DD280055A1 - Ausbohrwerkzeug mit mechanisch ein- und ausfahrbarem schneidentraeger - Google Patents

Abstract

Ausbohrwerkzeug mit mechanisch ein- und ausfahrbarem Schneidentraeger zum Einsatz auf Bohrwerken und Bearbeitungszentren zur Herstellung von Bohrungen groesseren Durchmessers im Automatikbetrieb. Aufgabe der Erfindung ist es, ein Ausbohrwerkzeug zu entwickeln, das groessenmaessig den Gegebenheiten von Werkzeugwechsler und Werkzeugspeicher angepasst ist, mit dem jedoch groessere Bohrungsdurchmesser realisiert werden koennen, wobei die Werkzeugmanipulation zwischen Werkzeugmaschine und Werkzeugspeicher automatisch erfolgen kann, ohne dass an das Maschinensystem zusaetzliche Forderungen gestellt werden. Erfindungsgemaess wird das dadurch geloest, dass ein Werkzeug mit einem mechanisch bewegbaren Werkzeugtraeger ausgestattet ist, der zustandsbedingt beim Manipulieren und Speichern eingefahren und fuer den Bearbeitungsfall ausgefahren ist. Fig. 1

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Ausbohrwerkzeug mit mechanisch ein- und ausfahrbarem Schneidenträger zum Einsatz auf Bohrwerken und Bearbeitungszentren zur Herstellung von Bohrungen größeren Durchmessers im Automatikbetrieb.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Zur Bearbeitung von Bohrungen kommen z. B. auf Bohrwerken und Bearbeitungszentren Ausbohn/verkzeuge zum Einsatz, an die besonders für die Endbearbeitung hohe Qualitätsanforderungen gestellt werden.

Bekannt für derartige Anwendungsfälle sind dabei Ausbohrwerkzeuge, die manuell auf Einstellgeräten oder auf den

Werkzeugmaschinen eingestellt werden (DD 58219). '

In weiteren Anwendungsfällen kommen für kleine Einstellbereiche Ausbohrwerkzeuge zum Einsatz, die automatisch durch die Maschine unter Verwendung von Zusatzeinrichtungen die Einstellung ermöglichen (DD 223087).

Für speziellere Bearbeitungsaufgaben werden stationär an der Werkzeugmaschine die Ausbohrwerkzeuge positioniert und auch durch diese automatisch eingestellt (DE 2435489).

Schließlich kommen noch Ausbohrwerkzeuge zum Einsatz die wechselbar sind, die aber für den Einstellvorgang einen gesonderten Antrieb erfordern (US 4489629).

Da viele der angewendeten Werkzeuge werkzeugmaschinenbezogen ausgeführt sind entfällt eine universelle Einsatzmöglichkeit. Der Schwerpunkt der übrigen Ausbohrwerkzeuge liegt in der Realisieiung kleiner Einstellwege oder im manuellen Einstellen. Damit ergibt sich der große Nachte.;, daß maximal nur solche Bohrungsdurchmesser bearbeitet werden können wie der größtmögliche Werkzeugdurchmesser vom Werkzeugmaschinenwechselsystem manipuliert werden kann. Der Werkzeugwechsler bestimmt somit den maximalen Bohrungsdurchmesser.

Ein weiterer Nachteil vieler Ausbohrwerkzeuge liegt in der Verwendung von Zusatzeinrichtungen, die im Arbeitsbereich der Werkzeugmaschine montiert werden müssen.

Als letzter Nachteil wird am Beispiel der Ausbohrwerkzeuge mit gesondertem Antrieb darauf hingewiesen, daß hier meist Veränderungen an der Werkzeugmaschine erforderlich sind, und daß dadurch auch der universelle Einsatz starker Einschränkung unterliegt.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung liegt in der Schaffung eines Ausbohrwerkzeuges für den manuellen oder automatischen Maschinenbetrieb, d=is die Nachteile des bekannten Standes der Technik im wesentlichen dadurch beseitigt, daß durch einen automatisch aus- und einfahrbaren Werkzeugträger auch Bchrungsdurchmesser größer als vom Werkzeugwechselsystem realisierbar, hergestellt werden können und, daß es universell ohne jede Zusatzforderung an die Werkzeugmaschine wie jedes andere Wechse'werkzeug manipuliert werden kann.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Werkzeug zum Ausbohren zu entwickeln, das größemnäßig den Gegebenheiten von Werkzeugwechsler und Werkzeugspeicher angepaßt ist, mit dem jedoch größere Bohrungsdurchmessnr realisiert werden können, wobei die Weckzeugmanipulation zwischen Werkzeugmaschine und Werkzeugspeicher automatisch erfolyan kann, ohne daß an das Maschinensystem zusätzliche Forderungen gestellt werden. Erfindungsgemäß wird das dadurch gelöst, daß ein Werkzeug zur Anwendung kommt, das mit einem mechanisch bewegbaren Werkzeugträger ausgestattet ist, der zustandsbedingt beim Manipulieren und Speichern eingefahren und für den Bearbeitungsfall ausgefahren ist. Der zu realisierende Ausbohrdurchmesser wird dazu vor dem Werkzeugeinsatz außerhalb der Werkzeugmaschine voreingestellt. Im Arbeitsprozeß werden dann nur die beiden Grenzzustände „Werkzeugträger eingefahren" oder „Werkzeugträger ausgefahren" realisiert. Der dann benötigte Antrieb erfolgt durch die Drehbewegung der Werkzeugmaschinenarbeitsspindel ohne besondere Anforderungen und ohne Veränderungen am Maschinensystem nach dem Einwechseln des Ausboh rwerkzeuges.

