Die vorliegende Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine zum Bearbeiten von Bohrungen und der diesen zugeordneten planen Stirnflächen eines Werkstückes, mit mindestens einer Bohrmeissel aufweisenden Bohrstange, mit einem Dreh- sowie einem Vorschubantrieb, mit mindestens zwei verstellbaren Stützen für die Bohrstange, welche Stützen auf quer zur Bohrstangenachse bewegbaren Schlitten befestigt und mit je einer Hohlspindel versehen sind, die in diesen gelagert sind und während des Bearbeitens des Werkstückes sich gemeinsam mit der in diese eingeführten Bohrstange drehen.
Maschinen dieser Art eignen sich besonders zum Nacharbeiten von Kurbelwellenlagern von Verbrennungsmotoren.
Maschinen der genannten Art sind bereits auf Seite 72 des Katalogs der Vereinigung WMW aus der DDR beschrieben, der auf der Ausstellung Stankoindustria 1969 in Moskau verteilt wurde.
Maschinen der genannten Art sind nur zum Nacharbeiten von Bohrlöchern geeignet. Zum Nacharbeiten der Stirnflächen von Bohrungen müssen andere Werkzeugmaschinen herangezogen werden, wie z. B. Maschinen mit Satzfräsern.
In diesem Fall muss das Werkstück beim Bearbeiten der Stirnflächen verstellt werden, wodurch aber die Bearbeitungsgenauigkeit beeinträchtigt wird; so wird z. B. die rechtwinklige Stellung der Bohrachse zur Stirnfläche nicht eingehalten; ferner werden hierbei wegen des grossen Aufwands bei den Nebentätigkeiten die Totzeiten vergrössert, wodurch der Nutzeffekt der Maschine verringert wird.
Es ist auch in Betracht zu ziehen, dass mit Satzfräsern nur freistehende Ansätze bearbeitet werden können; versenkte Stirnflächen sind für Satzfräser nicht zugänglich.
Es sind zwar schon Bohrmaschinen bekannt, die Bohrlöcher und die stirnseitigen Flächen derselben bei ein und derselben Aufspannung bearbeiten (siehe z. B. Katalog der Vereinigung WMW S. 32). Diese Werkzeugmaschinen besitzen jedoch Bohrstangen von komplizierter Bauart. Im Inneren der Bohrstange sind quer zur Achse verschiebbare Gleitsteine mit den darauf befestigten Schneidwerkzeugen vorgesehen, die durch eine Zahnstange oder Gallsche Ketten angetrieben werden. Bohrstangen mit Zahnstangenantrieb der Gleitsteine, die das Schneidwerkzeug tragen, sind in ihrem Aufbau äusserst verwickelt und lassen sich bei Vorhandensein von mehr als zwei Gleitsteinen nur schwierig herstellen. Bohrstangen mit Kettenantrieb der Gleitsteine können dicht beieinander liegende Stirnflächen nicht bearbeiten.
Es muss auch in Betracht gezogen werden, dass die für die Gleitsteine vorgesehenen Nuten, die sich quer zur Bohrstangenachse über den Durchmesser erstrecken, die Steifheit der Bohrstange wesentlich herabsetzen.
Ausserdem ist es unmöglich, in einem runden Bohrstangenkörper genügend lange Führungen für die Gleitsteine unterzubringen, so dass ein genaues Verschieben derselben nicht gewährleistet werden kann.
Zweck der vorliegenden Erfindung ist, die oben angeführten Nachteile zu vermeiden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Werkzeugmaschine mit Bohrstange zu schaffen, die bei gleich hoher Steifheit der Bohrstange einfacheren konstruktiven Aufbau aufweist und das Bearbeiten der Bohrungen und der an liegenden Stirnflächen bei ein und derselben Aufspannung des Werkstückes mittels quer verschiebbarer Schneidwerkzeuge ermöglicht.
Die erfindungsgemässe Werkzeugmaschine ist dadurch gekennzeichnet, dass seitlich an der Hohlspindel zum Plan bearbeiten der Stirnflächen bestimmte und in Querrichtung zur Bohrstangenachse verschiebbare Schneidwerkzeuge vor gesehen sind, deren Quervorschub mit dem Längsvorschub der Bohrstange kinematisch gekoppelt ist.
