SE460712B - Revolverhuvud foer en svarv och haertill avpassad verktygshaallare - Google Patents

Description

15 20 25 30 _35 460' 712 insättas i revolverskivans upptagningsborrning. I revolver- -skivan är dessutom ett spännelement radiellt förflyttbart, vilket element med sin tandning ingriper i tandningen på skaftet. Genom detta spännelement skall verktygshâllaren samtidigt anpressas med sitt skaft radiellt i borrningen och med sin ringyta axiellt mot revolverskivans ändyta.

Ehuru skaftet och upptagningsborrningen ingriper i var- andra med snäv passning, måste likväl alltid ett litet spel finnas mellan skaftet och upptagningsborrningen, så att skaftet utan våld kan inskjutas i upptagningsborr- ningen. Genom spännelementet utövas på skaftet en ensidigt verkande kraft i tvärriktning mot skaftets axel. Härigenom tryckes skaftet mot den spännelementet motsatta delen av upptagningsborrningen. Detta medför att skaftets axel vid fastspänd verktygshållare ligger excentriskt förskjuten parallellt med upptagningsborrningens axel. Härigenom kom- mer den singulära och repetitiva noggrannheten och därmed även bearbetningsnoggrannheten att påverkas negativt. Dess- utom förorsakar anpressningen av skaftet mot upptagnings- borrningen en hög friktionskraft mellan dessa delar och de i varandra ingripande tandningarna. Denna höga friktions- kraft motverkar axiell förflyttning av skaftet i upptag- ningsborrningen, så att ringytan på verktygshållaren ej anpressas med tillräcklig kraft eller många gånger över huvud taget ej anpressas mot ändytan av revolverskivan.

De på verktyget utövade tvârkrafterna kommer då i otill- räcklig grad eller över huvud taget ej att överföras från ringytan på ändytan och kraftöverföringen sker endast ge- nom det relativt klena skaftet. Dessutom måste vridmomen- tet sedan överföras på skaftet enbart av spännelementet, vilket kan leda till deformation av tandningen. En ytter- ligare nackdel av denna kända koppling mellan verktygs- M hâllaren och revolverskiva ligger däri, att alla upptag- ningsborrningar i revolverskivan måste vara lika stora. í.0m verktygshâllare med mindre eller större diameter skall kanslutas till revolverskivan, kan detta utföras endast funder mellankoppling av adapter. Mellankoppling av adapter 10 15 20 25 3ol »35 ökar emellertid utliggningen av verktyget, dvs. verktyget kommer att ligga på större avstånd från revolverskivans ändyta. Detta innebär ej endast en stabilitetsförlust, utan bl.a¿ även minskat arbetsutrymme och rörelseinskränk- ning. Vidare kan det förekomma att förbindelsen mellan verktygshållare och revolverskiva skadas på grund av ej förutsedd överbelastning. l sådant fall måste vanligen hela revolverskivan utbytas mot en ny. Vid det kända "Werkzeugsystemzylinderschaft" måste vidare skaftet och därmed även upptagningsborrningen ha relativt stor längd, nämligen mer än en och en halv gång skaftdiametern. Här- igenom uppkommer ökat materialbehov vid tillverkning av verktygshållaren varjämte denna även får ökad vikt. Den större skaftlängden kan dessutom vara till nackdel vid automatiskt byte av verktygshällare.

Uppfinningen har till syfte att förbättra ett revolver- huvud för en svarv och härtill avpassad verktygshållare av inledningsvis angivet slag så att ingen radiell för- skjutning av verktygshâllarens och upptagningsborrningens axlar inträder vid fastspänning av verktygshållaren pâ re- volverskivan och ringytan anpressas med hög förspännings- kraft mot spindelns ändyta, för att härigenom dels för- bättra monterings- och bearbetningsnoggrannheten och dels överföra så stor del av vridmomentet som möjligt genom friktionskraft mellan revolverskivan och ringytan, samt dessutom åstadkomma en böjningsstyv och svängningsfri koppling mellan verktygshâllare och revolverskiva, vars olika delar lätt kan utbytas vid uppträdande skador. Vi- dare skall verktyg vid behov kunna anslutas till revolver- f skivan med minsta möjliga utliggning.

