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Fräsvorrichtung zum Nacharbeiten von kugelpfannenartigen Ausnehmungen
DieErfindung betrifft eineFräsvprrchtung zum Nacharbeiten kugelpfannenartiger Ausnehmungen
an Werkstücken großer Festigkeit, insbesondere der Kugelpfannen zwischen Flugzeugrumpf
und Tragflächen.
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Zur Verbindung von Bauteilen werden u. a. aus Kugelpfannen und entsprechenden
kugeligen Gegenstücken bestehende Anschlußstücke verwendet, die an den Bauteilen
fest angeordnet sind und mittels eines Kuppelgliedes, z. B. einer Überwurfmutter,
miteinander unverrückbar verbunden werden können. Sofern großflächige und schwere
Baukörper, z. B. ein Flugzeugrumpf und die Tragflächen, zusammenzuschließen sind,
ist es erforderlich, mehrere in bestimmten Albständen voneinander angeordnete Anschlußglieder
zu verwenden, um eine feste Verbindung der Baukörper zu erzielen. In solchen Fällen
ist es von Bedeutung, daß beim Einbau der Anschlußglieder die zusammenzukuppelnden
Teile sich genau gegenüberliegen und eine bestimmte Tage einnehmen, also z. B. in
der gleichen Ebene liegen. Werden beim Einbau dieser Teile die zulässigen Toleranzen
überschritten, so ist ein Zusammenschluß der Baukörper entweder überhaupt nicht
möglich, weil die zu kuppelnden Anschlußstücke nicht ineinander passen, oder es
treten beim Zusammenschluß Kräfte auf, .die zur Verspannung der Baukörper führen,
eine unzulässige Belastung sowohl .der Anschlußglieder als auch der Bauteile selbst
zur Folge haben und auf diese Weise erhebliche Schäden verursachien können.
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Bisher war es in Fällen, in .denen sich der Sitz einzelner kugelpfanrnenartiger
Anschlußteile nach dem Einsbau als ungenau herausstellte, erforderlich, diese Teile
wieder vom Baukörper zu lösen und aufs neue in der richtigen Lage mit ihm zu verbinden,
weil die Möglichkeit, eine Korrektur der Lage der
Anschlußteile
z. B. durch Nacharbeit derselben in ihrer festen Stellung am Bauteil selbst vorzunehmen,
nicht bestand, zumal die Anschlußstücke meist aus Werkstoffen großer Festigkeit
gefertigt sind. Da nun .die Anschlußstücke, insbesondere bei großflächigen sperrigen
Baukörpern, wie Flugzeugzellenteilen, oft starke Kräfte übertragen müssen, ist ihre
Verbindung mit den Baukörpern naturgemäß äußerst fest und deshalb nur mit erheblichem
Zeit- und Arbeitsaufwand zu lösen. Hinzu kommt noch, .daß bei fertigen Baukörpern
mitunter umfangreiche zusätzliche Montagearbeiten geleistet werden müssen, um an
die Befestigungen der Anschlußteile zu gelangen und diese lösen oder auch nur lockern
und in richtiggestellter Lage wieder befestigen zu können.
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Die Fräsvorrichtung nach er Erfindung besteht aus einem rohrartigen,
zur Aufnahme eines einschneidigen, quer zur axialen Vorschubrichtung verschiebbaren
Kreisformfräsers dienenden Werkzeugträger, der auf das am Werkstück für die Verbindung
mit dem Anschlußglied vorgesehene Gewinde aufschraubbar ist.
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Durch die Erfindung ist die Möglichkeit gegeben, ein nachzubearbeitendes
kugelpfannenartiges Anschlußglied in seiner Lage am Baukörper zu belassen und es
an Ort und Stelle so zu bearbeiten, .daß es beim Zusammenbau mit seinem kugeligen
Gegenstück genau zusammenpaßt und gekuppelt werden kann, ohne daß schädliche Verspannungskräfte
auftreten: Die Richtigstellung eines beim Einbau des Anschlußgliedes in den Baukörper
.unterlaufenen Fehlers wird auf diese Weise mit geringstem Zeit- und Arbeitsaufwand
ermöglicht, was insbesondere bei der Serienfertigung erhebliche Vorteile bietet.