Im folgenden wird der Erfindungsgegenstand anhand eines in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Ausführungsform der Werkzeugmaschine in Seitenansicht, teilweise aufgeschnitten,
Fig. 2 eine Draufsicht auf die Maschine der Fig. 1,
Fig. 3 eine Seitenansicht einer Bohrstange, teilweise aufgeschnitten,
Fig. 4 in grösserem Massstabe einen Schnitt nach Linie IV-IV von Fig. 3,
Fig. 5 Ansicht aus Richtung A in Fig. 2 (Bohrstange im Schnitt in die Hohlspindel eingeführt, Massstab vergrössert),
Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie VI-VI von Fig. 5,
Fig. 7 einen Schnitt nach der Linie Vil-Vil von Fig. 6,
Fig. 8 einen Schnitt nach der Linie Vill-Vill nach Fig. 7,
Fig. 9 einen Schnitt nach der Linie IX-IX von Fig. 3,
Fig.
10 in schematischer Darstellung einen Schnitt nach der Linie X-X von Fig. 8,
Fig. 11 die Stellung der Bohrstange, der Stützen und des Werkstückes während der Bearbeitung, und
Fig. 12 die Stellung einer Stütze der Bohrstange und einer zu bearbeitenden Stirnseite des Werkstückes.
Wie die Fig. 1 und 2 zeigen, wird das T-förmige Bett der Werkzeugmaschine durch ein Längsbett und zwei Querbetten 2 gebildet. Dort, wo sich das Längsbett mit den Querbetten kreuzt, ist eine Spannvorrichtung 3 für Werkstücke angeordnet.
Auf dem Längsbett 1 befindet sich ein Längsschlitten 4, der zwei Bohrstangen 5 mit Bohrmeisseln 6 (Fig. 3, 4) trägt.
Die Bohrstangen werden mittels eines Drehantriebes 7 (Fig. 1) sowie eines Vorschubantriebes 8 in Bewegung versetzt.
Auf jedem Querbett 2 befindet sich je ein quer zur Bohrstangenachse bewegbarer Schlitten 9 (Fig. 1, 2), die verstellbare Stützen 10 tragen, welche während des Bearbeitens des Werkstückes die Bohrstange 5 abstützen. Jede der Stützen 10 besitzt einen Stützkörper 11 (Fig. 5, 6), der an dem Schlitten 9 befestigt ist und in dem Hohlspindel 12 drehbar gelagert ist, die sich nach dem Einführen der Bohrstange 5 in die Hohlspindel 12 mit derselben gemeinsam drehen kann.
Die Hohlspindel 12 trägt an ihren Stirnflächen zum Planbearbeiten der Werkstückstirnflächen bestimmte, radial verschiebbare Schneidwerkzeuge, deren Vorschub mit dem Vorschub 8 der Bohrstange kinematisch gekoppelt ist. Zu diesem Zweck sind in den Seitenflächen jeder der Hohlspindeln 12 radiale Führungen 13 vorgesehen, in denen sich je ein Gleitstein 14 (Fig. 7, 8) mit dem an ihm befestigten Schneidwerkzeug 15 befindet. Der Gleitstein besitzt an dem der Bohrstange 5 zugewandten Ende eine Rolle 16 (Fig. 6, 7), die während des Arbeitsvorganges an die Bohrstange 5 federnd angedrückt ist. Die Bohrstange 5 ist mit einer Längsnut 17 versehen, in der sich Nocken 18 (Fig. 6 bis 10) befinden, an welchen die Rollen 16 der Gleitsteine 14 während des Längsvorschubes der Bohrstange 5 anliegen, und dadurch den ra dialen Vorschub der Schneidwerkzeuge 15 (Fig. 6, 8, 10) be wirken.
Das federnde Andrücken der Rolle 16 des Gleitsteins 14 sowohl an der Bohrstange 5, die in die Hohlspindel 12 ein geführt ist, als auch an den Nocken während des Längsvor schubes der Bohrstange, erfolgt mittels zweier abgefederter
Schwinghebel 19, deren Achsen 20 beidenends in der Hohl spindel eingespannt sind. Einer der zwei Arme jedes der
Schwinghebel 19 drückt auf den Gleitstein 14, der andere wird von einer Schraubenfeder 21 belastet, welche in der
Hohlspindel 12 untergebracht ist.
Da die Gleitsteine 14 ständig federnd an die durch die
Hohlspindel 12 durchgeführte Bohrstange 5 (während des
Längsvorschubes derselben - auch an die Nocken 18 ange drückt werden, wird ein spielloses Zusammenarbeiten der Bohrstange 5 und der Gleitsteine erreicht, wodurch eine hohe Bearbeitungsgenauigkeit der Werkstücke gewährleistet wird.