Detta syfte uppnås enligt uppfinningen genom att revolver- skivan har ett med varje upptagningsborrning koncentriskt v cylindriskt säte, att en passring är anordnad att lösbart 'insättas i varje säte, i vilken ring upptagningsborrningen är koncentriskt anordnad, att varje passring i området för 10 15 20 '25 30 _æ 460 712 den cylindriska upptagningsborrningen har två diametralt motsatta radiellt orienterade innergängor varvid en spänn- skruv med en konisk fördjupning är inskruvad i den närmast revolverskivans axel belägna inre gängan och en spännskruv med en konisk ansats är inskruvad i den motsatta yttre gängen; att varje verktygshållareskaft har en tvärgående borrning med en däri radiellt förflyttbar spännbult på vars ena ände en med spännskruvens koniska fördjupning samver- kande konisk ansats är anordnad och på vars andra ände en med spännskruvens koniska ansats samverkande konisk för- djupning är anordnad, och att avståndet från innergängor- nas axel till passringens ändyta är något större än av- ståndet från tvärborrningens axel till ringytan; så att den yttre spännskruven vid inskruvning påverkar spännbul- ten i riktning att anpressa ringytan mot ändytan.

Uppfinningen utgår sålunda från tanken att verktygshâlla- reskaftet ej skall ingripa direkt i revolverskivan, utan i upptagningsborrningen i en passring, vilken själv är försänkt i revolverskivan och lösbart förbunden med denna.

Mellan skaftet och upptagningsborrningen är vidare sär- skilda spännelement anordnade, vilka i och för sig är kända vid ett borrverktyg (DE-patentskriften 31 08 439).

Genom den försänkta anordningen av passringarna i revol- verskivan âstadkomes en i\axiell riktning mycket kort ,och därmed i stor utsträckning svängningsfri koppling mellan verktygshållare och revolverskiva. Passringarna själva och även de däri anordnade upptagningsborrningarna kan tillverkas med mycket stor noggrannhet, vilket totalt förbättrar bearbetningsnoggrannheten. Genom den separata tillverkningen av passringarna förenklas även tillverk- ¿ningen av spännanordningen mellan verktygshållareskaftet jjoch revolverskivan. Särskilt vid skador på olika delar av plkopplings- och spännelementen kan dessa delar lätt utbytas _futan att hela revolverskivan behöver utbytas. Genom byte '"favipassringar mot ringar med npptagningsborrning med större z-wa-avma-zee-a-fßffm. « f' :F .ß a. .mrwïwwirirffe-t _.~.,,__ ._ _ . 10 15 20 25 30 N35 1 anpressar härigenom ringytan med hög spännkraft mot änd- a ytan. Genom den intensiva och jämnt fördelade inspänningen i'tet över dessa ytor genom friktionskraft. Återstoden av “fvridmomentet överföres genom spännskruvarna och spännbul- jtvärkrafterna överföres mellan ringytan och ändytan vid 469 7l2 eller mindre diameter är det dessutom möjligt att direkt insätta verktygshållare med större eller mindre skaft- diameter i passringarna utan mellankoppling av adapter.

