DE2455402A1

DE2455402A1 - Plandrehkopf fuer eine bohrmaschine

Info

Publication number: DE2455402A1
Application number: DE19742455402
Authority: DE
Inventors: William Henry Feran
Original assignee: Staveley Machine Tools Ltd
Current assignee: Staveley Machine Tools Ltd
Priority date: 1973-11-23
Filing date: 1974-11-22
Publication date: 1975-07-03
Also published as: GB1494079A; IT1023318B

Description

Die Erfindung betrifft einen Plandrehkopf für eine Bohrmaschine, mit einem um seine eigene Achse drehbar aufnehmbaren Hauptteil, in dem ein radial zu dessen Achse verschiebbarer Schieber zur Aufnahme eines Ajsbohwerkzeuges angeordnet ist, und mit einem Antrieb für die Verstellung des Schiebers radial relativ zum Hauptteil.

In einem üblichen Verfahren zur Verwendung eines Plandrehkopfes wird ein Ausbohr- oder Ausdrehwerkzeug in einem radial verstellbaren, im Plandrehkopf angeordneten Schieber so eingespannt, daß es nach vorn ausragt und in eine Höhlung in einem auszubohrenden bzw. auszudrehenden Werkstück eindringt. Der Plandrehkopf mit dem eingespannten Schneidwerkzeug läuft an einem Durehmesser um, der durch die Stellung des Schiebers bestimmt ist. Der Vorschub erfolgt durch Verstellen des Werkstückes in der Linie der Achse des Plandrehkopfes. Da der Schieber an einem sich drehenden Teil angeordnet ist, war es nötig, in seiner Vorschubvorrichtung ein kompliziertes Zahnrad-Getriebe, einschließlich eines Differentials zu verwenden.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Plandrehkopf mit in einfacher Weise zwangläufig steuerbarem Vorschub des Plandrehschiebers zu schaffen.

Diese Aufgabe ist bei einem Plandrehkopf der eingangs beschriebenen Gattung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Antrieb einen Motor aufweist, der am Plandrehkopf angebracht ist und sich zusammen mit diesem dreht und daß die Kraftquelle für den Motor über Schleifringe od. dgl. an den Plandrehkopf angeschlossen ist.

Der Motor ist vorzugsweise ein Schrittschaltmotor. Ein Schrittschaltmotor ist in der Lage, bei jedem zugeführten Kraft- bzw. Spannungsimpuls eine Bewegung um einen exakten, vorbestimmten Winkelbetrag auszuführen. Indem dem Motor die richtige Anzahl von Impulsen zugeführt wird, läßt sich der Schieber somit um den angestrebten exakten Betrag verstellen. Ein Zahnrad-Getriebe zwischen den feststehenden und den beweglichen Teilen des Plandrehkopfes ist nicht erforderlich.

In einer Ausbildungsform nach der Erfindung ist der Plandrehkopf mit Schleifringen versehen, die nach Anbringen des Plandrehkopfes an einer Bohrmaschine mit Kontaktbürsten o.dgl. zusammenzuwirken vermögen, die an einem feststehenden Teil der Maschine angeordnet sind. In einer anderen Ausbildungsform können am Hauptteil des Plandrehkopfes ·Kontaktbürsten so angeordnet sein, daß sie nach Einsetzen des Plandrehkopfes in eine Bohrmaschine mit Schleifringen zusammenzuwirken vermögen, die an einem feststehenden Teil der Bohrmaschine angeordnet sind.

In einer bevorzugten Ausbildungsform ist der Motor am Hauptteil des Plandrehkopfes angeordnet und vermag eine Vorschubgewinde spindel zu treiben, die mit einem mit dem Schieber fest verbundenen Gewindeteil in Eingriff steht. Die Achse der Vorschubgewindespindel kann auf der Drehachse des Hauptteils senkrecht stehen und in einer mit dieser gemeinsamen Ebene liegen.