Im beschriebenen Ausführungsbeispiel dient der Stützkörper 11 als ein Auflagesockel, in welchem sich die Wälzlager 22 (Fig. 6) für die Hohlspindel 12 befinden. Die Aussenringe der Wälzlager 22 sind gegen Verschiebung in axialer Richtung mittels einer Schulter 23 festgehalten. Die Schulter ist einstückig mit dem Stützkörper 11. Die Innenringe der Wälzlager sitzen auf der Hohlspindel 12 und sind an die Seitenflächen des Spindelfiansches mittels eines Deckelfiansches 23a angedrückt.
Diese konstruktive Ausführung lässt eine gedrängte Bauweise der Stützen 10 zu, so dass es möglich ist, solche Stützen in einen Durchbruch 25 eines Werkstückes 26, z. B. eines Motorblocks, einzuschieben. Falls an den beiden Seitenflächen der Hohlspindel 12 Schneidwerkzeuge 15 angebracht werden, können zwei sich gegenüberliegende Planflächen 27 im gleichen Durchbruch 25 während einer einzigen Aufspannung des Werkstückes bearbeitet werden.
Es ist eine Klemmvorrichtung vorgesehen, die zum Festspannen der Gleitsteine 14 in ihrer Anfangsstellung (die äusserste Stellung derselben) beim Ein- und Ausschieben der Bohrstange 5 aus der Hohlspindel 12 dient. Diese Klemmvorrichtung besitzt einen Antrieb 28 (Fig. 11) für eine Hebelwelle 29. Diese ist über eine in jedem Stützring 11 vorhandene, verzahnte Schieberstange 30 (Fig. 10) mit einer verzahnten Welle 31 und einer verzahnten Raste 32 (Fig. 7, 8, 10) verbunden. Die Raste 32, die in Bohrungen 33 im Deckelflansch 23a sowie in die Seitenfläche des Spindelflansches eingreift, arretiert die die Schneidwerkzeuge 15 tragenden Gleitsteine 14, nachdem sie sich nach dem Bearbeiten des Werkstückes auf der Nockenspitze 18 der Bohrstange 5, d. h. in ihrer äussersten Stellung befinden, auf der Hohlspindel 12 arretiert werden.
Die Hohlspindel selbst wird dabei in einer der zurückgezogenen Bohrstange 5 mit Bohrmeis seln 6 entsprechenden Winkelstellung im Stützring 11 festgeklemmt.
Infolge dieser Ausführung kann die Bohrstange 5, ohne mit ihren Nocken 18 an die Rollen 16 der Gleitsteine 14 anzustossen, in die Hohlspindel 12 eingeschoben werden.
Zum Abstützen der aus den Stützen 10 ausgefahrenen Bohrstange 5 in ihrer Anfangsstellung ist ein fahrbarer prismenförmiger Stützblock 34 (Fig. 1) vorgesehen. Letzterer ist am Gehäuse des Drehantriebes 7 der Bohrstange 5 befestigt. Ausserdem ist eine Stützrolle 35 vorgesehen, die auf dem Längsbett 1 sitzt sowie eine Raste 36, die sich auf dem Gehäuse des Antriebes 7 befindet. Die Raste 36 klemmt die Bohrstange in der obengenannten Winkelstellung fest, nachdem sie aus der Muffe ausgefahren sein kann.
Um die Stützen 10 in Längsrichtung der Bohrstange einstellen zu können, sind auf den Querschlitten 9 T-förmige, (parallel zur Bohrstangenachse 5 verlaufende) Nuten 37 vorgesehen.
Die Wirkungsweise der Maschine ist folgende:
In der Anfangsstellung befindet sich der Längsschlitten 4 mit den Bohrstangen 5 in einer ersten äussersten, von den Querschlitten 9 abgewandten Stellung. Die Bohrstangen 5 werden dabei, wie gesagt, durch die jeweilige Raste 36 in einer bestimmten Winkelstellung gehalten.
Die Querschlitten 9 mit den Stützen 10 befinden sich ebenfalls in ihrer äussersten Stellung. Hierbei sind die Hohlspindeln 12 der Stützen 10 mittels Rasten 32 ebenfalls in einer bestimmten Winkelstellung festgespannt, die der Winkelstellung der ausgefahrenen Bohrstange 5 entspricht. Die Gleitsteine 14 in den Flanschen der Hohlspindeln 12 befinden sich auch in ihrer äussersten Stellung, d. h. sie weisen den grössten Abstand zwischen dem Gleitstein und der Bohrloch -mitte auf, wodurch die Bohrstange 5 mit den auf das Bohrmass ausgerichteten Bohrmeisseln 6 ohne die Wand des Bohrloches zu berühren, in die Bohrung eingeführt werden kann.
