise mit einer Einstellskala versehen sein, um bestimmte Positionen einstellen zu können. Der zylindrische Bereich des Einstell glieds 25 weist zwei seitliche Ausnehmungen bzw. Anfräsungen 48 auf, so daß in diesem Bereich lediglich ein mittlerer Steg 49 verbleibt. Dieser Steg 49 greift in einen entsprechenden Schlitz 50 der Konusleiste 17 ein, so daß eine Verzahnung stattfindet, die ein Verdrehen des Einstellglieds 25 verhindert. The exact description of the setting member 25 is given in the fol lowing with the aid of FIGS . 3 to 5. This holding body 25 is substantially cylindrical and is mounted in a corresponding radial bore 45 in the holding body 11 displaceable bar. It has a radially outwardly extending threaded bolt 46 which engages in an adjusting ring 47 with a corresponding internal thread. This adjusting ring 47 is embedded in the outer surface of the cylindrical region 13 and is rotatably supported there. A protruding portion of this adjustment ring 47 has a ribbed or roughened outer surface to facilitate turning. Key holes not shown can also be provided. This adjusting ring 47 can also be expediently provided with an adjusting scale, not shown, in order to be able to adjust certain positions. The cylindrical region of the adjusting member 25 has two lateral recesses or chamfers 48 , so that only a central web 49 remains in this region. This web 49 engages in a corresponding slot 50 of the conical strip 17 , so that a toothing takes place which prevents the adjusting member 25 from rotating.

Die Seitenkontur der Konusleiste 17 ist dabei an die Kontur der Anfräsungen 48 angepaßt, so daß ein Eingriff im Bereich dieser Anfräsungen möglich ist. Der Gleitstift 24 ist dabei in eine Querbohrung 51 im zylindrischen Teil des Einstellglieds 25 verschiebbar eingesetzt, wobei diese Querbohrung 51 im Bereich der Fräskante verläuft und die Schrägfläche 23 der Konusleiste 17 am Gleitstift 24 anliegt.The side contour of the conical strip 17 is adapted to the contour of the millings 48 , so that an engagement in the area of these millings is possible. The sliding pin 24 is slidably inserted into a transverse bore 51 in the cylindrical part of the setting member 25 , this transverse bore 51 running in the region of the milling edge and the inclined surface 23 of the conical strip 17 abutting the sliding pin 24 .

Bei einer Rechtsdrehung des Einstellrings 47 wird das Einstell glied 25 herausgezogen, so daß die Konusleiste 17 gegen die Druckfeder 22 geschoben wird. Bei der umgekehrten Drehrichtung wird die Konusleiste 17 durch die Kraft dieser Druckfeder 22 zum Einstellglied 25 hin bewegt.With a clockwise rotation of the adjusting ring 47 , the adjusting member 25 is pulled out, so that the conical strip 17 is pushed against the compression spring 22 . In the reverse direction of rotation, the cone bar 17 is moved by the force of this compression spring 22 to the setting member 25 .

Das Einstellglied 25 besteht vorzugsweise aus Schwermetall, um eine erhöhte und progressive Steigerung des Anpreßdrucks des Spannelements 20 an die Konusleiste 17 zu erreichen. Der Gleit stift 24 selbst weist entweder eine gehärtete Oberfläche aus oder besteht aus Hartmetall, um einen Verschleiß so gering wie möglich zu halten. Zur Sicherung des Einstellglieds 25 ist in der Wandung der Bohrung 45 ein Sicherungsstift 52 eingelassen, der ein Passieren des zylindrischen Teils des Einstellglieds 25 verhindert.The adjusting member 25 is preferably made of heavy metal in order to achieve an increased and progressive increase in the contact pressure of the tensioning element 20 on the cone bar 17 . The sliding pin 24 itself either has a hardened surface or is made of hard metal in order to keep wear as low as possible. To secure the setting member 25 , a locking pin 52 is inserted in the wall of the bore 45 , which prevents passage of the cylindrical part of the setting member 25 .

