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Werkzeugträger für Fräsmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf Werkzeugträger
für Fräsmaschinen.
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Im allgemeinen haben Fräsmaschinenspindeln Kegelaufnahmen zum Einsetzen
der Werkzeugträger, d. h. der Fräsdorne. Diese Fräsdorne sind einteilig ausgeführt,
d. h. Fräsdornkegel, der in die Maschinenspindel zur Einmittung und kraftschlüssigen
Mitnahme eingesetzt wird, und die sich daran anschließende eigentliche Fräsdornwelle,
für die Aufnahme der Werkzeuge und der Abstützung im Gegenlager bestimmt, sind aus
einem Stück hergestellt.
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Diese übliche Bauart hat zwei wesentliche Eigenheiten i. Zur normalen
Fräsmaschinenausrüstung gehören ein nach Dorndurchmesser gestufter Fräsdornsatz.
Jeder Dorn benötigt aber den genau gleichen Aufnahmekegel zur Befestigung in der
Maschine. Diese notwendige Wiederholung der Anschlußkegel an jedem Dorn verteuert
diese Ausführungsart.
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a. Durch die gegebenen Maschinenanschlüsse sind für das Einsetzen
oder Wechseln der Fräsdorne oder allein für das Auswechseln der Fräser bestimmte,
allgemein als umständlich und langwierig bekannte Arbeiten notwendig, die nur durch
Übung und Geschicklichkeit des Ausführenden abgekürzt werden können.
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Durch die Erfindung sollen diese beiden sowohl die Beschaffung als
auch den Betrieb verteuernden Eigenheiten vermieden werden.
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Gemäß der Erfindung besteht daher ein Werkzeugträger für umlaufende
Werkzeuge, wie Fräser od. dgl., aus einem zur Aufnahme des Werkzeuges, beispielsweise
Fräsers, bestimmten und einem zum Anschluß an die Maschine bestimmten Teil. Oder,
mit anderen Worten, die Fräsdorne sind zusammensetzbar. Sie bestehen ganz allgemein
aus zwei
Hauptteilen, dem Spannfutter mit dem Kegel zum Einsetzen
in die Maschinenspindel einerseits und dem eigentlichen Fräsdorn andererseits.
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In den Zeichnungen sind drei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt,
und zwar zeigt Abb. i einen zusammensetzbaren Fräsdorn mit Zangenfutter und glattem
Dorn, Abb. 2 einen Schnitt A-B in Abb. r, Abb. 3 einen zusammensetzbaren Fräsdorn
mit Rollkupplungsspannfutter mit glattem Dorn, Abb.4 eine Zwischenbuchse für die
Rollkupplung, Abb. 5 einen zusammensetzbaren Fräsdorn mit Rollkupplungsspannfutter
und Dorn mit Anlagebund, Abb. 6 einen Dorn nach Abb. 5 für sich.
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Bei der in Abb. i und 2 gezeigten Ausführungsform sitzt der Körper
i des Spannzangenfutters, hier als ISA-Steilkegel mit Mitnehmerflansch ünd Anzugsgewinde
für die kraftschlüssige Mitnahme ausgeführt, in der Maschinenspindel 2 fest. Der
durchgehende Fräsdorn 3 ragt mit seinem linken Teil in den Körper i und wird durch
Rechtsdrehen der Überwurfmutter 4 über die Spannzange 5 eingemittet und festgespannt.
Zur zwangläufigen Mitnahme des Fräsdornes 3 ist der Grund der Futter-Bohrung mit
einer Mitnehmernut 6 (Abb. 2) versehen, in die ein entsprechender Mitnehmerlappen
7 des Fräsdornes 3 eingreift. Mitnehmerlappen 7 und Spannkraft des Futters übertragen
das Drehmoment der Schneidwerkzeuge. Auf dem Fräsdorn 3 sitzen Abstandsringe 8,
Werkzeug (Fräser) 9, Paßfeder io, Laufbuchse i i, Zweiflächenmutter 1.2. Durch Anziehen:
der Zweiflächenmutter 12 werden Fräser 9, Abstandsringe 8 und Laufbuchse i i axial
zwischen Spannzange 5 und Zweiflächenmutter 12 festgeklemmt. Laufbuchse ii ist im
Gegenlager 13
geführt.
