DD147874A1

DD147874A1 - Kraftmessdorn zur bestimmung der spannkraft von werkzeugspanneinrichtungen

Info

Publication number: DD147874A1
Application number: DD21773679A
Authority: DD
Inventors: Edwin Nordmann; Bernhard Drassdo
Original assignee: Edwin Nordmann; Bernhard Drassdo
Priority date: 1979-12-17
Filing date: 1979-12-17
Publication date: 1981-04-22

Abstract

Der Kraftmeszdorn dient zur Bestimmung der Spannkraft von Werkzeugspannungen unter den Bedingungen, die bei der Spannung eines Bearbeitungswerkzeuges in der Werkzeugmaschinenspindel bestehen. Der Kraftmeszdorn ist von seiner Aufnahme her wie ein Werkzeug gestaltet und gestattet zusaetzlich eine Kraftmessung, indem unter Ausnutzung der elastischen Dehneigenschaften von Stahl, die bei Krafteinwirkungen zu Laengenaenderungen fuehren, diese mittels mechanischer oder mechanisch elektronischer Meszmittel erfaszt sind. In einem Werkzeugkegel ist ein Grundkoerper mit einem Befestigungsflansch, einem Spannknauf und dazwischen mit einem Dehnmeszabschnitt angeordnet, der sich bei Krafteinwirkung proportional der Spannkraft dehnt. Dieser Dehnmeszabschnitt ist rohrfoermig oder rechteckig ausgebildet, und entweder in einer konzentrischen Bohrung eine Meszstange gefuehrt oder Dehnmeszstreifen auf dem Dehnmeszabschnitt angeordnet sind, die die Dehnung auf mechanische oder mechanisch elektronische Meszgeraete uebertragen. Vorteilhafterweise sind der Spannknauf und der Werkzeugkegel austauschbar, so dasz der Kraftmeszdorn fuer unterschiedliche Werkzeugaufnahmen und Werkzeugspannungen einsetzbar ist. Die Erfindung ist einsetzbar, so fuer die Werkzeugspannung bestimmte Kraefte einzuhalten sind.

Description

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Titel der Erfindung

Kraftmeßdorn zur Bestimmung der Spannkraft von Werkzeugspanneinrichtungen.

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung ist überall dort einsetzbar, wo für die Werkzeugspannung bestimmte Kräfte eingehalten v/erden müssen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

In den DD-PS 4-1 860 bzw. 10? 34-1 sind Lösungen offenbart, bei denen mit mechanischen Mitteln die Dehnung der Seile oder Stäbe mittels Meßuhr und Maßstab festgestellt und in Zugkraft umgesetzt wird. Weiterhin ist in der Zeitschrift »Werkstatt und Betrieb" (8/79) auch die Erfassung der Grenzbelastung und damit die Belastbarkeit von Spannzangen behandelt. Dabei wird festgestellt, daß bei Versuchen zur Spannkraftbestimmung unter Verwendung eines mit Kraftmeßelementen betriebenen Meßdornes es nur möglich war, die Spannkraftverteilung entland einer Mantellinie der Berührungsfläche zwischen Spannzange und Meßdorf zu erfassen.

Die Erfassung der sogenannten Grenzbelastung bei Bohrern wurde dabei nur durch das sogenannte Durchrutschen des Bohrers in der Spannzange angezeigt.

Ziel der Erfindung

Die Erfindung dient dem Ziel, einen Kraftmoßdorn zur Bestimmung der Spannkraft von Werkzeugspanneinrichtungen einzusetzen, der mit möglichst wenig, fertigungstechnisch einfachen Bauteilen auskommt, und außerdem die Bedingungen berücksichtigt, die bei der Spannung eines Bearbeitungswerkzeuges in der Werkzeugmaschinenspindel bestehen.

Wesen der Erfindung .

Die in der Charakteristik der bekannten technischen Lösungen beschriebenen Mängel, bezogen auf die vorliegende Erfindung, lassen sich auf folgende Ursachen zurückführen.

Es ist damit nicht möglich, in Werkzeugmaschinen eine einfache Bestimmung der Spannkraft zu erreichen, da das die eingesetzten Mittel nicht gestatten.

Um das zu beseitigen, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Kraftmeßdorn zur Bestimmung der Spannkraft von Werkzeugspanneinrichtungen unter Verwendung von Feinzeigern und Meßstangen zu schaffen, der von seiner Aufnahme her wie ein Werkzeug gestaltet ist und zusätzlich eine Kraftmessung gestattet, in dem unter Ausnutzung der elastischen Dehneigenschaften von Stahl, die bei Kräfteinwirkung zu Längenänderungen führen, diese mittels mechanischer, mechanisch elektrischer oder mechanisch elektronischer Meßmittel erfaßt sind.

Erfindungsgeraäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß in einem Werkzeugkegel ein Grundkörper mit einem Befestigungsflansch, einem Spannknauf und mit einem Dehnmeßabschnitt angeordnet ist, der sich bei Krafteinwirkung proportional der Spannkraft dehnt.

