DE9318582U1

DE9318582U1 - Mobiles Präzisions-Bohrgerät

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Publication number: DE9318582U1
Application number: DE9318582U
Authority: DE
Original assignee: JOHANNES LUEBBERING AG ZUG
Current assignee: JOHANNES LUEBBERING AG ZUG
Priority date: 1993-12-04
Filing date: 1993-12-04
Publication date: 1994-04-07
Anticipated expiration: 2003-12-05

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein mobiles Bohrgerät zum Pestlegen an einer Bohrstelle von großen Werkstükken für Präzisions-Bohrarbeiten mittels eines Werkzeuges, durch das hindurch ein flüssiges Schmiermittel bis an die Werkzeugschneiden herangeführt wird, mit einer Werkzeugspindel mit einer Werkzeugaufnahme, durch die hindurch der Schmiermittelzufluß erfolgt, und mit einem Antrieb zum Drehen und axialen Vorschieben der Werkzeugspindel .

Ein solches Bohrgerät wird bei allen Präzisions-Bohrarbeiten eingesetzt, bei denen die Werkstücke eine solche Größe haben, daß sie nicht auf stationären Bohrmaschinen bearbeitet werden können. Ein bevorzugter Anwendungsbereich dieser Bohrgeräte findet sich in der Luftfahrtindustrie, um beispielsweise im Flugzeugbau diejenigen Bohrungen zu bearbeiten, die für die Verbindung zwischen einem Flugzeugrumpf und den Tragflächen vorzusehen sind. Das jeweilige Bohrgerät wird entweder an einer Hilfsvorrichtung fest angebracht oder im variablen Einsatz in Verriegelungsbuchsen, in Schablonen oder in ähnliche Aufnahmevorrichtungen eingesetzt. Eine be-

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sonders exakte Bearbeitungsgenauigkeit derartiger Bohrgeräte wird beim Aufreiben voreingebrachter Bohrungen verlangt, wofür konische Reibwerkzeuge mit einem konischen Ansatz verwendet werden.

Bohrgeräte der eingangs genannten Art sind durch öffentliche Vorbenutzungen in verschiedenen Ausführungen bekannt. Sie haben einen einzigen Antrieb, der sowohl die Drehung der Werkzeugspindel als auch deren Vorschub besorgt, wozu in der Regel ein Luftmotor dient. Folglich besteht eine Abhängigkeit zwischen der Arbeitsdrehzahl der Werkzeugspindel und deren Vorschub, es wird also pro Umdrehung des Werkzeugs stets ein bestimmter Vorschubweg zurückgelegt. Bei zunehmender Last der Antriebsmaschine, wie sie dann auftritt, wenn das Aufreib- oder Bohrwerkzeug stärker in Eingriff kommt, fällt die Drehzahl und zugleich entsprechend der Vorschub ab. Da die Antriebsmaschine auf eine bestimmte Last abgestimmt werden muß, damit sie bei hoher Drehmomentenbeanspruchung noch eine ausreichende Drehzahl zur Verfügung stellt, darf die Grunddrehzahl im Leerlauf nicht zu hoch gewählt werden. Damit ist der erhebliche Nachteil verbunden, die Leerwege zu Beginn des Bearbeitungsvorganges nur mit einer relativ geringen Geschwindigkeit durchfahren zu können. Insgesamt dauert bei den bekannten Bohrgeräten der gesamte Bohr- oder Reib-Vorgang für eine einzige Bohrung je nach Materialstärke und Bohrungsdurchmesser wenige bis mehrere Minuten.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Bohrgeräte liegt in dem hohen Verbrauch an Schmiermittel, bei dem es sich um eine hochqualitative Bohrflüssigkeit handelt, die

