<Desc/Clms Page number 1>
Die Erfindung betrifft einen Bohrkopf zur Halterung mindestens eines Schneidwerkzeugs zur Bearbeitung der Innenoberfläche eines langen, zylindrischen Werkstücks, das an einem in das zu bearbeitende Werkstück einfahrbaren Bohrkopfträgergestänge gehalten ist, das Schneidwerkzeug von einem Werkzeugträger gehalten ist und der Werkzeugträger über ein Bohrkopfgehäuse mit einem von dem Bohrkopfträgergestänge gehaltenen Gehäuseträger verbunden ist.
Die Innenoberflächen von langen, zylindrischen Werkstücken sind produktionsbedingt oft un- eben und ungleichmässig in ihrem Innendurchmesser und weisen eine unerwünschte Rauhigkeit auf. Um dadurch bedingte Beeinträchtigungen des Gebrauchs zu vermeiden, werden die Innen- oberflächen solcher Werkstücke häufig glattgeräumt. Dazu werden an einem Bohrkopf gehaltene Räum- oder Schneidwerkzeuge durch die zu bearbeitenden Werkstücke geführt.
Da solche Werkstücke eine recht lange axiale Erstreckung aufweisen, kann das den Bohrkopf mit den Räum- oder Schneidwerkzeugen haltende Bohrkopfträgergestänge durchhängen. Dadurch kann es zu einer ungleichmässigen Belastung der Werkzeuge und zu einer ebenfalls ungleichmässi- gen spanabhebenden Bearbeitung der Innenoberfläche des zu bearbeitenden Werkstücks kom- men. Aus der Patenschrift US 6,062,778 A ist eine Vorrichtung bekannt, die die Schneideisen an einem Bohrkopf mittels eines lasergesteuerten Aktuators im vorgegebenen Toleranzbereich halten können. Aus der DE 38 18 827 A1 ist eine Vorrichtung beschrieben, mit der Bohrungen mit polaren und/oder axial beliebigen Mantelverläufen hergestellt werden können. Aus der CH #68 373 A5 ist ein Werkzeughalter für ein, insbesondere rotierendes, Werkzeug mit einer Axialverstellvorrichtung bekannt.
In der Österreichischen Patentschrift AT 387 171 B beschreibt einen Werkzeughalter für Bohrstangen für zwei oder mehrere Werkzeuge. Des Weiteren ist in der EP 0 182 586 A2 eine Vorrichtung und ein Verfahren, für eine Bohrstange beschrieben, die fixiert aber rotierbar ausgebildet ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Bohrkopf der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, mit der längenbedingte radiale Abweichungen eines Schneidwerkzeugs ausgeglichen und dieses gleichmässiger belastet wird.
Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, dass das Bohrkopfgehäuse über einen radial verlaufend angeordneten Querbolzen schwenkbar mit dem Gehäuseträger verbunden ist.
Durch diese Massnahmen wird ein Bohrkopf geschaffen, bei dem das Schneidwerkzeug bei einem Durchhängen des Schneidwerkzeughalters ausweichen kann. Der Werkzeughalter ist bei- spielsweise auf zwei einander gegenüberliegenden Seiten mit Schneidwerkzeugen bestückt, es können aber - je nach erforderlicher Bearbeitung - auch nur ein oder auch mehrere Schneidwerk- zeuge vorgesehen sein.
Die Schneidwerkzeuge werden durch die erfindungsgemäss gegebene Ausweichmöglichkeit gleichmässiger belastet. Wird beispielsweise das untere Schneidwerkzeug durch ein Durchhängen des Bohrkopfträgergestänges stärker als das obere Schneidwerkzeug belastet, so weicht der Werkzeughalter nach oben aus. Das sich oben befindlich Schneidwerkzeug ist weniger belastet und hat folglich einen geringeren Widerstand aufzunehmen. Auf diese Weise kommt es zu einem Ausgleich der Belastung und zu einer gleichmässigen spanabhebenden Bearbeitung der Innenober- fläche des zu bearbeitenden Werkstücks.