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Die in Abb. 3 und 4 dargestellte Ausführungsform entspricht bis auf
das Spannfutter der Abb. i. Der Aufbau des Spannfutters ist hier nach dem Prinzip
der Rollkupplung ausgeführt, dessen Wirkungsweise nachfolgend geschildert ist. Die
Hauptkennzeichen und Vorteile der Rollkupplung sind: Erzeugung eines lösbaren Preßsitzes,
genaue, konzentrische Einmittung des zu spannenden Teiles, hohe Rundlaufgenauigkeit,
große Spannkraft und kleine Schließkraft.
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Der Körper 14 des Rollkupplungsfutters ist hier ebenfalls zur kraftschlüssigen
Mitnahme als ISA-Steilkegel mit Mitnehmerflansch und Anzugsgewinde ausgebildet und
sitzt in der Maschinenspindel 2 fest. Der durchgehend zylindrische Fräsdorn 3 ragt
mit seinem linken Teil in das zylindrische Kuppelstück i411 des Körpers 14. Das
Kuppelstück wird vom Spannring 15 umschlossen. Spannring 15 und Kuppelstück i411
haben an den einander zugekehrten Flächen gleiche Kegelverjüngung. Zwischen den
Kegelflächen liegen zylindrische Rollen 16. Diese werden durch den Käfig
17 derart geführt, daß ihre Achsen gegen die Kuppelstückachse um einen Winkel
geschränkt liegen. Verdreht man den Spannring 15 rechtsgängig, so wandert infolge
der geschränkt geführten Rollen 16 der Spannring axial nach links, die Kegel werden
übereinander verschoben, das Kuppelstück 14.4 wird konzentrisch im elastischen Bereich
verformt, der im Futter eingeführte Fräsdorn 3 wird genau cingemittet und festgespannt.
Zur Sicherheit und zwangsweisen Mitnahme des Fräsdornes 3 ist der Grund der Futterbohrung
mit einer Mitnehmernut 6 versehen, in die ein entsprechender Mitnehmerlappen 7 des
Fräsdornes 3 eingreift. Spannkraft und Mitnehmerlappen 7 übertragen das Drehmoment
der Schneidwerkzeuge. Auf Fräsdorn 3 sitzen Abstandsringe 8, Schneidwerkzeuge (Fräser)
9, Paßfeder io, Laufbuchse ii und Zweiflächenmutter r2. Durch Anziehen der Zweiflächenmutter
i2 werden Fräser 9, Abstandsringe 8 und Laufbuchse i i axial zwischen Futterkörper
14 und Zweiflächenmutter i2 festgeklemmt. Die Laufbuchse ii ist im Gegenlager 13
geführt. Auf die in Abb. 4 dargestellte Zwischenbuchse 2i wird nachfolgend noch
eingegangen.
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Die Ausführungsform nach Abb. 5 und 6 entspricht bis auf den Fräsdorn
jener der Abb. 3 und der dazugehörigen Beschreibung. Die Fräsdorne 18 und i9 haben
durch einen Anlagebund 2o oder durch Absetzen einen vom übrigen Dorn getrennten,
für das Einspannen in das Futter bestimmten Einspannteil 1911. Der Fräsdorn 18
ist, wenn Futterdurchmesiser und Dorndurchmesser gleich oder wenn Futterdurchmesser
kleiner als Dorndurchmesser ist, an seiner linken Seite mit einem Anlagebund versehen.