Die Grösse der Exzentrizität richtet sich nach der Bearbeitungszugabe. Danach werden die Längsschlitten 4 nach vorn zum Werkstück verschoben, die Bohrstange 5 wird in die zu bearbeitende Bohrung des Werkstückes 26 und in die Hohlspindeln 12 der Stützen 10 eingeführt.
Um die richtige Stellung der Bohrstange 5 beim Einschieben in die Hohlspindeln 12 sicherzustellen, werden das Stützprisma 34 und die Stützrolle 35 mit derselben Exzentrizität zur Bohrlochachse ausgerichtet wie die Stützen 10.
Gleichzeitig mit dem Einschieben der Bohrstange 5 in die Hohlspindel 12, werden das Stützprisma 34 und die Stützrolle 35 zurückgezogen.
Nachdem die Bohrstangen 5 in die Hohlspindel 12 eingeführt worden sind, müssen sowohl die Querschlitten 9 mit Stützen 10 als auch die Bohrstangen 5 gegen das Werkstück hin in eine zweite Endstellung verschoben werden, bis die Bohrstangenachse mit der Bohrungsachse übereinstimmt.
Die dabei entstehenden Querverschiebungen der Bohrstange 5 relativ zu den Drehantrieben 7 werden durch die federnde elastische Kupplung kompensiert.
Nachdem die Bohrstangen 5 ihre Arbeitsstellung erreicht haben, werden die Hohlspindel 12 und die abgefederten Gleitsteine 14 mit den an ihnen befestigten Schneidwerkzeugen 15 entriegelt. Die Federn 21 verschieben die Gleitsteine 14 den Führungen 15 entlang, bis die Rollen 16 in der Längsnut der Bohrstange 5 in Anschlag kommen. Die auf das Bearbeitungsmass voreingestellten Werkzeuge 15 werden ohne zunächst die Bohrung zu berühren, in ihre Anfangsstellung, d. h. näher zur Drehachse gebracht, und zwar mittels des radialen Schlitzes 38 (Fig. 12), der vorher in der zu bearbeitenden Stirnfläche 39 des Werkstückes 26 ausgeführt worden ist.
In Fig. 12 gibt die punktierte Linie 40 die Bahn der Verschiebung des Schneidwerkzeuges 15 beim Einfahren desselben in seine Anfangsstellung 41 vor dem Planbearbeiten der um die Mündung der Bohrung liegenden Planflächen an.
Danach wird der Drehantrieb 7 der Bohrstange 5 eingeschaltet, so dass die Hohlspindel 12 mit den Gleitsteinen 14 beim Drehen versetzt werden. Dem Längsschlitten 4 mit den Bohrstangen 5 wird vom Vorschubantrieb 8 (Fig. 1) ein Längsvorschub erteilt.
Zuerst wird die Bohrung ausgebohrt. Dann, infolge der Längsverschiebung der Bohrstange 5, kommen die Nocken 18 in der Längsnut 17 mit den Rollen 16 der Gleitsteine 14 in Eingriff, wodurch letztere mit den auf die Planfläche angedrückten Werkzeugen 15 den radialen Führungen entlang nach aussen hin verschoben werden. So wird die Stirnseite des Werkstückes bearbeitet.
Hierbei wird der rechte Winkel zwischen der Planfläche und der Bohrungsachse genau eingehalten.
Der Längsvorschub der Bohrstange 5 wird nach dem Planbearbeiten der Stirnflächen des Werkstückes abgeschaltet, sobald sich die Rollen 16 der Gleitsteine 14 auf den Spitzen der Nocken 18 befinden, d. h. sobald alle Gleitsteine 14 ihre äusserste radiale Stellung in bezug zur Bohrstange 5 einnehmen. Danach wird der Bohrstange 5 zusammen mit den Hohlspindeln 12 eine langsame Drehbewegung erteilt, um das Zurückführen letzterer in die Ruhestellung zu erreichen; danach wird der Drehantrieb 7 der Bohrstange verriegelt.
