CH675841A5

CH675841A5 -

Info

Publication number: CH675841A5
Application number: CH373787A
Authority: CH
Inventors: Benno Koch
Original assignee: Benno Koch
Priority date: 1987-09-28
Filing date: 1987-09-28
Publication date: 1990-11-15
Also published as: DE3831854A1

Description

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine verstellbare Ausdrehvorrichtung mit einem Anschlussschaft und wenigstens einem an dem Werkzeugkopf mittels Führungsanordnung radial zur Drehachse verstellbaren Schneidwerkzeug, welches zum Aufbohren bzw. Ausdrehen von vorgebohrten oder gegossenen Bohrungen in Werkstücken dient.

Die Fertigung einer Bohrung in serienmässig herzustellenden Werkstücken wird üblicherweise in drei Durchgängen ausgeführt. Zum Schruppen wird vielfach eine zweischneidige Ausdrehvorrichtung verwendet, die auf einem Voreinstellgerät auf das Schruppmass eingestellt wird. Zum Vor- und Feinschlichten auf ein bestimmtes Mass kommen Ein-schneider-Ausdrehvorrichtungen zum Einsatz, die mit einem inneren Verstellmechanimus versehen sind. Hierzu sind Ausdrehvorrichtungen bekannt, bei denen die radiale Verschiebung des Werkzeugträgers durch eine drehbare, in Verstellrichtung axial fixierbare Einstellschraube erfolgt. Solche Ausführungen haben die Eigenart, dass für die Skala der Einstellschraube kein Noniusring vorgesehen ist, der eine Nullstellung der Skala erlauben würde. Das beschriebene Ausdrehwerkzeug verlangt ein hohes Mass an Funktionsgenauigkeit, die demzufolge sehr präzise Fertigung der Einzelteile erweist sich deshalb als kostspielig.

Die Aufgabe der Erfindung richtet sich nach einer Ausdrehvorrichtung einfacher Bauart mit günstigeren Herstellungskosten ohne Verminderung der Funktionsgenauigkeit.

Die erfindungsgemässe Lösung zeichnet sich dadurch aus, dass zur Einstellung des Ausdrehmas-ses stirnseitig am Werkzeugkopf eine vorstehende oder zurückversetzte Messanformung vorgesehen ist. Dieselbe kann als ein an der Abschlussplatte vorstehender Nocken ausgebildet sein oder die Abschlussplatte ist mit einer Ausnehmung versehen, die einem Messanschlag gleichkommt, wobei die Abschlussplatte einen Teil der Führungsanordnung bildet und diese teilweise überdeckt.

Es erweist sich als besonders vorteilhaft, wenn der an der Messanformung vorgesehene Messanschlag, der flächen- punkt- oder linienförmig sein kann, in der Drehachse der Ausdrehvorrichtung angeordnet ist, so dass jeweils der Halbmesser des erforderlichen Ausdrehdurchmessers direkt mit einem üblichen Messinstrument z.B. Messschieber präzis gemessen bzw. eingestellt werden kann.

Eine solche Ausdrehvorrichtung eignet sich in besonderem Masse für das Feinschlichten von Bohrungen auf das Endmass durch Anbringung eines fixierbaren Trägers bzw. Magnetreiters am Umfang des Werkzeugkopfes zur Aufnahme einer in Verschiebungsrichtung des Werkzeugträgers betätigbaren Messuhr, wobei der Träger bzw. Magnetreiter wenigstens einen, in der aus der Achse des Messfühlers und der Drehachse der Ausdrehvorrichtung gebildeten Ebene verlaufenden, in eine Bohrung am Werkzeugkopf eingreifenden Passstift aufweist und die vordere Aussenfläche des Werkzeugträgers als Abstützfiäche des Messfühlers vorgesehen ist.

Es sind Magnetreiter bekannt, bei denen der Fühler der integrierten Messuhr sich auf die Spitze des Schneidwerkzeuges abstützt. Diese Ausführung hat den Nachteil, dass bei häufigem Gebrauch der Ausdrehvorrichtung das gehärtete Schneidwerkzeug oder die eingesetzte Hartmetall-Wendeplatte die Bezugsfläche des Messwerkzeuges zerkratzt, die dabei resultierende Beschädigung beein-fiusst demzufolge die Genauigkeit der Einstellung des Werkzeugträgers bzw. der Ausdrehvorrichtung für die Bearbeitung auf das Endmass. Ein weiterer Nachteil der Berührung der Bezugsfläche des Messwerkzeuges mit dem Schneidwerkzeug besteht darin, dass bei der Bearbeitung von Werkstücken aus langspanenden Materialien z.B. Stahl auf der Schneidenspitze sog. Aufbauschneiden entstehen, welche die Genauigkeit der Einstellung der Ausdrehvorrichtung ungünstig beeinflusst. Bei der erfindungsgemässen Ausführung werden diese Nachteile behoben. Da in einem gewissen Durchmesserbereich der Ausdrehvorrichtungen die Distanz von der Bohrung im Werkzeugkopf für den Passstift bis zum Berührungspunkt des Fühlers der Messuhr auf der Abstützfiäche des Werkzeugträgers konstant ist, kann der gleiche Träger bzw. Magnetreiter für verschiedene Ausdrehvorrichtungen verwendet werden.