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An den zum Motor führenden ye.rs'orguiigsweg kann e,in End-₅ _ . Schalter angeschlossen sein, mit dem sich radial, nach außen gerichtete Verstellung des Schiebers relativ zum Hauptteil begrenzen läßt.· ·" ■'■■"' '■^:. ^%"'-- '■■"-'-'= ■■-■·■■*■■-- ^ ■' " ■■'-·*. --^{; i;} ■:-''■-■

Die Erfindung wird im folgenden anhand sch'ematischer 2eich-^r nungen mehrerer Aüsiuiirurigsb&i sp"iele^: mit we it exefi* Einzel·^·-- " heiten erläutert.'·In¹ der -Zeichnung zeigt": ·------^ '^;- -i-%--,-. ..

Pig. 1 eine Ansicht .von vorn eines Plandrehkopfes

nach der Erfindung, ' ^ .

Fig. 2 . eine,Ansicht von vorn, eines Plandrehkopfes in, einer weiteren Ausbildungsform,

Pig. 3 einen Schnitt in vergrößertem Maßstab, längs der Linie ΙΙΙ-ΙΙΪ in Jig. 2, '.'·''

Pig. 4 einen Schnitt in vergrößertem Maßstab längs der Linie IV-IV in Pig. 2, bei eingesetztem Ausdrehwerkzeughalter in einer gebräuchlichen Ausbildungsform, und

Pig. 5 eine Seitenansicht entsprechend Pfeil A in Pig. 2 und teilweise im Schnitt längs der Linie V-V in Pig. 2 des in Pig. 2 bis 4 dargestellten Plandrehkopf es.

Der in Pig. 1 dargestellte Plandrehkopf weist einen zylindrischen Hauptteil 11 auf, der sich mit einem (nicht, gezeichneten) herkömmlich ausgebildeten Antrieb in einem Gehäuse 12 in Drehung versetzen läßt.'Ein Werkstück-Aufspanntisch 13 läßt sich in der zur Zeichnungsebene normalen Richtung zustellen. - .-

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Ein Ausdrehwerkzeug 14 ist an einem Schieber 15 aufgenommen, der in einer im Plandrehkopf ausgebildeten Nut in radialer Richtung verstellbar ist, um. den Radius zu fixieren, andern die Spitze des Werkzeuges 14 schneidet.

Der Antrieb des Schiebers erfolgt über Zahnräder 16 und eine Vorschubgewindespindel 17 von einem Schrittschaltmotor 18 aus. Alle diese Bauteile sind im Plandrehkopf angeordnet. Der Motor erhält über am Plandrehkopf angeordnete Schleifringe 21 und am Gehäuse 12 angeordnete Kontaktbürsten 22 elektrische Kraft- bzw. Spannungsimpulse von einer zweckentsprechenden Quelle, die beispielsweise durch eine numerische Steuerung gesteuert sein kann. Der Schiebervorschub läßt sich exakt im Verhältnis zum Vorschub des Werkstück-Aufspanntisches 13 und, wenn erforderlich, auch im Verhältnis zur Drehung des Hauptteils 11 steuern. Es leuchtet ein, daß mit einer derartigen. Steuerung eine konische oder nichtzylindrische Bohrung bearbeitet werden könnte. Die Steuerung ist ohne Verwendung eines komplizierten Zahnrad-Getriebes zwischen dem Gehäuse und dem sich drehenden Plandrehkopf verwirklicht.

Der Plandrehkopf läßt sich selbstverständlich auch für "Plandreharbeiten" verwenden, wobei das Werkstück nicht verstellt wird und der Schieber zur Bearbeitung der Oberseite des Werkstückes mit kontinuierlichem Vorschub verstellt wird.

In einer abgewandelten Ausbildungsform sind die Kontaktbürsten 22 am Plandrehkopf und die Schleifringe 21 am Gehäuse angeordnet.

Pig. 2 bis 5 zeigen einen Plandrehkopf 100, der einen im wesentlichen zylindrischen Hauptteil 101 aufweist. In diesem ist ein Schieber 102 aufgenommen, der radial zur Achse des Hauptteils 101 verschiebbar ist. Im Hauptteil 101 ist ein

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Schrittschaltmotor 1.03 angeordnet, der über Zahnräder 104 und 105 eine Gewindespindel 106 zu treiben vermag, die in einem Block 107 des Hauptteils 101 drehbar gelagert ist.