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sehr teuer ist. Die Dosiermenge des Schmiermittels wird je nach Einschätzung des Bohr- oder Reibvorganges empirisch eingestellt, und zwar unabhängig von der Eingriff slänge des Werkzeugs. Die für die Präzisionsbohrungen eingesetzten Bohr- oder Reibwerkzeuge haben über ihre gesamte Schnittlänge hinweg verteilt angeordnete Radialbohrungen, die von einem zentralen Zuführkanal aus versorgt werden. Da das Schneidmittel bei den bekannten Ausführungen kontinuierlich zugeführt wird, ergibt sich solange eine Überdosierung, wie nicht das Werkzeug auf gesamter Schneidlänge in Eingriff steht, auf die die Schmiermittelzufuhr abgestellt ist. Auch beim Zurückfahren des Werkzeugs ohne Bohr- bzw. Reibleistung wird bei den bekannten Geräten weiterhin das Schmiermittel ungenützt zugeführt. Insgesamt liegt deshalb der Verbrauch des Schmiermittels etwa zehnmal so hoch, wie er rein theoretisch für den eigentlichen Schnittvorgang benötigt wird.

Auch konstruktiv weisen die bekannten Bohrgeräte Nachteile auf. So ist die Werkzeugspindel im rückwärtigen Teil der Geräte in einem axialen Fördergewinde gelagert, das für den Vorschub erforderlich ist. Trotz zusätzlicher Lagerung der Spindel im vorderen Bereich der Maschine sind radiale Auslenkbewegungen unvermeidlich, was die Bohrgenauigkeit beeinträchtigt. Des weiteren läßt sich der Bearbeitungsweg, die Bohrtiefe, bei den bekannten Geräten nicht exakt bestimmen, weil hierzu ein Tiefenanschlag benötigt wird, der auf die Wandung des die jeweilige Bohrung umgebenden Materials aufgesetzt wird und das Erreichen der Bohrtiefe dadurch signalisiert, daß die Werkzeugspindel mit einem ent-

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sprechenden Anschlag auf das Innenende des Tiefenanschlags auffährt, wodurch der Vorschub abgeschaltet wird.

Schließlich sind die bekannten Bohrgeräte kompliziert in der Einjustierung. Es muß der Arbeitshub für jedes Werkzeug, welches dem Verschleiß unterliegt und regelmäßig ausgewechselt werden muß, auf empirischem Wege in einer Versuchswerkstatt neu einjustiert werden. Dies geschieht durch Herein- oder Herausdrehen der Werkzeugspindel mit ihrem erwähnten Fördergewinde aus der entsprechenden Gewindebuchse für den Vorschub, wozu eine Teilmontage des Gerätes zumindest im vorderen mechanischen Antriebsbereich erforderlich ist, um eine Stelloder Anschlagmutter auf dem Fördergewinde der Werkzeugspindel, die auf das Innenende des Tiefenanschlags am Ende des Arbeitshubes auffährt, in axialer Richtung verstellen zu können.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Präzisions-Bohrgerät der gattungsbildenden Art zu schaffen, welches mit hoher Präzision arbeitet und sparsam im Schmiermittelverbrauch ist.

Diese Aufgabe wird bei einem mobilen Bohrgerät der gattungsgemäßen Art dadurch gelöst, daß zusätzlich zum Drehantrieb ein separater Vorschubantrieb für die Werkzeugspindel sowie ein Meßsystem zur Erfassung des Vorschubweges und ein den Vorschubantrieb in Abhängigkeit von dem axialen Vorschubweg regelnder Rechner vorhanden ist und ferner eine vom Rechner in Abhängigkeit von der Lastdrehzahl oder dem Lastmoment und vom Vorschubweg

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gesteuerte Schmiermittelzuführvorrichtung vorhanden ist.