Gleichzeitig werden die Hohlspindeln 12 mittels der verzahnten Rasten 32 in einer bestimmten Winkelstellung, und die Gleitsteine 14 in ihrer äussersten radialen Stellung in bezug zur Bohrstange 5 arretiert. Dabei werden die Gleitsteine 14 durch den konischen Teil der verzahnten Rasten 32 etwa über die Spitzen der Nocken 18 gehoben,
Die Querschlitten 9 mit den Stützen 10 sowie die Bohrstangen 5 werden dann in eine Zwischenstellung (exzentrisch zur Bohrungsachse) verschoben, so dass die Bohrstange ohne die Wand der Bohrung zu berühren, aus dem Werkstück herausgezogen werden kann, wonach der Längsschlitten 4 mit den Antrieben 7 und Bohrstangen 5 in die Ausgangsstellung gerückt wird. Gleichzeitig mit dem Herausziehen der Bohrstange 5 aus den Stützen 10 werden das Stützprisma 34 und die Stützrolle 35 der Bohrstange zugeführt.
Nachdem die Bohrstangen 5 aus den Hohlspindeln 12 entfernt wurden, werden auch die Querschlitten 9 in ihre Anfangsstellung verschoben.
Hiernach kann das Werkstück geprüft werden, und falls es notwendig ist, kann das Werkstück nach dem Abrichten der Schneidwerkzeuge im eingespannten Zustande erneut bearbeitet werden.
Die beschriebene Ausführungsform hat den grossen Vorteil, dass an den Stirnflächen der Hohlspindeln jeder Stütze radiale Führungen für die Gleitsteine vorgesehen sind, an denen das Schneidwerkzeug zum Planbearbeiten der Stirnflächen befestigt ist. Jeder Gleitstein hat eine Rolle, mit der an den Nocken in der Längsnut der Bohrstange federnd angedrückt wird. Die in der Längsnut befestigten Nocken stehen während des Längsvorschubes der Bohrstange mit den abgefederten Rollen der Gleitsteine in Eingriff, wodurch der Quervorschub der Schneidwerkzeuge bewirkt wird.
Die beschriebene Ausführungsform hat den weiteren Vorteil, dass die Rolle des Gleitsteines an die in der Hohlspindel sitzenden Bohrstangen mittels zweier Schwenkhebel angedrückt ist; diese sind an den beiden Seiten des Gleitsteines so angebracht, dass der eine Arm des Schwenkhebels auf den Gleitstein zu liegen kommt, der andere von einer Feder belastet wird, die in den Flansch der Hohlspindel eingebaut ist.
Die beschriebene Ausführungsform hat ferner den Vorteil, dass die Gleitsteine beim Einfahren der Bohrstange in die Hohlspindel wie auch bei ihrem Ausfahren in ihre äusserste Stellung, d. h. in ihre Ausgangsstellung verschoben und dort festgeklemmt werden können. Am Ende des Arbeitsprozesses werden die Gleitsteine mittels Nocken der Bohrstange in die Ausgangsstellung verschoben. Zum Festspannen der Gleitsteine ist in der Maschine eine Klemmvorrichtung vorgesehen, die aus einer Welle mit einem Hebel und einem Antrieb besteht; dabei ist die Welle kinematisch mit der in jedem Stützring der Stützen befindlichen verzahnten Schieberstange, mit der verzahnten Welle und mit der Raste verbunden, die alle in Bohrungen des Körpers der Spindelstirnflächen sitzen; die Achsen der Bohrungen sind parallel zur Bohrstangenachse.
Auf diese Weise verriegelt die Klemmvorrichtung zum Arretieren der Gleitsteine, nach dem Entfernen der Bohrstange aus der Hohlspindel, auch die Hohlspindel selbst in ihrer Winkelstellung (Anfangslage der Hohlspindel).
Diese Ausführungsform der Maschine hat schliesslich den grossen Vorteil, dass sie das Bearbeiten der Bohrungen wie auch der stirnseitigen Planflächen bei ein und derselben Aufspannung gestattet, wobei die genaue rechtwinklige Stellung der zu bearbeitenden Stirnfläche zur Bohrlochachse gewährleistet ist.
The present invention relates to a machine tool for machining bores and the associated flat end faces of a workpiece, with at least one drill rod having a drill bit, with a rotary drive and a feed drive, with at least two adjustable supports for the drill rod, which supports are movable transversely to the drill rod axis Carriages are attached and each provided with a hollow spindle, which are mounted in these and rotate together with the boring bar introduced into this during the machining of the workpiece.
Machines of this type are particularly suitable for reworking crankshaft bearings in internal combustion engines.
Machines of the type mentioned are already described on page 72 of the catalog of the WMW Association from the GDR, which was distributed at the Stankoindustria 1969 exhibition in Moscow.
Machines of the type mentioned are only suitable for reworking boreholes. To rework the end faces of bores, other machine tools must be used, such as B. Machines with block milling cutters.
In this case, the workpiece must be adjusted when machining the end faces, but this affects the machining accuracy; so z. B. the right-angled position of the drilling axis to the end face is not observed; furthermore, because of the great effort involved in secondary activities, the dead times are increased, which reduces the efficiency of the machine.
