DE2030870B2

DE2030870B2 - Bohrkopf, der an der drehbaren Spindel einer Werkzeugmaschine befestigt ist

Info

Publication number: DE2030870B2
Application number: DE2030870A
Authority: DE
Inventors: Giorgio Ivrea Turin Ollearo (Italien)
Original assignee: Ing C Olivetti and C SpA
Current assignee: Telecom Italia SpA
Priority date: 1969-06-21
Filing date: 1970-06-18
Publication date: 1980-04-10
Also published as: US3715167A; FR2052579A5; GB1309913A; JPS505829B1; DE2030870C3; CH512966A; DE2030870A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Bohrkopf, der an der drehbaren .Spindel einer Werkzeugmaschine befestigt ist, entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Ein solcher Bohrkopf ist bekannt (US-PS 29 90 730). Dessen Lösemechanismus weist jedoch den Nachteil auf, daß er eine zusätzliche geeignete Vorrichtung zum Verschieben des Betätigungsgliedes benötigt. Daher ist ein Bohrkopf dieser Art insgesamt gesehen ziemlich verwickelt und kostenaufwendig, und zwar insbesondere dann, wenn er in einem numerisch gesteuerten System verwendet wird.

Die von der vorliegenden Erfindung zu lösende technische Aufgabe besteht daher darin, einen Bohrkopf der eingangs beschriebenen Art zu erhalten, bei dem das Freigeben des Werkzeugschli-.ens durch eine einfache Relativbewegung der Spi.idcl mit Bezug auf ein anderes Teil, beispielsweise das Werkstüi . oder der Werkzeugmaschine erreicht werden kann.

Diese Aufgabe wird mit den im Patentanspruch vorgeschlagenen Mitteln gelöst.

Der Vorteil eines solchen Bohrkopfes ist darin zu sehen, daß er ohne besondere Verschiebevorrichtung für das Betätigungsglied auskommt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden naher erläutert. Es zeigt

Fig. I eine perspektivische Ansicht einer Werkzeugmaschine mit einem Bohrkopf.

F i g. 2 einen senkrechten Schnitt durch die Mitte des Bohrkopfes bzw. Werkzeughalters,

F i g. 3 einen Schnitt durch den Werkzeughalter nach MlIII in K ί g. 2,

F i g. 4 eine Vorderansicht des Werkzeughalters,

F i g. 5 einen Schnitt durch den Werkzeughalter nach V-V in F i g. 2 und

Fig.6 einen Schnitt durch den Werkzeughalter nach Vl-Vl in Fig. 2.

Die Werkzeugmaschine umfaßt ein Bett 7, an dem eine Säule 8 befestigt ist, die eine drehbare Spindel 9 trägt (Fig. I). Die Spindel wird von einem Schlitten getragen, der entsprechend den Anweisungen eines nicht dargestellten numerischen Steuergerätes vertikal beweglich ist. Ein Schulten 10 kann auf dem Bett 7 in einer zur Achse der Spindel 9 parallelen Richtung aufgrund von Anweisungen des numerischen Steuergerätes verschoben werden. Schließlich kann — ebenfalls aufgrund von Anweisungen des numerischen Steuergerätes — ein Werkstück bzw. Arbeitstisch Il auf dem Schlitten 10 in einer zur Bewegungsrichtung des Schlitten', 10 senkrechten Richtung verschoben werden.

Vor Beginn der maschinellen Bearbeitung wird die Spindel 9 in eine vorbestimmte Winkelstellung mit'els einer Ausrichtvorrichtung ausgerichtet.

Jeder Werkzeughalter mit konischem Mitnehmerzapfen kann an der Spindel 9 in an sich bekannter Weise angebracht werden. Zur Ausführung von Bohiungen verschiedener Durchmesser kann ein spezieller Werkzeughalter bzw. Bohrkopf 12 an der Spindel befestigt werden. Dieser Werkzeughalter umfaßt ein*, η Körper

ίο 13, der im wesentlichen die Form eines Parallelepipeds hat und mit einem konischen Mitnehmerzapfen 14 versehen ist, der in die Spindel 9 eingesetzt werden kann. Im Innern des Körpers 13 ist eine prismatische Führung 15 (F i g. 2 unc 3) ausgebildet, die sich senkrecht

is zur Achse des Körpers erstreckt und in der ein Werkzeugschlitten 16 gleiten kann. Dieser Werkzeugschlitten hat einen radialen zylindrischen Sitz 17 und zwei axiale zylindrische Sitze 18, die verschiedene Abstände von der Achse des Werkzeughalters 12 haben.

