CH663739A5

CH663739A5 - Vorrichtung an einem durchmesserverstellbaren ausdrehwerkzeug mit schneidplattenhalter.

Info

Publication number: CH663739A5
Application number: CH1434/84A
Authority: CH
Inventors: Willy Berner
Original assignee: Urma Werkzeug Maschf
Priority date: 1984-03-21
Filing date: 1984-03-21
Publication date: 1988-01-15
Also published as: FR2561555B1; DE3510259C2; DE3510259A1; US4626144A; AT392229B; ATA66285A; FR2561555A1

Description

BESCHREIBUNG Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung an einem Ausdrehwerkzeug mit auswechselbaren Schneidplattenhaltern.

Zum Fein- und Feinstbearbeiten von Bohrungen mit drehenden Werkzeugen sind Feinbohrköpfe bekannt, die universell für die Bearbeitung von verschiedenen Bohrungsdurchmessern eingestellt werden können. Dabei ist zwangsläufig, dass Masse exzentrisch verschoben wird. Dadurch entsteht eine Unwucht am Feinbohrkopf die Vibrationen erzeugt, was verhindert, dass präzise Bohrungen mit hoher Oberflächengüte erreicht werden können. Moderne Schneidstoffe erlauben eine grosse Schnittgeschwindigkeit, sodass drehende Ausdrehwerkzeuge mit entsprechend hohen Drehzahlen eingesetzt werden. Je höher die Drehzahlen sind,

umso negativer wirken sich Unwucht und damit Vibrationen auf die Bohrungsqualität aus.

Die Erfindung bezweckt, dass durch Anbringen eines Mechanismus am Feinbohrkopf, die beim Einstellen des Durchmessers der zu bearbeitenden Bohrung, am Feinbohrkopf entstandene Unwucht ausgeglichen werden kann.

Dies wird erreicht, durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 definierten Erfindung.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Figuren erläutert.

Fig. 1 Ansicht des Feinbohrkopfes zum Anschluss an eine Maschinenspindel oder an einen Adapter.

Fig. 2 Schnitt A—A von Fig. 1 Fig. 3 Teilschnitt aus Richtung A Fig. 4 Schnitt B — B mit übereinander liegenden Kreissegmenten

Fig. 5 Schnitt B — B mit sich diametral gegenüberliegenden Kreissegmenten.

Figur 1 zeigt in der Ansicht ein Ausdrehwerkzeug, bestehend aus einem Feinbohrkopf 1, an dessen einem Ende ein Zapfen 2 angebracht ist, der zur Aufnahme des Werkzeuges in der Maschinenspindel oder in einem Adapter dient. Auf der andern Seite des Feinbohrkopfes, ist ein auswechselbarer Schneidplattenhalter 3 in die Bohrung 4 eines Verstellelementes 5 eingesetzt und mit einer Schraube 6 festgeklemmt. Das Verstellelement 5 liegt gleitend in einer Querbohrung 7 des Feinbohrkopfes 1. Eine Skalenschraube 8 mit einem Gewindezapfen 9, der in ein im Verstellelement 5 angeordnetes Innengewinde passt, erlaubt das Einstellen des gewünschten Bohrungsdurchmessers: nämlich durch die radiale Verschiebung des Schneidplattenhalters 3, dessen Massenpunkt damit auch von der Drehachse weg- bzw. auf sie zubewegt wird. Die Drehbewegung erfolgt also bei «verstelltem» Schneidplattenhalter nicht mehr um den Schwerpunkt des Massensystems, sodass es zu Vibrationen kommen kann.

Der Feinbohrkopf 1 gemäss Figur 1 zeigt über der Skalenschraube 8 eine mit V bezeichnete Versteilvorrichtung für den Massenausgleich im Massensystem des Ausdrehwerkzeugs. Diese Verstellvorrichtung V ist in Figur 2 mehr im Detail dargestellt.

