DE1652713C - Ausdrehgerät für konische Bohrungen - Google Patents

Description

60

Die Erfindung betrifft ein Ausdrehgerät für konische Bohrungen, bei welchem der Werkzeughalter in einer längs einer Mantellinie angeordneten Führung einer im Arbeitsbereich konischen Bohrstange geführt und mittels in dieser Führung angeordneter, von einer Vorschubvorrichtung angetriebener Vorschubglieder bewegbar ist.

Beim Fertigen konischer Bohrungen wird von einem Werkstück ausgegangen, das entweder eine beim Gießen hergestellte entsprechende konische Bohruiv mit Übermaß oder aber durch Vorbohren stufenweise er/cuüle zylindrische Bohrungen mit zunehmendem Durchmesser aufweist. Die Endbearbeitung dei Bohrung »esehieht auf einem Ausdrehgera! nach Art einer Bohrmaschine mit umlaufendem

Drehstahl. _t „

Fs sind Ausdrehueräie bekannt (deutsche Patentschriften 65 473, Ί 27 732. deutsches Gebrauchsmuster 1 767 657 und britische Patentschrift 140 726). bei denen ein den Drehstahl tragender, block- oder ringförmiger Werkzeughalter auf einer Spindel geführt 1st. Die Spindel ist an ihren Enden von einer in clei Achse der Bohrung angeordneten Bohrstange getrauen und gegenüber dieser entsprechend dem ^MaB der Konizität winklig anslellbar Die Drehbewegung wird durch Umlauf der Bohrstange bei feststehendem Werkstück oder durch Umlauf des Werkstücks bei feststehender Bohrstange erzeugt. Der Vorschub ergibt sich durch Antrieb der Spindel, wobei der Werkzeughalter gegen Mitdrehen gesichert ist, also an der Spindel entlanglauft.

Bei diesen Ausdrehgeräten ist von Nachteil, daß die Spindel über den gesamten Arbeitsbereich nicht abgestützt ist, infolgedessen während der Bearbeitung durchfedert. Hinzu kommt eine große Schwingungsempfindlichkeit, insbesondere bei stufenweise vorgebohrten Werkstücken. Mit solchen Ausdreh geräten lassen sich daher weder gute -Oberflächen fertigen, noch enge Maßtoleranzen einhaken.

Eine schwingungslechnisch günstigere Maschine (französische Patentschrift 765 346) weist eine der konischen Bohrung entsprechende konische Bohrstange auf. Diese ist entlang einer Mantellinie mit einer Nut versehen, in der als Vorschubglied wiederum eine Spindel angeordnet ist. Auf der Spindel sitzt der gegen Mitdrehen gesicherte Werkzeughalter, der mit Spiel in der Nut geführt ist. Hiermit ist zwar eine insgesamt stabilere Konstruktion gegeben, doch lassen sich Schwingungen der Spindel und damit des Werkzeughalters wegen des vorhandenen Spiels nicht vermeiden, so daß die Nachteile der vorgenannten Maschinen in ihrer Auswirkung allenfalls gemildert, jedoch nicht entscheidend verbessert werden.

Der Erfindung liegt, ausgehend von dem in der französischen Patentschrift 765 346 beschriebenen als am nächsten kommenden Stand der Technik, die Aufgabe zugrunde, bei einem Ausdrehgerät des beschriebenen und zuletzt kritisierten Aufbaus die Führung und den Vorschub des Werkzeughalters so auszubilden, daß ein weitgehend vibrationsfreies Arbeiten möglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Werkzeughalter in der Führung spielfrei gleitbar und mittels in die Führung einlegbarcr Stoßleisten als Vorschubglieder verschiebbar ist.

Der Werkzeughalter wird gemäß der Erfindung in einer spielfreien Gleitführung bewegt, so daß ein Durchfedern wie bei den bekannten Spindeln praktisch ausgeschaltet ist. Die Bohrstange, die wegen ihres vergleichsweise großen tragenden Querschnitts schwingungsstabil ist, erfährt nur im Bereich ihrer Oberfläche eine geringe Schwächung durch die Nut, so daß auch sie nicht durchfedert. Auf diese Weise lassen sich gute Oberflächen bei engen Maßtoleranzen erreichen.

J₁₁ hewHZtigter Ausführungsfoim der Erfindung sind eliw Sloßleisten mittels eines auf ihr werksiückferiK's linie wirkenden Mitnehmer-, verschiebbar, der außerhalb des Arbeitsbereichs in der Bohrstange angeordnet und von der Vorschubvorrichtung angetrieben i

Di
be rekl·

zusäwl

leisten erfolgt gleichfalls außerhalb des Arbeils- ^lu bereich--, so daß hierzu weder das Werkstück noch die. Bohrstange aus der Arbeitslage entfernt werden

.Axialschnitt

iich das Ausdreh-

der Linie 11-11 der Linie IH-III

in

in

Bohrstange erfährt demgemäß im Arbeils ; durch den Antrieb für die Stoßleisten keine lie Schwächung. Das Einlegen der Stoß-

Mitnehmer kann ein an der Vorschubvorrich-Iviestigtes Gleitstück und einen an diesem ,■achten Bolzen aufweisen, so daß eine koni\ einfache Ausbildung iiir die Vorsehuhhiiing gegeben ist.