Dieser auch kostenmässig günstige Umstand vereinfacht die Handhabung bedeutend. Für die Befestigung des Trägers bzw. des Magnetreiters am Werkzeugkopf sind Dauermagnete bzw. Stabmagnete vorgesehen, deren Anlageflächen vor dem Einbau rechteckig zu ihrer Achse sind. Nach dem Einpressen derselben in den Träger bzw. Magnetreiter ergibt sich bei der Verbindung mit der Ausdrehvorrichtung eine linienförmige Auflage. Durchgeführte Versuche haben erwiesen, dass die Haftkraft von Dauer- bzw. Stabmagneten, deren maximale Grösse durch die Abmessungen des Trägers bzw. Magnetreiters gegeben ist, bei linienför-miger Berührung ungenügend ist. Eine flächenförmi-ge konkav gekrümmte Anpassung an den Durchmesser der Ausdrehvorrichtung erweist sich als notwendig. Um den gleichen Träger bzw. Magnetreiter wie bereits erwähnt für verschiedene Grössen von Ausdrehwerkzeugen verwenden zu können, werden die Anlageflächen in Sektoren unterschiedlich konkav gekrümmter Flächen eingeteilt.

Die Kombination verschiedener sich auszeichnender Merkmale dieser Ausdrehvorrichtung gestattet es, die Fertigungsteile mit hohen Qualitätsanforderungen herzustellen. Die vorgehend im Detail beschriebene Ausdrehvorrichtung ermöglicht auf einfache Art das Einstellen des Vorschlichtmasses mittels Messschieber und nach dem Ausmessen der gefertigten Bohrung mit einem Innenmikrometer die anschliessende errechnete Nachstellung des Werkzeugträgers bzw. Schneidwerkzeuges unter Verwendung einer Messuhr für die Bearbeitung der Bohrung auf das Endmass.

Zur Erzielung einer grösseren, für eine rucklose Verschiebung des Werkzeugträgers notwendige Haftreibung in der Führungsanordnung ist der Werkzeugkopf oder der Werkzeugträger mit einem Dauermagneten versehen.

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Für den Durchfluss der vom Adapter herkommenden, durch einen Kanal auf das Schneidwerkzeug gerichteten Kühlflüssigkeit weist der im radial verschiebbaren Werkzeugträger gelagerte Mitnehmerbolzen eine durchgehende Axialbohrung auf.

Zur Herstellung des Werkzeugträgers ist derselbe zwischen dem Kanal und dem Mitnehmerbolzen mit einer Zentrierbohrung versehen, die nach der Bearbeitung desselben durch einen Zapfen verschlossen wird.

Im folgenden werden anhand der Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer einschneidigen, er-findungsgemässen Ausdrehvorrichtung,

Fig. 2 eine Ansicht der Ausdrehvorrichtung nach der Linie I -1 in Fig. 1,

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Ausdrehvorrichtung gemäss Fig. 1,

Fig. 4 einen Längsschnitt durch die Ausdrehvorrichtung nach der Linie IV - IV in Fig. 3,

Fig. 5 einen Querschnitt durch die Ausdrehvorrichtung nach der Linie V - V in Fig. 4,

Fig. 6 einen Längsschnitt durch die Ausdrehvorrichtung nach der Linie VI - VI in Fig. 5,

Fig. 7 einen Querschnitt durch die Ausdrehvorrichtung nach der Linie VII - VII in Fig. 6 und

Fig. 8 einen Querschnitt durch die Ausdrehvorrichtung nach der Linie Vili - VIII in Fig. 2.

