DE3019970A1 - Milling machine cutter shank - is held in axial bore of spindle by inclined grub screw with conical end engaging wall of radial bore in shank - Google Patents

Milling machine cutter shank - is held in axial bore of spindle by inclined grub screw with conical end engaging wall of radial bore in shank

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Abstract

The machine spindle (1) has a co-axial (2) bore (4) at its end (3) to receive the cylindrical shank (6) to which the milling cutter (5) is secured. The shank has a recess (8) engaged by the end (13) of a grub screw (11) extending in inwardly inclined (16) direction through the wall (12) of the spindle bore (4). This end (13) is formed as a cone and engages the side of the recess (8) away from the cutter end so that the cutter is pressed axially against the end face (15) of the spindle. The recess is a bore whose axis (9) extends radially relative to the shank and spindle axis (2).

Description

Fräsmaschinenspindel Milling machine spindle

Die Erfindung betrifft eine Fräsmaschinenspindel mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruches 1.The invention relates to a milling machine spindle with the features of the preamble of claim 1.

Bei einer aus DE-OS 23 28 176 bekannten Fräsmaschinenspindel der eingangs genannten Art ist die am Mantel des Fräserdorns angebrachte Ausnehmung als koaxial zur Spindelachse verlaufende Ringnut ausgebildet, deren dem Fräsende abgewandte Flanke von der Konusmantelfläche der Druckschraube beaufschlagt ist. Die Herstellung einer ~solchen Ringnut erfordert erhebliche Zerspanungsarbeiten und führt zu einer beachtlichen Querschnittsschwächung des Fräserdorns. Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, bei einer Fräsmaschinenspindel der eingangs genannten Art die Fixierung des Fräserdorns in Spindelachsrichtung mit einf-acheren und sichereren Mitteln zu ermöglichen. Diese Aufgabe wird durch das Kennzeichnungsmerkmal des Anspruches 1 #gelöst.In one of DE-OS 23 28 176 known milling machine spindle of the initially The type mentioned is the recess attached to the casing of the milling cutter arbor as coaxial formed extending to the spindle axis annular groove, the milling end facing away Flank is acted upon by the conical surface of the pressure screw. The production Such an annular groove requires considerable machining work and leads to a considerable cross-sectional weakening of the milling cutter arbor. The invention is opposed to this the underlying task of a milling machine spindle of the type mentioned at the beginning the fixing of the milling arbor in the direction of the spindle axis with simpler and safer ones To enable funds. This task is made possible by the characterizing feature of the claim 1 # solved.

Eine Bohrung ist die am einfachsten und billigsten durchzuführende Art eines Zerspanungsvorganges. Das radiale Einbringen der Bohrung in den Mantel des Fräserdorns bereitet keinerlei Schwierigkeiten. Darüberhinaus beaufschlagt die Druckschraube mit ihrer Kegelmantelfläche den Bohrungsmantel. Dadurch liegt der konvexe Kegelmantel nach Art einer Pfannenlagerung an der konkav gewölbten Bohrungswand an. Wenn die Krümmungen von Kegelmantel und Bohrungswand angenähert gleich sind, so kann jedenfalls in gewissen Kontaktbereichen über eine linienförmige Anlage hinaus noch eine flächige Anlage vorliegen, wodurch die spezifische Flächenpressung in den Anlagebereichen reduziert wäre. Wenn es im Kennzeichen des Anspruches 1 heißt, daß die Bohrungsachse im wesentlichen radial zur Fräserdornachse verlaufen soll, so ist doch die exakte Radialstellung der Bohrungsachse fertigungstechnisch am einfachsten herstellbar. Drilling is the easiest and cheapest way to do it Type of machining process. The radial drilling of the hole in the jacket of the milling arbor presents no difficulties. In addition, the Pressure screw with its conical surface the bore surface. This is how the Convex conical surface in the manner of a socket bearing on the concave wall of the bore at. If the curvatures of the surface of the cone and the wall of the bore are approximately the same, at least in certain contact areas, a linear system can be used there is still a two-dimensional system, whereby the specific surface pressure in the investment areas would be reduced. If it says in the characterizing part of claim 1, that the bore axis should run essentially radially to the cutter arbor axis, the exact radial position of the bore axis is the simplest in terms of production technology manufacturable.

Um hinsichtlich der Achslage der Aufnahmebohrung für die. Druckschraube in der Spindel weitgehend ungebunden zu sein, ohne die grundsätzlich beabsichtigte Wirkung der Druckschraube zu beeinträchtigen, ist das Merkmal des Anspruches 2 von Vorteil. Die Größe des Kegelwinkels der A.nsenkung kann weitgehend beliebig nach den gewünschten Erfordernissen und nach dem vorgesehenen Übertragurlgsverhältnis zwischen Druckschraube und Fräserdorn gewählt werden. Bei Anwendung einer geradzahligen Mehrzahl von Druckschrauben lassen sich die beiden diametral einander gegenüberliegenden Druckschrauben zugeordneten Bohrungen bzw. deren Ansenkungen am einfachsten dadurch herstellen, daß eine Durchgangsbohrung gewählt wird, deren beide Enden gegebenenfalls angesenkt werden können. In order to determine the axial position of the mounting hole for the. Pressure screw to be largely unbound in the spindle, without the fundamentally intended To affect the effect of the pressure screw is the feature of claim 2 of Advantage. The size of the cone angle of the countersink can largely be as desired the desired requirements and according to the intended Transfer ratio choose between pressure screw and milling cutter arbor. When using an even number A plurality of pressure screws can be the two diametrically opposite one another The easiest way to do this is to use bores associated with pressure screws or their countersinks produce that a through hole is selected, both ends of which, if necessary can be lowered.

Das Kennzeichen des Anspruches 4 ermöglicht es, mit maximal knapp einer 180 0.-Drehung der Druckschraube den Fräserdorn wahlweise zu spannen oder aus seiner Spannstellung zu lösen derart, daß er von Hand aus der Aufnahmebohrung in der Fräsmaschinenspindel herausgenommen werden kann. Anspruch 5 kennzeichnet hierbei eine alternative Ausführungsform der- Freifläche.The characteristic of claim 4 makes it possible with a maximum of barely a 180 ° turn of the pressure screw to either tension the milling cutter arbor or to be released from its clamping position in such a way that it manually out of the mounting hole can be removed in the milling machine spindle. Claim 5 characterizes here an alternative embodiment of the open space.

Durch das Kennzeichen des Anspruches 6 ist die Gewindesteigung vergrößerbar, was vor allen Dingen eine sichere Spannung bei Ausbildung der Druckschraube nach Anspruch 5 oder 6 begünstigt.Due to the characteristic of claim 6, the thread pitch can be increased, which above all a secure tension in the formation of the pressure screw after Claim 5 or 6 favors.

Der Gegenstand der Erfindung wird anhand eines in den Figuren dargestellten A-usführungsbeispieles näher erläutert. Es zei#gen: Fig. 1 die Seitenansicht - teilweise im Schnitt -einer Fräsmaschinenspindel nach der Erfindung.The subject matter of the invention is illustrated by means of one in the figures Embodiment explained in more detail. Show it: Fig. 1 is the side view - Partly in section - a milling machine spindle according to the invention.

Fig. 2 eine Teilansicht einer modifizierten Ausführungsform analog Fig. 1.Fig. 2 is a partial view of a modified embodiment analog Fig. 1.

Fig. 3 eine Darstellung analog Fig. 1 und 2 einer weiterhin modifizierten Ausführungsform.3 shows an illustration analogous to FIGS. 1 and 2 of a further modified one Embodiment.

Fig. 4 einen Schnitt entsprechend der Linie IV-IV in Fig. 3.FIG. 4 shows a section along line IV-IV in FIG. 3.

Fig. 5 eine -vergrößerte Darstellung des Druckendes der bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 und 4 verwendeten Druckschraube.Fig. 5 is an enlarged view of the end of printing in the embodiment 3 and 4 pressure screw used.

Die Fräsmaschinenspindel 1 ist mit einer zur Spindelachse 2 koaxialen, vom freien Spindelende 3 her eingebrachten Aufnahmebohrung 4 für einen zylindrischen, mit dem Fräser 5 dreh- und zugfest verbindbaren Fräserdorn 6 versehen. Die Drehfestigkeit dieser Verbindung ist durch mindestens einen zwischen dem Fräser 5 und der Frässpindel 1 jeweils formschlüssig wirksamen Keil 7 gewährleistet, dessen Ausbildung und Wirkungsweise im einzelnen aus der in der Beschreibungseinleitung zum Stand der Technik genannten Druckschrift ersichtlich sind. Der Fräserdorn 6 ist mit einer radial zur Spindel- und Dornachse 2 verlaufenden Bohrung 8 versehen, deren Achse mit 9 bezeichnet ist. Die Bohrung 8 kann auch eine Durchgangsbohrung sein. Ihre Mündung bzw. Mündungen können mindestens einseitig mit einer Ansenkung 10 versehen sein.The milling machine spindle 1 is coaxial with the spindle axis 2, from the free spindle end 3 made mounting hole 4 for a cylindrical, provided with the milling cutter 5 rotatably and tensile-proof connectable milling arbor 6. The torsional strength this connection is through at least one between the milling cutter 5 and the milling spindle 1 each positively effective wedge 7 ensures its formation and mode of operation in detail from that mentioned in the introduction to the description of the prior art Printed. The milling cutter 6 is provided with a radial to the spindle and the mandrel axis 2 is provided with a bore 8, the axis of which is denoted by 9. The hole 8 can also be a through hole. Your mouth or mouths can be provided with a countersink 10 at least on one side.