Für die Erfindung ist wesentlich, daß die Trennung von Drehantrieb und Vorschubantrieb die Möglichkeit bietet, den Motor für den Drehantrieb immer auf Vollast zu fahren entweder mit größtmöglicher Drehzahl oder mit höchstmöglichem Moment. Optimal ist, diese Betriebsparameter auf die Bohrleistung abzustellen, also mit der größtmöglichen Bohrleistung zu fahren. Der separate Vorschubantrieb, dessen Vorschubgeschwindigkeit von der Drehzahl des Drehantriebes unabhängig ist, kann zu Beginn des Bearbeitungsspiels, wenn also das Werkzeug noch nicht oder nur geringfügig im Materialeingriff steht, mit einer hohen Vorschubgeschwindigkeit gefahren werden, wonach dann in Abhängigkeit vom Drehzahlabfall des Drehantriebsmotors die Vorschubgeschwindigkeit berechnet nach einer vorgegebenen Funktion zurückgenommen wird. Diese Steuerung oder Regelung kann auch drehmomentenabhängig vorgenommen werden, was von den jeweiligen Arbeitsbedingungen, wie zum Beispiel den Materialverhältnissen, abhängig ist. Entsprechende Sensoren für Drehzahl und/oder Drehmoment werden in den Drehantrieb mit eingebaut, und man kann sich den passenden Sollwert, der jeweils nachgeregelt werden soll, in geeigneter Weise ableiten, um ihn in den Rechner zu geben und dort auszuwerten.

über die Auswertung im Rechner kann ferner die Zufuhr des flüssigen Schmiermittels gesteuert werden, damit

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hiervon möglichst wenig aufgewendet werden muß. So wird zu Beginn des Bearbeitungsvorganges, solange das Werkzeug nur geringfügig im Materialeingriff steht, nur wenig Schmiermittel zugegeben, und es wird die Schmiermittelzugabe mit zunehmendem Bearbeitungseingriff gesteigert .

Für die Bearbeitungsgüte bietet die Trennung von Drehantrieb und Vorschubantrieb den weiteren Vorteil, daß gegen Ende des Bohr- oder Reibvorganges mit einem nur geringen Vorschub gefahren werden kann, was die Bearbeitungspräzision bei vollem Eingriff des Werkzeuges stark erhöht. Dafür ist die exakte Bestimmung der augenblicklichen Position des Werkzeugs erforderlich, wozu das Meßsystem zur Erfassung des Vorschubweges dient. In Abhängigkeit von einem Referenzpunkt wird die jeweilige Lage der Werkzeugspindel in axialer Richtung bestimmt, wofür eine sogenannte absolute Wegmessung vorgesehen ist. Mit diesem Wegmeßsystem kann ein Tastsystem verbunden sein, welches auf die Oberfläche des zu bearbeitenden Werkstücks in unmittelbarer Nähe des Werkzeugeingriffs aufgesetzt wird und einen Referenzpunkt festlegt. Ferner kann man in den Rechner des Gerätes die Daten des jeweils eingesetzten Werkzeugs eingeben und so den jeweils in Betracht kommenden Arbeitshub festlegen, damit bis zum Ende der Feinbohrung mit dem geringen Vorschub exakt gefahren werden kann.

Das Meßsystem für den Vorschubweg ermöglicht es ferner, bis zum Eingriff des Werkzeugs mit der höchstmöglichen Vorschubgeschwindigkeit des separat ausgebildeten Vorschubantriebs zu fahren, was die gesamte Bearbeitungs-

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dauer erheblich verkürzt, so daß das Bearbeitungsspiel nur noch ein Drittel der Zeit herkömmlicher Maschinen beträgt.

Das Meßsystem zur Bestimmung des Vorschubweges erlaubt es ferner, die Verschleißgrenze des Werkzeugs festzustellen, indem zum Beispiel im Rechner Vergleichswerte abgespeichert werden und die Abweichung von diesen Referenzwerten ermittelt wird. Ferner schafft die Erfassung des Vorschub- bzw. Arbeitswegs des Werkzeugs die Möglichkeit, auch während des Bearbeitungsvorganges das Werkzeug vorübergehend zurückzuziehen, damit beispielsweise problematische Späne aus dem Bohrloch herausgebracht werden können.