Ein Bohrwerkzeug 19 ist in einem der Sitze 18 wie in den Fig.2 und 3 dargestellt befestigt, wenn durch die maschinelle Bearbeifng Durchmesser bearbeitet werden sollen, die nicht den doppelten größtmöglichen Schiebeweg des Schlittens 16 übersteigen, wogegen das Werkzeug in dem anderen Sitz 18 befestigt ist, wenn die zu bearbeitenden Durchmesser dieses Maß übersteigen, jedoch kleiner sind als die Summe aus diesem Maß und dem Abstand zwischen den zwei Sitzen. Schließlich wird das Werkzeug 19 für noch größere Durchmesser in dem

ίο Sitz 17 befestigt. Neben den drei Sitzen 17 und 18 sind Gewindelöcher 20 ausgebildet, in die zum Einspannen des Werkzeugs 19 in einem der drei Sitze Spannschrauben eingeschraubt werden können. Zwei am Körper 13 mittels Schrauben 23 befestigte Platten 21 und 22

J5 (Fig. 3) schließen die Führung 15.

Im Innern des Körpers 13 befindet sich ein zylindrischer Hohlraum 24, in dem eine Packung Tellerfedern 25 untergebracht ist. Diese Tellerfedcrn wirken mit einem Flansch 26 einer Stange 27 sowie einem Flansch 28 zusammen, der in einem prismatischen Hohlraum 29 (Fig.6) des Körpers 13 angeordnet und mittels Schrauben 30 am Körper befestigt ist. Die Stange 27 hat ferner einen Flansch bzw. ein Klemmteil 31, der bzw. das normalerweise in Eingriff mit einer T-förmigen Nut 32 ist. die in dem Schlitten 16 ausgebildet ist. Infolgedessen halten die Federn den Schlitten 16 normalerweise in der Führung 15 in blockierter Stellung.

Der Lösemechanismus für das Klemmteil 31 und das Betätigungsglied des Lösemechanismus sind folgendermaßen aufgebaut:

Der Flansch 28 (Fig. 2) hat ein Innengewinde 33, in das das Gewinde 34 einer Buchse 35 eingeschraubt ist. Diese Buchse ist zur Stange 27 konzentrisch angeordnet und bildet ein Stück mit einem Zahnrad 36, das an einem weiteren Flansch 37 der Stange 27 anliegen kann, jedoch normalerweise einen gewissen Abstand dazu hält. Das Zahnrad 36 kämmt mit einer Zahnstange 38, die an einem Zylinder 39 ausgebildet ist, der in einer zum Hohlraum 29 sowie der Führung 15 (F i g. 3) senkrechten Ausnehmung 40 verschiebbar ist. An einem Ende des Zylinders 39 sind zwei Ansätze 41 angebracht, zwischen denen ein Rad 43 von einem Stift 42 getragen wird.
Der Zylinder 39 hat eine exzentrische Ausnehmung 44(Fi g. 6), in der ein Stab 45 befestigt ist, der an einem Ende mit einem Flansch 46 versehen ist, der normalerweise aufgrund der Wirkung einer Druckfeder 48 an einer Wand 47 des Körpers 13 anliegt. Im

Schlitten 16 und parallel zur Nut 32 sind zwei Bohrungen 49 ausgebildet (Fig.5). In jeder dieser Bohrungen ist eine Druckfeder50 untergebracht, die mit einem Ende an einem entsprechenden Vorsprung 51 des Körpers 13 und mit dem anderen Ende an der Basis der Bohrung 49 anliegt. Normalerweise gelingt es den Federn 50 nicht, die von den Tellerfedern 25 (Fig.3) zwischen der Führung 15 und dem Schlitten 16 erzeugten Reibungskräfte zu überwinden, so daß sich der Schlitten i6 normalerweise gegenüber dem Körper 13 nicht verschiebt. Die in dem Schlitten 16 ausgebildeten Schlitze 52 ermöglichen, daß die Vorsprünge 51 in die Bohrungen 49 hineinragen.

Das untere Ende des Schlittens 16 ist mit einer Ausnehmung 53 versehen, in der ein weiteres, an einem H Stift 55 angelenktes Rad 54 untergebracht ist. Die Räder 43 und 54 können mit zwei Flächen 56 bzw. 57 zusammenwirken, die senkrecht zueinander an einem an dem Arbeitstisch 11 der Maschine befestigten Winkeleisen 58 ausgebildet sind.

Die beschriebene Anordnung arbeitet auf folgende Weise.

Es wird angenommen, daß der Werkzeughalter 12 (Fig. 1) mit dem konischen Mitnehmerzapfen 14 in die Spindel 9 eingesetzt ist. Als erstes wird die Spindel in eine solche Winkelstellung gebracht, daß sich der Schlitten 16 in einer senkrechten Stellung befindet, wobei das Rad 54 dem Arbeitstisch 11 der Maschine gegenübersteht. Ferner wird angenommen, daß gewünscht sei, eine Bohrung mit einem vorbestimmten jo Durchmesser auszuführen, der kleiner als der doppelte für den Schlitten 16 mögliche Weg ist. Das Werkzeug 19 wird dann in dem entsprechenden zylindrischen Sitz 18 befestigt und mittels einer Klemmschraube in dem Gewindeloch 20 festgespannt. Von diesem Zeitpunkt an J5 geschieht die Steuerung des Werkzeughalters 12 in eine solche Stellung, daß der gewünschte Durchmesser gebohrt wird, automatisch aufgrund der Anweisungen des numerischen Steuergerätes, das mit gespeicherten Daten arbeitet, die das Programm für den Arbeitszyklus der Mascnine und die Maße, bis zu denen die maschinelle Bearbeitung gehen soll, bilden.