It should also be taken into account that block milling cutters can only be used to machine free-standing approaches; Recessed end faces are not accessible for milling cutters.
It is true that drilling machines are already known which machine the drill holes and the face surfaces of the same with one and the same clamping (see e.g. catalog of the WMW Association, p. 32). However, these machine tools have complicated type boring bars. Inside the drill rod, sliding blocks are provided that can be moved transversely to the axis with the cutting tools attached to them, which are driven by a rack or Gall's chains. Rack-and-pinion boring bars for the sliding blocks that carry the cutting tool are extremely intricate in their structure and are difficult to manufacture when more than two sliding blocks are present. Boring bars with a chain drive for the sliding blocks cannot machine faces that are close together.
It must also be taken into account that the grooves provided for the sliding blocks, which extend across the diameter transversely to the drill rod axis, significantly reduce the rigidity of the drill rod.
In addition, it is impossible to accommodate long enough guides for the sliding blocks in a round drill rod body, so that an exact movement of the same cannot be guaranteed.
The purpose of the present invention is to avoid the disadvantages mentioned above.
The invention is based on the object of creating a machine tool with a boring bar, which has a simpler structural design with the same high rigidity of the boring bar and which enables the bores and the adjacent end faces to be machined with one and the same clamping of the workpiece using transversely displaceable cutting tools.
The machine tool according to the invention is characterized in that on the side of the hollow spindle for machining the end faces, certain cutting tools that can be moved transversely to the boring bar axis are provided, the transverse feed of which is kinematically coupled to the longitudinal feed of the boring bar.
In the following, the subject matter of the invention is explained in more detail using an exemplary embodiment shown in the accompanying drawings. Show it:
1 shows an embodiment of the machine tool in side view, partially cut open,
Fig. 2 is a plan view of the machine of Fig. 1,
3 shows a side view of a drill rod, partially cut away,
4 shows, on a larger scale, a section along line IV-IV of FIG. 3,
Fig. 5 View from direction A in Fig. 2 (boring bar inserted into the hollow spindle in section, scale enlarged),
6 shows a section along the line VI-VI of FIG. 5,
7 shows a section along the line Vil-Vil from FIG. 6,
8 shows a section along the line Vill-Vill according to FIG. 7,
9 shows a section along the line IX-IX of FIG. 3,
Fig.
10 in a schematic representation a section along the line X-X of FIG. 8,
11 shows the position of the boring bar, the supports and the workpiece during machining, and
12 shows the position of a support of the boring bar and an end face of the workpiece to be machined.
As FIGS. 1 and 2 show, the T-shaped bed of the machine tool is formed by a longitudinal bed and two transverse beds 2. A clamping device 3 for workpieces is arranged where the longitudinal bed crosses the transverse beds.
On the longitudinal bed 1 there is a longitudinal slide 4, which carries two drill rods 5 with drill bits 6 (Fig. 3, 4).
The boring bars are set in motion by means of a rotary drive 7 (FIG. 1) and a feed drive 8.
On each transverse bed 2 there is a slide 9 (FIGS. 1, 2) which can be moved transversely to the boring bar axis and which carry adjustable supports 10 which support the boring bar 5 while the workpiece is being machined. Each of the supports 10 has a support body 11 (Fig. 5, 6) which is attached to the carriage 9 and is rotatably mounted in the hollow spindle 12, which can rotate together with the same after the drill rod 5 has been inserted into the hollow spindle 12.
On its end faces, the hollow spindle 12 carries certain radially displaceable cutting tools for planar machining of the workpiece end faces, the feed of which is kinematically coupled to the feed 8 of the boring bar. For this purpose, radial guides 13 are provided in the side surfaces of each of the hollow spindles 12, in each of which there is a sliding block 14 (FIGS. 7, 8) with the cutting tool 15 attached to it. At the end facing the boring bar 5, the sliding block has a roller 16 (FIGS. 6, 7) which is resiliently pressed against the boring bar 5 during the working process. The boring bar 5 is provided with a longitudinal groove 17 in which there are cams 18 (Fig. 6 to 10) on which the rollers 16 of the sliding blocks 14 rest during the longitudinal advance of the boring bar 5, and thereby the ra-media advance of the cutting tools 15 ( Fig. 6, 8, 10) be effective.