Genom användning av den genom nämnda DE-patentskrift 31 08 439 kända kopplingsanordningen, vilken där endast tjänar att förbinda verktygsdelar med varandra, uppnås ytterligare fördelar. Gentemot den konventionella, ovan nämnda kopplingen mellan verktygshâllare och revolver- skiva åstadkommes en utomordentligt stabil och noggrann koppling mellan dessa delar. Genom användningen av en radiellt förflyttbar spännbult undvikes att skaftet vid inskruvning av den yttre spännskruven tryckes radiellt åt sidan i upptagningsborrningen. Då inga radiella kraf- ter verkar på skaftet, uppträder ej heller någon för- skjutning av skaftets axel relativt upptagningsborrning- ens axel, så att båda dessa axlar alltid noga sammanfal- ler. Därigenom tillförsäkras stor monteringsnoggrannhet och repetitiv noggrannhet. Genom att skaftet ej anpressas mot sidan av upptagningsborrningen tillförsäkras vidare att krafterna från spännskruvarna överföres på skaftet via spännbulten. Spännkraften från den radiellt yttre spännskruven åstadkommer en lika stor men motsatt riktad reaktionskraft vid den radiellt inre spännskruven, vari- genom spännkraften från den yttre spännskruven fördubblas.' e Genom de koniska ansatserna respektive fördjupningarna i alstrar de radiellt verkande spännkrafterna från spänn- skruvarna axiellt verkande krafter. Genom att spännskru- varnas axlar är radiellt förskjutna relativt spännbultens axel kommer spännbulten att genom de axiellt verkande - -Å kraftkomponenterna även förflyttas i axiell riktning och av ringytan mot ändytan överföres en stor del av vridmomen--- gg ten. Det är vidare viktigt att de på verktyget utövade t --~.-..-.-.=»,f-,M.~..-_-,.m. _, .2.~._ m: 460 712 relativt stor diameter av dessa båda ytor och god anligg- ning mellan ytorfa. Härigenom uppnås en mycket böjnings- styv koppling mellan verktygshâllaren och den på revolver- skivan fastskruvade passringen. Därigenom ökas bearbet- 5 ningsnoggrannheten och verktyget blir mindre utsatt för vibrationsrisk. Härigenom kan man även uppnå högre skär- effekt och därmed kortare bearbetningstider.

Fördelaktiga utföringsformer av uppfinningen är angivna 10 genom kännetecken i åtföljande underkrav.

Uppfinningen beskrives nedan i form av utföringsexempel och med hänvisning till åtföljande ritningar. 15 - Figur 1 är en schematisk sidovy av en NC-styrd svarv med revolverhuvud.

Figur 2 är ett axialsnitt vid periferin av revolverskivan utmed linjen II-II på figur 3. ~20 Figur 3 är.ett radialsnitt utmed linjen III-III på figur 2.

Det roterbara spindelnätet för arbetsstycket har en spänn- chuck Zefllerliknande för att inspänna ett arbetsstycke W. à *25 V Revolverhuvudet 3 uppbär en revolverskiva 4 som är roter- ä bar kring en med arbetsstyckets spindelaxel A1 parallell É, e pagelfA2,och inställbar i bestämda vinkellägen. Revolver- är l Anuvudet'3tär dessutom förskjutbart i riktning av axeln A2. 30 l. Revolverskivan 4 har ett flertal cylindriska säten 5 i 5 i Afnärheten av sin periferi 4a. I varje cylindriskt säte 5 där en cylindrisk passring 6 lösbart insatt, så att pass-“ ringen 6 är i stor utsträckning försänkt i revolverskivan V:4'och dess utåt vända_ändyta Ga framskjuter endast föga 4 nämligen omkring 1 mm över ändytanfáa av revolverskivan 4. flfvarje passring 6 anligger med sin bakre ändyta 6b mot en 10 15 20 25 '_30 ¿\p35Q 460 712 plan bottenyta Sa av sätet 5 belägen i ett radialplan mot revolverskivans axel A2. Varje passring är lösbart- förbunden med revolverskivan 4 genom ett flertal skru- var 7 som sträcker sig genom passringen och på ej när- mare visat sätt är inskruvade i gängborrningar från bottenytan Sa.