Selbstverständlich sind auch andere Möglichkeiten einer Ver zahnung zwischen Einstellglied 25 und Konusleiste 17 möglich. Das Einstellglied 25 könnte auch beispielsweise einen nicht runden Querschnitt aufweisen und in einer entsprechenden Öffnung verschiebbar sein, so daß die Verdrehsicherheit von selbst gegeben ist und auf eine zusätzliche Verzahnung mit der Konus leiste verzichtet werden kann.Of course, other options for a toothing between the adjusting member 25 and the conical strip 17 are also possible. The setting member 25 could also have, for example, a non-round cross-section and be displaceable in a corresponding opening, so that the security against rotation is given by itself and an additional toothing with the cone bar can be dispensed with.

Bei der Montage wird zunächst das bereits mit dem Werkzeug versehene Spannelement in den Haltekörper 11 eingesetzt und durch den Spannring 31 arretiert. Zuvor wurde an den Einstell ringen 47 mit Hilfe der Einstellskalen eine Grundeinstellung vorgenommen oder auch eine spezielle Einstellung für eine bestimmte Spannelement/Werkzeug-Kombination. Ist der Rundlauf nicht zufriedenstellend, so kann jeweils durch Lösen des Spannrings 31 und Verstellen eines oder mehrerer der Ein stellringe 47 eine Korrektur solange vorgenommen werden, bis der Rundlauf die gewünschte Genauigkeit aufweist. Selbst wenn das Werkzeug nicht genau zentrisch im Spannelement 20 fixiert ist, kann durch die Einstellung ein entsprechender Ausgleich geschaffen werden. Zum Lösen des Werkzeugs wird der Spannring 31 abgeschraubt und das Spannelement 20 durch Eindrehen der Abdrückschraube 29 gelöst. Sofern das Werkzeug im Spannelement 20 verbleibt, können die Einstellungen der Einstellringe 47 notiert werden, so daß beim Wiedereinsetzen dieses Spann elements 20 sofort die gewünschte exakte Einstellung vorliegt.During assembly, the clamping element already provided with the tool is first inserted into the holding body 11 and locked by the clamping ring 31 . Previously, a basic setting was made on the setting rings 47 using the setting scales or a special setting for a specific clamping element / tool combination. If the concentricity is not satisfactory, a correction can be made by loosening the clamping ring 31 and adjusting one or more of the collars 47 until the concentricity has the desired accuracy. Even if the tool is not precisely centered in the clamping element 20 , a corresponding compensation can be created by the adjustment. To loosen the tool, the clamping ring 31 is unscrewed and the clamping element 20 is loosened by screwing in the forcing screw 29 . Provided that the tool remains in the tensioning element 20, the settings of the setting rings can be recorded 47 so that elements 20 immediately present the desired exact adjustment during the reinsertion of this instep.

Die Schrägfläche 26 hat - außer der Mitnahmefunktion - auch noch eine wichtige Einstell-Hilfsfunktion: Eine Konusleiste 17 steht über dem höchsten Punkt der Schräge. Wird nun das Spannele ment 20 eingesetzt und mittels des Ringes 31 angelegt, gleitet das Spannelement durch die Schräge 45° automatisch gegen die obere Konusleiste. Das hat den großen Vorteil, daß damit bereits eine definierte Lage gegeben und sozusagen bekannt ist, von der aus nun weiter eingestellt wird wie bereits beschrieben.In addition to the carry-along function, the inclined surface 26 also has an important auxiliary setting function: a cone bar 17 stands above the highest point of the incline. If now the Spannele element 20 is inserted and applied by means of the ring 31 , the clamping element automatically slides through the bevel 45 ° against the upper cone bar. This has the great advantage that a defined position is already given and known, so to speak, from which adjustment is now continued, as already described.

Da die Ausnehmung zur Aufnahme von Werkzeugschäften im Spann element 20 praktisch beliebig ausgebildet sein kann, kann eine einzige Spannvorrichtung für alle Arten von Werkzeugen verwendet werden, wobei jedem Werkzeugschaft ein eigenes Spannelement zugeordnet sein muß.Since the recess for receiving tool shanks in the clamping element 20 can be designed practically arbitrarily, a single clamping device can be used for all types of tools, each tool shaft having its own clamping element.