Vorscluibweg der Vorschubvorrichtung heein Bruchteil der Führiingslänge des Werkalters. Der gesamte Vorschub ergibt sich somit lesem Vorschubweg und der Gesamtlänge der „_:s eingelegten Stoßleisten.
Werden mehrere Stoßleisten zur Erzeugung entsprechend liefer Bohrungen verwendet, so sind diese vor/ausweise durch quer zur Vorschubrichtung inein.-.i'dergreifcnde Nuten und Federn miteinander verbunden. Diese Verbindung läßt sich gleichfalls weitgehend spielfrei gestalten.

De
tun",
angel
struk
vorn

D.
trägt
zeug
aus
jew

F i g. I einen
gerät.

F i ii. 2 einen Schnitt lan ti;·
I- ig. L

F i g. 3 einen Schnitt längs
F i g. 1 und

F i g. 4 einen Längsschnitt tier Verbindungsstelle zweier Stoßleisten des AuvJrehgcräies gemäß I-ig. 1.

Das in Fig. 1 dargestellte Ausdrehgerät weist ein Maschinenbett 1 auf, auf dem ein Führungsbeli 2 angeordnet ist. welches zur Aufnahme eines Werkstückes 3 dient. Das I ührungsbell 2 ist in Oucrrichümg verschiebbar, um die konische Bohrung an einer beliebigen Stelle des Werkstücks 3 anbringen zu können. Ferner kann das Führungsbett 2 mitsamt dem Werkstück 3 vom Führungsbett 1 in der durch einen Pfeil H angedeuteten LänüsviehUing abgezogen

werden.

Eine konische Bohrstange 4 ist in zwei Lagein 5

> und 6 abgestützt, die ihrerseits auf dem Führung·-- bett 1 montiert sind. Das Lager 5 ist in der Längsachse auf dem Führungsbett 1 in Richtung ties Pfeils .-1 verschiebbar, mn es von der Bohrstange 4 abziehen zu können. Zur Aufnahme der Bohr-

Stange 4 ist tlas Werkstück 3 mit abgestuften zviindrischen Bohrungen versehen.

Der Außenmantel der Bohrstange 4 ist mit einer Abflachung versehen (Fig. 2 und 3), in welche eine als Nut ausgebildete, sich in Lünasrichumg erstrek-

Heiin gattungsuemäßen Stand der Technik wird 3< > kende Führung 9 emgelassen ,st. in der cm NW das Werkstück selbst in Drehbewegung versetzt. zeughalter 10 gle.lbar angeordnet is De\\l k wäiuend die Bohrstange drehfest ist. Das freie Ende /eughalter 10 dient /-«r Autnahme e„ u, Dahsta. K Bohrstange wird mittels eines Bundes in der H od. dgl. der mit emer K™ehnk. η

Werkzeuchalter 10 belestigt ist. Zur 1 unrtin ue Werkzeughalters 10 dienen fenier zwei Deckleisten 18 welche mit Schrauben 27 an der Bohrstange 4 befesti»t sind. Am Ende des konischen Teils dei Bohrstange 4 mit dem größeren Durchmesser ist ein Antriebsrad 8 angeordnet, das beispielsweise übe.

" dargestellten Antrieb den isL Dieser Antrieb kann Tn Stufen oder stufenlos steuerbar sein.

Die Bohrstange 4 weist ferner einen Zaplen 7 aut. mittels dessen sie in dem Lager 6 abgestutzt ist. Der

der Bohrstange wird mittels eines Bundes in der zylindrisch auslaufenden Bohrung des Werkstücks geführt. Dies setzt voraus, daß das Werkstück einerseits eine solche zylindrische Bohrung überhaupt aufweist, andererseits eine entsprechend feine Bearbeitung dieser Bohrung, um die notwendige Führung

zu schaffen. Demgegenüber ist bei dem Ausdrehgerät gemäß der Erfindung die Bohrstange beid- -i° ^'"^1C|1 Riemen mit seilig in Festlagern drehbar und axial festgelegt. für die Bohrstange 4 Damit läßt sich also jedes Rohrwerkstück ohne zusätzliche Maßnahmen an diesem bearbeiten.