Wie im einzelnen aus Fig. 3 hervorgeht, ist die Gewindespindel 106 starr mit dem Zahnrad 105 verbunden und im Block 107 in Lagern 108 und 109 drehbar gelagert. Die Gewindespindel 106 greift in eine Gewindebohrung eines Gewindeteils 110 ein, das fest mit einem Block 111 verbunden ist, welcher seinerseits starr an den Schieber 102 angeschlossen ist und Teil von diesem bildet.

Wie in Pig. 2 mit gestrichelt gezeichneten Linien angedeutet, weist der Schieber 102 eine Aussparung 112 aiuf, um radiale Verstellung des Schiebers zu ermöglichen. Zum Schutz der Gewindespindel 106, des Motors 103 und anderer beweglicher Teile ist am Hauptteil 101 ein im wesentlichen T-förmiger Deckel 113 angebracht.

An der Eückseite des Hauptteils 101 sind Kontaktbürsten angeordnet» die mit Schleifringen 115 zusammenzuwirken vermögen, welche an einem feststehenden Teil der Bohrmaschine

r angebracht sind. Aus Gründen der Betriebssicherheit sind" jedem Schleifring zwei parallelgeschaltete Kontaktbürsten zugeordnet. Wie in Fig. 4 zu erkennen, erfolgt die Versorgung der Schleifringe 115 über ein Kabel 116, das zu einer zweckentsprechenden, herkömmlich ausgebildeten Kraftquelle 117 führt. Diese in Fig. 4 in Blockform eingezeichnete Kraftquelle ist zur Versorgung eines Schrittschaltmotors geeignet und wird selbst über einen zweipoligen Schalter aus einer Wechselstromnetz-Spannungsquelle 118 gespeist.

Wie in Fig. 2, 4 und 5 zu erkennen, weist der Schieber ein Paar paralleler Hüten 120 auf, die, bezogen auf den Hauptteil 101, sehnenartig verlaufen. Jede Nut 120 ist im Querschnitt T-förmig und an einem Ende, entsprechend Fig. 2 und

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am rechten Ende, mit entsprechenden, im Querschnitt T-förmigen Nutensteinen 121 verschlossen (Fig. 5). In den Nuten 120 lassen sich auch T-förmige Verlängerungen eines Ausdrehwerkzeuges aufnehmen, beispielsweise des in Pig. 4 im Umriß gezeichneten Ausdrehwerkzeughalters 122. Durch Einsetzen (nicht gezeichneter) weiterer Nutensteine vom offenen, d.h. entsprechend Pig. 2 und 3 vom linken Ende der Nuten 120 her läßt sich der Ausdrehwerkzeughalter 122 in seiner Stellung blockieren.

Ein,am Hauptteil 101 angeordneter Endschalter 123 vermag mit festen oder verstellbaren Schaltnasen 124 und 124A zusammenzuwirken, die am Schieber 102 angebracht sind und dessen Verstellung im Hauptteil 101 in radialer Richtung nach innen und außen begrenzen. Wie in Pig. 2 und 3 schematisiert eingezeichnet, ist der Endschalter 123 mit einer entsprechenden Verbindung 125 über die Kontaktbürsten 114 an die Steuervorrichtung angeschlossen.

Die Arbeitsweise ist wie folgt:

Der Ausdrehkopf 100 wird an einer Bohrmaschine so angebracht, daß seine Hohlnabe 126 gleichachsig mit der Drehachse der Antriebsvorrichtung für den Ausdrehkopf angeordnet ist und daß die Kontaktbürsten 114 eine Stellung einnehmen, in der sie mit den Schleifringen 115 am feststehenden Teil der Maschine zusammenzuwirken vermögen. Nach entsprechender Betätigung der Kraftquelle 117 kann dem Schrittschaltmotor 103 Spannung zugeführt werden, um den Schieber 102 über die Zahnräder 104,105 und die Gewindespindel 106 radial zum Hauptteil 101 des Ausdrehkopfes 100 so zu verstellen, daß sich der Ausdrehwerkzeughalter 122 in der für die vorgesehene Bearbeitung des Werkstückes richtigen Stellung befindet. Soll der Schneidweg des Ausdrehwerkzeughalters 122 geändert werden, wird durch erneutes Einschalten der Kraftquelle 117 der Schrittschaltmotor 103 erregt und dieser verfährt den Ausdrehwerkzeughalter 122 in eine neue Stellung.

