CH677333A5

CH677333A5 -

Info

Publication number: CH677333A5
Application number: CH411388A
Authority: CH
Inventors: Raphael Froidevaux
Original assignee: Sig Schweiz Industrieges
Priority date: 1988-11-04
Filing date: 1988-11-04
Publication date: 1991-05-15
Also published as: DE3932089A1

Description

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CH 677 333 A5 CH 677 333 A5

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Beschreibung description

Eine Bearbeitungseinheit gemäss Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der DE-OS 3 743 091 bekannt, In einem Lagerkörper ist eine Welle drehbar gelagert, die ein Fräswerkzeug trägt. Der Lagerkörper ist in einem sphärischen Schwenklager zentriert. Der Aussenring des Schwenklagers ist in einem Gehäuse befestigt Am andern Ende ist der Lagerkörper gegenüber dem Gehäuse durch mehrere druckbeaufschlagte Kolben zentriert. Die Zylinder der Kolben sind miteinander verbunden und an einen Druckregler angeschlossen. Damit wird eine von der Auslenkung unabhängige Zentrierkraft erreicht. Die Wahl des Drucks richtet sich nach der gewünschten Anpresskraft des Werkzeugs. Diese Bearbeitungseinheit hat sich zum Kantenbrechen gut bewährt. Für das Entgraten ist sie allerdings weniger geeignet. A machining unit according to the preamble of claim 1 is known from DE-OS 3 743 091. A shaft is rotatably mounted in a bearing body and carries a milling tool. The bearing body is centered in a spherical swivel bearing. The outer ring of the swivel bearing is fastened in a housing. At the other end, the bearing body is centered in relation to the housing by several pressurized pistons. The cylinders of the pistons are connected to each other and connected to a pressure regulator. A centering force that is independent of the deflection is thus achieved. The choice of pressure depends on the desired contact pressure of the tool. This processing unit has proven itself well for edge breaking. However, it is less suitable for deburring.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bearbeitungseinheit gemäss Oberbegriff des Anspruchs 1 derart weiterzubilden, dass sie sich auch zum Entgraten eignet. Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmaie des Anspruchs 1 gelöst. Bei der erfindungsgemässen Ausbildung kann die Anpresskraft des Werkzeugs auf das Werkstück unabhängig von der Zentrierkraft in Vorschubrichtung eingestellt werden. Dadurch wird es möglich, die Zentrierung in Vorschubrichtung relativ steif zu machen. Ein vorstehender Grat kann dann gewissermassen mit dem Werkzeug durchsägt werden, ohne dass die Vorschubgeschwindigkeit stark verkleinert werden muss. Mit der erfindungsgemässen Ausbildung ist deshalb nebst dem Kantenbruch auch ein rationelles Entgraten von Werkstücken möglich. The invention has for its object to develop a processing unit according to the preamble of claim 1 such that it is also suitable for deburring. This object is achieved by the characterizing features of claim 1. In the embodiment according to the invention, the contact pressure of the tool on the workpiece can be set independently of the centering force in the feed direction. This makes it possible to make the centering relatively stiff in the feed direction. A protruding ridge can then be sawn through with the tool, so to speak, without the feed rate having to be greatly reduced. With the design according to the invention, therefore, in addition to the edge breakage, rational deburring of workpieces is also possible.

Nachfolgend Wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Die einzige Figur zeigt einen Axialschnitt durch eine Bear-beitungseinheit. An exemplary embodiment of the invention is explained below with reference to the drawing. The single figure shows an axial section through a processing unit.

