DE3612514A1

DE3612514A1 - Fraeser

Info

Publication number: DE3612514A1
Application number: DE19863612514
Authority: DE
Inventors: Hiromitsu Hiroshima Iwakoshi; Haruaki Higashiosaka Osaka Kubo; Mitsuru Umeda
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd; Daishowa Seiki Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd; Daishowa Seiki Co Ltd
Priority date: 1985-04-16
Filing date: 1986-04-14
Publication date: 1986-10-16
Also published as: IT8620104A0; JPS61172722U; FR2580208A1; US4799838A; IT1204303B; GB2174322A; GB8608592D0

Description

1. DAISHOWA SEIKI Co., Ltd., "
Osaka-fu / Japan

2. MITSUBISHI JUKOGYO KABUSHIKI KAISHA, Tokyo / Japan

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf einen Fräser und insbesondere auf Mittel zum Verhindern des zufälligen Lösens des Fräsers während des Fräsbetriebes.

■/!' Es ist häufig vorgekommen, daß ein Fräser, wie beispielsweise ein Stirnfräser od.dgl., welcher in einem Frässpannfutter eingespannt war, sich während des Betriebes mit einer übermäßigen Beanspruchung in Löserichtung vom Spannfutter löste, woraus ein übermäßiges Einschneiden in das Werkstück und schließlich ein vollständiges Ablösen vom Spannfutter erfolgte. Es ist in der Technik bekannt, gemäß der Darstellung in Fig. 6 einen Fräser 1 vorzusehen, der am Ende eines Schaftes 2 mit einem Außengewinde 2a versehen ist, um ein zufälliges Lösen zu verhindern. Der Fräser 1 wird durch eine Hülse 4 und eine Manschette 5 in der Innenseite eines Spannfutterkörpers 3 angebracht und in Einführrichtung so positioniert, daß die Endfläche 2b ein erhabenes Mittelteil 3a des Spannfutterkörpers 3

berührt, wobei das Außengewinde 2a fest und passend in einem Innengewinde der Manschette 5 sitzt, um so ein ungewolltes Loslösen zu verhindern. Wenn der Fräser 1 sich gegenüber der Manschette 5 dreht, so dreht sich die Manschette 5 so in Auswärtsrichtung, daß der Schaft 2 des Fräsers 1 durch einen konisch sich verjüngenden Berührungsbereich desselben gegen die Hülse 4 festgehalten wird. Da ein gerades Teil des Schaftes 2 des bekannten Fräsers 1 zur Einsparung von Außengewinde 2a gekürzt ist, ist die effektive Schaftlänge für das wirksame Greifen des Fräsers im Vergleich mit der gesamten Schaftlänge kurz. Daher ist der Greifbereich für das Übertragen des Drehmomentes reduziert. Dies kann eine Schlupftendenz verursachen, da die Greiffestigkeit vermindert ist und ebenso ein sogenanntes Zittern auftreten kann, woraus Ungenauigkeiten bei der Bearbeitung entstehen. Daher muß entsprechend der Darstellung in Fig. 6 ein besonderes Spannfutter komplizierten Aufbaus verwendet werden, bei dem die Einstellung des Fräsers 1 für das Positionieren in Richtung der Achse gegenüber dem Spannfutterkörper 3 nicht erfolgen kann. Entsprechend der Darstellung in Fig. 7 wird ähnlich wie bei dem zuvor beschriebenen Fräser ein Fräser 6 mit einem kleinen Durchmesser von einem bekannten Spannfutter gegriffen. Dabei wird eine Manschette 8 eingesetzt, die einen Innengewindeteil 8a für den Eingriff mit einem Außengewindeteil 7a des Fräsers 6 und ein anderes Innengewindeteil 8b für die Aufnahme eines Gewindebolzens 9 umfaßt. Die Vorteile dieser Konstruktion bestehen darin, daß die wirksame Schaftlänge kurz ist und die Manschette 8 ein wenig kompliziert aufgebaut ist. Außerdem sind die Außengewinde 2a, 7a der bekannten Fräser 1, 6

freiliegend, so daß die Gewinde beschädigt werden können, wenn der Fräser hinfällt oder mit anderen Teilen in Kollision gerät. Dies führt zu hohen Ausschußraten der relativ kostspieligen Fräser 1, 6. Dementsprechend muß bei der Handhabung und der Haltung der Fräser 1, 6 große Sorgfalt walten, wodurch die Wirksamkeit des Einsatzes vermindert wird,

Die kurze Schaftlänge führt zu einer Verminderung der Greiffestigkeit und der Steifigkeit und die Handhabung der mit Gewinde versehenen Fräser ist nicht so gefahrlos, wie bei Fräsern, deren gerader Schaft kein Außengewinde aufweist.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Fräser zu schaffen, welcher sich nicht ungewollt vom Spannfutter lösen kann und dabei genauso gut und gefahrlos gehandhabt werden kann, wie übliche Fräser, die kein Außengewinde aufweisen, wobei die Greiffestigkeit und Steifigkeit durch das Spannfutter nicht vermindert werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß insbesondere durch die in den Ansprüchen angegebenen Merkmale gelöst.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in den Zeichnungen rein schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform eines Fräsers der Erfindung, welcher an ein Spannfutter angebracht ist,

Fig. 2-4 der Fig. 1 ähnliche Ansichten mit der Darstellung anderer Ausführungsformen der Erfindung,

Fig. 5A und 5B vergrößert dargestellte Querschnittsansichten entlang der Linie V-V in Fig. 4 und

Fig. 6 und 7 Querschnittsansichten bekannter Fräser.

Entsprechend der Darstellung in Fig. 1 ist ein Fräser 11 mit einem Innengewinde 13 bestimmter Durchmesserabmessung und -tiefe in der Mitte der Endfläche eines Schaftes 12 angeordnet. Ein Spannfutter 14 umfaßt einen Spannfutterkörper 15, einen Festziehring 16 und Nadellager 17. Das Spannfutter ist vorgesehen, um den Fräser 11 über die Nadellager 17 zu greifen, wenn der Festziehring 16 für das Festziehen gedreht wird. Der Fräser 11 ist an der Innenseite eines Spannfutterzylinders 15a des Spannfutterkörpers 15 angebracht. Mit 15b ist ein konisch verjüngter Schaft und mit 15c ein Halteteil bezeichnet, um von einem Manipulator gehalten zu werden. Der konisch verjüngte Schaft 15b ist mit einem Einstellinnengewinde 18 in dessen Mitte versehen. Es ist allgemein bekannt, daß solch ein Spannfutter ein Einstellinnengewinde 18 aufweist, mit dem die Einsetztiefe eines in den Spannfutterzylinder 15a eingesetzten Werkzeuges eingestellt wird, während ein geeigneter Gewindebolzen an eine geeignete Stelle eingeschraubt wird.

Mit 19 ist ein Adapter bezeichnet, der ein Gewindeteil 20 kleinen Durchmessers umfaßt. Dieses Gewindeteil 20 steht im Eingriff mit dem Innengewinde

13 des Schaftes 12. Außerdem umfaßt der Adapter ein Gewindeteil 21 großen Durchmessers, welches mit dem Innengewinde 18 im Eingriff steht. Der Adapter 19 ist über einen Federring 22 mittels des Gewindeteils 20 kleinen Durchmessers befestigt, indem dieses Teil in das Innengewinde 13 geschraubt ist. Der Gewindeteil 21 großen Durchmessers umfaßt einen Werkzeughaken zum Drehen, was in Fig. 1 nicht dargestellt ist. Bei dieser Anordnung wird der Schaft 12 des Fräsers 11, der in den Spannfutterzylinder 15a eingesetzt ist, so gedreht, daß das Gewindeteil 21 großen Durchmessers des Adapters 19 in das Einstellinnengewinde 18 geschraubt wird, um den Fräser 11 auf eine bestimmte Tiefe einzustellen. Dann erfolgt ein Ergreifen des Schaftes durch Drehen des Festziehringes 16. Das Innengewinde 13, das Einstellinnengewinde 18, das Gewindeteil 20 kleinen Durchmessers und das Gewindeteil 21 großen Durchmessers sind gleichsinnige Gewinde (d.h. bei dieser Ausführungsform der Erfindung rechtsgängig) wie das Gewinde des Fräsers 11, wodurch der Fräser 11 unter Axialbelastung so kraftmäßig beeinflußt wird, daß er sich in Richtung auf die Innenseite des Spannfutters 14 entsprechend der Drehrichtung des Lastdrehmomentes bewegt, welches während des Schneidvorganges auf den Fräser 11 ausgeübt wird.

Bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform wird der Fräser 11 gegenüber einem zufälligen, ungewollten Lösen geschützt, indem das Innengewinde 13 des Schaftes 12 verwendet wird. Außerdem wird der Schaft 12 über seine gesamte Länge vom Spannfutterzylinder 15a gegriffen, so daß die Greiffestigkeit und die Steifigkeit sich nicht vermindern können. Sogar wenn

die Greiffestigkeit unzureichend ist, wenn der Festziehring 16 ungenügend festgezogen wird, kann sich der Fräser keineswegs lösen, da er sich so dreht, daß das Gewindeteil 21 großen Durchmessers in das Einstellinnengewinde 18 eingeschraubt wird. Außerdem wird es bei dieser bevorzugten Ausführungsform leichter, die Einsetztiefe des Fräsers 11 einzustellen, den Adapter 19 mit einem einfacheren Aufbau herzustellen, und das Einstellinnengewinde 18 im Spannfutterkörper 15 vorzusehen. Da das Einstellinnengewinde 18 bereits beim Fräserspannfutter des Standes der Technik vorhanden ist, bedarf es hierzu keines besonderen Herstellungsvorganges. Dieser Fräser 11 hat einen Umfang wie der bekannte Fräser, wogegen das Innengewinde 13 vorgesehen ist, um ein unbeabsichtigtes Lösen zu verhindern, was beim bekannten Fräser nicht möglich ist.

Fig. 2 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung hinsichtlich des Verhältnisses zwischen Adapter und Spannfutterkörper, wobei der Adapter ein Gewindeteil 25 kleinen Durchmessers und ein Stangenteil 26 großen Durchmessers umfaßt. Der Adapter ist mit seinem Stangenteil 26 großen Durchmessers in ein Paßloch 23 des Spannfutterkörpers 15 eingesetzt und mit einer Feststellschraube 27 festgelegt. Wenn der Aufbau der Adapter 19, 24 zwei getrennte Teile umfaßt, ein Teil zum Anbringen des Fräsers und das andere Teil zum Anbringen des Spannfutterkörpers 15, wie dies in den Zeichnungen nicht dargestellt ist, und wenn diese Teile durch Drehen eines bestimmten Winkelgrades miteinander befestigt sind, um bei Aufbringung einer Zugkraft

nicht getrennt zu werden, ist ein Ersetzen, Entfernen und Austauschen von Werkzeugen leicht und schnell möglich, wenn der Fräser 11 in das Spannfutter 14 einzusetzen und dementsprechend einzurichten ist.

Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der eine Manschette 31 vorgesehen ist, um einen Fräser 28 kleinen Durchmessers zu erhalten, dessen Schaft 29 ein Innengewinde 30 aufweist. Die Manschette 31 hat ein Innengewindeteil 31a mit derselben Gewindesteigung und demselben Durchmesser wie das Innengewinde 30. Der Adapter 32 umfaßt ein Gewindeteil 33 kleinen Durchmessers, welches über das Innengewindeteil 31a mit dem Innengewinde 30 im Eingriff steht, und ein Gewindeteil 34 großen Durchmessers, welches mit dem Einstellinnengewinde 18 im Einriff steht. Der Adapter wird mittels des Gewindeteils 33 kleinen Durchmessers in das Innengewindeteil 31a der Manschette 31 geschraubt, und zwar zusammen mit einer Beilagscheibe 35 und wird mittels eines Festziehringes 16 festgelegt, während das Gewindeteil 34 großen Durchmessers und das Innengewinde 30 des Schaftes 29 in das Einstellinnengewinde 18 bzw. das Gewindeteil 33 kleinen Durchmessers eingeschraubt sind. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung ist der Fräser 28 immer noch gegenüber einem unbeabsichtigten Lösen geschützt. Der Schaft 29 wird über seine gesamte Länge so gehalten, daß die Greiffestigkeit nicht herabgesetzt wird. Der Fräser 28 mit kleinem Durchmesser kann unter Verwendung des geeigneten Adapters 32 und der Manschette 31, die ein Innengewindeteil 31a hat, in dem Spannfutterkörper 15 der anderen Ausführungsformen angebracht werden,

wodurch die Konstruktion dieser Anordnung einfach wird und eine leichte Herstellung und Handhabung möglich ist.

