DE521264C - Schnellaufende Praezisionsbohrmaschine, insbesondere fuer die Uhrentechnik - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine schnelllaufende Vorrichtung zur feinmechanischen Bearbeitung von Metallen durch Bohren, Fräsen, Drehen u. dgl. unter Rotation des Werkzeuges, die insbesondere geeignet ist zur Erzeugung von zylindrischen oder kegelförmigen Bohrungen von kleinstem Durchmesser für Zwecke, für welche eine weit höhere absolute Genauigkeit als die mit Vorrichtungen bekannter Art erzielbare erforderlich ist. Die Vorrichtung nach der Erfindung ist gekennzeichnet durch die Kombination einer unmittelbar mit der Welle eines Motors von besonders hoher Umdrehungszahl verbundenen Bohrspindel mit einem Zentrierfutter, z. B. einem Achtschraubenfutter an sich bekannter Art.

Es ist bekannt, bei Bohrvorrichtungen oder Drehbänken gewöhnlicher Art die Spindel des Bohrers oder die Welle der Drehbank unmittelbar mit der Welle einer Wasserturbine oder eines Elektromotors zu verbinden.

Es ist auch bekannt, an Vorrichtungen für feinmechanische Zwecke, bei denen z. B. ein zum Bohren eines Loches bestimmter Bohrer durch eine Antriebswelle in Umdrehung versetzt wird, die umlaufenden bearbeitenden, oder zu bearbeitenden Teile gegen die Antriebswelle durch sogenannte Achtschraubenfutter zu zentrieren. Die hierdurch erzielte Genauigkeit ist eine befriedigende für feinmechanische Arbeiten gewöhnlicher Art, bei denen Maßabweichungen von 0,02 bis 0,03 mm noch innerhalb der zulässigen Grenzen liegen. Für höhere Genauigkeitsansprüche, wie sie neuerdings in vielen Fällen gestellt werden müssen, z. B. bei Herstellung feinster Bohrungen in der Uhrentechnik sowie bei Herstellung von Düsen zum Verspinnen von Fäden aus Kunstmassen, z. B. Kunstseidefäden u. dgl., haben sich aber diese bekannten Vorrichtungen je weniger brauchbar erwiesen, je geringer der Durchmesser der Arbeitsfläche des Werkstückes ist und je geringer demgemäß die Maßabweichungen in absolutem Maße sein dürfen, selbst falls die relative Genauigkeit nur in den für xArbeitsflächen von größerem Durchmesser mit den bekannten Vorrichtungen erreichbaren Grenzen gehalten werden soll. Zunächst ist hier zu beachten, daß schon absolute Abweichungen der oben angegebenen Größenordnung, d. h. von 0,02 bis 0,03 mm, die z. B. bei einem Lochdurchmesser von. o, 5 mm einen Betrag von nur etwa S % des Lochdurchmessers ausmachen, bei Löchern von nur 0,05 mm Durchmesser, wie sie für die oben genannten Zwecke, z. B. bei Herstellung von Spinndüsen, benötigt werden, eine relative Abweichung von etwa 5° % des Lochdurchmessers darstellen, eine Abweichung, die natürlich schon an sich ganz unzulässig ist. Die erzielbare Genauigkeit wird aber in den in Frage stehenden Fällen, wie die Versuche gezeigt haben, in besonders hohem Maße noch dadurch beeinträchtigt, daß bei abnehmendem Durchmesser der Arbeitsfläche, z. B. eines Bohrloches die Geschwindigkeit, mit der die Angriffskante des eigentlichen Werkzeuges an der Außenfläche des Werkstückes vorbeigeführt wird, im gleichen Verhältnis verringert wird. Bei solchen äußerst geringen Durchmessern, wie sie z. B. bei Bohrungen der oben erwähnten Art in Betracht kommen, von einer Größenordnung von etwa 0,1 bis 0,05 mm und darunter, werden nun die Umfangsgeschwindigkeiten der Bohrer bei Bohr-

vorrichtungen der gebräuchlichen Art mit Umdrehungszahlen bis zu etwa 2000 pro Minute so gering, daß eine ausreichende Bohrwirkung nur durch verhältnismäßig starkes Aufdrücken, z.B. des Bohrers auf das Werkstück, erzielt werden kann, was schon wegen der äußerst geringen Dicke und entsprechend hohen Biegsamkeit der umlaufenden Teile eine weitere Erhöhung der seitlichen Abweichungen zur Folge hat. So erklärt es sich nunmehr, weshalb es bisher trotz des vorliegenden dringenden Bedürfnisses nicht möglich war, z.B. Löcher von den bezeichneten geringen Durchmessern, bei denen naturgemäß auch hohe Ansprüche an die relative Genauigkeit gestellt werden müssen, durch Bohren herzustellen, sondern weshalb man sich begnügen mußte, solche Löcher auf anderem Wege, z. B. durch Stechen, zu erizeugen.