In Fig. 6 ist ein Spannelement 53 dargestellt, das eine dem Spannelement 20 entsprechende Außenkontur aufweist. Ein zylin drischer Schaft 54 eines Werkzeugs weist eine als Schrägfläche 55 ausgebildete Stirnseite auf und ist in eine entsprechend geformte Ausnehmung 56 im Spannelement 53 eingesetzt. Eine Halteschraube 57 ist in eine schräg zur Schrägfläche 55 hin verlaufende Gewindebohrung 58 eingesetzt, die sich zwischen der Umfangsfläche des Spannelements 53 und der Ausnehmung 56 erstreckt. An der Mündung dieser Gewindebohrung 58 ist der Schaft 54 mit einer entsprechenden Anlagefläche 59 versehen. Durch Eindrehen der Halteschraube 57 wird diese gegen die Anlagefläche 59 und damit der Schaft 54 gegen die Schrägfläche 55 gepreßt, so daß eine sichere Fixierung bei hoher Drehmoment übertragung gegeben ist. Diese Anordnung ist insbesondere für Werkzeuge aus Vollhartmetall geeignet, bei denen zur Material einsparung ein sehr kurzer Schaft erwünscht ist, der sich auf einfache und materialsparende Weise herstellen läßt, indem z. B. zwei Werkzeuge gleichzeitig hergestellt und dann durch einen Schrägschnitt voneinander getrennt werden. Das Aus wechseln derartiger Werkzeuge im Spannelement 53 ist schnell und einfach möglich.In FIG. 6, a clamping element 53 is shown having a tension member 20 has the appropriate outer contour. A cylindrical shaft 54 of a tool has an end face designed as an inclined surface 55 and is inserted into a correspondingly shaped recess 56 in the clamping element 53 . A retaining screw 57 is inserted into a threaded bore 58 which runs obliquely towards the inclined surface 55 and extends between the peripheral surface of the clamping element 53 and the recess 56 . At the mouth of this threaded bore 58 , the shaft 54 is provided with a corresponding contact surface 59 . By screwing in the retaining screw 57 , it is pressed against the contact surface 59 and thus the shaft 54 against the inclined surface 55 , so that a secure fixation with high torque transmission is provided. This arrangement is particularly suitable for tools made of solid carbide, in which a very short shank is desired to save material, which can be produced in a simple and material-saving manner by, for. B. two tools are produced simultaneously and then separated from each other by a bevel cut. The exchange of such tools in the clamping element 53 is quick and easy.

Zur Kühlung und Schmierung der Werkzeuge können diese vorzugs weise in nicht dargestellter Weise auch mit einem zentralen Kühlmittelkanal versehen sein, der sich auch durch den Schaft erstreckt. Der Kühlmittelkanal setzt sich dann als ent sprechende Bohrung im Spannelement 20, 53 und im Anlageteil 27 fort. Die Abdrückschraube 29 muß in diesem Falle an einer anderen Stelle angeordnet werden. Auch eine Kühlung über Außennuten am Werkzeug ist möglich, indem sich diese bis zum Schaftende fortsetzen und dort an entsprechende Kanäle im Spannelement 20 ansetzen, vorzugsweise über einen Ringkanal.For cooling and lubricating the tools, these can preferably be provided in a manner not shown with a central coolant channel, which also extends through the shaft. The coolant channel then continues as a corresponding bore in the clamping element 20, 53 and in the system part 27 . In this case, the jack screw 29 must be arranged at a different location. Cooling via external grooves on the tool is also possible by continuing these to the end of the shank and starting there at corresponding channels in the clamping element 20 , preferably via an annular channel.

Claims

1. Clamping device for cutting tools, in particular shaft milling cutter, with a clamping element which receives the shaft of the tool and can be inserted into a holding body, and with means for centering the shaft with respect to the holding body, characterized in that a centering region of the clamping element ( 20; 53 ) is a substantially tapered tapering outer surface ( 21 ), which on three on an inner surface ( 15 ) of the holding body ( 11 ) guided in the longitudinal direction and in wesent union evenly distributed conical strips ( 17 ) rests that means ( 25 ) for longitudinal displacement of the Cone strips ( 17 ) are provided and that a fixing device ( 31 ) is provided which is displaceable in the axial direction by the tensioning element ( 20; 53 ) and presses against the cone strips ( 17 ).