In der Zeichnung ist ein oszillierendes Druckluftwerkzeug 1 schematisch dargestellt. Es umfasst einen Lagerkörper 1, in welchem eine Kolbenstange 3 mit einem Kolben 4 längsverschiebbar gelagert ist. Die Kolbenstange 3 ist gegenüber dem Lagerkörper 2 gegen Verdrehen gesichert, z.B. durch eine Nut-Feder-Verbindung. Die Kolbenstange 3 trägt an ihrem freien Ende ein Spannfutter 5 mit einem eingespannten Werkzeug 6 dargestellt als Feile. Der Lagerkörper 2 enthält ferner ein nicht dargestelltes Ventil, das den Kolben 4 auf seinen beiden Seiten abwechselnd mit Druckluft beaufschlagt, so dass die Kolbenstange 3 längs ihrer Achse 17 oszilliert. In der Zuleitung 9 zum Ventil ist ein Schlauch 10 so verlegt, dass er auf den Lagerkörper 2 keine wesentlichen auslenkenden und vom Betrag der Auslenkung abhängigen Kräfte ausübt. Das Druckluftwerkzeug 1 bildet mit einem Gehäuse 15 eine Bearbeitungseinheit 11. Der Lagerkörper 2 ist im Gehäuse 15 mittels eines sphärischen Wälz-Schwenklagers 16 um zwei sich und die Stangenachse 17 senkrecht schneidende Schwenkachsen 18,19 schwenkbar gelagert und durch einen in eine Nut 20 eingreifenden Stift 21 gegen Verdrehen um die Stangenachse 17 gesichert. Das Schwenklager 16 gewährleistet eine reibungsarme Lagerung des Lagerkörpers 2 ohne Haft- und Gleitreibung. An oscillating compressed air tool 1 is shown schematically in the drawing. It comprises a bearing body 1 in which a piston rod 3 with a piston 4 is mounted so as to be longitudinally displaceable. The piston rod 3 is secured against rotation relative to the bearing body 2, e.g. through a tongue and groove connection. The piston rod 3 carries at its free end a chuck 5 with a clamped tool 6 shown as a file. The bearing body 2 also contains a valve, not shown, which acts on the piston 4 alternately on both sides with compressed air, so that the piston rod 3 oscillates along its axis 17. A hose 10 is laid in the feed line 9 to the valve in such a way that it does not exert any significant deflecting forces on the bearing body 2 which are dependent on the amount of the deflection. The compressed air tool 1 forms a machining unit 11 with a housing 15. The bearing body 2 is mounted in the housing 15 by means of a spherical roller pivot bearing 16 so that it can pivot about two pivot axes 18, 19 which intersect the rod axis 17 vertically and by a pin engaging in a groove 20 21 secured against rotation about the rod axis 17. The pivot bearing 16 ensures low-friction mounting of the bearing body 2 without static and sliding friction.

An dem dem Werkzeug 6 zugewandten Ende sind im Gehäuse 15 gleichmässig über den Umfang verteilt vier radiale, abgestufte Zylinderbohrungen 25 gebohrt. Die Stufe 26 dieser Bohrungen 25 dient als Anschlag für einen in der Bohrung 25 geführten abgestuften Kolben 27. Der Lagerkörper 2 durchdringt eine axiale Bohrung 28 des Gehäuses 15 mît Spiel. Jede Bohrung 25 ist aussen durch einen Anschlussstutzen 29 abgeschlossen. Von jedem Stutzen 29 geht eine Zufuhrleitung 30 ab. Je zwei einander diametral gegenüberliegende Zylinderräume 25 sind über die Leitungen 30 miteinander verbanden und an je einen Druckregler 31,32 angeschlossen. At the end facing the tool 6, four radial, stepped cylinder bores 25 are drilled in the housing 15, evenly distributed over the circumference. The step 26 of these bores 25 serves as a stop for a stepped piston 27 guided in the bore 25. The bearing body 2 penetrates an axial bore 28 of the housing 15 with play. Each bore 25 is closed on the outside by a connecting piece 29. A feed line 30 extends from each nozzle 29. Each two diametrically opposed cylinder spaces 25 are connected to one another via the lines 30 and connected to a pressure regulator 31, 32.