Bei der vorbekannten Maschine dient als Vor-

tsei tier voruchaiimcii iviiisemiic mein ais WJi- -·-

.hubvorrichtung eine Spindel. Gemäß der Erfin- 45 Zapfen 7 ist mit einer axiale •-· · ■ · r-.-i- „,..ι^ι-,αγ ,.im- Vorschubsnin

dung ist nun der Mitnehmer an dem einen Ende der Spindel angeordnet, deren anderes mit Gewinde versehenes, die Bohrstange überragendes Ende von einer mit einem Antriebsrad kraftschlüssig verbundenen Kkmmutter umgriffen ist. Während der Vorschubbewegung ist die Kiemmutter mit der Spindel im Eingriff. Ist der erforderliche Vorschub größer als der Vorschubweg der Vorschubvorrichtung, müssen also ein oder mehr Stoßleisten eingelegt werden, so wird die Kiemmutter umgekehrt angetrie- 55 mit diesem fest ben, so daß die Spindel und somit der Mitnehmer bestellt, in ihre Ausgangslage zurückkehren. In dieser Lage kann eine weitere Stoßleiste eingelegt werden. Bei erneuter Umkehr des Antriebs findet eine weitere Vorschubbewegung statt.

Die Bohrstange kann auf einem Führungsbett gelagert und mindestens eines der Lager in Längsrichtung abziehbar sein, um das Werkstück in die Arbeitsstellung bringen bzw. das fertig bearbeitete Werkstück entfernen zu können.

Die Erfindung ist nachstehend an Hand einer in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausfiihrungsform beschrieben. Hierbei zeigt

/^iiijh.11 ι in ..... en, in

welcher eine Vorschubspindel 12 angeordnet ist. deren nach außen führendes Ende 13 mit Gewinde versehen ist Auch ein Teil der konischen Bohrstange 4 ist mit einer entsprechenden axialen Bohrung versehen, in welche zudem ein radialer Schlitz 15 (Fig. 3) mündet. Dieser Schlitz 15 dient zusammen mit der axialen Bohrung zur Aufnahme eines mit der Vorschubspindel 12 verbundenen Mitnehmers, der aus einem Gleitstück 14 und einem verbundenen radialen Bolzen 16

stent.

Um den Mitnehmer 14. 16 in axialer Richtung im Schlitz 15 vorschieben zu können, ist die Spindel 12 mit einem Antrieb verschen. Dieser weist ein Antriebsrau 21 auf, das auf dem äußeren Ende des Zapfens 7 frei drehbar gelagert und mit einer Kiemmutter 20 fest verbunden ist. Die Kiemmutter 20 weist mindestens zwei Backen 22 auf, die durch Federn 23 auf das Gewindeendc 13 der Vorschubspindel 12 gedrückt werden. Das Antriebsrad 21 ist ferner mit einem Antrieb (nicht dargestellt) verbinden, dessen Drehzahl und Drehsinn steuerbar sini. Bei laufendem Antrieb dreht sich demnach

die Klemmutler 20 und schiebt die Spindel 12 je nach Drehsinn in axialer Richtung nach rechts oder links, da die Spindel 12 infolge der Führung des Gleiislückes 14 im Schlitz 15 am Mitdrehen gehindert ist.

Zur I.ängsverschi'.'bung des den Drehstahl 11 tragenden Wcrzeughalters 10 in der Führung 9 ist mindestens eine Sloßleislc 17 vorgesehen, welche, wie der Werkzeughalter, in die Führung 9 eingelegt und durch Deckschicncn 19 gehalten ist, die mit Schrauben 29 an der Bohrstange 4 befestigt sind. Diese Stoßleistc 17 weist eine Bohrung zur Aufnahme des radialen Bolzens 16 des Mitnehmers auf. Bei einer Vorschubbewegung der Spindel 12 drückt demnach die durch das Gleitstück 14 und den Bolzen 16 geschobene Stoßleiste 17 in Längsrichtung auf den Werkzeughalter 10.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, entspricht der Vorsehubweg der gesamten, aus der Spindel 12. dem (!leitstück 14, dem Bolzen 16 und der Stoßleiste 17 bestehenden Vorschubvorrichtung etwa der Länge einer Stoßleiste 17 bzw. der axialen Länge des Schlitzes 15 und beträgt somit nur einen Bruchteil tier Führungslänge des Werkzeughalters 10. Wenn nun dieser Vorschubwcg zurückgelegt ist. was in Fig. I an Hand des strichpunktiert gezeigten Gleitstücks 14' und des Werkzeughalters 10' dargestellt ist. wird die Spindel 12 durch Umkehren des Drehsinns ihrer Antriebsteile (Klemmutter 20. Antriebsrad 21) wieder um den gleichen Weg zurückgezogen. Hierauf wird eine weitere Stoßleiste 17 in die Führung 9 eingelegt. Bei erneuter Umkehr der Drehrichtung wird die Spindel 12 und damit der Werkzeughalter 10 mit dem Drehstahl 11 um die Länge einer Stoßleistc 17 vorgeschoben. Dieser Vorgang wird wiederholt, bis der Werkzeughalter 10 am Ende tier Führung 9 nahe dem Lager 5 angelangt und das Werkstück 3 über seine ganze Länge konisch ausgedreht ist.