Unter Steuerung durch dieses Programm wird zunächst der Arbeitstisch 11 (Fig. I) quer verschoben, bis die Anschlagfläche 56 des Winkeleisens 58 in Kontakt mit dem Rad 43 kommt, und die Spindel 9 senkrecht versetzt, bis das Rad 54 in Kontakt mit der Fläche 57 des Winkeleisens 58 gebracht ist. Um die Freigabe des Schlittens IG zu bewirken, wird dann dafür gesorgt, daß sich der Tisch 11 ebenso wie das daran w befestigte Winkeleisen 58 weiter nach rechts bewegt. Das von der Fläche 56 gedrückte Rad 43 (Fig. 6) überwindet dann die Kraft der Feder 48 und bewirkt, daß sich der Zylinder 39 in die Ausnehmung 40 hinein bewegt. Die Zahnstange 38 dreht daher das Zahnrad 36 zusammen mit der Buchse 35 im Gegenuhrzeigersinn.

Mittels des Gewindes 34 (F i g. 2) wird die Buchse aus dem Gewinde 33 herausgeschraubt, woraus sich ergibt, daß die Buchse 35 und das Zahnrad 36 in Richtung auf den Schlitten 16 verschoben werden und in Eingriff mit dem Flansch 37 kommen. Die Stange 27 wird nun zwangsweise zum Schlitten 16 gedrückt, wobei die Wirkung der Federn 25 überwunden und der Flansch 31 von der T-förmigen Nut 32 gelöst wird, so daß der Schlitten 16 nicht mehr blockiert ist.

Indem nun die Spindel 9 (Fig. I) senkrecht verschoben wird, wird der Schlitten 16 eingestellt und somit das darin befestigte Werkzeug 19 auf das gewünschte Maß gebracht. Genauer gesagt, wird bei einer Abwärtsbewegung der Spindel 9 eine Aufwärtsbeivegang beziehungsweise eine Aufwärtsverschiebung des Schlittens 16 um den gleichen Betrag relativ zum Körper 13 (F i g. 5) und somit eine Veränderung des Radi'.· · des Werkzeugs 19 um den gleichen Beirag eiHgegen d-T Wirkung der Federn 50 bewirkt. Dagegen führen die Federn 50 bei einer Aufwärtsbewegung der Spindel 9 zu einer entsprechenden Abwärtsbewegung des Schlittens 16 gegenüber dem Körper 13, wodurch eine Veränderung des Radius des Werkzeugs 19 um den gleichen Betrag herbeigeführt wird.

Nachdem das Werkzeug 19 auf das gewünschte Maß eingestellt worden ist, wird der Arbeitstisch 11 entgegen der vorherigen Richtung bewegt, so daß die Fläche 56 des Winkeleisens 58 von dem Rad 43 gelöst wird. Auf diese Weise bringt die Feder 48 den Zylinder 39 in die Anfangsstellung zurück und bewirkt mittels der Zahnstange 38 eine Drehung des Zahnrades 36 im Uhrzeigersinn. Somit wird das Gewinde 34 der Buchse 35 in das entsprechende Gewinde 33 des Flansches 30 eingeschraubt, bis die Buchse 35 und das Zahnrad 36 in die Anfangsstellung zurückgebracht sind, wodnrch der Flansch 37 der Stange 27 freigegeben wird. Aufgrund der Wirkung der Federn 25 bringt nun die Stange 27 ih on Flansch 31 wieder in Eingriff mit der T-förmigen Nut 32. wodurch der Schlitten 16 in der erreichten Stellung blockiert wird. Die Anordnung ist dann bereit zur Ausführung der maschinellen Bearbeitung.

Selbstverständlich können verschiedene Abwandlungen und Verbesserungen der beschriebenen Anordnungen vorgenommen werden. Zum Beispiel können die Bewegungen des Tisches 11 und der Spindel 9 von Hand statt mittels eines numerischen Steuergerätes gesteuert werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

1
Patentanspruch:

Bohrkopf, der an der drehbaren Spindel einer Werkzeugmaschine befestigt ist, die einen relativ zur Spindel verstellbaren WerkstücLtisch aufweist, mit einem durch Federwirkung radial bewegbaren Werkzeugschlitten, mit einem diesen blockierenden, unter Federwirkung stehenden Klemmteil und mit einem diesem zugeordneten Lösemechanismus, der ein gegen Federwirkung verschiebbares Betätigungsglied aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschieben des Betätigungsgliedes über eine am Werkstücktisch (11) angeordnete Anschlagfläche (56) erfolgt.