in der dargestellten zentrierten Mittelstellung liegen sämtliche Kolben 27 gleichzeitig an der Stufe 26 und am Lagerkörper 2 an. Die Bearbeitungseinheit 11 wird so ausgerichtet, dass die dargestellte Schnittebene senkrecht zur Vorschubrichtung ist. Bei Auslenkung des Lagerkörpers 2 durch Anpressen des Werkzeugs 6 gegen das Werkstück hebt einer der dargestellten Kolben 27 vom Lagerkörper 2 und der gegenüberliegende Kolben 27 von der Stufe 26 ab, so dass der Lagerkörper 2 mit einer von der Auslenkung unabhängigen, durch den Druck im Regler 31 einstellbaren Kraft in Richtung auf die Mittelstellung belastet wird. In Vorschubrichtung ist der Lagerkörper 1 hingegen durch eine grössere, durch den Druck im Regler 32 eingestellte Kraft zentriert. Um die Reibung bei der Auslenkung möglichst gering zu halten, sind die Kolben 27 gegenüber den Zylinderbohrungen 25 nicht durch elastomere Dichtringe abgedichtet, so dass durch den engen Spalt zwischen Kolben 27 und Bohrung 25 stets etwas Luft entweicht. in the centered center position shown, all pistons 27 abut step 26 and bearing body 2 at the same time. The processing unit 11 is aligned such that the cutting plane shown is perpendicular to the feed direction. When the bearing body 2 is deflected by pressing the tool 6 against the workpiece, one of the pistons 27 shown lifts off the bearing body 2 and the opposite piston 27 lifts off the step 26, so that the bearing body 2 is independent of the deflection due to the pressure in the controller 31 adjustable force is loaded towards the middle position. In the feed direction, however, the bearing body 1 is centered by a larger force set by the pressure in the regulator 32. In order to keep the friction in the deflection as low as possible, the pistons 27 are not sealed off from the cylinder bores 25 by elastomeric sealing rings, so that some air always escapes through the narrow gap between the piston 27 and the bore 25.

Das Schwenklager 16 kann auch als sphärisches hydrostatisches Gasgleitlager oder als Kardanla« ger ausgebildet sein mit einem den Lagerkörper 2 umhüllenden Ring, der über zwei in der einen Schwenkachse 18 angeordnete Lagerzapfen mit dem Gehäuse 15 und zwei in der andern Schwenkachse 19 angeordnete Lagerzapfen mit dem Lagerkörper 2, z.B. über Kugellager, verbunden ist. Statt des Druckluftwerkzeugs kann auch eine motorisch angetriebene Spindel entsprechend der DE-OS 3 743 091 eingebaut werden, wobei das Werkzeug 6 z.B. ein Zylinderfräser ist. Die dargestellte Ausbildung des Druckluftwerkzeugs 1 hat den Vorteil, dass sich die Feile 6 zum Entgraten besser eignet als ein Zylinderfräser. Die Feile kann z.B. auch abgekröpft werden, wie dies in der Figur mit dem Bezugszeichen 6' gestrichelt dargestellt ist. Damit können unter Umständen Kanten gebrochen oder entgratet werden, die mit einem Zyiinderfräser nicht zugänglich sind. Die von den Reglern 31, 32 abgehenden Leitungen können über ein Wechselventil geführt werden, so dass beim Ändern der Vorschubrichtung der Druck in den Zylinderräumen 25 umgeschaltet werden kann und die Bearbeitungseinheit 11 nicht gedreht zu werden braucht. Es können auch z.B. acht, zwölf oder sechzehn Zylinder 25 mit Kolben 27 angeordnet werden, wobei z.B. nur jeweils vier davon in der beschriebenen Weise beaufschlagt sind. Damit kann die Bearbeitungseinheit 11 The pivot bearing 16 can also be designed as a spherical hydrostatic gas slide bearing or as a gimbal bearing with a ring enveloping the bearing body 2, which has two bearing journals with the housing 15 arranged in one pivot axis 18 and two bearing journals with the bearing body arranged in the other pivot axis 19 2, e.g. is connected via ball bearings. Instead of the compressed air tool, a motor-driven spindle according to DE-OS 3 743 091 can also be installed, the tool 6 e.g. is a cylinder milling cutter. The illustrated design of the compressed air tool 1 has the advantage that the file 6 is more suitable for deburring than a cylinder milling cutter. The file can e.g. can also be bent, as shown in dashed lines in the figure with the reference numeral 6 '. Under certain circumstances, this can be used to break or deburr edges that are not accessible with a cylinder milling cutter. The lines coming from the controllers 31, 32 can be routed via a shuttle valve, so that when the feed direction is changed, the pressure in the cylinder spaces 25 can be switched over and the processing unit 11 does not have to be rotated. For example, eight, twelve or sixteen cylinders 25 with pistons 27 are arranged, e.g. only four of them are applied in the manner described. The processing unit 11