In einem Nuteneinstich 10 des Feinbohrkopfs 1 sind zwei kreisscheibensegmentförmige Gewichtsausgleichkörper 11 und 12, in der Folge nur noch Kreissegmente genannt, verstellbar gleitend angeordnet. An den Stirnseiten 1 la, 1 lb, 12a, 12b dieser beiden Kreissegmente (Fig. 3) ist je eine Bohrung zur Aufnahme der Hülsen 13,14,15,16 eingebracht; in diese Hülsen sind, wie bei Schnürsenkeln, die Enden von zwei gleich langen Zugschnüren, Zugseilen oder Zugsaiten 17 und 18, die bspw. aus Kunstfasermaterial oder Metall bestehen können, eingezogen. Klemmschrauben 19,20,21,22 fixieren die an ihren Enden mit Hülsen versehenen Zugschnüre bzw. -saiten 17 und 18 an den Kreissegmenten 11 und 12 und zwar so, dass jede Zugschnur, im dargestellten Beispiel sind es solche, an beiden Segmenten angreift. Das heisst: die Zugschnur 17 ist an den Kreissegmenten 11 und 12 an deren einen Stirnseiten 1 lb, 12b befestigt, die Zugschnur 18 ist an den kreissegmenten 11 und 12 an deren anderen Stirnseiten 1 la, 12a befestigt. Durch diese Anordnung lassen sich die Kreissegmente gegensinnig zueinander gleitend um einen gemeinsamen Drehpunkt M verschwenken. Und dazu sind die Umlenkbolzen 23 und 24 vorgesehen (Fig. 3 und 4); die eine Zugschnur 17 ist um den Umlenkbolzen 23, die andere Zugschnur 18 um den Umlenkbolzen 24 geführt. Schliesslich ist eines der beiden Kreissegmente, in dieser Ausführungsform das Kreissegment 12 durch einen Verbindungsstift 26 mit einem Einstellring 25 verbunden.

Beim Drehen des Einstellringes 25 wird das Kreissegment 12 in dieselbe Drehrichtung gedreht, das Kreissegment 11 jedoch um den gleichen Weg in entgegengesetzter Drehrichtung. Die Figuren 4 und 5 zeigen die Kreissegment-Verstellmöglichkeit in den zwei Extremlagen: in Figur 4 liegen die beiden Segmente 11 und 12 im wesentlichen übereinander, d.h. der Massenpunkt ist aus dem Rotationszentrum maximal verschoben und ergibt so die von den Einstellmöglichkeiten her gesehen grösste Auswuchtmasse zum Ausgleich des radial verstellten Schneidplattenhalters; in Figur 5 liegen sich die beiden Segmente 11 und 12 im wesentlichen (massenpunktmässig betrachtet) gegenüber, d.h. sie «neutralisieren» sich gegenseitig und sind so in einer unwuchtneutralen Stellung.

Um auf dem Einstellring 25 die für die jeweilige Einstellung relevanten Einstellmarken anzuordnen wird entweder rechnerisch oder empirisch vorgegangen. Bestens bewährt sich das empirische Vorgehen, in dem bei eingespanntem

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Schneidplattenhalter für verschiedene Ausdrehdurchmesser die optimale Lage der verstellbaren Massen, also der Kreissegmente 11 und 12 bspw. auf einem Auswuchtgerät festgestellt wird. Die entsprechende Stellung des Einstellrings 25 zu einer Referenzmarke auf einem Haltering 28 wird markiert. So wird ein Ausdrehdurchmesser nach dem anderen gefahren um schliesslich eine fertige Skalierung 30 auf dem Einstellring zu erhalten. Die Skalierungsmarken können als feste Einstellwerte betrachtet werden, sind sie nicht zu weit voneinander beabstandet, so kann gegebenenfalls interpolierend ein Ausdrehdurchmesser zwischen den Skalierungsmarken eingestellt werden.

Der Haltering 28 ist in diesem Ausführungsbeispiel mit Befestigungsschrauben 31 am Umfang des Feinbohrkopfes 1 festgeschraubt (Fig. 2). Eine spitze Stiftschraube 32 im Fein-bohrkopf 1 liegt an einer Wandung der lageversetzten An-senkung 33 des in der Bohrung beweglich angeordneten Klemmbolzens 34. Zur Fixierung der eingestellten Massenlage kann durch eine Bohrung 35 im Haltering 28 ein Stiftschlüssel auf die Stiftschraube 32 gesetzt werden. Durch Anziehen dieser Stiftschraube bewegt sich der Klemmbolzen 34 in Richtung C (Fig. 1) und klemmt die Kreissegmente 11 und 12 in der jeweils eingestellten Arbeits-Position fest.