Weitere vorteilhafte Massnahmen sind in den Unteransprüchen beschrieben. Die Erfindung ist in der beiliegenden Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben ; zeigt: Figur 1 den Schnitt durch einen Bohrkopf, mit einem, an einem Querbolzen schwenkbar aufge- hängten Werkzeughalter in einem zu bearbeitenden Werkstück; Figur 1 a die schematische Darstellung der Auslenkung des Bohrkopfes in Höhe des Querbol- zens.
Der in der Figur 1 dargestellte Bohrkopf 10 wird an einem relativ langen Bohrkopfträgergestän- ge 26 durch ein an seiner Innenoberfläche 23 zu bearbeitendes Werkstück 11 gefahren. Der Bohr- kopf 10 ist an seinem in Arbeitsrichtung 29 (Pfeil) vorderen Ende mit einem Bohrkopfgehäuse 14 versehen, an dem ein Werkzeugträger 13 gehalten ist. Der Werkzeugträger 13 dient zur Aufnahme von Schneidwerkzeugen 12, die radial aussen befestigt sind. Der Werkzeugträger 13 kann mit einer Einstellschraube 19 an dem Bohrkopfgehäuse 14 festgelegt sein.
Das Bohrkopfgehäuse 14 ist über einen Querbolzen 20 schwenkbar mit einem Gehäuseträger 22 verbunden. Um ein Verdrehen des Bohrkopfgehäuses 14 relativ zu dem Querbolzen 20 zu vermeiden, sind axial aussen und axial innen Axialsicherungen 15 und 21 vorgesehen. Der axiale
<Desc/Clms Page number 2>
Abstand 28 zwischen dem 'Werkzeughalter 13 und dem ais schwenkbare Aufhängung ausgebilde- ten Querbolzen 20 soll dabei möglichst gering sein.
In dem Gehäuseträger 22 ist ein sich axial erstreckendes Führungselement 25 vorgesehen, in dem der Querbolzen 20 radial verlaufend gehalten ist. Das Führungselement 25 ist dazu aus einem schwingungsarmen Werkstoff ausgeführt.
Der Gehäuseträger 22 ist radial aussen mit Führungsleisten 16 gegenüber der Innenoberfläche 23 des Werkstücks 11 abgestützt. Der Gehäuseträger 22 greift über eine Bohrkopfführung 17 in eine Bohrung 18 des Bohrkopfgehäuses 14 ein.
Auf der Oberfläche des Gehäuseträgers 22 sind mehrere Führungsleisten 16 gleichmässig ver- teilt vorgesehen, vorzugsweise sind zwei bis fünf Führungsleisten 16 auf dem Gehäuseträger 22 verteilt angeordnet. Die Führungsleisten 16 sind mit Klemmschrauben 24 auf dem Gehäuseträger 22 gesichert.
Die Führungsleisten 16 halten einen radialen Abstand zwischen dem Gehäuseträger 22 und der Innenoberfläche und bilden zugleich eine Durchströmmöglichkeit für die erforderliche Bohrflüs- sigkeit. Mit der Bohrflüssigkeit werden die am vorderen Ende des Bohrkopfgehäuses 14 befindli- chen Schneidwerkzeuge 12 gekühlt und zugleich die abgehobenen Späne in Arbeitsrichtung 29 aus dem Werkstück 11gespült.
Der Gehäuseträger 22 ist mit einer radial verlaufenden Bohrung 31 versehen, durch die der Querbolzen 20 geführt ist. Nach dem Einführen des Gehäuseträgers 22 in die Bohrung 18 des Bohrkopfgehäuses 14 kann der Querbolzen 20 durch die Radialbohrung 31 gesteckt werden. Der Querbolzen 20 wird dann durch die Axialsicherung 15 und 21 gegen Verschieben gesichert.