Der Rechner des Bohrgerätes dient zur Auswertung aller Daten und zur Steuerung der Funktionen und Arbeitsabläufe. Ebenso ist an dem Bohrgerät ein Speicherchip vorgesehen, der die individuellen Daten der Maschine und des eingesetzten Werkzeugs trägt, die bei Überholung oder bei einem Neueinsatz des Gerätes aufgeprägt werden. Jeweils zu Beginn eines Einsatzes werden diese Daten abgefragt und an den Rechner gegeben, darin ausgewertet, damit der Arbeitsweg und die Schmiermittelzufuhr bestimmt werden können. Auf diese Weise können auch die Wartungsdaten des Bohrgerätes und des Werkzeuges vorgegeben werden, damit die Verschleißgrenze nicht überschritten wird. Über eine Datenschnittstelle kann das Bohrgerät mit einem weiteren Bohrgerät und/oder einem zentralen Rechner vernetzt werden, um eine zentrale Überwachung und Auswertung der Arbeitsdaten der Maschinen und Werkzeuge zu ermöglichen.

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Vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung ergeben sich weiter aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel noch näher erläutert, dabei zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines mobilen Bohrgerätes teilweise im Längsschnitt,

Fig. 2 eine vergrößerte Wiedergabe des vorderen Bereichs des Vorgerätes gem. Fig. 1

Fig. 3 eine vergrößerte Wiedergabe des rückwärtigen Bereichs des Bohrgerätes gem. Fig. 1 und

Fig. 4 eine prinzipielle Darstellung der Zuführung des Schmiermittels zum Werkzeug des Bohrgerätes bei drei verschiedenen Werkzeugpositionen.

Im einzelnen erkennt man in den Figuren 1 und 2 eine in einem nicht näher bezeichneten Maschinengestell gelagerte Werkzeugspindel 1, die an ihrem vorderen Ende eine Werkzeugaufnahme 2 hat. Darin ist ein Bohr- oder Reibwerkzeug 3 eingesetzt, welches einen Axialkanal 4 für die Zuführung eines Schmiermittels zu den Werkzeugschneiden aufweist. An den Axialkanal 4 schließen deshalb Querbohrungen 5 an, die über die gesamte Länge des Schneidbereichs des Werkzeugs 3 angeordnet sind. Die Zuleitung des Schmiermittels zu dem Werkzeug 3 hin erfolgt durch die Werkzeugspindel 1 hindurch, die dazu

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einen Axialkanal 6 hat, der sich in axialer Richtung weiter bis zum hinteren Ende der Maschine erstreckt.

Um den Vorschub des Werkzeugs 3 beim Bearbeitungsvorgang zu besorgen, ist die Werkzeugspindel 1 in ihrer Achsrichtung verschieblich gelagert. Dazu dienen zwei im Maschinengestell drehbar gelagerte Buchsen 7, die im Innern achsparallele Längsnuten haben, in denen Kugeln 8 angeordnet sind. Diese Kugeln 8 greifen in achsparallele Längsnuten 9 der Werkzeugspindel 1 ein, so daß die Werkzeugspindel 1 sich mit den drehbar gelagerten Buchsen 7 drehen und unabhängig davon gegenüber den Buchsen 7 in axialer Richtung verschoben werden kann. Um möglichst ein radiales Spiel der Werkzeugspindel 1 zu vermeiden, sind die Buchsen 7 mit dem größtmöglichen Abstand zueinander angeordnet. So liegt in der zurückgezogenen Endlage der Werkzeugspindel 1 die Werkzeugaufnahme 2 unmittelbar am Austrittsende der vorderen Buchse 7 bezogen auf die Vorschubrichtung. Gleichermaßen liegt das rückwärtige Ende der Werkzeugspindel 1 in der vorgeschobenen Endlage unmittelbar am Eintrittsende der hinteren Buchse 7.

Die Werkzeugspindel 1 wird durch einen Drehantrieb 15 in Rotation versetzt, zu dem ein Zahnkranz 10 gehört, der auf der äußeren Umfangsseite der vorderen Buchse 7 sitzt. Über ein Zahnradgetriebe 11 steht dieser Zahnkranz 10 auf der Buchse 7 mit einem Abtriebsrad 12 eines Motors 13 in Verbindung, der zur Werkzeugspindel 1 achsparallel angeordnet ist. Bei dem Motor 13 kann es sich um einen Druckluftmotor handeln, der bei kleiner Baugröße eine relativ hohe Leistung hat.