In die Bohrung 8 ragt das Wirkende der Druckschraube 11 hinein. Diese durchsetzt die die Aufnahmebohrung 4 umgebende Hüllwandung 12 der Spindel 1. Die Druckschraube 11 ist als Madenschraube ausgebildet. Das Wirkende 13 der Druckschraube 11 ist kegelstumpfförmig ausgebildet. Es beaufschlagt die dem Fräser- 5 abgewandte Seite 14 der Wandung der Bohrung 8 mit seiner kegelförmigen Mantelfläche derart, daß der Fräser 5 in Axialanlage fest gegen das Spindelende 15 gehalten ist.The working end of the pressure screw 11 protrudes into the bore 8. These penetrates the casing wall 12 of the spindle 1 surrounding the receiving bore 4 Pressure screw 11 is designed as a grub screw. The working end 13 of the pressure screw 11 is frustoconical. It acts on the 5 facing away from the milling cutter Page 14 of the wall of the bore 8 with its conical surface in such a way that that the milling cutter 5 is held firmly against the spindle end 15 in axial contact.

Die Druckschraubenachse 16 bildet mit d-er Fräserdorn-bzw. Spindelachse 2 einen sich im wesentlichen in Radialrichtung 18 öffnenden, spitzen Winkel. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3-5 ist die Stirnfläche 19 des kegeistumpfförmigen Wirkendes 13 der Druckschraube 11 durch eine Freifläche gebildet, die mit -der Druckschraubenachse 16 einen spitzen, sich zum Schraubbetätigungsende 20 der Druckschraube 11 hin öffnenden, spitzen Winkel 21 bildet, der maximal so groß ist wie der entsprechende spitze Winkel zwischen Druckschraubenachse 16 und Fräserdorn- bzw. Spindelachse 2. Eine Parallele zur Fräserdorn- bzw. Spindelachse 2 ist in Fig. 5 mit 22 gek-ennzeichnet. Die Stirnfläche 19 kann auch durch eine etwa zylindermantelfö-rm-ige Ausmuldung mit mindestens dem halben Durchmesser des Fräserdorns 6 entsprechendem Krümmungsradius sein, deren Mantel parallel zur Fräserdorn- bzw. Spindelachse 2 verläuft.The pressure screw axis 16 forms with the milling arbor or. Spindle axis 2 an acute angle opening essentially in the radial direction 18. at 3-5, the end face 19 of the frustoconical Acting 13 of the pressure screw 11 is formed by an open area that coincides with the pressure screw axis 16 a pointed, opening towards the screw actuating end 20 of the pressure screw 11, forms acute angle 21, which is at most as large as the corresponding acute angle between pressure screw axis 16 and milling cutter arbor or spindle axis 2. One parallel the milling arbor or spindle axis 2 is marked with 22 in FIG. 5. The frontal area 19 can also be formed by an approximately cylindrical shell-shaped depression with at least the half the diameter of the milling arbor 6 corresponding radius of curvature, whose The jacket runs parallel to the milling cutter arbor or spindle axis 2.

D-er Fräserdorn 6 ist mit seinem fräserseitigen Ende 23 in eine Ausnehmung des Fräsers 5 fest eingeschraubt, so daß der von der Druckschraube 11 in Richtung 24 auf das Einspannende der Fräserspindel 1 auf den Fräserdorn 6 ausgeübte Druck voll auf den Fräser 5 übertragen wird.The cutter arbor 6 is with its cutter-side end 23 in a recess of the milling cutter 5 firmly screwed in, so that the pressure screw 11 in the direction 24 on the clamping end of the milling spindle 1 on the milling arbor 6 pressure is fully transferred to the milling cutter 5.

