DE29702409U1

DE29702409U1 - Einrichtung für das Tieflochbohren auf einem CNC-Dreh- und Fräsbearbeitungszenttrum

Info

Publication number: DE29702409U1
Application number: DE29702409U
Authority: DE
Original assignee: Niles Simmons Industrieanlagen GmbH
Current assignee: Niles Simmons Industrieanlagen GmbH
Priority date: 1997-02-12
Filing date: 1997-02-12
Publication date: 1998-03-12
Anticipated expiration: 2007-02-13

Description

Einrichtung fur das Tieflochbohren aufVinem CNC-Dreh- und Fräsbearbeitungszentrum

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung fur das Tieflochbohren auf einem CNC-Dreh- und Fräsbearbeitungszentrum gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1. Unter Komplettbearbeitung soll insbesondere die Dreh-, Bohr- und Fräsbearbeitung verstanden werden. Verfahren und Einrichtungen zur Herstellung tiefer Bohrungen sind durch Tieflochbohrmaschinen bekannt. Diese bestehen im wesentlichen aus einem Spannmittel, Antrieb, waagerechten Bett, verschiebbaren Spindelstock, Reitstock und Kühlrnittelzufuhraggregeat. Auf derartigen Maschinen können nur Tieflochbohrarbeiten ausgeführt werden. Weiterhin sind CNC- Drehmaschinen bekannt, auf denen eine Komplettbearbeitung durch Drehen, Bohren und Fräsen durchgeführt werden kann. Auf diesen Bearbeitungszentren können die für das Bohren vorgesehenen Werkzeuge in Werkzeugträger, die auf dem Querschlitten angeordnet sind, aufgenommen werden. Mit diesen Werkzeugträgern ist in bestimmten Umfang auch die Aufnahme von Tieflochbohrwerkzeugen möglich. Ein Tieflochbohrwerkzeug besteht aus einer Bohrstange mit Werkzeugeinsätzen und Anschlußstück.

In OS 3530479 wird eine kombinierte Dreh- und Tiefbohrmaschine vorgeschlagen. Dabei wird ein ' Kombinationsreitstock, der übereinander die Reitstockpinole und die Bohrerführung beinhaltet dargestellt. Es ist jeweils nacheinander das Drehen mit Reitstockpinole oder das Tieflochbohren

möglich. - — —

Nachteilig ist bei Tiefbohrmaschinen, daß nur spezielle Bohrarbeiten ausgeführt werden können. Eine Werkstück-Komplettbearbeitung ist nicht vorgesehen. Die Durchführung des Tieflochbohrens auf CNC-Drehmaschinen, in der Anordnung, daß mittels auf Querschlitten mit speziellen Werkzeugträgern getragene Bohrstangen aufgenommen werden, erfordert zusätzliche Lünetten, bedingt eine Einschränkung der nutzbaren Drehlänge, so daß das Maschinenbett um einen Teil des Betrages der Länge des Tieflochbohrwerkzeuges größer sein müßte, da der Reitstock aus dem Bearbeitungsbereich herausgefahren werden muß. Es treten Behinderungen der Verfahrwege der Schlitten auf. Weiterhin ist keine gleichzeitige Innen- und Außenbearbeitung möglich. Die Anwendung eines kombinierten Reitstockes ist nur möglich wenn ausreichender Raum zur Verfugung steht. Aufgabe der Erfindung ist es, ein CNC-Dreh- und Fräsbearbeitungszentrum mit Einrichtungen auszurüsten, damit eine weitere Bearbeitungsmöglichkeit, das Tieflochbohren durchgeführt werden kann. Dabei sollen einrichtungsseitig niedrige Kosten entstehen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe*nach*3en Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus dem Unteransprüchen. Durch die zusätzliche Anordnung der erfindungsgemäßen Einrichtungen an ein Bearbeitungszentrum kann wahlweise auf ein und derselben Maschine entweder mit Reitstockpinolenfunktion oder Tiefbohrfunktion gearbeitet werden. Besonders vorteilhaft ist, daß gegenüber der Aufnahme eines Tielfbohrwerkzeuges im Werkzeugträger auf dem Querschlitten von Dreh- und Fräsbearbeitungszentren ein steiferer Grundaufbau mit Tiefbohrstangenaufhahme am Reistock vorhanden ist. Dadurch können höhere Schnittkräfte eingeleitet werden, es besteht eine geringere Nachgiebigkeit. Die Anordnung des Tieflochbohrwerkzeuges am Reitstockgehäuse, mit einer eigenen Vorschubachse, ermöglicht die von der Hauptvorschubrichtung unabhängige Bearbeitung eines Werkstükkes. Die Lösung ist besonders für sehr lange Bohrungen geeignet. Es ist nacheinander, in ausgewählten Werkstücken, auch gleichzeitig, mittels der angeordneten Werkzeuge an den Werkzeugträgern des oder der Querschlitten und am Reitstock, die Innen- und Außenbearbeitung durchführbar. Besonders bei langen Werkstücken können dadurch die Fertigungszeiten herabgesetzt werden. Die vorgeschlagene Aufnahmevorrichtung ermöglicht Behinderungsfreiheit auf der unteren Führungsbahn, da keine Lünetten für die Bohrbuchse und den Schwingungsdämpfer angebracht werden müssen und während der Dreh- und Fräsbearbeitung am Reitstockgehäuse verbleiben. Daraus resultiert auch ein minimierter Längenbedarf für die gesamte Maschine bzw. optimale Ausnutzung der vorhandenen Drehlänge. Weiterhin besteht Kollisionsfreiheit hinsichtlich der im Werkzeugträger bzw. Magazin integriertetn Bohrbuchsenhalter und Schwingungsdämpfer. Eine für das Anbohren erforderliche Bohrbuchse kann aus einem Werkzeugmagazin mittels eines Werkzeugträgers in einer Werkzeugaufhahme anstelle eines Werkzeuges am Querschlitten positioniert werden. Ebenso kann nach dem Anbohren und Wechsel der Bohrbuchse sofort die Dämpfung über den gleichen Werkzeugträger eingebracht und mit wählbaren Vorschub mitgefahren werden. Die vorgeschlagene Lösung erfordert relativ niedrige Kosten gegenüber alternativen Lösungen wie z.B. bei Aufnahme der Tieflochbohrswerkzeuges im Werkzeugträger der CNC-Drehmaschine. Damit wäre gleichzeitig keine Aufnahme der Bohrbuchse und Dämpfung im Werkzeugträger möglich. Bei vorhandenen zweiten unabhängig verfahrbaren Werkzeugträger wäre auch nur die Anordnung einer Bohrbuchse möglich. Eine Dämpfung müßte mittels zusätzlicher Lünette geschaffen werden. Aufgrund des hohen Kühlmittelbedarfs für das Tieflochbohren und den Spänefluß ist es günstig ein eigenständiges Kühlmittelsystem über den Adapter und Reitstock aber nicht notwendigerweise vorzunehmen. Damit ist eine einfache Energiezuführung und Spänerückfluß möglich. Die Einrichtung kann jederzeit an CNC-Dreh-und Fräsbearbeitungszentren nachgerüstet werden.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß der Adapter am Tieflochbohrwerkzeug angeordnet ist. Damit wird ein schneller Wechsel des Tieflochbohrwerkzeuges mittels externer Handhabungsmittel ermöglicht.

Eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung wird mittels Zuführung einer Bohrbuchse oder eine Dämpfungseinrichtung aus einem automatischen Werkzeugaufhahmesystem an der Maschine erreicht. Damit erfolgt die Abstützung/Bohrerführung die sonst üblicherweise von einer zusätzlichen Einrichtung wie z. B. einer Lünette realisiert wird.

Mit Vorteil wird mittels Adapter gleichzeitig die Justier- und Spannfunktion zu dem Tieflochbohrwerkzeug und der Aufnahmevorrichtung erreicht.

Zudem kann während der Dreh/Fräsbearbeitung für die Aufnahme des Tieflochbohrwerkzeuges am Reitstock eine Schutzabdeckung zur Verhinderung einer Verschmutzung angeordnet werden. Eine bevorzugte Ausfuhrungsform besteht darin, daß der Adapter, entsprechend der Anschlußstükke, im Durchmesser unterschiedliche Tieflochbohrwerkzeuge aufnehmen kann. Zweckmäßig ist, daß die Tieflochbohrwerkzeuge in einem Werkzeugmagazin mit automatischen Wechsel gespeichert werden. Die Magazinanordnung kann reitstockseitig erfolgen. Dadurch können mehrere Tieflochbohrwerkzeuge vorgehalten und eingesetzt werden. Besonders bei langen Werkstücken können dadurch die Fertigungszeiten herabgesezt werden. Es ist ein einfaches Ein- und Auswechseln der Tieflochbohrwerkzeuge ohne Maschinenstillstand möglich.

Die Erfindung wird nachfolgend anrlandVevorzugteV ^usfunrungsbeispiele näher erleutert. Es zeigen

Fig.l Ansicht eines CNC-Dreh- und Fräsbearbeitungszentrummit Tieflochbohrwerkzeug Fig.2 Adapter mit Aumahmevorrichtung

