DE7632521U1

DE7632521U1 - Befestigungseinrichtung an Funkenerosionsmaschinen für Werkzeuge mit zylindrischem Schaft

Info

Publication number: DE7632521U1
Application number: DE19767632521
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-10-18
Filing date: 1976-10-18
Publication date: 1982-10-07

Description

BESCHREIBUNG

1 b

25

Die Erfindung betrifft eine^Befestigungseinrichtung an Funkenerosionsmaschxnen für Werkzeuge mit zylindrischem Schaft^ bestehend aus einem Spannfutter mit einer zylindrischen Aufnahme für den Schaft und aus Referenzflächen an Spannfutter und Schaft zur Fixierung des Schaftes in Höhe und Winkel im Spannfutter. Unter Werkzeugen wird hier das gesamte Zubehör verstanden; mit Bezug auf eine Funkanerosionsmaschine also Elektroden, Elektrodenhalter, Meßuhren, Prüfdorne oder dgl. Unter Spannfutter sind allgemein Schnellspannfutter, vorzugsweise mit hydraulischer Spannung, Spannzangen oder dgl. zu verstehen.

Bei Funkenerosionsmaschinen bilden Herstellung und Befestigung der Elektroden ein meßtechnisches Problem, da bei der Formgebung durch Abtragen mittels Funkenerosion an dem Werkstück 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.

Das Resultat einer funkenerosiven Bearbeitung ist daher davon abhängig, daß vor Beginn der Arbeit eine einwandfreie Vermessung der Elektrode durchgeführwird und die Lagerfixierung an der Pinole mit höchster Genauigkeit erfolgt; so soll bei einem Elektrodenaustausch die Zentrumsabweichung 0,005 mm nicht überschreiten. Die Befestigung eines Zubehörs,

2 -

Dipl.-lng. Günter Schliebs Blatt 2 ,, , ,. , Patentanwälte J f

Dr. rer. nat. Horst Zinngrebe * ; *; J ; ·; · ,IfiOarmftedt

*r"512

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.

Bei einer bekannten Befestigungseinrichtung der eingangs genannten Art weist das hintere Ende des Werkzeug- bzw. Halterschaftes eine Schrägfläche auf, die mit einer in der Aufnahme des Spannfutters angeordneten, als Referenzfläche dienenden Anschlagfläche 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 Spannfutters, zusammenwirkt (DE-OS 21 09 270). Zur Festlegung weist der Schaft noch eine kegelförmige Eindrehung auf für eine Sicherungsschraube, die in einer schräg gerichteten Bohrung in der Wandung des Spannfutters versreiiDar ist.

Nachteilig bei dieser Einrichtung ist, daß je nachdem, wie kräftig der Schaft in die Aufnahme des Spannfutters eingeführt und/oder wie stark die Sicherungsschraube angezogen wird, sich - wenn auch geringe - Toleranzen in der Höhenreferenz ergeben. Ein weiterer Nachteil ist die sehr aufwendige Formgebung gerade an dem in großer Stückzahl vorliegenden Teil der Einrichtung, nämlich dem Werkzeug- bzw. Werkzeughalterschaft.

Aus der US-PS 3,271,848 ist eine Befestigungseinrichtung für Elektrodenhalter bekannt, bei der komplementär geformte Anschläge, nämlich keilförmige

Radialnuten am Halter und -rippen am Futter als Referenzflächen zur Fixierung des Schaftes in Höhe und Winkel zusammenwirken. Hierzu muß der Halter eine Grundplatte etwa vom Durchmesser des Futters haben, in die die Nuten eingefräst sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Befestigungseinrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die die erwähnten Nachteile nicht aufweist und ohne formgebende Bearbeitung mindestens des Werkzeugschaftes eine eindeutige Fixierung des letzteren in Höhe und Winkel im Spannfutter ermöglicht.

Diese Aufgabe wird in überraschend einfacher Weise dadurch gelöst, daß eine freie Stirnfläche der Aufnahme und ein dieser zugeordneter Anschlag die Referenzflächen des Spannfutters für Höhe und Winkel bilden und daß der Schaft einen radial vorstehenden Stift aufweist, der gegen Stirnfläche und Anschlag andrückbar ist.
1

Ein besonderes Merkmal der Erfindung ist die Ausstattung des zylindrischen Werkzeugschaftes bzw. -halters mit einem radial vorstehenden Querstift. Die Auflage des Stiftes auf der Stirnfläche des Spannfutters gibt die Höhenfixierung und die Anlage des Stiftes gegen den Bolzen gibt die Winkelfixierung. Mögliche Ausführungen sind Gegenstand der Unteransprüche·

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Anschlag am Spannfutter ein neben dessen Stirnfläche angeordneter achsparalleler

Dipl.-Ing. Günter Schliebs Blatt 4 Dr. rer. nat. Horst Zinngrebe ' I ". I J " i * ,ijiOermijtadt

Bolzen, und der Stift des Schaftes ist mittels eines federbelasteten Spanngliedes gegen Stirnfläche und Bolzen andrückbar.