Aus den Darstellungen in Fig. 1 und 2 ist deutlich erkennbar, daß durch ein Einschrauben der Druckschrauben 11 der Fräsdorn 6 stetig in vom Fräser 5 weggewandter Richtung 24 in die Aufnahmebohrung 4 der Fräsmaschin#enspindel 1 hineingezogen wird, wobei die Kegelfläche des Wirkendes 13 der Druckschraube 11 die dem Fräser 5 abgewandte Seite 14 des Mantels der Bohrung 8 bzw. den auf derselben Seite liegenden Mantelteil der Ansenkung 10 beaufschlagt.From the illustrations in FIGS. 1 and 2 it can be clearly seen that by screwing in the pressure screws 11 of the milling arbor 6 steadily in from the milling cutter 5 facing away direction 24 into the mounting hole 4 of the milling machine spindle 1 is drawn in, the conical surface of the active end 13 of the pressure screw 11 the side 14 of the casing of the bore 8 facing away from the milling cutter 5 or that on the same Side lying shell part of the countersink 10 is applied.

Die Funktionsweise der modifizierten Form der Druckschraube 11 gemäß Fig. 3-5 sei schematisch anhand von insbesondere Fig. 5 erläutert. Die Parallele 22 kennnzeichnet dort die Lage des Umfangsmantels 25 des Fräserdorns 6 in gelöster Stellung des Fräsdorns 6, in der dieser von dem Wirkende 13 der Druckschraube 11 unbehindert entgegen der Pfeilrichtung 24 aus der Fräsmaschinenspindel 1 herausgenommen werden kann. Mit 26 ist das Maß der Gewindesteigung der Druckschraube 11 quantitativ in Relation zu dem in Fig. 5 gewählten Zeichnungsmaßstab angegeben. In dieser Losestellung steht der Bereich 27 minimalster Mantellänge des Wirkendes 13 auf der dem Fräser 5 abgewandten Seite.The functioning of the modified form of the pressure screw 11 according to Fig. 3-5 is schematically based on in particular Fig. 5 explains. The parallel 22 there identifies the position of the circumferential jacket 25 of the milling cutter arbor 6 in the released position of the milling arbor 6, in which this from the active end 13 of the pressure screw 11 taken unhindered against the direction of arrow 24 from the milling machine spindle 1 can be. At 26, the degree of the thread pitch of the pressure screw 11 is quantitative indicated in relation to the drawing scale selected in FIG. In this loose position the area 27 of the minimum jacket length of the working end 13 is on the milling cutter 5 facing away.

Zur Spannung des Fräserdorns 6 wird dieser bis zum Anschlag des Fräsers 5 am Spindelende 15 in die Aufnahmebohrung 4 hineingeschoben. In dieser Anschlagstellung steht das Wirkende 13 der Mündung bzw. der Ansenkung 10 der Bohrung 8 des Fräserdorns 6 bzw. der Ansenkung 10 gegenüber.- Wird nun die Druckschraube 11 gemäß Fig. 3-5 um etwa 180° gedreht, so wandert sie um das halbe Maß 26 der Gewindesteigung in Schraubrichtung 28 vor und in die- Bohrung 8 hinein. Gleichzeitig legt sich mit zunehmender Schraubendrehung der Bereich 29 maximaler Mantellänge des konischen Wirkendes 13 der Druckschraube 11 an die Druckseite der Bohrung 8 bzw. an die Ansenkung 10 in Dru#ckstellung an. Dabei liegt der Bereich 29 maximaler Mantellänge mindestens nahezu über seine gesamte Länge in Druckbeaufschlagung.In order to tension the milling arbor 6, it is up to the stop of the milling cutter 5 is pushed into the receiving bore 4 at the spindle end 15. In this stop position is the working end 13 of the mouth or the countersink 10 of the bore 8 of the milling cutter 6 or the countersink 10 opposite. - If the pressure screw 11 according to Fig. 3-5 rotated by about 180 °, it migrates by half the dimension 26 of the thread pitch in Screwing direction 28 in front of and into the bore 8. At the same time it lays down with increasing screw rotation of the area 29 of the maximum surface length of the conical Acting 13 of the pressure screw 11 on the pressure side of the bore 8 or on the countersink 10 in pressure position. In this case, the area 29 of maximum jacket length is at least nearly pressurized along its entire length.