Zur Verbinclunn der nacheinander in die Fühiiiiigi) einzulegenden Stoßleisten 17 ist es vorteilhaft, diese, wie in Fig. 3 dargestellt, mit quer zur Vdrscluibrichtuiig ineinandergreifenden Nuten 25 und Federn 26 zu versehen.

Statt der dargestellten Vorschubeinrichtung mil der Spindel 12 und dem Gleitstück 14 sind auch andere Vorrichtungen anwendbar, beispielsweise eine Stange, eine Kette oder ein hydraulisch oder pneumatisch betätigter Kolben. Ferner kann die ίο Führung für den Werkzeughalter 10 in anderer Weise ausgebildet sein, beispielsweise als Führungsschiene od. dgl.

I 'in das Werkstück 3 in die Bearbeitungslage zu bringen, wird das Lager 5 vom Maschinenbett 1 in Richtung des Pfeils Λ (Fig. I) abgezogen. Ferner wird das Führungsbett 2 vom Maschinenbett 1 in Richtung des Pfeils B heruntergezogen und mit dem Werkstück 3 versehen. Hierauf wird das Führungsbett 2 mit dem Werkstück 3 wieder auf das Maschinenbctt 1 geschoben und in die Arbeitsstellung gebracht. Schließlich wird das Lager 5 auf das Maschinenbett 1 gebracht und auf die Bohrstange 4, die im zweiten Lager 6 verblieben ist, aufgeschoben.

Das beschriebene Ausdrehgcrät dient nicht nur zur Herstellung einer einzelnen konischen Bohrung, sondern kann auch zur Herstellung von zwei oder mehr konischen Bohrungen mit parallelen Achsen verwendet werden. Ferner können mit dem beschriebenen Ausdrehgeräl zwei oder mehr konische BoIirungen mit zueinander schrägen Achsen, d. ti. mil Achsen, die einen bestimmten Winkel zueinandci aufweisen, hergestellt werden. Hierbei können siel die konischen Bohrungen auch überschneiden Schließlich kann das beschriebene Ausdrehgerät zui Herstellung von zwei oder mehr konischen Bohrungen dienen, die in entgegengesetzten Richlungei konisch zusammenlaufen. Das beschriebene Aus drehgerät eignet sich insbesondere zur Herslelhini konischer Bohrungen in Werkstücken aus Kunst stolf.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Ausdrehgerät für konische Bohrungen, bei welchem der Werkzeughalter in einer längs einer Maiucllinie angeordneten Führung einer im Arbeitsbereich konischen Bohrstange geführt und mittels in dieser Führung angeordneter, von einer Vorschubvorrichtung angetriebener Vorschubglieder bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeughalter (10) in der Führung (9) spielfrei gleitbar und mittels in die Führung einlegbarer Stoßleisten (17) als Vorschubglieder verschiebbar ist.

2. Ausdrehgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoßleisten (17) mittels eines auf It r werkstückfeines Ende wirkenden Mitnehmers (14, 16) verschiebbar sind, der außerhalb des Arbeitsbereichs in der Bohrstange (4) angeordnet und von der Vorschubvorrichtung(12) angetrieben ist.

3. Ausdrehgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer ein an der Vorschubvorrichtung (12) befestigtes Gleitstück. (14) und einen an diesem angebrachten Bolzen (16) aufweist.

4. Ausdrehgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorschubweg der Vorschub¹ Errichtung (12) ein Bruchteil der Fuhrungnlangc des Werkzeughalters (10) beträgt.

5. Ausdrehgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die in die Führung (9) eingelegten Stoßleisten (17) durch quer zur Vorschubrichtung ineinandergreifende Nuten (25) und Federn (26) miteinander verbunden sind.

6. Ausdrehgerät nach einem der Anspruch·; I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrstange (4) beidseitig in Festlagern drehbar und axial festgelegt ist.

7. Ausdrehgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6 mit einer Spindel als Vorschubvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (14, 16) an dem einen Ende der Spindel (12) angeordnet ist, deren anderes mit Gewinde versehenes, die Bohrstange überragendes Ende (13) von einer mit einem Antriebsrad (21) kraftschlüssig verbundenen Kiemmutter (20) umgriffen ist.

8. Ausdrehgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrstange (4) auf einem Führungsbett (1) gelagert ist und mindestens eines (5) der Lager (5, 6) in Längsrichtung abziehbar ist.