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Der Motor 13 wird im Lastfall mit einer vorgegebenen Drehzahl gefahren, damit auch die Werkzeugspindel 1 und somit das Werkzeug 3 auf einer bestimmten Drehzahl gehalten werden. Der Motor 13 kann somit im günstigsten Leistungsbereich betrieben werden, wobei er selbst nicht nachgesteuert oder -geregelt werden soll. Vielmehr wird lediglich die Drehzahl des Drehantriebs 15 erfaßt, dazu sitzt an einer geeigneten Stelle im Drehantrieb 15 ein Drehzahlmesser 14. Das drehzahlabhängige Signal des Drehzahlmessers 14 wird in einen Rechner gegeben, der danach die Vorschubgeschwindigkeit für die Werkzeugspindel 1 bestimmt. Solange die Drehzahl des Drehantriebs 15 beispielsweise beim Beginn eines Bearbeitungsspiels noch nicht bis auf die optimale Lastdrehzahl abgefallen ist, kann mit einem erhöhten Vorschub gefahren werden, der mechanisch von der Drehzahl des Drehantriebs 15 völlig entkoppelt ist. Anstelle eines Druckluftmotors kann für den Motor 13 auch ein Elektromotor eingesetzt werden, der zusätzlich die Möglichkeit bietet, mit einem vorgegebenen Lastmoment betrieben zu werden, das über die Stromaufnahme des Elektromotors ermittelt werden kann.

Der Rechner steuert einen Vorschubantrieb 25, und zwar derart, daß bei den Leerwegen, über die hinweg das Werkzeug 3 nicht im Materialeingriff steht, mit maximaler Vorschubgeschwindigkeit gefahren wird, was sowohl für den Beginn eines . Arbeitsspiels wie auch für den Rückzug des Werkzeugs gilt. Im übrigen wird der Vorschubantrieb 25 so geregelt, daß optimale Schnittbedingungen unter Berücksichtigung der günstigsten Lastdrehzahl des Motors 13 eingehalten werden. Hierbei wird zu-

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sätzlich noch zwischen einer normalen Bearbeitung und einer Feinbearbeitung unterschieden, wobei im letzteren Falle mit hoher Drehzahl und geringem Vorschub gearbeitet wird.

Wie die Figuren 1 und 3 veranschaulichen, gehört zu dem Vorschubantrieb 25 eine drehbar gelagerte Gewindespindel 17, die in axialer Richtung nicht verschiebbar ist. Die Gewindespindel 17 greift in einen hohlen Abschnitt 16 im rückwärtigen Endbereich der Werkzeugspindel 1 ein. Auf der Gewindespindel 17 ist eine Mutter 18 derart angeordnet, daß sie in Drehrichtung festliegt, wozu ein Schlitten 20 dient, der auf einer achsparallelen Führung 21 des Maschinengestells geführt ist. Diese Führung 21 erstreckt sich über einen axialen Verschiebebereich der Mutter 18, der sich mit dem gesamten Vorschubweg der Werkzeugspindel 1 deckt. Die Werkzeugspindel 1 ist mit ihrem rückwärtigen Ende des hohlen Abschnitts 16 in der Mutter 18 drehbar gelagert, jedoch in Achsrichtung mit der verschieblichen Mutter 18 fest verbunden. Mittels Umlaufkugeln 19, die sowohl in das Gewinde der Gewindespindel 17 als auch in ein Gegengewinde der Mutter 18 eingreifen, wird bei Drehung der Gewindespindel 17 die axiale Verschiebung der Mutter 18 und damit der Vorschub der Werkzeugspindel 1 bewirkt. Der Rotationsantrieb der Gewindespindel 17 erfolgt über ein Riemengetriebe 22 durch einen Vorschubmotor 23, bei dem es sich um einen Schrittmotor handeln kann.