Koncentriskt med mantelytan 6c är en upptagningsborrning 8 anordnad i varje passring 6. Passringen 6 har vidare två diametralt motsatta radiella innergängor 9, 10 i om- rådet för den cylindriska upptagningsborrningen 8. Dessa innergängor 9, 10 sträcker sig såväl radiellt mot upptag- ningsborrningens aåel A3 som även radiellt mot revolver- skivans axel A2. I den relativt revolverskivans axel A2 inre innergängan 9 är en spännskruv 11 inskruvad, vilken har en konisk fördjupning 12. I den radiellt yttre inner- gängan 10 är en spännskruv 13 med en konisk ansats 14 in- skruvad. Vidare är en fixeringsbult 15 anordnad i pass- skivan 6, vilken bult sträcker sig utanför ändytan 6a och ingriper i en fixeringsborrning i verktygshållaren 16.

Verktygshâllaren 16 har ett cylindriskt skaft 17 som med mycket snäv passning kan insättas i upptagningsborrningen 8. Skaftet 17 har en tvärgående borrning 18 i vilken en spännbult 19 är radiellt förflyttbar. Denna spännbult 19 är i en ände,försedd med en konisk ansats 20 och i sin motsatta ände med en konisk fördjupning 21. Via denna an- Å sats 20 och fördjupning 21 samverkar spännbulten 19 med ïjde båda spännskruvarna 11, 13. Verktyghällarens 16 skaft 17 är vidareJomgivet av en koncentrisk ringyta 22. Av- ¿¿s;¿ndetfa1Éfräärinnergängans'9, 10 axel A4 till änd- :Üsytan Ga är nàgotfstörre än avståndet a2 från den tvärgåen- Åf¿ de borrningens 18 axel A5 till ringytan 22. :¿?vèzkç§g¿na11¿ren 16 kan 1 sin från skaftet 17 vänaa främre ¿1 fria ände vara utformad på godtyckligt sätt för upptagning vílfav olika verktyg,exempelvis ett ursvarvningshuvud, ett 460 712 svarvstål, eller ett borrhuvud. Eventuellt kan verktygs- hållaren även vara utförd i ett stycke med borrhuvudet.

Vidare kan verktygshållaren 16 ha en kylmedelkanal 23.

Denna kylmedelkanal 23 kan tillföras kylmedel via en 5 radiell borrning 24 i revolverskivan 4. Via en ytterli- gare radiell borrning 25 är det även möjligt att tillföra luft till verktygshållaren.

Normalt är passringarna 6 förbundna med revolverskivan 10 4. Endast verktygshållarna med därtill anslutna förin- ställda verktyg utbytes. För verktygsväxling behöver en- dast den yttre spännskruven 13 lossas så långt att dess koniska ansats 14 ej mer sträcker sig in i upptagnings- z borrningen 8. För manöver av spännskruven 13 kan eventu- É 15 ellt en motordriven skruvdragare vara anordnad. När den yttre spännskruven 13 är lossad, kan spännbulten 19 för- flyttas så långt i den tvärgâende borrningen 18 att dess koniska ände 20 lämnar den koniska fördjupningen 12-på den inre spännskruven 11. Verktygshållaren 16 kan då av- 20 lägsnas från revolverskivan 4 åt vänster tillsammans med verktyget. Efter insättning av en annan verktygshållare inskruvas den yttre spännskruven 13 radiellt inåt, så att í dess koniska ansats 14 kommer till anliggning mot den ko- 1 niska fördjupningen 21 på spännbulten 19 och spännbulten B 25 19 med sin koniska ansats 20 trycker mot den komiska för- É 3 V »djupningen 12 på den inre spännskruven 11. Den radiellt 1 «verkande spännkraften från-den yttre spännskruven 13 alst- - u L rar en lika stor men motsatt verkande reaktionskraft vid \ “den inre spännskruven 11. Genom den axiella förskjutning- 1 » 30 x en av axlarna A4 och A5 utvecklar vardera av de båda Å 1, < ~ yspännskruvarna 11, 13 en lika stor axiell kraftkomponent dA1vía de kpniska ansatserna 14, 20 och de koniska fördjup- a ,fi¿. yyMY1ningarnaT12,y21ħBarigenom åstadkommer spännkraften från ff Ü¿fy_ 1f¿den yttre spännskruven 13 en fördubbling av spännkraften V'1bfj§5l rvid en konvinkel av 90° och trycker ringytan 22 mot änd- L 4Ä;Ã2yfia¿[6a med en kraft som är dubbelt så stor som spännkraf- Il¿Åten@fråndspânnskruven 13. Då spännskruvarna 11, 13 har 5 10 _15 20 25 f 30 ' 712 460 diametralt motsatt inverkan på spännbulten 19, är an- pressningskraften mellan ytorna 6a och 22 jämnt fördelad utmed hela omkretsen. Då spännbulten 19 vidare kan för- flyttas i den tvärgâende borrningen 18, utövas ej heller någon ensidigt verkande kraft mot skaftet 17. På grund härav kommer verktygshållarens 16 axel att vara noggrant inriktad och sammanfalla med upptagningsborrningens 8 axel A3. Såsom vidare framgår av figur 2 är det tack vare den jämnt fördelade anpressningen av ringytan 22 mot änd- ytan 6a möjligt att hålla den axiella längden av den cy- lindriska tappen 17 relativt kort. Den axiella längden behöver endast motsvara ungefär diametern av skaftet 17.