In den Fig. 1, 2, 3 und 4 ist eine gesamthaft mit 1 bezeichnete Ausdrehvorrichtung veranschaulicht, die aus einem Werkzeugkopf 2 mit einem Anschlussschaft 3 besteht. Letzterer ist in einem in Fig. 4 gezeigten Adapter 4 mittels Zylinderschraube 5 befestigt. Die als Nocken 6 ausgebildete Messanformung ist an einer mit dem Werkzeugkopf 2 verschraubten Abschlussplatte 7 vorgesehen und verläuft mit ihrer dem Schneidwerkzeug 8 als Messanschlag 9 abgekehrten Seite durch die Drehachse 10 der Ausdrehvorrichtung 1. Die Abschlussplatte 7 ist Teil der Führungsanordnung des Werkzeugträgers 11 in der Führungsnut 12 und überdeckt diese wenigstens teilweise. Selbstverständlich könnte die Abschlussplatte 7 anstelle des Nockens 6 eine Ausnehmung (nicht gezeichnet) aufweisen, die in Draufsicht betrachtet vorzugsweise rechteckförmig ausgebildet ist und deren dem Schneidwerkzeug näher liegende Seite als Messanschlag eines Messschiebers oder andern Messgeräten dient. Die Führungsanordnung für den Werkzeugträger 11 verläuft stirnseitig betrachtet radial zur Drehachse 10 und besteht aus einer Führungsnut 12 und einem darin verstellbaren, an einem Werkzeugträger 11 befestigten Schneidwerkzeug 8. Zur Begünstigung der Haftreibung ist die Führungsanordnung mit wenigstens einem Dauermagneten 13 versehen, der sowohl im Werkzeugkopf 2, Teil der Nute 12 bildend (siehe Fig. 5 und 6), wie auch im Werkzeugträger 11 angeordnet sein könnte. Die Verschiebung des Werkzeugträgers 11 in der Führungsnut 12 erfolgt mittels einem im Werkzeugträger 11 verankerten und nach unten aus der Führungsnut 12 in eine grössere Aussparung 14 im Werkzeugkopf 2 ragenden Mitnehmerbolzen 15, auf welchem sich eine seitlich angebrachte Schraube 16 abstützt, die zur Vergrös-serung des Ausdrehdurchmessers betätigt wird. Der Mitnehmerbolzen 15 weist eine durchgehende Axialbohrung 17 auf, die einen Teil der durch den Anschlussschaft 3 und den Werkzeugkopf 2 führenden Kühlmittelleitung 18 bildet. An dem stromabwärtsliegenden Ende des Mitnehmerbolzens 15 schliesst sich ein an dem Werkzeugträger 11 zum Schneidwerkzeug 8 hinführender Kanal 19 an.

Wie in den Fig. 4 bis 6 näher dargestellt, ist der Werkzeugträger 11 mit einer von der Stirnseite sich senkrecht nach innen erstreckenden Bohrung 29 versehen, die zur Herstellung des Werkzeugträgers 11 dient und durch ihren erweiterten Querschnitt die Verbindung zwischen der Bohrung 17 des Mitnehmerbolzens 15 und dem Kanal 19 begünstigt (siehe Fig. 4). Die Bohrung 29 wird nach der Bearbeitung des Werkzeugträgers 11 mit einem Zapfen 30 verschlossen.

Die Fig. 1 bis 3 und 8 zeigen am Umfang des Werkzeugkopfes 2 einen fixierbaren Träger 20, der als Magnetreiter ausgebildet ist und durch magnetische Kräfte zum Zwecke der Anbringung einer Messuhr 21 am Werkzeugkopf 2 haftet, wobei der Fühler 22 der Messuhr 21 in Verschiebungsrichtung des Werkzeugträgers 11 angeordnet ist und von letzterem betätigt wird.

Dabei dient das vordere Ende des Werkzeugträgers 11 als Abstützfiäche 23 für den Messfühler 22. Zur genauen Fixierung des Trägers 20 ist zwischen den beiden Schenkeln 24 ein in eine am Werkzeugkopf 2 vorgesehene Bohrung 25 eingreifender Passstift 26 vorstehend eingesetzt, der in der aus der Achse des Messfühlers 22 und der Drehachse 10 der Ausdrehvorrichtung 1 gebildeten Ebene liegt. Fig. 8 stellt die besondere Ausbildung des als Magnetreiter ausgeführten Trägers 20 dar, der mehrere, jeweils auf die beiden Schenkel 24 paarweise verteilt, unterschiedlich konkav gekrümmte kreisförmige, magnetische Anlageflächen 27 aufweist, die aneinandergrenzen.