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Claims (6)

Ansprüche Fräsmaschinenspindel mit einer zur Spindelachse koaxial vom freien Spindelende her eingebrachten Aufnahmebohrung für einen zylindrischen, mit dem Fräser dreh- und zugfest verbindbaren Fräserdorn und mit folgenden Merkmalen: 1. Der Mantel des Fräserdorns ist mit einer Ausnehmung versehen. Milling machine spindle with one coaxial to the spindle axis from the free end of the spindle for a mounting hole for a cylindrical, Milling arbor that can be connected to the milling cutter in a torsion-proof and tensile manner and has the following features: 1. The jacket of the milling cutter arbor is provided with a recess. 2. In die Ausnehmung ragt das Wirkende mindestens einer die die Aufnahmebohrung umgebende Hüllwandung der Spindel etwa in Radialrichtung durchsetzenden Druckschraube, insbesondere Madenschraube, hinein. 2. The active end of at least one of the receiving bore protrudes into the recess surrounding envelope wall of the spindle approximately in the radial direction penetrating pressure screw, especially grub screw, into it. 2.1 Das Wirkende ist kegel- bzw. kegelstumpfförmig ausgebildet und beaufschlagt die dem Fräsende abgewandte Seite der Ausnehmungswandung mit seiner Mantelfläche derart, daß der Fräser in Axialanlage fest gegen das Spindelende gehalten ist. 2.1 The active end is conical or frustoconical and acts on the side of the recess wall facing away from the milling end with its Outer surface in such a way that the milling cutter is held firmly against the spindle end in axial contact is. Kennzeichen: 3. Die Ausnehmung ist eine Bohrung (8) mit im wesentlichen radial zur Fräserdorn- bzw. Spindelachse (2) verlaufender Achse (9).Characteristics: 3. The recess is a bore (8) with essentially Axis (9) running radially to the milling cutter arbor or spindle axis (2). 2.) Fräsmaschinenspindel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (8) angesenkt und die Mantelfläche der Ansenkung (10) von der Druckschraube (11) beaufschlag ist.2.) Milling machine spindle according to claim 1, characterized in that that the bore (8) countersunk and the surface of the countersink (10) from the pressure screw (11) is applied. 3.) Fräsmaschinenspindel nach Anspruch 1 oder 2 mit einer geradzahligen Mehrzahl von Druckschrauben und folgendem Kennzeichen: 1. Jeweils zwei Druckschrauben (11) liegen einander diametral gegenüber.3.) Milling machine spindle according to claim 1 or 2 with an even number Multiple pressure screws and the following identification: 1. Two pressure screws each (11) are diametrically opposed to each other. 2. Die Druckschrauben (11) beaufschlagen jeweils das Ende einer Durchgangsbohrung (8). 2. The pressure screws (11) each act on the end of a through hole (8th). 4.) Fräsmaschinenspindel nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: 1. Die Druckschraubenachse (io) bildet mit der Fräserdorn- bzw. Spindelachse (2) einen spitzen, sich im wesentlichen in Radialrichtung (18) öffnenden Winkel.4.) Milling machine spindle according to one or more of the preceding Claims, characterized by the following features: 1. The pressure screw axis (io) forms with the milling arbor or spindle axis (2) a pointed, essentially opening in the radial direction (18) Angle. 2. Die Stirnfläche <19) des kegelstumpfförmigen Wirkendes (13) der Druckschraube (ii) ist gebildet durch oder enthält eine Freifläche, die mit der Druckschraubenachse e einen spitzen, sich zum Schraubbetätigungende (20) hin öffnenden spitzen Winkel (17) bildet, 2.1 der maximal so groß ist wie der spitze Winkel (21) zwischen Druckschraubenachse (16) und Fräserdornachse (2). 2. The face <19) of the frustoconical end (13) the pressure screw (ii) is formed by or contains a free surface that is with the pressure screw axis e a pointed, towards the screw actuating end (20) opening acute angle (17) forms 2.1 which is at most as large as the acute Angle (21) between pressure screw axis (16) and cutter arbor axis (2). 5.) Fräsmaschinenspindel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Freifläche eine etwa zylindermantelförmige Ausmuldung mit mindestens dem halben Durchmesser des Fräserdorns (6) entsprechendem Krümmungsradius ist.5.) Milling machine spindle according to claim 4, characterized in that that the open area has an approximately cylindrical shell-shaped trough with at least the half the diameter of the milling cutter arbor (6) is the corresponding radius of curvature. 6.) Fräsmaschinenspindel nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckschraubengewinde mehrgängig, jedoch selbsthemmend ist.6.) Milling machine spindle according to one or more of the preceding Claims, characterized in that the pressure screw thread is multiple, however is self-locking.
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