Lämpligen har alla för en revolverskiva 4 bestämda pass- ringar 6 lika ytterdiameter. Dessa passringar med lika ytterdiameter kan emellertid ha upptagningsborrningar 8' med större, respektive 8" med mindre diameter. På detta sätt är det möjligt att direkt och utan mellankoppling av en adapter insätta verktygshâllare i passringarna, vilka enligtfönànmmande bearbetningsfall har cylindriska skaft med större eller mindre diameter. I detta syfte kan pass- ringarna utbytas sedan skruvarna 7 lossats.

Denna utbytbarhet av passringarna 6 är till fördel även i fall då överbelastning och därmed skada exempelvis på upp- lltagningsborrningen 8 uppträder genom programeringsfel eller j verktygsbrott. Alla förslitningsdelar, till vilka spänn-y fli Éskruväêšïäï, 1§, spännhulten_19 och även passringarna 6 V räknas; kan vid behov lätt utbytas.A Lämpligen är%avständet'från axeln A3 för varje säte 5 till Fperiferiytan Åh av revolverskivan 4 något mindre än sätets ¿radie;[BåÄdetta¿sâtt framskjuter varje passring 6 något (utanför periferiytan¿4b och spännskruvarna 13 är lätt till- Aängliga;fDessutom_kanyrevolverskivan 4 ha något mindre -diameter; varigenom dess vikt minskas;ï“ _ 460 712 Vidare är det fördelaktigt att varje passring 6 har två urtag 26 på sin mantelyta 6c på två ställen belägna På en linje som sträcker sig tvärs mot innergängans 9, 10 axel A4. I revolverskivan 4'är vid varje urtag 26 upp- 5 tagen en mot revolverskivans axel A2 väsentligen radiellt riktad innergänga 27, i vilken en mot urtaget 26 anlig- Ä gande inställningsskruv 28 är inskruvad. Medelst de båda ß _ inställningsskruvarna 28 kan varje passring 6 säkras mot ß x f rotation och även ytterligare inställas. Dessutom inspän- 10 nes passringen 6 utan spel i sätet 5 genom de båda skru- varna 28.