2. Clamping device according to claim 1, characterized in that the conical strips ( 17 ) are substantially semi-cylindrical in cross section and are slidably guided in appropriately shaped, on the inner surface ( 15 ) of the holding body ( 11 ) arranged longitudinal grooves ( 16 ), wherein the conical strips ( 17 ) taper conically over their length.

3. Clamping device according to claim 2, characterized in that the surfaces ( 18 ) of the conical strips ( 17 ) abutting the clamping element ( 20; 53 ) and the corresponding contact surfaces ( 19 ) of the clamping element ( 20; 53 ) are flat, these surfaces ( 18 ) of the conical strips ( 17 ) run inclined with respect to the longitudinal axis of the tensioning element ( 20; 53 ).

4. Clamping device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the tapered ends of the conical strips ( 17 ) are supported against compression springs ( 22 ) and that the opposite ends each have adjoining adjustment surfaces ( 23 ) on an adjusting member ( 25 ), wherein the adjusting member ( 25 ) is axially displaceable by means of a screw device ( 46, 47 ) for acting on the inclined adjusting surface ( 23 ).

5. Clamping device according to claim 4, characterized in that in each case one on the adjustment surface ( 23 ) adjacent sliding pin ( 24 ) on the threaded bolt ( 46 ) provided with the adjusting member ( 25 ) is held, which is displaceably guided in the holding body ( 11 ) and that the threaded bolt ( 46 ) engages in an adjusting ring ( 47 ) which is rotatably mounted on the holding body ( 11 ).

6. Clamping device according to claim 5, characterized in that the adjusting rings ( 47 ) are provided with adjusting scales.

7. Clamping device according to claim 5 or 6, characterized in that the displacement direction of the adjusting member ( 25 ) is substantially perpendicular to the axial direction of the clamping device and that the adjusting surface ( 23 ) has a sliding slope of 30 ° -45 °.

8. Clamping device according to one of claims 5 to 7, characterized in that the adjusting members ( 25 ) with the cone ( 17 ) are toothed against rotation.

9. Clamping device according to one of the preceding claims, characterized in that the inside of the holding body ( 11 ) facing end face of the clamping element ( 20 ) is designed as an inclined surface ( 26 ) and abuts a corresponding inclined surface in the holding body ( 11 ).

10. Clamping device according to claim 9, characterized in that a control opening ( 30 ) is provided in the holding body ( 11 ) in the region of the inclined surfaces ( 26 ).

11. Clamping device according to claim 9 or 10, characterized in that a pressing screw ( 29 ) acting in particular axially on the inclined surface ( 26 ) of the clamping element ( 20; 53 ) is provided.

12. Clamping device according to one of the preceding claims, characterized in that the fixing device is designed as a clamping ring ( 31 ) which is adjustable on a thread ( 32 ) of the holding body ( 11 ) in the axial direction by screwing movements.

13. Clamping device according to claim 12, characterized in that a substantially perpendicular to the longitudinal direction of the surface of the clamping element ( 20 ) on the clamping ring ( 31 ) held rolling elements ( 34 ).

14. Clamping device according to claim 13, characterized in that the rolling elements ( 34 ) are balls which are held by a cage ring ( 35 ) in a groove ( 33 ) with a preferably inclined base ( 38 ).

15. Clamping device according to one of the preceding claims, characterized in that the holding body ( 11 ) has at least one adjustable balancing member ( 43 ) on the end face facing the tool.

16. Clamping device according to claim 15, characterized in that the balancing member ( 43 ) in a dovetail-shaped recess ( 42 ) is adjustable and can be fixed by means of a stud screw ( 44 ).

17. Clamping device according to one of the preceding claims, characterized in that the clamping element ( 20 ) has a cylindrical recess for receiving the tool shank ( 40 ), the fixing being carried out by a transverse screw ( 41 ).

18. Clamping device according to one of claims 1 to 16, characterized in that the clamping element ( 53 ) has a cylindrical recess for receiving the tool shank ( 54 ) which is formed at the rear end as an inclined surface for receiving the correspondingly shaped tool shank ( 54 ), and that a clamping part ( 57 ) acting on this shaft ( 54 ) and pressing it against the inclined surface ( 55 ), in particular a holding screw guided obliquely in the holding part, is provided.