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

2 2nd

3 3rd

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4 4th

auch schief zu den X-Y-Koordinaten gefahren werden, ohne dass sie gedreht werden muss. Weil die Kolbenstange 3 bei der Bearbeitung stets etwas aus der Mittelstellung ausgelenkt ist, braucht grundsätzlich nur der bei dieser Auslenkung ausgelenkte Kolben mit dem kleineren Druck beaufschlagt zu werden. Die übrigen drei Kolben können an den Regler 32 angeschlossen sein. Die beschriebene Bearbeitungseinheit eignet sich ausser zum Feilen und Fräsen auch zum Schleifen oder Sägen. can also be moved obliquely to the X-Y coordinates without having to be rotated. Because the piston rod 3 is always slightly deflected from the central position during processing, only the piston deflected during this deflection needs to be subjected to the lower pressure. The remaining three pistons can be connected to the controller 32. The processing unit described is suitable not only for filing and milling, but also for grinding or sawing.

Am hinteren Ende sind am Gehäuse 15 vier einander je paarweise gegenüberliegende, radial angeordnete, induktive Wegtaster 35 befestigt, deren Abtastkopf 36 am Lagerkörper 2 anliegt. Das Signal dieser Taster 35 ermöglicht eine Bestimmung der Werkzeugauslenkung nach Richtung und Betrag. Diese Auswertung kann z.B. auf einem Bildschirm dargestellt werden und als Programmierhilfe für einen nicht dargestellten Kantenbrechautomaten oder für ein Warn- oder Stoppsignal zum automatischen Abschalten des Automaten bei Überschreiten einer vorgegebenen Auslenkung verwendet werden. At the rear end, four radially arranged inductive displacement sensors 35, the scanning head 36 of which rests against the bearing body 2, are fastened to the housing 15 in pairs. The signal from these buttons 35 enables the tool deflection to be determined according to the direction and amount. This evaluation can e.g. be displayed on a screen and used as a programming aid for an automatic edge breaker (not shown) or for a warning or stop signal for automatically switching off the machine when a predetermined deflection is exceeded.

Die Bearbeitung kann auch automatisch optimiert werden, indem die Signale der Taster 35 in einem Rechner ausgewertet werden. Es können auch mehrere, wahlweise auf die Leitung 30 aufschaltbare Druckregler 31 mit unterschiedlicher Druckeinstellung vorgesehen werden, so dass die Wahl der Anpresskraft durch Umschalten auf den passenden Regler 31 erfolgen kann. The processing can also be optimized automatically by evaluating the signals of the buttons 35 in a computer. It is also possible to provide a plurality of pressure regulators 31, which can optionally be connected to the line 30, with different pressure settings, so that the contact pressure can be selected by switching to the appropriate regulator 31.

Claims

1. Processing unit, in particular for breaking the edges or for deburring workpieces, with an actuating element (3) for clamping a cutting tool (6), comprising a housing (15), one in a pivot bearing (16) about two pivot axes perpendicular to each other (18, 19) pivotally mounted in the housing (15) bearing body (2), in which the actuating element (3) is movably mounted, and a centering element spaced from the pivot bearing (16) for centering the two consisting of the bearing body (2) and the housing (15 ) existing elements (2,15) relative to each other, the centering element having at least four mutually acting in one cylinder (25), acting against each other, against each stop (26) in the first element (15) by a pressure medium via a first pressure regulator ( 32) acted upon piston (27), all pistons (27) in the centered central position of the two elements (2, 15) against their stops (26) and on the second element (2) and at least one of the pistons (27) is lifted from its stop (26) and at least one of the further pistons (27) is lifted from the second element (2), characterized in that at least one of the pistons (27) is acted upon by a pressure regulated by a further pressure regulator (31) and different from the pressure of the other pistons (27).

2. Processing unit according to claim 1, characterized in that the cylinders (25) each have two diametrically opposite pistons (27)

communicate with each other and are acted upon in pairs by the same pressure.

3. Processing unit according to claim 1 or 2, characterized in that the actuating element (3) is an oscillating rod along its axis.

4. Processing unit according to claim 3, characterized in that the tool (6) is designed as a file

5. Processing unit according to claim 3 or 4, characterized in that the rod (3) is secured relative to the bearing body (2) against rotation.

5

10th

15

20th

25th

30th

35

40

45

50

55

60

65

3rd