Es wurde nun gefunden, daß es möglich ist, die genannten Fehlerquellen dadurch zu vermeiden, daß man die Umdrehungszahlen der umlauf enden arbeitenden Teile, z. B. eines umlaufenden Bohrers, weit über das bei Bohrmaschinen oder Drehbänken mit Riemenantrieb gebräuchliche Maß, z.B. bis auf 20 000 Umdrehungen pro Minute und darüber erhöht und zu diesem. Zweck die die umlaufenden Teile antreibende Welle unmittelbar durch den Rotor eines geeignetein Motors von genügend hoher Umdrehungszahl antreiben läßt, z. B. durch den Rotor eines Elektromotors, vorzugsweise aber durch den einer Wasser-, Preßluft- oder Dampfturbine beliebiger Bauart, wobei auch bei so hohen Umdrehungszahlen eine durch Riemenantrieb nicht erreichbare Erschütterungsfreiheit des Laufes erreicht und somit die Zentrierung mit der gewünschten äußerst hohen Genauigkeit ermöglicht wird.

In der Zeichnung ist eine Vorrichtuinig! nach der Erfindung in einer beispielsweisen Ausführungsform dargestellt, und zwar in Abb. ι teils in einer Seitenansicht, teils im. Schnitt und in Abb. 2 in einer Aufsicht nach Wegnahme eines Teiles des Oberteils der Turbine, Abb. 3 zeigt das Ende der Antriebswelle mit aufgesetztem. Achtschraubenfutter, Überwurfmutter und eingesetztem Bohrer im Längsschnitt und Abb. 4 einen Querschnitt nach A-B der Abb. 3.

In der Zeichnung ist 1 das Unterteil einer Wasserturbine, welches in dem zur Befesti.-gung der Vorrichtung bestimmten Halter 3 fest angebracht ist, 2 ist das abnehmbare Oberteil der Wasserturbine mit den Wasserzu- und -ableitungen 13 und 26. Zum Anklemmen der Vorrichtung, z.B. an einer Gleitschiene von geeignetem Querschnitt, ist der Halter 3 am anderen Ende in Form zweier, eine Öffnung 4 umschließender, federnder Arme 5 und 6 ausgebildet, welche durch die mit Hebelgriff versehene Schraube 7 gegeneinander angezogen werden können.

Der mit Schaufeln 12 versehene Rotor der Turbine, welchem das Waser über den Anschlußstutzen 13 durch die Öffnung 14 zugeführt wird, ist befestigt auf einer Welle 10, welche in durch den Halter 3 unterhalb und oberhalb der Turbine gebildeten Lagern 8 und 9 gelagert ist und aus dem Lager 8 so weit nach unten heraustritt, daß hier das Achtschraubenfutter 15 mit den Schrauben 16 auf das Wellenende aufgesetzt werden kann. Mit dem Achtschraubenfutter ist nach der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform fest verbunden ein im oberen Teile mit Gewinde versehenes, im unteren Teile nach unten konisch zulaufendes Ansatzstück 25. Dieses ist zum großen Teil seiner Länge vom unteren Ende ab in einer durch seine Mittelachse hindurchgehenden Ebene 18 geschlitzt, wobei in an sich bekannter Art die so gebildete Anlagefläche der einen Backe 19 eben ausgebildet und die der anderen Backe 20 mit einer Aussparung 21 in Form eines Dreiecks zum Einlegen des einzuspannenden Bohrers voder Werkstückes 17 versehen ist, so daß ein Anliegen des eingespannten kreisrunden Bohrers oder Werkstückes nur an drei Punkten seines Umfanges erfolgt (s. Abb. 4). Zur Befestigung des Bohrers bzw. Werkstückes zwischen den Backen dient in an sich bekannter Weise eine Überwurfmutter 23, welche unten ein mit konischer Innenfläche versehenes Ansatzstück 24 trägt, so daß bei ihrem Anziehen die Backen 19 und 20 um den Hals des Bohrers oder Werkstückes 17 fest zusammengedrückt werden. Die Zentrierung des Bohrers oder Werkstückes erfolgt vorzugsweise mit Hilfe optischer Methoden.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Schnellauf ende Präzisionsbohrmaschine, insbesondere für die Uhrentechnik, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrspindel unmittelbar mit der Welle eines Motors von sehr hoher Umdrehungszahl, insbesondere einer durch Wasser, Preßluft oder Dampf betriebenen Turbine, verbunden und das Bohrklemmfutter an der Bohrspindel durch ein Zentrierfutter, z. B. ein Achtschraubenfutter, befestigt ist, so daß die kleinsten Abweichungen im Rundlauf des Bohrers ausgeglichen werden können.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen