CH675841A5 - - Google Patents
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Description
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CH 675 841 A5 CH 675 841 A5
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Beschreibung description
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. The invention relates to an adjustable boring device with a connecting shank and at least one cutting tool which can be adjusted radially to the axis of rotation on the tool head by means of a guide arrangement and which serves for boring or boring out predrilled or cast bores in workpieces.
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. The production of a hole in series-produced workpieces is usually carried out in three passes. A double-edged boring device is often used for roughing, which is adjusted to the roughing dimension on a presetting device. For pre-finishing and fine finishing to a certain size, single-cutter boring devices are used, which are equipped with an internal adjustment mechanism. For this purpose, unscrewing devices are known in which the radial displacement of the tool carrier takes place by means of a rotatable adjusting screw which can be axially fixed in the adjustment direction. Such designs have the peculiarity that no vernier ring is provided for the scale of the adjusting screw, which would allow the scale to be set to zero. The described boring tool requires a high degree of functional accuracy, which means that the very precise manufacture of the individual parts proves to be expensive.
Die Aufgabe der Erfindung richtet sich nach einer Ausdrehvorrichtung einfacher Bauart mit günstigeren Herstellungskosten ohne Verminderung der Funktionsgenauigkeit. The object of the invention is based on a boring device of simple design with lower manufacturing costs without reducing the functional accuracy.
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. The solution according to the invention is characterized in that a protruding or recessed measurement projection is provided on the end of the tool head in order to adjust the unscrewing dimension. The latter can be designed as a cam protruding from the end plate or the end plate is provided with a recess which is equivalent to a measuring stop, the end plate forming part of the guide arrangement and partially covering it.
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. It proves to be particularly advantageous if the measuring stop provided on the measuring projection, which can be in the form of a surface point or line, is arranged in the axis of rotation of the boring device, so that the radius of the required boring diameter is directly measured with a conventional measuring instrument, e.g. Caliper can be measured or adjusted precisely.
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. Such a boring device is particularly suitable for the fine finishing of bores to the final dimension by attaching a fixable carrier or magnetic rider to the circumference of the tool head for receiving a dial gauge which can be actuated in the direction of displacement of the tool carrier, the carrier or magnetic rider at least one in which the axis of the sensor and the axis of rotation of the unscrewing device plane extending, engaging in a bore on the tool head dowel pin and the front outer surface of the tool carrier is provided as a support surface of the sensor.
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. Magnet riders are known in which the sensor of the integrated dial gauge is supported on the tip of the cutting tool. This design has the disadvantage that if the boring device is used frequently, the hardened cutting tool or the carbide insert used scratches the reference surface of the measuring tool, and the resulting damage consequently affects the accuracy of the setting of the tool holder or the boring device for machining on the Final dimension Another disadvantage of touching the reference surface of the measuring tool with the cutting tool is that when machining workpieces made of long-chipping materials, e.g. Steel on the tip of the blade creates so-called built-up blades, which adversely affects the accuracy of the setting of the boring device. These disadvantages are eliminated in the embodiment according to the invention. Since the distance from the hole in the tool head for the dowel pin to the point of contact of the sensor of the dial gauge on the support surface of the tool holder is constant in a certain diameter range of the unscrewing devices, the same holder or magnetic tab can be used for different unscrewing devices.
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. This fact, which is also inexpensive, significantly simplifies handling. Permanent magnets or bar magnets are provided for fastening the carrier or the magnetic rider to the tool head, the contact surfaces of which are rectangular to their axis before installation. After the same has been pressed into the carrier or magnetic rider, a linear support is obtained when connected to the unscrewing device. Experiments carried out have shown that the adhesive force of permanent or bar magnets, the maximum size of which is given by the dimensions of the carrier or magnetic rider, is insufficient with linear contact. A surface-shaped, concavely curved adaptation to the diameter of the boring device proves to be necessary. In order to be able to use the same carrier or magnetic tab as already mentioned for different sizes of boring tools, the contact surfaces are divided into sectors of differently concavely curved surfaces.
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. The combination of different features of this boring device makes it possible to manufacture the production parts with high quality requirements. The boring device described above in detail enables the pre-finishing dimension to be set in a simple manner by means of a vernier caliper and, after measuring the finished bore with an internal micrometer, the subsequent calculated adjustment of the tool carrier or cutting tool using a dial gauge for machining the bore to the final dimension.
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. The tool head or the tool carrier is provided with a permanent magnet in order to achieve a greater static friction in the guide arrangement, which is necessary for a smooth displacement of the tool carrier.
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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. For the flow of the cooling fluid coming from the adapter and directed through a channel onto the cutting tool, the driver bolt, which is mounted in the radially displaceable tool carrier, has a continuous axial bore.
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. To produce the tool carrier, the same is provided between the channel and the driving pin with a centering hole which is closed by a pin after the machining thereof.
Im folgenden werden anhand der Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigen: Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the drawings. Show it:
Fig. 1 eine Seitenansicht einer einschneidigen, er-findungsgemässen Ausdrehvorrichtung, 1 is a side view of a single-edged unscrewing device according to the invention,
Fig. 2 eine Ansicht der Ausdrehvorrichtung nach der Linie I -1 in Fig. 1, 2 is a view of the boring device along the line I -1 in Fig. 1,
Fig. 3 eine Draufsicht auf die Ausdrehvorrichtung gemäss Fig. 1, 3 shows a top view of the boring device according to FIG. 1,
Fig. 4 einen Längsschnitt durch die Ausdrehvorrichtung nach der Linie IV - IV in Fig. 3, 4 shows a longitudinal section through the boring device along the line IV-IV in FIG. 3,
Fig. 5 einen Querschnitt durch die Ausdrehvorrichtung nach der Linie V - V in Fig. 4, 5 shows a cross section through the boring device along the line V - V in FIG. 4,
Fig. 6 einen Längsschnitt durch die Ausdrehvorrichtung nach der Linie VI - VI in Fig. 5, 6 shows a longitudinal section through the boring device along the line VI-VI in FIG. 5,
Fig. 7 einen Querschnitt durch die Ausdrehvorrichtung nach der Linie VII - VII in Fig. 6 und Fig. 7 shows a cross section through the boring device along the line VII - VII in Fig. 6 and
Fig. 8 einen Querschnitt durch die Ausdrehvorrichtung nach der Linie Vili - VIII in Fig. 2. 8 shows a cross section through the boring device along the line 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. 1, 2, 3 and 4, a boring device, generally designated 1, is illustrated, which consists of a tool head 2 with a connecting shank 3. The latter is fastened in an adapter 4 shown in FIG. 4 by means of cylinder screw 5. The measuring projection formed as a cam 6 is provided on an end plate 7 screwed to the tool head 2 and, with its side facing away from the cutting tool 8 as a measuring stop 9, runs through the axis of rotation 10 of the boring device 1. The end plate 7 is part of the guide arrangement of the tool carrier 11 in the guide groove 12 and at least partially covers them. Of course, instead of the cam 6, the end plate 7 could have a recess (not shown) which, when viewed in plan view, is preferably rectangular and whose side closer to the cutting tool serves as a measuring stop of a caliper or other measuring devices. The guide arrangement for the tool carrier 11, viewed from the end, runs radially to the axis of rotation 10 and consists of a guide groove 12 and a cutting tool 8 which is adjustable therein and is fastened to a tool carrier 11. To promote static friction, the guide arrangement is provided with at least one permanent magnet 13, which is both in the tool head 2, forming part of the groove 12 (see FIGS. 5 and 6), as could also be arranged in the tool carrier 11. The tool carrier 11 is displaced in the guide groove 12 by means of a driver bolt 15 anchored in the tool carrier 11 and projecting downward from the guide groove 12 into a larger recess 14 in the tool head 2, on which a laterally attached screw 16 is supported, which is used for enlargement of the boring diameter is actuated. The driving pin 15 has a continuous axial bore 17 which forms part of the coolant line 18 leading through the connecting shank 3 and the tool head 2. At the downstream end of the driving pin 15 there is a channel 19 leading to the cutting tool 8 on the tool carrier 11.
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. As shown in FIGS. 4 to 6 in more detail, the tool carrier 11 is provided with a bore 29 which extends vertically inwards from the end face and which serves for producing the tool carrier 11 and, through its enlarged cross section, the connection between the bore 17 of the driving pin 15 and favored the channel 19 (see Fig. 4). The bore 29 is closed with a pin 30 after the machining of the tool carrier 11.
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. 1 to 3 and 8 show on the circumference of the tool head 2 a fixable carrier 20 which is designed as a magnetic tab and adheres by magnetic forces for the purpose of attaching a dial gauge 21 to the tool head 2, the sensor 22 of the dial gauge 21 in the direction of displacement Tool carrier 11 is arranged and is actuated by the latter.
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. The front end of the tool carrier 11 serves as a support surface 23 for the measuring sensor 22. For precise fixation of the carrier 20, a dowel 26 engaging in a bore 25 provided on the tool head 2 is inserted between the two legs 24 and protrudes from the axis of the Sensor 22 and the axis of rotation 10 of the unscrewing device 1 lies plane. FIG. 8 shows the special design of the carrier 20 designed as a magnetic rider, which has a plurality of circular, magnetic contact surfaces 27, which are distributed in pairs on the two legs 24 and have different concave curvatures, which adjoin one another.
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- During the boring process, a hole is initially created with a material addition to be provided on the workpiece by roughing. For pre-finishing, the boring device 1 according to the invention is then set to a pre-finishing dimension set by means of a caliper 28 and the bore is then machined. Afterwards, the bore pre-machined for the final machining cycle is in principle measured with an internal micrometer and the difference to the final dimension is determined. To make the correction, i.e. In order to be able to set the final dimension of the cutting tool 8 on the tool carrier 11, the carrier 20 designed as a magnetic rider is now fixed in the position previously discussed on the circumference of the tool head 2. Then the attached dial gauge 21 is moved to the tool holder 11 until the sensor 22 reacts by touching the tool holder. The dial of the dial gauge 21 is then rotated until the zero position of the dial matches the pointer of the dial gauge 21. Now the tool carrier 11 is fed by the calculated value of the difference from the final
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und Vorschlichtmass durch Drehen der auf den Werkzeugträger 11 einwirkenden Schraube 16 bei gleichzeitigem Ablesen des Differenzwertes auf der Messuhrskala. and semi-finishing measure by turning the screw 16 acting on the tool carrier 11 while simultaneously reading the difference value on the dial gauge scale.
Die erfindungsgemässe Ausdrehvorrichtung gründet auf einfachen, bewährten Mess- und Vergleichsmethoden und weist keine anspruchsvollen oder aufwendigen Konstruktionsmerkmale auf. The boring device according to the invention is based on simple, proven measurement and comparison methods and has no demanding or complex design features.
Claims (9)
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