The resilient pressing of the roller 16 of the sliding block 14 both on the drill rod 5, which is guided into the hollow spindle 12, and on the cam during the longitudinal advance of the drill rod, is carried out by means of two sprung
Rocker arm 19, the axes of which are clamped at both ends in the hollow spindle. One of the two arms of each of the
Rocker arm 19 presses on the sliding block 14, the other is loaded by a coil spring 21, which in the
Hollow spindle 12 is housed.
Since the sliding blocks 14 are constantly resilient to the through
Hollow spindle 12 through boring bar 5 (during the
Longitudinal feed of the same - are also pressed against the cam 18, a backlash-free cooperation of the drill rod 5 and the sliding blocks is achieved, whereby a high processing accuracy of the workpieces is guaranteed.
In the exemplary embodiment described, the support body 11 serves as a support base in which the roller bearings 22 (FIG. 6) for the hollow spindle 12 are located. The outer rings of the roller bearings 22 are held against displacement in the axial direction by means of a shoulder 23. The shoulder is integral with the support body 11. The inner rings of the roller bearings sit on the hollow spindle 12 and are pressed against the side surfaces of the spindle flange by means of a cover flange 23a.
This structural design allows a compact design of the supports 10, so that it is possible to insert such supports into an opening 25 of a workpiece 26, e.g. B. an engine block to insert. If cutting tools 15 are attached to the two side surfaces of the hollow spindle 12, two opposite plane surfaces 27 can be machined in the same opening 25 during a single clamping of the workpiece.
A clamping device is provided which is used to clamp the sliding blocks 14 in their initial position (the outermost position of the same) when the drill rod 5 is pushed in and out of the hollow spindle 12. This clamping device has a drive 28 (Fig. 11) for a lever shaft 29. This is via a toothed slide rod 30 (Fig. 10) present in each support ring 11 with a toothed shaft 31 and a toothed detent 32 (Figs. 7, 8 , 10) connected. The catch 32, which engages in bores 33 in the cover flange 23a and in the side surface of the spindle flange, locks the sliding blocks 14 carrying the cutting tools 15 after they have moved onto the cam tip 18 of the drill rod 5 after machining the workpiece, i.e. H. are in their outermost position, are locked on the hollow spindle 12.
The hollow spindle itself is clamped in one of the withdrawn drill rod 5 with Bohrmeis seln 6 corresponding angular position in the support ring 11.
As a result of this design, the drill rod 5 can be pushed into the hollow spindle 12 without its cams 18 striking the rollers 16 of the sliding blocks 14.
To support the drill rod 5 extended from the supports 10 in its initial position, a mobile prism-shaped support block 34 (FIG. 1) is provided. The latter is attached to the housing of the rotary drive 7 of the drill rod 5. In addition, a support roller 35 is provided, which sits on the longitudinal bed 1 and a catch 36, which is located on the housing of the drive 7. The detent 36 clamps the drill rod in the above-mentioned angular position after it can be extended from the sleeve.
In order to be able to adjust the supports 10 in the longitudinal direction of the drill rod, T-shaped grooves 37 (running parallel to the drill rod axis 5) are provided on the cross slide 9.
The machine works as follows:
In the initial position, the longitudinal slide 4 with the boring bars 5 is in a first outermost position facing away from the transverse slide 9. The drill rods 5 are, as mentioned, held in a certain angular position by the respective catch 36.
The cross slide 9 with the supports 10 are also in their outermost position. Here, the hollow spindles 12 of the supports 10 are also clamped in a certain angular position by means of notches 32, which corresponds to the angular position of the extended drill rod 5. The sliding blocks 14 in the flanges of the hollow spindles 12 are also in their outermost position, i. H. they have the greatest distance between the sliding block and the center of the borehole, as a result of which the drill rod 5 with the drill bits 6 aligned to the drilling dimension can be inserted into the borehole without touching the wall of the borehole.
The size of the eccentricity depends on the machining allowance. Thereafter, the longitudinal slides 4 are moved forward to the workpiece, the drill rod 5 is inserted into the hole to be machined in the workpiece 26 and into the hollow spindles 12 of the supports 10.
In order to ensure the correct position of the drill rod 5 when it is pushed into the hollow spindles 12, the support prism 34 and the support roller 35 are aligned with the same eccentricity to the borehole axis as the supports 10.
Simultaneously with the insertion of the drill rod 5 into the hollow spindle 12, the support prism 34 and the support roller 35 are withdrawn.
After the boring bars 5 have been inserted into the hollow spindle 12, both the cross slides 9 with supports 10 and the boring bars 5 must be moved towards the workpiece in a second end position until the boring bar axis coincides with the bore axis.
The resulting transverse displacements of the drill rod 5 relative to the rotary drives 7 are compensated for by the resilient elastic coupling.