Mit dieser Anordnung kennen für den Schaft eines Werkzeuges oder Werkzeughalters und für die Aufnahme im Spannfutter glatte zylindrische Körper verwendet werden, deren aufeinander bezogene Durchmesser lediglich die für solche Spannfutter üblichen Toleranzen einhalten müssen.

Das federbelastete Spannglied stellt sicher, daß Auflage und Anlage unter immer gleichbleibenden Bedingungen stehen, daß kein freies Spiel bleibt, daß aber auch keine Verklemmungen auftreten.

Im folgenden wird die Erfindung an einigen Ausführungsbeispielen erläutert, die in der Zeichnung Haroestellt sind. In dieser zeiqt

Fig. 1 Seitenansichten des Spannfutters, seiner Einzelteile und eines Werkzeugoder Werkzeugträgerschaftes mit eingesetztem Stift;

Fig. 2 eine Draufsicht auf das Spannfutter gemäß Fig. 1;

Fig. 3 einen Längsschnitt durch das Spannfutter längs der Linie III-III in Fig. 2;

Fig. 4 eine abgewandelte Ausführung des Schaftes.

Die Zeichnung zeigt ein hydraulisches Spannfutter mit einem massiven Körper 1, in den zentrisch eine dünnwandige Spannhülse 2 eingesetzt ist. Diese ist auf der Stirnfläche 1.1 des Spannfutters zu einem

Dipl.-Ing. Günter Schliebs Blatt 5 ,, . .. . P?tentppwälte ·-/

Di. rer.nat Horst Zinngrebe ' ; *: ', '. ", · Jn Oarmatadt

t · I 2 B * * I f

« " ( ( fl( tC « · · · t «iff

R

Flanschring 2.1 umgebördelt und bildet mit zwei ringförmigen Hohlräumen in dem Körper 1 zwei Druckkammern, die auf eine nicht näher dargestellte Weise miteinander und mit einer Zuleitungsbohrung in Verbindung stehen, durch die eine hydraulische Flüssigkeit unter Druck zugeführt werden kann. Mit der Spannhülse 2 wird der Schaft 20 eines Werkzeuges oder Werkzeugträgers festgespannt, wenn auf die Druckkammern 3 Druck gegeben wird, unter dem sich die dünnwandige Spannhülse 2 nach innen verengen will.

Zuvor muß der Schaft 20 in axialer und azimutaler Richtung fixiert werden. Hierzu dient ein in den Schaft 20 radial eingesetzter Stift 21 ( ig. 1).

Als Referenzflächen für diesen Stift dienen an dem Spannfutter die Stirnfläche des Flanschringes 2.1 und ein daneben in die Stirnfläche 1.1 eingesetzter Bolzen 5. In den Fig. 1 und 2 ist der Stift 21 zur Veranschaulichung in dünnen Linien eingezeichnet.

Der Bolzen 5 ist mittels eines Exzenterzapfens in einer Bohrung im Körper 1 verdrehbar gelagert, so daß die Ausrichtung der Nullmarke der Winkelstellung am Spannfutter - bezogen auf den vorgegebenen Durchmesser des Stiftes 21 - auf einfache Weise genau einjustiert werden kann (Fig. 2). Nach dem Justieren wird die Einstellung des Bolzens 5 durch eine (nicht dargestellte) Sicherungsschraube gesichert.

Von dem Stift 21 am Schaft 20 aus werden alle Höhen- und Winkelmaße eines Werkzeuges abgetragen. Der

