DE3245195C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verstellen des Schneidträgers am Werkzeugkörper eines an der Ar­ beitsspindel einer Bearbeitungsmaschine befestigbaren Drehwerkzeuges nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Solche Vorrichtungen sind aus der Praxis bekannt.

Es ist weiterhin bekannt (DE-OS 20 25 006), zum translatorischen Verstellen eines Schneidenträgers Schrägverzahnungen zu verwenden. Ferner ist es bekannt (DE-OS 20 30 870) zum Lösen und Klemmen eines Schneidenträgers translatorische Bewegungen von Maschinenteilen auszunutzen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer gattungs­ gemäßen Vorrichtung zum Verstellen des Schneidenträgers den numerisch gesteuerten Rotations-Freiheitsgrad der Arbeits­ spindel auszunutzen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Der Vorteil dieser Lösung besteht darin, daß man eine vorhandene Werkzeugwechseleinrichtung zum Lösen der Ver­ riegelungseinrichtung benutzt, worauf durch den rotatori­ schen Freiheitsgrad der Arbeitsspindel der Schneidenträ­ ger verstellt werden kann.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegen­ stand der Unteransprüche 2 bis 3.

Die nachstehende Beschreibung einer bevorzugten Aus­ führungsform der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der weiteren Erläuterung. Es zeigt

Fig. 1 eine Axialschnittansicht eines an einer Arbeitsspindel befestigten Drehwerkzeuges mit radial verschieb­ lichem Schneidenträger und Betäti­ gungsstange zur Verstellung des Schneidenträgers, wobei Schneiden­ träger und Betätigungsstange jeweils in zwei verschiedenen Stellungen dargestellt sind;

Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie 2-2 in Fig. 1;

Fig. 3 eine Schnittansicht entlang der Linie 3-3 in Fig. 2 und

Fig. 4 eine Schnittansicht entlang der Linie 4-4 in Fig. 3.

In einer drehend angetriebenen Arbeitsspindel 1 ist in herkömmlicher Weise ein Drehwerkzeug 2, nämlich ein Ausbohrwerkzeug, drehfest eingespannt. Das Dreh­ werkzeug 2 trägt in der Nähe seines der Arbeitsspindel 1 abgekehrten Endes einen radial verstellbaren Schneidenträger 3, an dessen freiem Ende eine am (nicht dargestellten) Werkstück angreifende Schneide 4 befestigt ist. Das Werkstück ist in bekannter Weise z. B. auf einem (ebenfalls nicht dargestellten) Maschinentisch festgespannt. Arbeitsspindel 1 und Werkstück sind in Richtung der Drehachse 5 der Arbeitsspindel relativ zueinander translatorisch verstellbar, was dadurch erfolgen kann, daß entweder das Werkstück zur Arbeitsspindel oder die Arbeits­ spindel zum Werkstück hin bewegt wird. Auf diese Weise lassen sich mit der um die Achse 5 der Arbeits­ spindel und des Drehwerkzeuges 2 rotierenden Schneide 4 Bohrungen am Werkstück ausdrehen.

Der Werkzeugkörper 6 des Drehwerkzeuges 2 weist eine Ringnut 7 auf, an welcher zum Zwecke eines Auswechselns des Drehwerkzeuges 2 in herkömmlicher Weise ein auto­ matisch bewegter Werkzeugwechselapparat angreifen kann. Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Werkzeugwechselapparat bzw. die Werkzeugwechseleinrichtung als Greiferzange 8 ausge­ bildet, deren äußere Gestalt schematisch aus Fig. 2 ersichtlich ist. Auf der rechten Hälfte von Fig. 2 befindet sich die eine Backe der Greiferzange in Eingriff mit einer am Drehwerkzeug 2 vorgesehenen Nut, während auf der linken Hälfte von Fig. 2 die Greiferbacke von dieser Nut abgelöst ist.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, ist auf dem Werkzeugkörper 6 eine diesen Körper drehbar umschließende, mit Innen­ gewinde versehene, äußere Hülse 9 drehbar gelagert. Die Hülse 9 weist ebenfalls eine Ringnut 10 für den Eingriff der Greiferzange 8 auf und ist weiterhin mit einer von der in diese Nut 10 eingreifenden Greiferzange betätigten Verriegelungseinrichtung versehen, mit deren Hilfe die äußere Hülse 9 am Werkzeugkörper 6 festgestellt werden kann. Die Fig. 3 zeigt die Greiferzange 8 im Eingriff mit der Ring­ nut 10.