Der Riementrieb 22 treibt ferner ein Meßsystem 24 an, das vornehmlich aus einem inkrementalen Drehgeber besteht. Über die von dem Drehgeber gelieferten Signale

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kann exakt der Vorschubweg der Werkzeugspindel 1 ermittelt werden, womit eine absolute Wegmessung möglich ist. Das Meßsystem 24 ist entsprechend mit dem Rechner der Maschine verbunden, um für die vorausbestimmbaren Leerwege sowie die Wege der Bearbeitung und der Feinbearbeitung über den Vorschubantrieb 2 5 den Vorschub des Werkzeugs 3 zu steuern und gegebenenfalls in Abhängigkeit von der über den Drehzahlmesser 14 erfaßbaren Drehzahl der Werkzeugspindel 1 nachzuregeln.

Wie Fig. 1 weiter zeigt kann das Meßsystem 24 zur Erfassung des Vorschubweges durch einen Tiefensensor 30 ergänzt sein, der über ein Gestänge 29 mit einem Tastrohr 2 7 verbunden ist, welches in einer das Werkzeug 3 in seiner zurückgezogenen Endlage umgebenden Hülse 26 angeordnet ist. Auch das Tastrohr 27 umgibt das Werkzeug 3 und hat eine Tastnase 28, die auf das Material des jeweiligen Werkstücks im Randbereich der zu bearbeitenden Bohrung aufsetzbar ist. Da der Abstand zwischen dem Werkzeug und dem Tastende der Tastnase 28 in deren voll ausgefahrener Position bekannt ist, kann über den Eindrückweg der aufsitzenden Tastnase 28 bei angesetztem Bohrgerät über den Tastsensor 3 0 ein Referenzsignal für den Werkzeugabstand in der Ausgangslage ermittelt werden. Insbesondere ist damit die Festlegung eines Nullpunktes für die Steuerung oder Regelung des Rechners im Zusammenspiel mit dem Meßsystem 24 möglich.

Aus Fig. 1 geht ferner hervor, daß sich der Axialkanal 6 zur Zuleitung des Schmiermittels zum Werkzeug 3 hin nicht nur durch die Werkzeugspindel 1 sondern auch durch die Gewindespindel 17 hindurch bis zu einer

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Schmiermittel-Zuführvorrichtung 31 erstreckt, die am hinteren Ende des Bohrgerätes angesetzt ist. In dem Axialkanal 6 ist eine Lanze 32 in Gestalt eines Röhrchens angeordnet, wie aus Fig. 4 im einzelnen hervorgeht. Durch diese Lanze 32 wird von der Schmiermittel-Zuführvorrichtung 31 das Schmiermittel so zu dem Werkzeug 3 hintransportiert, daß es dort nur dann durch die betreffenden Querbohrungen 5, die an den Schmiermittelkanal 4 des Werkzeugs 3 anschließen, austritt, wenn es auch tatsächlich gebraucht wird. Das ist bei Materialeingriff des Werkzeugs 3 der Fall, nicht dagegen bei den Leerwegen, die das Werkzeug 3 zu Beginn eines Arbeitsspiels und beim Rückzug aus dem Bohrloch zurückzulegen hat. Die Lanze 32 reicht bei zurückgezogenem Werkzeug 3 soweit in dessen Schmiermittelkanal 4 hinein, daß sämtliche Querbohrungen 5 verschlossen sind. Über den ersten Leerweg, den das Werkzeug 3 bis zum Bohrloch zurückzulegen hat, wandert die Lanze 3 2 mit, um nach wie vor sämtliche Querbohrungen 5 verschlossenzu halten. Dazu ist die Lanze 32 in der Schmiermittel-Zuführvorrichtung 31 um den Weg "X" in axialer Richtung verschieblich gehalten, wobei sie mittels einer rückwärtigen Feder 33 in Richtung zur Werkzeugaufnahme 2 der Werkzeugspindel 1 gedrückt wird. Hat die Lanze 32 in Vorschubrichtung das Ende des axialen Verschiebeweges erreicht, findet bei weiterem Vorschub des Werkzeugs 3 eine Relativbewegung zwischen der Lanze 32 und dem Werkzeug 3 derart statt, daß nach und nach die Querbohrungen 5, beginnend von der vorderen Querbohrung 5, für den Schmiermittelaustritt freigegeben werden. Beim Rückzug des Werkzeugs 3 werden in umgekehrter Reihenfolge die Querbohrungen 5 verschlossen, und die Re-

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lativbewegung zwischen dem Werkzeug 3 und der Lanze 3 endet, sobald die Lanze 3 am vorderen Stirnende des axialen Schmiermittelkanals 4 des Werkzeugs 3 aufsitzt. Statt dessen kann auch eine anderweitige Mitnahmevorrichtung 34 vorgesehen werden, um das Rückschieben der Lanze 32 bis in die Ausgangslage zu bewirken.

Der Rechner des Bohrgerätes steuert auch die Schmiermittel-Zuführvorrichtung 31. Denn der Schmiermittelbedarf ist nicht nur wegabhängig, sondern muß auch an die jeweiligen Arbeitsbedingungen, wie den Hauptbearbeitungsvorgang oder die Feinbearbeitung, angepaßt werden. Die Schmiermittel-Zuführvorrichtung fördert das Schmiermittel portionsweise in die Lanze 32, wobei zwischen den einzelnen Schmiermittelportionen Luftblasen in die Lanze 32 eingedrückt werden. Hierdurch kommt es zu einer Vernebelung des Schmiermittels beim Austritt aus den Querbohrungen 5 des Werkzeugs 3, wodurch eine gleichmäßige Benetzung der Schneidstellen sichergestellt ist. Außerdem kann die Schmiermittel-Zuführvorrichtung 31 in einem variablen Puls-Pause-Verhältnis betrieben werden, wobei während der Pulsdauer entweder nur Schmiermittel oder Schmiermittelportionen mit Luftblasen in die Lanze 32 eingegeben werden, während während der Pausendauer nur Luft in die Lanze 32 eingeführt wird. Insbesondere kann man dadurch vermeiden, daß ein in der gesamten Schmiermittel-Zuleitung noch vorhandenes Restvolumen des Schmiermittels beim Rückzug des Werkzeugs 3 aus den Querbohrungen 5 ausgebracht wird, weil sich hierbei nämlich der Gesamtraum zur Aufnahme des Schmiermittels in der Schmiermittelzuleitung verringert.

Claims

1. Mobiles Bohrgerät zum Festlegen an einer Bohrstelle von großen Werkstücken für Präzisions-Bohrarbeiten mittels eines Werkzeugs, durch das hindurch ein flüssiges Schmiermittel bis an die Werkzeugschneiden herangeführt wird, mit einer Werkzeugspindel mit einer Werkzeugaufnahme, durch die hindurch der Schmiermittelzufluß erfolgt, und mit einem Antrieb zum Drehen und axialen Vorschieben der Werkzeugspindel,

dadurch gekennzeichnet,

daß zusätzlich zum Drehantrieb (15) ein separater Vorschubantrieb (25) für die Werkzeugspindel (1) sowie ein Meßsystem (24) zur Erfassung des Vorschubweges und ein den Vorschubantrieb (25) in Abhängigkeit von dem axialen Vorschubweg regelnder Rechner vorhanden ist und ferner eine vom Rechner in Abhängigkeit von der Lastdrehzahl oder dem Lastmoment und vom Vorschubweg gesteuerte Schmiermittelzuführvorrichtung (31) vorhanden ist.

2. Bohrgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Werkzeugspindel (1) eine Kugelroilagerung aufweist, die aus zumindest einer drehbaren, mit dem Drehantrieb (15) verbundenen Buchse (7) und darin achsparallel eingenuteten Kugeln (8) besteht, die in achsparallele Längsnuten (9) der Werkzeugspindel (1)

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eingreifen.