Das Bohrkopfgehäuse 14 kann um einen vorbestimmten Auslenkwinkel 30 um den Querbolzen 20 ausgelenkt werden, wie dies in der Figur 1a dargestellt ist. Der Auslenkwinkel 30 ist recht ge- ring, er beträgt ca. 0,05 bis 3,5 und entspricht etwa dem Durchhängen des Bohrkopfträgerge- stänges 26 bei maximalem Ausfahren.
Das Bohrkopfträgergestänge 26 ist mit einem Anschlussgewinde 27 versehen, mit dem es in das Führungselement 25 des Gehäuseträgers 22 eingeschraubt werden kann. Als Anschlussgewin- de 27 ist ein branchenübliches BTA-Gewinde vorgesehen.
Bei einem Durchhängen des Bohrkopfes 10 kann das Bohrkopfgehäuse 14 mit dem Werkzeug- träger 13 um den als eine schwenkbare Aufhängung ausgebildeten Querbolzen 20 geringfügig ausweichen und den dabei entstehenden Auslenkwinkel 30 ausgleichen. Auf diese Weise kommt es zu einer stets gleichmässigen Belastung der Schneidwerkzeuge 12. Eine gleichmässige Bearbei- tung der Innenoberfläche 23 eines relativ langen zylindrischen Werkstücks 11 wird dadurch ge- währleistet.
PATENTANSPRÜCHE:
1. Bohrkopf zur Halterung mindestens eines Schneidwerkzeuges zur Bearbeitung der Innen- oberfläche eines langen, zylindrischen Werkstückes, der an einem in das zu bearbeitende
Werkstück einfahrbaren Bohrkopfträgergestänge gehalten ist, das Schneidwerkzeug von einem Werkzeugträger gehalten ist und der Werkzeugträger über ein Bohrkopfgehäuse mit einem von dem Bohrkopfträgergestänge gehaltenen Gehäuseträger verbunden ist, da- durch gekennzeichnet, dass das Bohrkopfgehäuse (14) über einen radial verlaufend ange- ordneten Querbolzen (20) schwenkbar mit dem Gehäuseträger (22) verbunden ist.
<Desc / Clms Page number 1>
The invention relates to a drill head for holding at least one cutting tool for machining the inner surface of a long, cylindrical workpiece, which is held on a drill head carrier linkage that can be moved into the workpiece to be machined, the cutting tool is held by a tool carrier, and the tool carrier via a drill head housing with one of the Drill head carrier linkage is connected to the housing carrier.
The inner surfaces of long, cylindrical workpieces are often uneven and uneven in their inner diameter due to production and have an undesirable roughness. In order to avoid any adverse effects on use, the inner surfaces of such workpieces are often cleared. Broaching or cutting tools held on a drill head are guided through the workpieces to be machined.
Since such workpieces have a fairly long axial extent, the drill head support rod holding the drill head with the broaching or cutting tools can sag. This can result in an uneven load on the tools and also uneven machining of the inner surface of the workpiece to be machined. From the patent US 6,062,778 A a device is known which can hold the dies on a drill head by means of a laser-controlled actuator in the specified tolerance range. DE 38 18 827 A1 describes a device with which bores with polar and / or axially arbitrary sheath profiles can be produced. A tool holder for a, in particular rotating, tool with an axial adjustment device is known from CH # 68 373 A5.
In Austrian patent AT 387 171 B describes a tool holder for boring bars for two or more tools. Furthermore, EP 0 182 586 A2 describes a device and a method for a boring bar, which is designed to be fixed but rotatable.
The object of the present invention is to provide a drill head of the type described in the introduction with which length-related radial deviations of a cutting tool are compensated for and the latter is loaded more uniformly.
This object is achieved in that the drill head housing is pivotally connected to the housing carrier via a radially arranged transverse bolt.
These measures create a drill head in which the cutting tool can deflect when the cutting tool holder sags. For example, the tool holder is equipped with cutting tools on two opposite sides, but depending on the processing required, only one or more cutting tools can be provided.