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Vorteilhaft ist es vor allem, daß der rohrartige Werkzeugträger unmittelbar
auf das am kugelpfannenartigen Anschlußglied vorgesehene Gewinde für :dessen Verbindung
mit seinem Gegenstück aufgeschraubt werden kann. Zum Ansetzen der neuen Fräsvorrichtung-
sind daher leine langwierigen Vorbereitungen zu treffen, sondern sie kann unmittelbar
mit dem zu bearbeitenden Werkstück verbunden werden. Letzteres ist vor allem dann
zeitsparend, wenn der Baukörper, an welchem das nachzubearbeitende Anschlußstück
befestigt ist, großflächige, glatte Wände aufweist, die die Befestigung einer Bearbeitungsvorrichtung
im allgemeinen sehr erschweren.
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Die Verwendung eines einschneidigen Kreisformfräsers hat den Vorzug,
daß auch Werkstoffe hoher Festigkeit bei entsprechender Bemessung der Antriebsmittel
(Drehkreuz o. dgl.) noch von Handbearbeitet werden können und ferner, daß die Werkzeugschneide,
auch wenn sie häufig nachgeschliffen werden muß, stets ihre ursprüngliche Form beibehält.
Der zur Anwendung kommende Kreisformfräser ist in üblicher Weise so auszuwählen,
daß er einen kleineren Durchmesser aufweist als die zu bearbeitende Kugelpfanne.
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Weiterhin ist es vorteilhaft, das Werkzeug in bekannter Weise durch
Stirnverzahnung und Verschraubung, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines
als verstellbare Werkzeugführung ausgebildeten Zwischengliedes, lösbar mit der Fräserspindel
zu verbinden. Es besteht dann die Möglichkeit, das Werkzeug auszuwechseln und die
Fräsvorrichtung zur Bearbeitung von Pfannen mit unterschiedlichem Radius zu verwenden.
Das als Werkzeugführung ausgebildete Zwischenglied, welches auf :der dem Werkzeug
zugewandten Seite eine Stirnverzahnung trägt, kann hierbei an der Fräserspindel
vorteilhaft in einem Schlitten feststellbar geführt werden, so daß beim Auswechseln
von Werkzeugen deren exzentrische Stellung zur Fräserspindel leicht veränderbar
ist.
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Gemäß der Erfindung wird ferner vorgeschlagen, an dem rohrartigen
Träger und .der in Vorschubrichtung verstellbaren F räserspindellagerung eine Skaleneinteilung,
z. B. einen Nonius, anzubringen, so daß der Werkzeugvorschub genau abgelesen werden
kann.
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Zur Erleichterung und Verbesserung der Nacharbeit kann mit dem Werkzeugträger
auch ein Schmiergefäß verbunden werden, durch welches der Arbeitsraum des Werkzeuges,
der durch das zu bearbeitende Anschlußglied einerseits und durch die Fräserspindellagerung
andererseits begrenzt ist, 1 laufend mit Öl versorgt wird.
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Das itn nachfolgenden beschriebene und auf der Zeichnung dargestellte
Ausführungsbeispiel zeigt eine Anwendung der Fräsvorrichtung nach der Erfindung
irn Flugzeugbau.
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Auf der Anschlußebene einer mit dem Flugzeugrumpf zu verbindenden
Tragfläche sind kugelpfannenartige Anschlußteiie angeordnet. Entsprechende kugelige
Gegenstücke befinden sich an der Außenseite des Flugzeugrumpfes. Mittels einer LTberwurfmutter
oder eines anderen-Kuppelgliedes werden die Anschlußteile bei der Montage des Flugzeuges
miteinander verbunden und bilden, da sich die Kugeln in die Halbschalen satt einlegen,
genaue und sichere Verbindungspunkte beider Bauteile.
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Auf der Zeichnung ist eine derartige Ver-Bindung in zwei verschiedenen
Ausführungsarten in Abb. i dargestellt, und zwar zeigt das Anschlußstück A eine
Halbschale, die durch eine- auf der Zeichnung nichtdargestellte
überwurfmutter
mit dem kugeligen Gegenstück verbunden wird, während bei dem Anschlußstück B eine
Überwurfmutter zum Zusammenschließender beiden Teile des Anschlusses mit der an
der Tragfläche angeordneten kugeilpfannenartigen Führung verbunden ist, mittels
derer die am Rumpf angeordnete Kugel in die Halbschale hineiigezogen wird. Auf der
Abb.2 ist ein Schnitt IIJI nach Abb. i dargestellt.