Die Hülse 9 enthält zu ihrer Verriegelung am Werk­ zeugkörper 6 eine in einer Aussparung der Hülse 9 axial bewegliche Klinke 11, welche in eine von zahl­ reichen, nebeneinander liegenden Kerben 12 des Werk­ zeugkörpers 6 einrastbar ist. Die Kerben 12 sind, wie Fig. 4 zeigt, kreisbogenförmig auf einem Absatz des Werkzeugkörpers 6 angeordnet. Die Klinke 11 ist starr mit einem Stift 13 als Betätigungsglied verbunden, der nach unten durch eine Bohrung in einem vorspringenden Bereich der Hülse 9 in die Ringnut 10 vorsteht und an seinem freien Ende eine Schrägfläche aufweist. Eine Feder 14 drückt von oben auf die Klinke 11 und hält sie in Eingriff mit einer der Kerben 12. Hier­ durch ist die Hülse 9 am Körper 6 des Drehwerkzeuges 2 verriegelt.

Zur Aufhebung der Verriegelung wird die Greiferzange, vgl. insbesondere Fig. 3, von der Seite her in Ein­ griff mit der Ringnut 10 gebracht. Die eine Backe der Greiferzange 8 weist, wie aus Fig. 3 hervorgeht, eine Auflauf- bzw. Schrägfläche 15 auf, die an der gegenüberliegen­ den Schrägfläche am freien Ende des Stiftes 13 an­ greift und diesen nach oben drückt. Hierdurch wird die starr mit dem Stift 13 verbundene Klinke 11 aus der Kerbe 12 herausgeführt, so daß sich nunmehr der Werkzeugkörper 6 frei in der vom Greifer 8 stationär gehaltenen Hülse 9 verdrehen kann.

In einer Axialbohrung 16 des Werkzeugkörpers 6 ist ein Betätigungsstab 17 axial verschieblich gehalten. Der Betätigungsstab 17 ist in Fig. 1 jeweils zur Hälfte in zwei möglichen Stellungen gezeichnet. An einem oberen Bund 18 des Stabes bzw. der Stange 17 greift eine Schraubenfeder 19 an, die den Stab 17 nach oben hin vorspannt. In der Nähe seines unteren Endes weist der an sich kreiszylindrisch ausgebildete Stab eine plane Fläche auf, an welcher eine an sich bekannte (in Fig. 1 gestrichelt gezeichnete) Schrägverzahnung angeordnet ist. Diese Schrägverzahnung am Betätigungs­ stab 17 steht mit einer korrespondierenden Schräg­ verzahnung 21 am Schneidenträger 3 in Eingriff, so daß bei einer Axialverschiebung des Betätigungsstabes 17 der Schneidenträger 3 eine entsprechende Radial­ verstellung erfährt.

Um diese Radialverstellung, beispielsweise zur Kompen­ sierung eines Verschleißes der Schneide 4, automatisch ausführen zu können, dient folgende Anordnung: Vom Betätigungsstab 17 steht starr ein Stift 22 ab, der zusammen mit dem Betätigungsstab 17 in einer Aus­ nehmung 23 des Werkzeugkörpers 6 axial um eine be­ stimmte Strecke verschieblich ist. Das Eingreifen des Stiftes 22 in die Ausnehmung 23, die von ent­ sprechender Breite ist, verhindert gleichzeitig eine Verdrehung des Betätigungsstabes 17 relativ zum Werk­ zeugkörper 6. Auf der Außenseite des Werkzeugkörpers 6 und zwischen dieser und der äußeren Hülse 9 ist eine innere Hülse 24 vorgesehen, die mit einem Außen­ gewinde in das Innengewinde der Hülse 9 eingreift. Die innere Hülse 24 kann auf der Außenseite des Werk­ stückkörpers 6 gleiten. Sie ist durch einen Vor­ sprung 25 am freien Ende des Stiftes 22, der in eine Bohrung der Hülse 24 eingreift, starr mit dem Betäti­ gungsstab 17 verbunden und daher auch an einer Dre­ hung relativ zum Werkzeugkörper 6 gehindert.