Fig. 4 zeigt noch eine weitere Ausführungsform der Erfindung und ist gerichtet auf einen sog. seitenverriegelten Fräser 36, in dem sich ein Innengewinde 38 ebenso befindet, wie ein flacher Abschnitt 37 am Schaft. Der Fräser 36 ist in einen Spannfutterzylinder 29a eines Spannfutters 39 eingesetzt, und zwar über einen Adapter 41 in ein Einstellinnengewinde 40 eines konisch sich verjüngenden Schaftes 39b des Spannfutterkörpers. Der Adapter 41 umfaßt ein Gewindeteil 42 kleinen Durchmessers und ein Gewindeteil 43 großen Durchmessers. Der Fräser 36 wird durch Festziehen einer Verriegelungsschraube 44 befestigt, die an dem flachen Abschnitt 37 des Schaftes 37 anliegt. Die Verriegelungsschraube 44 ist am Spannfutterzylinder 39a angebracht. Entsprechend der Darstellung in Fig. 4 bezeichnet das Bezugszeichen 39c ein Greifteil. Das Bezugszeichen 45 bezeichnet eine Beilagscheibe. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung ist der Fräser 36 ebenso gegenüber einem ungewollten Lösen geschützt. Die Greiffestigkeit und die Steifigkeit des Systems sind unvermindert vorhanden. Insbesondere wenn die Verriegelungsschraube 44 sich beim Stand der Technik löst, konnte beim Stand der Technik der Fräser abgenommen werden. Dies führte im Gegensatz zu dieser Ausführungsform zu einer ernsthaften Beschädigung. Diese Ausführungsform verwendet allerdings den Adapter 31, welcher in das Einstellinnengewinde 40 geschraubt ist, so daß der Fräser 36 im Spannfutter 39 verbleibt und somit eine

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ernsthafte Beschädigung vermieden wird. Wenn entsprechend der Darstellung in Fig. 5A die Verriegelungsschraube 44 sich löst und das Spannfutter 39 sich zusammen mit dem Schaft 37 in Richtung des Pfeiles "a" dreht, wobei der Schaft vorher durch die Verriegelungsschraube 44 befestigt wurde, so befindet sich die Stirnfläche der Befestigungsschraube im Winkel zum flachen Abschnitt 37a und der Fräser 36 befindet sich beim Fräsen in Gegenbelastung. So kann sich der Schaft 37 in entgegengesetzter Richtung "b" des Spannfutters 39 drehen, so daß ein Lösen der Verriegelungsmutter 44 resultiert, wie dies aus Fig. 5B ersichtlich ist. Im Vergleich zum Stand der Technik, bei dem dies von Zeit zu Zeit passiert, ist dies bei der Ausführungsform gemäß der Erfindung nicht der Fall, da ein sog. "Fail-Safe-Merkmal" für besondere Sicherheit vorhanden ist.

Die Erfindung offenbart die mögliche Anwendung auf ein Spannfutter mit einer Axialnut im Innenumfang des Spannfutterzylinders 15a des Spannfutterkörpers 15, wobei das Spannfutter 14 Nadellager 17 verwendet. Das Spannfutter weist eine Seitenverriegelungsanordnung auf.

Bei der Erfindung können Fräser 1, 6 mit Außengewinden 2a bzw. 7a entsprechend der Darstellung in Fig. 6 und 7 an ein Spannfutter 14 angebracht werden, wie es in Fig. 1 oder 3 dargestellt ist, und zwar mittels der Adapter 19, 24, 32. Solch eine Konstruktion, bei der die Einsetztiefe des Fräsers leicht eingestellt werden kann, kann ein ungewolltes zufälliges Lösen des Fräsers ohne die Verwendung

eines besonderen Spannfutters gemäß Fig. 6 vermieden werden. Daraus ergibt sich ein besonderes "Fail-Safe-Merkmal", selbst dann, wenn die Greiffestigkeit vermindert ist.

Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, daß gemäß der Erfindung ein zufälliges, ungewolltes Lösen des Fräsers durch ein Innengewinde vermieden wird, welches im Schaft des Fräsers ausgebildet ist. Die wirksame Schaftlänge wird dadurch nicht vermindert, da der Umfang des Schaftes unverändert verbleibt, so daß die Greiffestigkeit und die Steifigkeit des Systems nicht vermindert werden. Da kein Gewinde im Vergleich zu dem Außengewinde des bekannten Fräsers nach außen freiliegt, ist keine besondere Handhabung der Fräser erforderlich, um eine Beschädigung der Gewinde zu vermeiden. Daraus ergeben sich keine zusätzlichen Kosten hinsichtlich der besonderen Handhabung der Fräser und auch keine Beeinträchtigung der Wirksamkeit und der Einsatzbereitschaft der Fräser, so daß mit wenig Ausschuß gearbeitet werden kann.

- Leerseite

Claims

1. DAISHOWA SEIKI Co., Ltd. Osaka-fu / Japan

2. MITSUBISHI JUKOGYO KABUSHIKI KAISHA Tokyo / Japan

Fräser

Patentansprüche

1. Fräser, gekennzeichnet durch ein Innengewinde (13; 30; 38) im Endbereich eines Fräserschaftes (12; 29; 37), welches mittig in die hintere Stirnfläche mündet.

2. Fräser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Fräserschaft (12; 28; 37) und Spannfutterkörper (15) ein Adapter (19; 24; 32; 41) vorgesehen ist, der mit einem Gewindeteil, gegebenenfalls einem Gewindeteil kleinen Durchmessers (20; 25; 33; 42) an einem Ende des Adapters in das Innengewinde des Fräserschaftes eingeschraubt ist, während ein an einem anderen Ende des Adapters befindliches Gewindeteil (21; 34; 43), gegebenenfalls großen bzw. größeren Durchmessers, in ein Innengewinde (18; 40) des Spannfutterkörpers (15; 39) eingeschraubt ist.

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3. Fräser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Adapter (24) mit einem an einem Ende desselben befindlichen Gewindeteil, gegebenenfalls kleineren Durchmessers (25), in das Innengewinde (13) des Fräserschaftes (12) eingeschraubt und mit einem am anderen Ende des Adapters befindlichen Stangenteil, gegebenenfalls größeren Durchmessers (26), in ein Loch (23) auf der Achse des Spannfutterkörpers eingesetzt und dort durch eine Feststellschraube (27) lagefixiert ist.

4. Fräser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein an einem Ende eines Adapters (32) befindliches Gewindeteil, gegebenenfalls kleineren Durchmessers (33), durch ein Innengewinde (31a) einer Manschette (31) in das Innengewinde (30) des Fräserschaftes (29) geschraubt ist, wobei der Fräserschaft in die Manschette eingesetzt ist, während ein Gewindeteil, gegebenenfalls größeren Durchmessers (34), am anderen Ende des Adapters (32) in ein Innengewinde (18) auf der Achse des Spannfutterkörpers (15) eingeschraubt ist.

5. Fräser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fräserschaft (37) einen flachen Abschnitt (37) an dessen Umfang aufweist.

6. Fräser nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein an einem Ende eines Adapters (41) befindliches Gewindeteil, gegebenenfalls kleineren Durchmessers (42), in das Innengewinde (38) des Fräserschaftes (37) eingeschraubt ist, während ein Gewindeteil, gegebenenfalls größeren Durchmessers (43), am anderen Ende des Adapters ausgebildet und in

ein Innengewinde (40) auf der Achse des Spannfutterkörpers (39) eingeschraubt ist, wobei eine Feststellschraube (44) mit ihrem Ende fest gegen den flachen Abschnitt (37a) des Fräserschaftes (37) drückt.