3. Bohrgerät nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Kugelrollagerung der Werkzeugspindel (1) zwei Buchsen (7) hat, von denen eine mit dem Drehantrieb (15) verbunden ist und die in einem solchen axialen Abstand zueinander angeordnet sind, daß in zurückgeschobener Endlage das eine Ende der Werkzeugspindel (1) mit der Werkzeugaufnahme (2) unmittelbar an der Austrittsseite der vorderen Buchse (7) und in vorgeschobener Endlage das andere Ende der Werkzeugspindel (1) unmittelbar an der Eintrittsseite der hinteren Buchse (7) jeweils auf die Vorschubrichtung bezogen liegt.

4. Bohrgerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,

daß der Drehantrieb (15) einen achsparallel neben der Werkzeugspindel (1) im Bereich der Kugelrollagerung angeordneten Motor (13) hat.

5. Bohrgerät nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet,

daß am Drehantrieb (15) oder an dessen Motor (13) ein Drehzahlgeber (14) angeordnet ist.

6. Bohrgerät nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet,

daß der Vorschubantrieb (25) eine drehbar gelagerte Gewindespindel (17) und eine in Drehrichtung feste, in Axialrichtung verschiebliche Mutter (18) auf der

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Gewindespindel (17) aufweist, wobei diese Mutter (18) mit dem von der Werkzeugaufnahme (2) abliegenden, hinteren Ende der Werkzeugspindel (1) verbunden ist.

7. Bohrgerät nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Werkzeugspindel (1) im hinteren Endbereich einen hohlen Abschnitt (16) hat, in den die Gewindespindel (17) eintaucht, und die Mutter (18) koaxial am Ende der Werkzeugspindel (1) angeordnet ist.

8. Bohrgerät nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Gewindespindel (17) mit einem Vorschubmotor (23) sowie einem inkrementalen Drehgeber (24) als Meßsystem zur Erfassung des Vorschubweges verbunden ist.

9. Bohrgerät nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Vorschubmotor (23) und der Drehgeber (24) auf der dem Motor (13) des Drehantriebs (15) diametral gegenüberliegenden Seite der Werkzeugspindel (1) angeordnet sind.

10. Bohrgerät nach Anspruch 8 oder 9,

dadurch gekennzeichnet,daß das Meßsystem (24) zur Erfassung des Vorschubweges durch einen Tiefensensor (30) ergänzt ist, der mit einer axial verschieblichen Tastnase (28) verbunden

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ist, die achsparallel zum Werkzeug (3) angeordnet und auf das Werkstück zur Ermittlung eines Referenzsignals für den Werkzeugabstand in der Ausgangslage aufsetzbar ist.

11. Bohrgerät nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Werkzeugaufnahme (2), die Werkzeugspindel (1) und gegebenenfalls die im hohlen Abschnitt (16) der Werkzeugspindel (1) angeordnete Gewindespindel (17) einen durchgehenden Axialkanal (6) für den Schmiermittelzufluß haben, an dessen von der Werkzeugaufnahme (2) abliegendem Ende die Schmiermittel-Zuführvorrichtung (31) angeordnet ist.

12. Bohrgerät nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,

daß im Axialkanal (6) eine bis in das Werkzeug (3) hineinreichende, hohle Lanze (32) angeordnet ist, die eine solche Länge hat, daß bei in seiner rückgezogenen Endlage befindlichem Werkzeug (3) dessen für den Schmiermittelaustritt vorgesehenen Querbohrungen (5) sämtlich verschlossen sind und sich mit dem Vorschub des Werkzeugs (3) nach und nach öffnen .

13. Bohrgerät nach Anspruch 12,

dadurch gekennzeichnet, daß die Lanze (32) in der
Schmiermittel-Zuführvorrichtung (31) um einen begrenzten Weg axial verschieblich gehalten und von einer Feder (33) in Vorschubrichtung beaufschlagt ist, wobei zwischen der Lanze (32) und der Werk

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zeugspindel (1) eine Mitnahmevorrichtung (34) öder ein Anschlag angeordnet ist, welche beim Rückzug der Werkzeugspindel (1) über den begrenzten Wege bis zur rückgezogenen Endlage hin die Lanze (32) entgegen der Kraft der Feder (33) mitnimmt.