DipL-lng. Günter Schlie&s Blatt 6 .. . ., . {fetentppwälte

Dr. rer. nat Horst Zinngrebe * '. ". \ '. ". · Jn Oarmatadt

· · I · ♦ ■ m m ι ι

'" R

Stift 21 liegt bei eingesetztem Schaft 20 auf dem Flanschring 2.1 auf, dessen Oberfläche plangeschliffen ist, und gegen den Bolzen 5 an mit einer Kraft, die mittels eines Spannhebels 6 aufgebracht wird. Dieser Spannhebel 6 weist eine keilförmig angeschrägte Nase 6.1 auf, welche den Stift 21 übergreift (Fig. 1, 2) und gegen die beiden Referenzflächen 2.1 und 5 drückt. Der Spannhebel 6 ist mit einer Achse 6.2 in einer Bohrung des Körpers 1 schwenkbar gelagert. Seine Achse weist ?_:m unteren Ende eine angefräste Fläche 6.3 auf, gegen die sich eine Blattfeder 7 anlegt. Die Blattfeder ist in einer seitlichen Tasche des Körpers 1 untergebracht. Man erkennt aus Fig. 2, daß bei einer Drehung des Spannhebels 6 im Uhrzeigersinn dessen Nase 6.1 aus dem Bereich des Stiftes 2.1 zurückgezogen und die Blattfeder 7 gespannt wird. Sobald der Spannhebel 6 losgelassen wird, schwenkt ihn die gespannte Blattfeder wieder zurück. Die an der Fläche 6.3 anliegende Blattfeder verhindert auch, daß sich die Achse 6.2 des Spannhebels nach oben aus ihrer Lagerbohrung herausschieben kann.

Wie das Ausführungsbeispiel zeigt, besteht die gesamte Befestigungseinrichtung bis auf Spannhebel und Blattfeder aus wenigen rotationssymmetrischen Bauteilen, die auf einfache Weise genau maßhaltig herzustellen sind. Der Zusammenbau zum Spannfutter bietet ebenfalls keinerlei Schwierigkeiten und kann mit wenigen Handgriffen erfolgen. Die Referenzflächen unterliegen praktisch keiner Abnutzung.

Dipl.-Ing. Günter Schliebs Blatt 7 ... ... Patentanwälte /

Dr. rer. nat Horst Zinngrebe * '. ' I '. '. ''. * JQ üarmstadt (

r"512

Die Ausführung kann gegenüber dem Ausführungsbeispiel je nach dem Einsatzzweck des Spannfutters bzw. Werkzeuges im Rahmen der Erfindung in vielfältiger Weise abgewandelt werden. So kann der Spannhebel 6 statt auf der Stirnfläche 1.1 des Spannfutter-Körpers 1 auch in diesem oder an seiner Seitenfläche um eine zur Grundfläche parallele Achse schwenkbar gelagert sein und nur mit seiner Nase 6.1 über die Stirnfläche 1,1 überstehen. Statt des Flanschringes 2.1 der Spannhülse 2 kann auch die plangeschliffene Stirnfläche 1.1 des Körpers selbst als Referenzfläche für die Höhe dienen. Dies gilt insbesondere für den Fall einer andersartigen Spannmethode, aber auch in Fig. 3 könnte der Flanschring 2.1 in eine tiefere Eindrehung eingesetzt sein und mit seiner Stirnfläche tiefer liegen als die Ringfläche 1.1 des Spannfutters.

Fig. 4 zeigt schließlich noch eine Variante zu der Ausführung des Werkzeug- bzw. Werkzeugträgerschaftes gemäß Fig. 1 mit einer Querbohrung eingesetztem Referenzstift, bei der der Stift 21a ein fingerartiger Ansatz an einem Ring 22 ist, der auf den Schaft 20 aufgezogen, z.B. aufgeschrumpft und/oder mittels einer Madenschraube gesichert ist.

Claims

SCHUTZANSPRÜCHE

1. Befestigungseinrichtung für Werkzeuge an Funkeneriosionsmaschinen oder für ähnlich zu befestigende, nicht umlaufende Werkzeuge mit zylindrischem Schaft, bestehend aus einem Spannfutter mit einer zylindrischen Aufnahme für den

Schaft und aus Referenzflächen an Spannfutter und Schaft zur Fixierung des Schaftes in Höhe und Winkel im Spannfutter, dadurch gekennzeichnet, daß eine freie Stirnfläche (1.1, 2.1) der Aufnahme und ein dieser zugeordneter Anschlag

(5) die Referenzflächen des Spannfutters für Höhe und Winkel bilden und daß der Schaft (20) einen radial vorstehenden Stift (21) aufweist, der gegen Stirnfläche und Anschlag andrückbar ist.

2. Befestigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stift (21) ein gehärteter Zylinder ist.

3. Befestigungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stift (21)

in den Schaft (2) eingesetzt ist.

4. Befestigungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stift (21a) Teil eines Ringes (22) ist, der auf den Schaft (20) aufgezogen ist.

5. Befestigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag ein neben der Stirnfläche (2.1) angeordneter achsparalleler Bolzen (5) ist und daß der Stift

(21) des Schaftes (20) mittels .ines federbe

lasteten Spanngliedes (6) gegen Stirnfläche und Bolzen andrückbar ist.

6. Werkzeugschaft gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, gekennzeichnet durch einen radial vorstehenden Querstift (21) gemäß einem der

Ansprüche 2, 3 oder 4.