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In der Anschluß,ebene einer Flugzeugtragfläche i sind die Anschlußstellen
A und B
vorgesehen. Diese sind als Halbschalen ausgebildet, in welche
mit dem Flugzeugrumpf verbundene kugelige Gegenstücke eingeführt und mittels Überwurfmuttern
o. dgl. in ihrer Lage befestigt werden. Bei Odem Anschluß B ist die vollzogene Verbindung
zwischen Tragfläche und Rumpf des Flugzeuges gezeigt, und zwar ist die an der Tragfläche
i angeordnete Kugdlpfanne mit 2, das am Rumpf des Flugzeuges befestigte kugelige
Gegenstück mit 3 und die. die beiden Anschlußstücke verbbindende Überwurfmutter
mit q. bezeichnet.
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Bei der Anschlußstelle A; deren Kugelpfanne 2" nachgearbeitet werden
soll, ist statt des kugeligen Gegenstückes mit der Kugelpfanne 2a der` Träger 5
verbunden, :der die zur Nachbearbeitung der Pfanne erforderlichen Werkzeuge enthält.
Die zur Verbindung der Kugelpfanne mit ihrem Gegenstück notwendige Überwurfrnutter
ist bei dieser Anschlußstelle am kugeligen Anschlußglied angeordnet und deshalb
auf der Zeichnung nicht dargestellt. Der Werkzeugtragkörper 5 stellt einen zylindrischen
Hohlkörper mit Handgriffen 6 dar, der auf die Kugelpfanne mittels Gewinde, welches
dem Gewinde der später anzuschließenden Überwurfmutter entspricht, aufgeschraubt
ist. Der Werkzeugtragkörper 5 dient als Führung für das Werkzeuggehäuse 7, welches
ebenfalls mit Handgriffen 8 versehen ist und in den Tragkörper 5 eingeschraubt wird.
In dem Gehäuse 7 ist eine Fräserspindel 9 auf Kugeln drehbar gelagert. Zum Inbetriebsetzen
der Fräserspindel ist ein Drehkreuz io vorgesehen. Statt des Drehkreuzes kann das
Antriebsende der Fräserspindel auch so ausgebildet werden, daß der Antrieb motorisch
erfolgt.
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Auf dem Werkzeuggehäuse 7 ist ein Kopfstück i i mit Handgriffen 12
aufgeschraubt, bei dessen Drehung die Werkzeugspindel 9 iri Richtung des Pfeiles
b bewegt wird. Das Ausmaß dieser Bewegung, also der Vorschub-und Rücklaufweg der
Fräserspindel9, kann an einem Nonius 13 abgelesen werden. An der der Kugelpfanne
2" zugekehrten Seite trägt die Fräserspindel9 einen Teller 1q., der in eineue auf
der Zeichnung nicht sichtbaren Schlitten den Werkzeugträger 15 senkrecht zur Vorschubrichtung
b verschieblich führt. Die exzentrischeEinstellung des Werkzeugträgers zur Achse
der Fräserspindel 9 wird durch eine Stellschraube 16 bewirkt. Der Werkzeugträger
15 ist mit einer Stirnverzahnung versehen, in welche -das an seiner Rückseite ebenfalls
stirnverzahnte Schneidwerkzeug 17 eingreift. Das Schneidwerkzeug 17 und der Werkzeugträger
15 sind durch :eine .Schraube 18 miteinander und mit dem Teller 14 ver`bunden.
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Durch eine solche Befestigung des Werkzeuges ist ein leichtes Auswechseln
desselben und die Veränderung seiner exzentrischen Stellung zur Mittellängsachse
der Fräserspindel ermöglicht. Mit.demkugeligenFräserwerkzeug 17, das eine dem nachzubearbeitenden
Radius angepaßte gewölbte Schneide 17a aufweist (Abb. 2), kann durch Drehung des
Drehkreuzes io und durch Nachstellung des Vorschubes .durch Drehen der Handgriffe
12 ein feinfühliges Nacharbeiten der Halbschale 2a erfolgen, ohne daß .der Radius
der Halbschale sich verändert oder unerwünschte Unebenheiten in der Oberfläche auftreten.
Der Raum i9, der durch den Tragkörper 5, die Halbschale 2a und die Stirnwand 2o
des Werkzeuggehäuses 7 gebildet wird und in welchem das Werkzeug 17 arbeitet, kann,
da er flüssigkeitsdicht abgeschlossen ist, durch eine mit dem Tragkörper 5 verbundene
Schimiereinrichtung während des Fräsvorganges mit Ö1 gefüllt werden.