Der dynamische Masseausgleich wird in der gezeigten Ausführungsform durch Lage und Gewicht der Kreissege-mente 11 und 12 bewirkt. Dabei spielt die Form der Gewichte eher eine untergeordnete Rolle. Die Kreissegmentform wurde aus konstruktiven Gründen gewählt, um, nebst den konstruktiven Vorteilen auch genügend Ausgleichsmasse im Feinbohrkopf 1 unterzubringen. Prinzipiell sind also auch andere Formen denkbar. Stahl als Massematerial hat sich bezüglich seines spezifischen Gewichts als ausreichend erwie-

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sen; bei Bedarf können aber andere Materialien mit höherem spezifischen Gewicht ausgewählt werden, aus welchen die Ausgleichskörper hergestellt werden oder welches Material in Bohrungen im Ausgleichskörper eingefüllt wird. Da bei gleicher gegenläufiger Verschiebung der kreissegmentförmi-gen Ausgleichskörper der Ausführungsform gemäss Erfindung, diese gleich schwer sein müssen, wird empfohlen, nach bekannter Art durch Wegbohren von Übergewicht, die beiden Körper einander gewichtsmässig anzugleichen.

In einer kurzen Übersicht ist die erfindungsgemässe Vorrichtung an einem Ausdrehwerkzeug mit auswechselbaren Schneidplattenhaltern mit um einen gemeinsamen, auf der Drehachse des Feinbohrkopfs liegenden Drehpunkt M schwenkbare Gewichtsausgleichkörper (11,12) ausgestattet. In der diskutierten Ausführungsform sind die Gewichtsausgleichkörper (11,12) als Kreisscheibensegmente geformt. Sie werden mittels an diesen befestigten Zugschnüren (17,18) aus ihrer jeweiligen Lage um den gemeinsamen Drehpunkt (M) geschwenkt. Prinzipiell ist jede Zugschnur (17,18) an jedem Gewichtsausgleichkörper (11,12) befestigt. Im diskutierten Beispiel so, dass eine an einer Seite (1 la, 12a) von zwei Gewichtsausgleichkörpern (11,12) befestigte erste Zugschnur (18) um einen ersten Umlenkbolzen (24) gelenkt ist und dass eine an der anderen Seite (1 lb, 12b) der beiden Ge-wichtsausgleichkörper (11,12) befestigte zweite Zugschnur (17) um einen zweiten Umlenkbolzen (23) gelenkt ist. Ein Einstellring (25) ist mit einem der Gewichtsausgleichkörper (12) fest verbunden und ein mit dem Einstellring (25) korrespondierender Haltering (28) ist mit dem Körper des Feinbohrkopfs (1) fest verbunden. Der Einstellring (25) trägt eine von der gegenseitigen Stellung der Ausgleichskörper zueinander abhängige Skalierung (30).

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1 Blatt Zeichnungen

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1. Vorrichtung an einem durchmesserverstellbaren Ausdrehwerkzeug mit auswechselbarem Schneidplattenhalter gekennzeichnet, durch um einen gemeinsamen, auf der Drehachse des Feinbohrkopfs liegenden Drehpunkt (M) schwenkbare Gewichtsausgleichkörper (11,12).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewichtsausgleichkörper (11,12) als Kreisscheibensegmente geformt sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewichtsausgleichkörper (11, 12) mittels an diesen befestigten Zugschnüren bzw. -saiten (17,18) aus ihrer jeweiligen Lage um den gemeinsamen Drehpunkt (M) schwenkbar sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass jede Zugschnur bzw. -saite (17,18) an jedem Gewichtsausgleichkörper (11,12) befestigt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine an einer Seite (IIa, 12a) von zwei Gewichtsausgleichkörpern (11,12) befestigte erste Zugschnur bzw. -saite (18) um einen ersten Umlenkbolzen (24) gelenkt ist und dass eine an der anderen Seite (IIb, 12b) der beiden Gewichtsausgleichkörper (11,12) befestigte zweite Zugschnur bzw. -saite (17) um einen zweiten Umlenkbolzen (23) gelenkt ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Einstellring (25) mit einem der Gewichtsausgleichkörper (12) fest verbunden ist und dass ein mit dem Einstellring (25) korrespondierender Haltering (28) mit dem Körper des Feinbohrkopfs (1) fest verbunden ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Einstellring (25) eine von der gegenseitigen Stellung der Ausgleichskörper zueinander abhängige Skalierung (30) aufweist.