The cutting tools are loaded more evenly due to the possibility of evasion provided according to the invention. If, for example, the lower cutting tool is loaded more than the upper cutting tool by sagging the drill head rod assembly, the tool holder will move upwards. The cutting tool located at the top is less loaded and therefore has less resistance to absorb. In this way, there is an equalization of the load and a uniform machining of the inner surface of the workpiece to be machined.
Further advantageous measures are described in the subclaims. The invention is illustrated in the accompanying drawing and is described in more detail below; 1 shows the section through a drill head, with a tool holder which is pivotably suspended on a cross bolt in a workpiece to be machined; Figure 1 a is a schematic representation of the deflection of the drill head at the level of the transverse bolt.
The drill head 10 shown in FIG. 1 is moved on a relatively long drill head support rod 26 through a workpiece 11 to be machined on its inner surface 23. The drill head 10 is provided at its front end in the working direction 29 (arrow) with a drill head housing 14 on which a tool carrier 13 is held. The tool carrier 13 serves to hold cutting tools 12 which are fastened radially on the outside. The tool carrier 13 can be fixed to the drill head housing 14 with an adjusting screw 19.
The drill head housing 14 is pivotally connected to a housing carrier 22 via a cross bolt 20. In order to prevent twisting of the drill head housing 14 relative to the cross bolt 20, axial locks 15 and 21 are provided axially on the outside and axially on the inside. The axial
<Desc / Clms Page number 2>
The distance 28 between the tool holder 13 and the cross pin 20 designed as a pivotable suspension should be as small as possible.
An axially extending guide element 25 is provided in the housing support 22, in which the cross bolt 20 is held in a radially extending manner. For this purpose, the guide element 25 is made of a low-vibration material.
The housing support 22 is supported radially on the outside with guide strips 16 with respect to the inner surface 23 of the workpiece 11. The housing support 22 engages via a drill head guide 17 in a bore 18 of the drill head housing 14.
On the surface of the housing carrier 22, a plurality of guide strips 16 are provided in an evenly distributed manner, preferably two to five guide strips 16 are arranged distributed on the housing carrier 22. The guide strips 16 are secured with clamping screws 24 on the housing support 22.
The guide strips 16 keep a radial distance between the housing carrier 22 and the inner surface and at the same time form a flow-through possibility for the required drilling fluid. The cutting tools 12 located at the front end of the drill head housing 14 are cooled with the drilling fluid and, at the same time, the chips removed are rinsed out of the workpiece 11 in the working direction 29.
The housing support 22 is provided with a radially extending bore 31 through which the cross bolt 20 is guided. After inserting the housing support 22 into the bore 18 of the drill head housing 14, the cross bolt 20 can be inserted through the radial bore 31. The cross bolt 20 is then secured by the axial lock 15 and 21 against displacement.
The drill head housing 14 can be deflected by a predetermined deflection angle 30 around the cross bolt 20, as shown in FIG. 1a. The deflection angle 30 is quite small, it is approximately 0.05 to 3.5 and corresponds approximately to the sagging of the drill head support linkage 26 at maximum extension.
The drill head carrier linkage 26 is provided with a connection thread 27 with which it can be screwed into the guide element 25 of the housing carrier 22. An industry-standard BTA thread is provided as connection thread 27.
If the drill head 10 is sagging, the drill head housing 14 with the tool carrier 13 can slightly deviate around the transverse bolt 20 designed as a pivotable suspension and compensate for the deflection angle 30 that arises in the process. In this way, the cutting tools 12 are always subjected to uniform loading. This ensures uniform processing of the inner surface 23 of a relatively long cylindrical workpiece 11.
CLAIMS:
1. Drilling head for holding at least one cutting tool for machining the inner surface of a long, cylindrical workpiece that is in the one to be machined
Retractable workpiece head drill rod linkage is held, the cutting tool is held by a tool carrier and the tool carrier is connected via a drill head housing to a housing carrier held by the drill head rod linkage, characterized in that the drill head housing (14) has a radially arranged transverse bolt (20 ) is pivotally connected to the housing support (22).