Dieser Dehnmeßabschnitt ist vorzugsweise rohrförmig oder rechteckig ausgebildet, wobei entweder in einer konzentrischen Bohrung eine Meßstange geführt oder Dehnmeßstreifen auf dem Dehnmeßabschnitt angeordnet sind, die die Dehnung auf einen mechanischen oder elektronischen Feinzeiger übertragen, wobei bei letzteren, bzw. die durch die Dehnmeßstreifen erfaßten Signale an sich bekannten analogen bzw. digitalen Registriergeräten zuführbar sind.

Um eine Aussage über das Verhältnis -Spannkraft zu Dehnung- zu erhalten, ist der Kraftmeßdorn zu kalibrieren.

Vorteilhafterweise ist am Kraftmeßdorn das untere Ende des Grundkörpers als Griff gestaltet, der von einer aus die Wärme isolierendem Stoff, wie Kunststoff oder ähnliches, bestehenden Hülse umgeben ist, wodurch exakte Meßergebnisse möglich sind.

Weiterhin ist der Kraftmeßdorn so gestaltet, daß sowohl der Werkzeugkegel als auch der Spannknauf austauschbar sind, wodurch der Kraftmeßdorn an unterschiedliche Werkzeugaufnahmen und/oder Werkzeugspanneinrichtungen anpaßbar ist.

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Ausführungsbeispiel

Die erfindungsgemäße Lösung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die Zeichnung zeigt eine Prinzipskizze der Lösung.

Am Grundkörper 1 ist mittels Schrauben 3 ein Werkzeugkegel 2 angeschraubt« Die beiderseits eines Dehnmeßabschnittes 5 angeordneten zylindrischen Lagerungen zwischen dem Grundkörper 1 und dem Werkzeugkegel 2 sind als Spielpassung ausgeführt. Am oberen Ende des Grundkörpers 1 ist ein Spannknauf 4· lösbar angeordnet. In einer konzentrischen Bohrung 8 des Grundkörpers 1 ist eine Meßstange 6 in einer Passung 7 der Bohrung 8 fest gelagert. Das untere Ende der Bohrung ist zu einer Aufnahme 9 für einen Feinzeiger 12 erweitert, der mittels einer Schraube 10 klemmbar ist. Das untere Ende des Grundkörpers 1 ist als Griff 11 gestaltet und mit einer Hülse 13 umgeben.

Die Wirkung der Einrichtung ist:

Soll die Spannkraft der Werkzeugspannung geprüft werden, wird, falls erforderlich, der Feinzeiger 12 bzv/. das entsprechende Registriergerät genullt. Anschließend wird der Kraftmeßdorn in den Kegel der Werkzeugspindel eingesetzt und die Werkzeugspannung ausgelöst. Durch die Krafteinwirkung der Werkzeugspannung dehnt sich der Dehnmeßabschnitt 5 des Grundkörpers 1. Diese Dehnung wird über die Heßstange 6 auf den Feinzeiger 12 übertragen.

Entsprechend des Kalibrierverhältnisses läßt sich aus der Dehnung die Zugkraft ermitteln, wobei vorteilhafterweise die Dimensionierung des Dehnmeßabschnittes 5 von vornherein so gewählt wird, daß ein gutes Umrechnungsverhältnis vorhanden ist.

Claims

Erfindungsanspruch

1. Kraftmeßdorn zur Bestimmung der Spannkraft von Werkzeugspanneinrichtungen unter Verwendung von Feinzeigern in Verbindung mit einer Meßstange, gekennzeichnet dadurch, daß in einem Werkzeugkegel (2) ein Grundkörper (1) mit. einem Befestigungsflansch, einem Spannknauf (A-) und dazwischen einem Dehnmeßabschnitt (5) angeordnet ist, wobei die unter Krafteinwirkung zwischen dem Befestigungsflansch und dem axial verschiebbaren Spannknauf (4) auftretenden kraftproportionalen Dehnungen über eine Meßstange (6) auf einen mechanischen oder elektronischen Feinzeiger (12) übertragbar sind.
2. Kraftmeßdorn nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Dehnung auch mittels Dehnmeßstreifen oder anderer, an sich bekannter, wegmessender Mittel feststellbar ist.
3. Kraftmeßdorn nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß der Dehnmeßabschnitt (5) vorzugsweise rohrförmig bzw. rechteckig ausgebildet ist und in einer Bohrung desselben die Meßstange (6) zur Übertragung der Verschiebung des Spannknauf es (4·) auf den Feinzeiger (12), bzw. auf dem rechteckigen Dehnungsmeßabschnitt (5) die Dehnungsmeßmittel angeordnet sind.
4. Kraftmeßdorn nach Punkt 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß ein am unteren Ende des Grundkörpers (1) angeordneter Griff (11) mittels einer aus die. Wärme isolierendem Stoff, wie Kunststoff oder ähnliches bestehenden Hülse (13) umgeben ist.
5. Kraftmeßdorn nach Punkt 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß sowohl der Werkzeugkegel (2) als auch der Spannknauf· (4-) austauschbar sind, wodurch der Kraftmeßdorn an unterschiedliche Werkzeugaufnahmen und/ oder Werkzeugspanneinrichtungen anpaßbar ist.

i /I SJttitc Zeichnung