Ist die Futterbohrung größer als der Dorndurchmesser,. so entfällt der Anlagebund,
der Fräsdorn i-st abgesetzt. Beim Anziehen der Zweiflächenmutter 12 werden Fräser
9, Abstandsringe 8 und Laufbuchse i i axial gegen den Anlagebund 2o bzw. gegen die
abgesetzte Stirnfläche des Teiles i911 festgeklemmt.
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Zusammenfassend sollen für die vorbeschriebenen Ausführungsformen
folgende Erläuterungen gelten: Beispielsweise besteht ein Fräsdornsatz nach-Abb.
i und 3 aus je einem glatten zylindrischen Dorn von 50, 32, 27, 22 und 16 mm 0 und
den dazu gehörigen Abstandsringen, Laufbuchse, Zweiflächenmutter und Paßfeder und
einem kompletten Spannfutter (Spannzangen- oder Rollküpplungsspannfutter).-Das Spannzangenfutter
benötigt zum Spannen der verschiedenen Dorne je eine entsprechende Spannzange. Das
Rollkupplungsfutter hat eine zur direkten Spannung des größten Dorndurchmessers
entsprechende Futterbohrung von 5o mm 0, zur Aufnahme der übrigen Dorne werden Zwischenbüchsen
2i (Abb. 4) von je 50 mm Außendurchmesser und 32 bzw. 27, 22 und 16 mm Innendurchmesser
benötigt.
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Der Fräsdornsatz nach Abb. 5 besteht ebenfalls aus je einem kompletten
Fräsdornsatz von 5o, 32, 27, 22 und 16 mm 0. Ist z. B. die Aufnahmebohrung i des
Rollkupplungsspannfutters 50 mm 0 und der Einspannteil aller Fräsdorne gleich und
entsprechend der Futterbohrung mit 50 mm 0 ausgeführt, so kann jeder Fräsdorn
unmittelbar im Futter gespannt werden. Diese Ausführung ist hauptsäch- i lich dort
zu verwenden, wo einmal genau eingestellte
Fräsersätze nicht vom
Dorn genommen werden dürfen.
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Handhabung der Ausführung nach Abb. i und 3. Fräsdornwechsel : Lösen
des Futterspannringes 4. bzw. 15 durch Drehen nach links, Herausziehen des Fräsdornes
3 aus Spannfutter i bzw. 14, Abnehmen des Fräsers g und der links davon liegenden
Abstandsringe 8 nach links, Herausziehen aus dem Gegenlager 13. Neue Spannzange
5 bzw. Zwischenbüchse 21 in Futter i bzw. 14 einsetzen, Einführen des neuen Fräsdornes3
durch das Gegenlager 13, Fräser g und Abstandsringe 8 aufstecken, Fräsdorn 3 in
Futterbohrung und Mitnehmernut einschieben, Spannring 4 bzw. 15 zuspannen durch
Drehen nach rechts. Zweiflächenmutter 12 anziehen.
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Fräserwechsel: Lösen des Futterspannringes 4 bzw. 15, Herausziehen
des Fräsdornes 3 aus Spannfutter i bzw. 14, Abnehmen des Fräsers g und der links
davon liegenden Abstandsringe 8 nach links. Neuen Fräser g und Abstandsringe 8 aufsetzen,
Fräsdorn 3 in Futterbohrung und Mitnehmernut 6 einschieben, Spannring 4 bzw. 15
zuspannen, Zweiflächenmutter 12 anziehen.
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Die Handhabung der in Abb. 5 gezeigten Ausführung, bei der meist Fräsdornwechsel
vorgenommen wird, ist: Lösen und Abnehmen des Gegenlagers 13, Lösen des Spannringes
15, Abnehmen des kompletten Fräsdornes 18, 8, io, 11, 12 mit Fräsersatz g. Einsetzen
des neuen, bereits mit Fräser bestückten Fräsdornes in Futterbohrung und Mitnehmernut
6, Aufstecken und Befestigen des Gegenlagers 13.