Bei der Ausdreharbeit wird vorerst eine Bohrung mit einer werkstückseits vorzusehenden Materialzugabe durch Schruppen erstellt. Zum Vorschlichten wird sodann die erfindungsgemässe Ausdrehvorrichtung 1 auf ein mittels Messschieber 28 eingestelltes Vorschlichtmass eingestellt und die Bohrung anschliessend bearbeitet. Danach wird die für den endgültigen Bearbeitungsdurchgang vorbearbeitete Bohrung im Prinzip mit einem Innenmikrometer ausgemessen und die Differenz zum Endmass ermittelt. Zur Vornahme der Korrektur, d.h. um das Endmass des Schneidwerkzeuges 8 an dem Werkzeugträger 11 einstellen zu können, wird nun der als Magnetreiter ausgebildete Träger 20 am Umfang des Werkzeugkopfes 2 in der zuvor erörterten Lage fixiert. Anschliessend wird die aufgesetzte Messuhr 21 an den Werkzeugträger 11 verschoben, soweit, bis der Messfühler 22 durch Berühren am Werkzeugträger reagiert. Danach wird die Skala der Messuhr 21 verdreht, bis die Nullstellung der Skala mit dem Zeiger der Messuhr 21 übereinstimmt. Nun erfolgt die Zustellung des Werkzeugträgers 11 um den errechneten Wert der Differenz aus End-

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und Vorschlichtmass durch Drehen der auf den Werkzeugträger 11 einwirkenden Schraube 16 bei gleichzeitigem Ablesen des Differenzwertes auf der Messuhrskala.

Die erfindungsgemässe Ausdrehvorrichtung gründet auf einfachen, bewährten Mess- und Vergleichsmethoden und weist keine anspruchsvollen oder aufwendigen Konstruktionsmerkmale auf.

Claims

Patentansprüche

1. Ausdrehvorrichtung mit einem Anschlussschaft und wenigstens einem an dem Werkzeugkopf mittels Führungsanordnung radial zur Drehachse verstellbaren Schneidwerkzeug, dadurch gekennzeichnet, dass zur Einstellung des Ausdrehmasses stirnseitig an dem Werkzeugkopf (2) eine vorstehende oder zurückversetzte Messanformung (6) vorgesehen ist.

2. Ausdrehvorrichtung nach Anspruch 1 mit einer der Führungsanordnung zugeordneten und diese wenigstens teilweise überdeckenden Abschlussplatte, über die das Schneidwerkzeug stirnseitig des Werkzeugkopfes vorsteht, dadurch gekennzeichnet, dass die Messanformung (6) als ein an der Abschlussplatte (7) vorstehender Nocken (6) ausgebildet ist.

3. Ausdrehvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur direkten und präzisen Einstellung des Schneidwerkzeuges (8) auf den Halbmesser der auszuführenden Bohrung mit einem üblichen Messinstrument z.B. Messschieber (28) der an der Messanformung (6) vorgesehene Messanschlag (9) In der Drehachse (10) der Ausdrehvorrichtung (1) angeordnet ist.

4. Ausdrehvorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Schneidwerkzeug an einem verschiebbaren Werkzeugträger befestigt ist und am Umfang des Werkzeugkopfes ein durch Dauermagnete und Passstift fixierbarer Träger zur Aufnahme einer in Verschiebungsrichtung des Werkzeugträgers betätigbaren Messuhr vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die für die Aufnahme des Passstiftes (26) vorgesehene Bohrung (25) im Werkzeugkopf (2) und die Messuhr (21) im dazugehörigen Träger (20) so angeordnet sind, dass die vordere Aussenfläche des Werkzeugträgers (11) als Abstützfiäche (23) für den Messfühler (22) dient.

5. Ausdrehvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der als Magnetreiter ausgebildete Träger (20) mehrere jeweils auf die beiden Schenkel (24) paarweise verteilt aneinander-grenzende, unterschiedlich konkav gekrümmte, magnetische Anlageflächen (27) aufweist.

6. Ausdrehvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsanordnung (12) d.h. der Werkzeugkopf (2) oder der Werkzeugträger (11) mit mindestens einem Dauermagneten (13) versehen ist.

7. Ausdrehvorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Werkzeugträger einen aus der Führung ragenden, mittels Schraube (16) betätigbaren Mitnehmerbolzen (15) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der im radial verschiebbaren Werkzeugträger (11)

gelagerte Mitnehmerbolzen (15) eine durchgehende, Teil der Kühlmittelleitung bildende Axialbohrung (17) aufweist.

8. Ausdrehvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugträger (11) stirnseitig eine zentrische, mit dem Mitnehmerbolzen (15) gleichachsige abgesetzte Bohrung (29) aufweist.

9. Verwendung der Ausdrehvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5 zum Einstellen des Schneidwerkzeuges (8) auf das Vorschlichtmass mittels Messschieber (28) oder Mikrometer (nicht gezeichnet), und nach anschliessender Ausmessung der vorbearbeiteten Bohrung zur Nachstellung des Werkzeugträgers (11) bzw. Schneidwerkzeuges (5) unter Verwendung einer Messuhr (21 ) für das Ausdrehen der Bohrung auf das Endmass.

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