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Wie beidem in Fig. 1 dargestellten ,Ausführungsbeispiel , , läßt sich der Vorschub des Schiebers 1.02 exakt im Verhältnis zum,Vorschub des Aufspanntisches der Bohrmaschine und, bei . Bedarf, auch im Verhältnis zur Drehung des Hauptteils 101 . . steuern. Auch läßt sich mit einer-derartigen.Steuerung, die. ohne Verwendung eines.komplizierten Zahnrad-Getriebes zwischen dem feststehenden Teil der Bohrmaschine und dem sich drehenden Ausdrehkopf verwirklicht ist, eine konische oder nichtzylindrische Bohrung bearbeiten. Es besteht ebenfalls die Möglichkeit, den Ausdrehkopf zu "Plandreharbeiten" zu verwenden, wobei das Werkstück nicht verstellt wird und der Schieber zur Bearbeitung der Oberseite des Werkstückes mit kontinuierlichem Vorschub verstellt wird.

/Ansprüche

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Claims

" " Ä ν s ρ R ü c;h έ.

,Plandrehkopf für eine. Bohrmaschine -». mit .einem: um seine -, igene Achse drehbar aufnehmbaren Hauptteilr,· in dem_: ein radial zu dessen Achse verschiebbarer Schieber- zur ,Aufnahme eines;-Ausbohrwerkzeuges. angeordnet istι und mit ,einem Antrieb für die Verstellung des Schiebers radial relativ zum Haupt teil, dadurch g e k e η η ζ e. ic h η et, daß der

Antrieb einen Motor" (103) aufweist, der am Pland'rehkopt (100) ' angebracht ist und sich zusammen mit diesem dreht, und daß die· Kraftquelle (117) 'für den Motor über Schleifringe (115)^? od.dgl. an den Plandrehkopf (100) angeschlossen ist.-'^L ' ^;
2. Plandrehkopf nach Anspruch 1, dadurch g- e k β..,&,η - · zeichnet, daß der Motor (103) ein Schrittschaltmotor ist.
3. Plandrehkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß er mit Schleifringen (115) versehen ist, die nach Anbringen des Plandrehkopfes (100) an einer Bohrmaschine mit Kontaktbürsten (114) o.dgl. zusammenzuwirken vermögen, die an einem feststehenden Teil der Maschine angeordnet sind.
4. Plandrehkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Hauptteil (101) des Plandrehkopfes (100) Kontaktbürsten (114) so angeordnet sind, daß sie nach Einsetzen des Plandrehkopfes (100) in eine Bohrmaschine mit Schleifringen (115) zusammenzuwirken vermögen, die an einem feststehenden Teil der Bohrmaschine angeordnet sind.

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5. Plandrehkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t, daß der Motor (103) am Hauptteil (101) des Plandrehkopfes (100) angeordnet ist und eine Vorschubgewinde spindel (106) zu treiben vermag, die mit einem mit dem Schieber (102) fest verbundenen Gewindeteil (110) in Eingriff steht.
6. Plandrehkopf nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse der Vorschubgewindespindel (106) auf der Drehachse des Hauptteils (101) senkrecht steht und in einer mit dieser gemeinsamen Ebene liegt.
7. Plandrehkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch g e k e η η ζ e i ohne t, daß mit der Steuerung (117,118), die den Motor (103) über Schleifringe (115) o.dgl. versorgt, Endschalter (123) verbunden sind, mit denen sich relativ zum Hauptteil (101) radial nach innen oder nach außen gerichtete Bewegung des Schiebers (102) begrenzen oder einstellen läßt. .

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