Claims (6)

:hmmm

1. Revolverhuvud för en svarv och härtill avpassad verktygshållare (16), med en väsentligen cylindrisk kring sin axel (A2) roterbar revolverskiva (4) vid vars omkrets är anordnade ett antal i perifeririktníngen fördelade upptagningsborrningar (8) som sträcker sig parallellt med revolverskivans axel och vardera är omgivna av en vinkelrätt mot denna axel utsträckt ändyta-(6a) och med verktygashàllare (16) som vardera har ett i upptag- ningsborrningen (8) noga passande cylindriskt skaft 17, en skaftet omgivande och mot dess axel vinkelrätt utsträckt koncentrisk ringyta (22) och på skaftet (17) anordnade spännorgan (19) vilka samverkar med ett spännelement (13) så att ringytan (22) anpressas mot ändytan (6a) vid radiell förflyttning av spännelementet (13), k ä n - n e t e c k n a t av att revolverskivan (4) har ett med varje upptagningsborrning (8) koncentriskt cylindriskt (säte (5), att en passring (6) är anordnad att lösbart _insâttas i varje säte (5), i vilken ring upptagningsborr- ningen (8) är koncentriskt anordnad, att varje passring (6) i omrâdet för den cylindriska upptagningsborrningen ~(8) har två diametralt motsatta radiellt mot revol- verskivans axel_(A2) orienterade innergängor (9, 10) m varvid en skruv (11) med en konisk fördjupning (12) är inskruvad i den närmast revolverskivans axel (A2) belägna 'inre gängen (9) och enii upptagningsborrningen (8) ,cinskjntande spännskruv (13) med en konisk ansats (14) är niinskrnvad i den motsatta.yttre gängan (10), att varje t¿¿verktvgshállareskaft~(17) har en tvârgâende borrning (18) Ä;medfen däri radielltgförflyttbar spännbnlt (19) på vars enašånde en med skruvens (11) koniska fördjupning (12) samverkande konisk ansats (20) är an0rdnad och PÅ vars _g ia%§nde¿§Qfmedispånnskrnvens (13) koniska ansats (14) samyerkande konisk fördjupning (21) är anordnad och att 460 712 avståndet (al) fràn innergängornas (9, 19) axel (A4) till passringens (6) ändyta (6a) är något större än avståndet (a2) från tvärborrningens (18) axel (A5) till ringytan (22). (2

2. Revolverhuvud enligt krav 1, k ä n n e t e c k nja t av att varje säte (5) har en blan, i ett radialplan m^t revolverskivans axel (A2) belägen bottenyta (Sa), mot vilken passringen (6) anligger med en plan bakre ändyta (ób).

3. Revolverhuvud enligt krav 1 eller 2, k ä n n e - t f c k n att av att varje passring (6) är lösbart förbunden med revolverskivan (4) genom ett flertal skruvar (7) som sträcker sig genom passringen och är inskruvade i bottenytan (Sa) av sätet (5).

4. Revolverhuvud enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att den utåt vända främre ändytan (6a) av varje passring (6) framskjuter något över ändytan (4a) av revolverskivan (4). 2

5. ¿ Revolverhuvud enligt krav 1,2 knä n n e t e c k n a t vav att de för en revolverskiva (4) bestämda passríngarna (6) har lika ytterdiameter men har upptagningsborrningar (8¿ 8'¿ 87') med olika diametrar; <2,-»_

6. Revolverhuvud enligt krav 1, k å n n e tne c k n a t Vav¿att>varje passring (86) har tvâ urtag (26) på sin mantelyta((6c) på tva ställen belägna på en mot inner- gängornasj(§, 10) axel (A4) tvärgáende linje och att en 2 väsentligen radiellt mot revolverskivans axel (A2) riktad _ ¿innergänga (27) är upptagen i revolverskivan (4) vid varje _ t¿ urtag¶(26)) i vilken innergänga_en inställningsskruv (28) Wmjfi är inskruvad fär anliggning mot urtaget (26). Vf7jtf1@¿RßvOlverhuvud enligt krav 1, kjä n n ejt e c k n a t “7;¿av?att*avständet från sätets (5) axel (A3) till revolver- ' « 460 712 \3 skivans (4) periferíyta (4b) är något mindre än sätets radie.