Wird bei entriegelter und durch den Greifer 8 fest­ gehaltener Hülse 9 die Arbeitsspindel 1 und damit das Drehwerkzeug 2 verdreht, so dreht sich die innere Hülse 24 mit. Da sie über Schraubgewinde in Eingriff mit der äußeren Hülse 9 steht, verschiebt sie sich während der Drehung des Werkzeuges 2 in axialer Richtung. Hierdurch wird über den Stift 22 der Be­ tätigungsstab 17 axial mitgenommen, was zu der ge­ wünschten Radialverschiebung des Schneidenträger 3 führt. In Fig. 1 ist rechts die untere Endstellung des Betätigungsstabes 17 und links dessen obere Endstellung dargestellt. Der an der Schneide 4 des Schneidenträgers erzielbare Verstellhub ist in Fig. 1 durch die beiden Pfeile A und B angedeutet.

Nach vollzogener Radialverstellung des Schneiden­ trägers 3 wird die Arbeitsspindel 1 stillgesetzt und der Greifer 8 aus der Ringnut 10 entfernt. Hier­ durch kann sich der Stift 13 unter der Wirkung der Feder 14 wieder nach unten schieben und die Klinke 11 in die nächste Kerbe 12 einrasten.

Die Arbeitsspindel 1 ist in an sich bekannter Weise numerisch gesteuert, und zwar derart, daß sie be­ züglich ihrer Drehachse rotatorisch in bestimmter Winkelstellung genau orientierbar ist. Dieser nume­ risch gesteuerte Freiheitsgrad der Arbeitsspindel 1 wird in der beschriebenen Weise dazu ausgenutzt, um den Schneidenträger in präziser Weise zu verstellen. Da eine Axialverstellung der inneren Hülse 24 relativ zur äußeren Hülse 9 nur dann mög­ lich ist, wenn die äußere Hülse 9 durch den Greifer 8 vom Werkzeugkörper 6 entriegelt und festgehalten ist, dient die Verriegelung der äußeren Hülse 9 am Werk­ zeugkörper 6 gleichzeitig dazu, auch die innere Hülse 24 festzuklemmen.

Die über die Arbeitsspindel eingeleitete Drehbewegung kann außer durch das beschriebene, im wesentlichen aus den Hülsen 9, 24 und der Betätigungsstange 17 bestehende Gewindegetriebe auch über irgendein anderes Getriebe auf den Schneidenträger übertragen werden.

Vorzugsweise sind auch die translatorische Relativ­ bewegung Arbeitsspindel-Werkstück und die Bewegung des Werkzeugswechselapparates (Greiferzange 8) numerisch gesteuert.

Claims (3)

1. Vorrichtung zum Verstellen des Schneidträgers am Werkzeugkörper eines an der Arbeitsspindel einer Bearbeitungsmaschine befestigbaren Drehwerkzeuges, wobei das Verstellen des Schneidenträgers durch eine den Werkzeugkörper umschließende und relativ zu die­ sem verdrehbare Hülse erfolgt, wobei ferner die Ar­ beitsspindel in Richtung ihrer Drehachse relativ zu einem Werkstück translatorisch sowie um ihre Dreh­ achse numerisch gesteuert rotatorisch verstellbar ist, und wobei eine relativ zur Arbeitsspindel bewegliche Werkzeugwechseleinrichtung vorgesehen ist, die den Werkzeugkörper ergreift und hält, dadurch gekennzeichnet,
daß die Hülse (9) durch eine Verriegelungseinrichtung am Werkzeugkörper (6) festlegbar ist, und
daß die Werkzeugwechseleinrichtung mit der Hülse in festhaltenden Eingriff bringbar ist und dabei die Verriegelungseinrichtung löst.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Werkzeugwechseleinrichtung eine Auflauf­ fläche (15) vorgesehen ist, an der beim In-Festhaltenden-Eingriff-Bringen der Werkzeugwechseleinrichtung mit der Hülse (9) ein federbelastetes Betätigungsglied (13) aufläuft, durch welches das Lösen der Verriegelungsein­ richtung erfolgt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das In-Festhaltenden-Eingriff- Bringen der Werkzeugwechseleinrichtung mit der Hülse (9) dadurch erfolgt, daß an der Hülse eine Ringnut (10) vor­ gesehen und die Werkzeugwechseleinrichtung als eine in die Ringnut eingreifende Greiferzange (8) ausge­ bildet ist.