Bezugszeichenliste

1 Reitstockgehäuse/Reitstock

2 Aumahmevorrichtung

3 Adapter

4 Anschlußstück

5 Tieflochbohrwerkzeug

6 Bohrbuchse

7 Werkzeugträger am Querschlitten

8 Kühlmitteleinrichtung - Zufuhrung

9 Kühlmitteleinrichtung - Späneabführung

10 Spannfutter

11 Werkstück

J 2 Vorschubachse des Reitstockes

13 Lünette

14 Dämpfungseinrichtung

15 Längsschlitten

16 Hauptvorschubachse

17 Bett

18 Justiereinrichtung

19 Bohrstangenmagazin

20 Querschlitten

21 Werkzeusaufhahme

In Fig. 1 wird der prinzipielle Aufbau eine üblichen CNC-Drehmaschine bestehend aus einem Bett 17 mit Spindelkasten, Spannfutter 10, Längsschlitten 15 , Querschlitten und Werkzeugträger 7, Reitstock 1, Hauptvorschubachse 16 dargestellt. Nachfolgend werden einige für die Erfindung bedeutenden Baugruppen erläutert. Für das Tieflochbohren wird am Reitsockgehäuse 1 die Aufnahmevorrichtung 2 angebracht. Die Aufnahmevorrichtung 2 besitzt eine Justiereinrichtung 18 die als Aufnahme für den Adapter 3 ausgebildetet ist. Der Adapter 3 wird vorher mit der Anschlußvorrichtung 4 der Bohrstange 5 fest verbunden und in der Aufnahmevorrichtung 2 psitioniert. Für das Anbohren wird ein Bohrbuchsenhalter 6 mit der Werkzeugaufhahme des Werkzeugträger 7 eingefahren und am Tieflochbohrwerkzeug 5 positioniert. Über die Vorschubachse 12 wird bei rotierenden Werkstück 11 der Vorschub für das Tieflochbohrwerkzeug 5 realisiert. Das Werkstück 11 wird von einer Lünette 13 geführt.Nach der Durchführung des Anbohrens wird das nicht umlaufende Tieflochbohrwerkzeug 5 zurückgefahren und kann über den Werkzeugträger 7 oder eine andere Handlingseinrichtung gewechselt werden. Nach erneuten Einfahren des Tieflochbohrwerkzeuges 5 zum eigentlichen Tiefbohren wird wiederum über den Werkzeugträger 7 eine Dämpfung 14 an der Tieflochbohrstange 5 über die Hauptvorschubachse 16 positioniert. Die Dämpfung 1 4 ist als geteiltes Lager ausgeführt. Die Vorschubgeschwindigkeit und Positionierung ist wahlweise unabhängig vom Vorschub des Tieflochbohrwerkzeuges 5 möglich.
Das Werkzeugmagazin wurde nicht dargestellt.

In Fig. 2 zeigt wird der Adapter 3 mit Aufnahmevorrichtung 2 hinsichtlich der Anpassung am Reitstock näher dargestellt. Die Positionierung des Tieflochbohrwerkzeuges reistockseitig erfolgt mittels Justiereinrichtung 18 zwischen Aufnahmevorrichtung 2 und Adapter 3. Das Kühlmittelsystem ist im Adapter 3 integriert und kann am Reitstockgehäuse weitergeführt werden.

Claims

nsprüche

1. CNC-Dreh- und Fräsbearbeitungszentrum mit parallel zur Drehachse verfahrbaren Längsschlitten und darauf senkrecht zur Drehachse verschiebbaren Querschlitten, darauf angeordneten Werkzeugsupport und Werkzeugaufiiahmen sowie Reitstock, dadurch gekennzeichnet.daß

- am Reitstock (1) eine Aufnahmevorrichtung (2) für ein Tieflochbohrwerkzeug (5) mit Adapter (3), eine Vorschubachse (12) mit eigenen Antrieb, in Richtung der Hauptvorschubachse,

- eine Kühlmittelzuführung (8) und Späneababführeinrichtung (9) für das Tieflochbohrwerkzeug (5) an einem Adapter (3.)

- ein Bohrbuchsenhalter (6) zeitweise im Werkzeugträger (7) eines Querschlittens, angeordnet ist.

2. CNC-Drehmaschine nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Adapter (3) am Tieflochbohrwerkzeug (5) angeordnet ist.

3. CNC-Drehmaschine nach Anspruch 1 bis 2 dadurch gekennzeichnet, daß ein Bohrbuchsenhalter (6) und oder eine Dämpfungseinrichtung (14) über den Werkzeugträger (7) positionierbar, mit einstellbaren Vorschub parallel zur Vorschubrichtung des Tieflochbohrwerkzeuges an der Bohrstange angeordnet ist.

4. CNC-Drehmaschine nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß mittels Adapter (3) gleichzeitig die Justier- und Spannfunktion zu dem Tieflochbohrwerkzeug und zu der Aumahmevorrichtung (2) am Reitstock erfolgt _..___

5. CNC-Drehmaschine nach Anspruch 1,2 und 4 dadurch gekennzeichnet, daß der Adapter (3) entsprechend der Anschlußstücke (4) im Durchmesser unterschiedliche Tieflochbohrwerkzeuge

(5) aufnehmen kann.

6. CNC-Drehmaschine nach Anspruch 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß die Tieflochbohrwerk zeuge (5) in einem Bohrstangenmagazin mit automatischen Wechsel gespeichert werden.

7. CNC-Drehmaschine nach Anspruch 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß der Bohrbuchsenhalter

(6) und die Dämpfungseinrichtung (14) in einem Werkzeugmagazin (19) der Maschine gelagert sind und in den Werkzeugträger automatisch zugeführt werden.