After the boring bars 5 have reached their working position, the hollow spindle 12 and the spring-loaded sliding blocks 14 are unlocked with the cutting tools 15 attached to them. The springs 21 move the sliding blocks 14 along the guides 15 until the rollers 16 come into abutment in the longitudinal groove of the drill rod 5. The tools 15 preset to the machining dimension are returned to their initial position without first touching the bore. H. brought closer to the axis of rotation, namely by means of the radial slot 38 (Fig. 12), which has previously been made in the end face 39 of the workpiece 26 to be machined.
In FIG. 12, the dotted line 40 indicates the path of displacement of the cutting tool 15 when it is moved into its starting position 41 before the planar machining of the plane surfaces around the mouth of the bore.
Then the rotary drive 7 of the drill rod 5 is switched on, so that the hollow spindle 12 with the sliding blocks 14 are displaced during rotation. The longitudinal slide 4 with the boring bars 5 is given a longitudinal feed by the feed drive 8 (FIG. 1).
First the hole is drilled. Then, as a result of the longitudinal displacement of the boring bar 5, the cams 18 in the longitudinal groove 17 come into engagement with the rollers 16 of the sliding blocks 14, whereby the latter with the tools 15 pressed onto the flat surface are displaced outwards along the radial guides. The face of the workpiece is machined in this way.
The right angle between the plane surface and the axis of the bore is precisely maintained.
The longitudinal feed of the boring bar 5 is switched off after the face machining of the end faces of the workpiece as soon as the rollers 16 of the sliding blocks 14 are on the tips of the cams 18, i. H. as soon as all the sliding blocks 14 assume their outermost radial position with respect to the drill rod 5. Thereafter, the boring bar 5 together with the hollow spindles 12 is given a slow rotary movement in order to bring the latter back into the rest position; then the rotary drive 7 of the boring bar is locked.
At the same time, the hollow spindles 12 are locked in a certain angular position by means of the toothed detents 32, and the sliding blocks 14 are locked in their outermost radial position with respect to the drill rod 5. The sliding blocks 14 are lifted by the conical part of the toothed notches 32 approximately over the tips of the cams 18,
The cross slide 9 with the supports 10 as well as the drill rods 5 are then shifted to an intermediate position (eccentric to the bore axis) so that the drill rod can be pulled out of the workpiece without touching the wall of the bore, after which the longitudinal slide 4 with the drives 7 and boring bars 5 is moved into the starting position. Simultaneously with the pulling out of the drill rod 5 from the supports 10, the support prism 34 and the support roller 35 are fed to the drill rod.
After the boring bars 5 have been removed from the hollow spindles 12, the cross slides 9 are also moved into their initial position.
The workpiece can then be checked and, if necessary, the workpiece can be machined again in the clamped state after the cutting tools have been trued.
The embodiment described has the great advantage that radial guides for the sliding blocks are provided on the end faces of the hollow spindles of each support, to which the cutting tool is attached for planar machining of the end faces. Each sliding block has a roller with which the cams in the longitudinal groove of the drill rod are pressed resiliently. The cams fastened in the longitudinal groove are in engagement with the spring-loaded rollers of the sliding blocks during the longitudinal advance of the drill rod, whereby the transverse advance of the cutting tools is effected.
The embodiment described has the further advantage that the roller of the sliding block is pressed against the drill rods seated in the hollow spindle by means of two pivot levers; These are attached to both sides of the sliding block so that one arm of the swiveling lever comes to rest on the sliding block, the other is loaded by a spring built into the flange of the hollow spindle.
The embodiment described also has the advantage that the sliding blocks when the drill rod is retracted into the hollow spindle as well as when it is extended into its outermost position, ie. H. can be moved into their starting position and clamped there. At the end of the work process, the sliding blocks are moved into the starting position by means of cams on the boring bar. To clamp the sliding blocks, a clamping device is provided in the machine, which consists of a shaft with a lever and a drive; The shaft is kinematically connected to the toothed slide rod located in each support ring of the supports, to the toothed shaft and to the catch, all of which sit in bores in the body of the spindle end faces; the axes of the holes are parallel to the axis of the boring bar.
In this way, the clamping device for locking the sliding blocks also locks the hollow spindle itself in its angular position (initial position of the hollow spindle) after the drill rod has been removed from the hollow spindle.
This embodiment of the machine finally has the great advantage that it allows the machining of the bores as well as the end face flat surfaces with one and the same clamping, the exact right-angled position of the end face to be machined to the borehole axis is guaranteed.