Die Bewegung des Schneidenträgers erfolgt durch ein integriertes Getriebe, das durch die Drehbewegung der Maschinenspindal angetrieben wird und das bei Endlagenerreichen des Schneidenträgers durch eine Kupplungsbetätigung aus seiner Relativbewegung ausgeschaltet wird.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert

Es zeigt

Fig. 1: Ausbohrwerkzeug mit mechanisch ein- und ausfahrbarem Schneidenträger Fig. 2: Kupplungsbrücke mit Kupplungsbetätigung Fig.3: Kupplungsbrücke, stirnseitig.

Durch den nicht eingezeichnaten Werkzeugwechsler der Werkzeugmaschine wird das Ausbohrwerkzeug mit mechanisch ein- und ausfahrbarem Schneidenträger aus dem nichteingezeichneten Werkzeugspeicher mit dem Werkzeugkegel 1 in die nicht eingezeichnete Arbeitsspindel der Werkzeugmaschine eingesetzt und gespannt. Der Werkzeugträger 2 ist dabei soweit in den Grundkörper 3 eingefahren, daß die obere Schneidecke der Werkzeugschneide 4 mit der Mantelfläche des Grundkörpers 3 abschließt.

Das eingespannte Ausbohrwerkzeug mit mechanisch ein- und ausfahrbarem Schneidenträger wird durch die nichteingezeichnete Arbeitsspindel der Werkzeugmaschine so positioniert, daß durch Auflage der Kupplungsbetätigung 5, auf eine nichteingezeichnete Fläche an der Werkzeugmaschine, z.B. Maschinentisch, die Kupplungsbrücke 6 und damit zwangsläufig, bedingt durch den Kupplungsbelag 7, das Kegelrad 8 an einer Drehbewegung gehindert wird. In diesem Zustand ist die Kupplungsbrücke 6 durch die Kalotten 9 parallel zur Kupplungsbetätigung 5 gehalten. Durch die Drehbewegung der nichteingezeichneten Arbeitsspindel der Werkzeugmaschine wird das Ausbohrwerkzeug mit mechanisch ein- und ausfahrbarem Schneidenträger mit Ausnahme des Kegelrades 8, der Kupplungsbrücke 6 und der Kupplungsbetätigung 5, ebenfalls in Drehbewegung gebracht. Durch das Zusammenwirken von Drehbewegung und Ruhestellung der beschriebenen Werkzeugeinzelteile wird das Kegelrad Ί0, und damit die Gewindespindel 11, so in Drehbewegung versetzt, daß der Werkzeugträger 2 ausgefahren wird. Durch eim Nutenführung 12 wird der Werkzeugträger 2 gegen Eigendrehung gesichert. Nachdem der Werkzeugträger 2 seine obere Endlage durch festes Anfahren an die Begrenzungsmutter 13 erreicht hat, entsteht ein Drehimpuls, der auf den feststehenden Teil des Werkzeuges so wirkt, daß die Kupplungsbrücke 6 gegen die Kupplungsbetätigung 7 geringfügig so verdreht wird, daß im Zusammenwirken der Kalotten 9 mit den Radienflächen 16, der Kupplungsbelag 7 vom Kegelrad 8 getrennt wird, wodurch das Kegelrad 8 mit dem drehenden Teil des Werkzeuges umlaufen kann. In diesem Zustand befindet sich der Kegelradantrieb selbst in Ruhestellung. Während des Werkzeugeinsatzes ist die benötigte Kupplungsanpreßkraft durch eine Druckfeder 14 gewährleistet. Die Federkraft ist durch ein Stellelement 15 einstellbar. Durch die Verstellbarkeit der Begrenzungsmutter 13 ist das Ausbohrwerkzeug mit mechanisch ein- und ausfahrbarem Schneidenträger in Abhängigkeit von seiner konzipierten Baugröße zwischen einem minimalen und einem maximalen Ausbohrdurchmesser stufenlos voreinstellbar.

Nach Beendigung der Ausbohrarbeiten wird der Werkzeugträger 2 durch Änderung der Drehrichtung der Werkzeugmaschinenarbeitsspindel, unter Wirkung der Prinzipien des Ausfahrens, wieder eingefahren. Zur Gewährleistung der Funktionstüchtigkeit der Kupplungsbetätigung 5 werden an den Stirnflächen 17 und 18 nicht eingezeichnete Federelemente angeordnet. Durch diese wird bewirkt, daß die Kupplungsbetätigung 5zu Beginn des Stellvorganges gegenübet der Beendigung ein größeres Drehmoment aufnehmen kann

Zur manuellen Betätigung des Werkzeugträgers 2 ist zusätzlich ein Schraubkopf 19 angeordnet.

Claims (15)

1. Ausbohrwerkzeug mit mechanisch sin- und ausfahrbarem Schneidenlager, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Grundkörper (3) ein Werkzeugträger (2) so angeordnet ist, daß die Achsen eines Grundkörpers (3) und eines Werkzeugträgers (2) sich so kreuzen, daß ein Werkzeugträger (2) durch eine Aussparung am Umfang eines Grundkörpers (3) so gelagert angeordnet ist, daß er durch eine Gewindespindel (11) über Kegelräder (8) und (10) und Beweglichkeit eines Grundkörpers (3) axial ein- bzw. ausschiebbar angeordnet ist.

2. Ausbohrwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der vorderen Stirnseite eines Grundkörpers (3) eine drehbar gelagerte Kupplungsbrücke (6) angeordnet ist.

3. Ausbohrwerkzeug nach Anspruch 1-2, dadurch gekennzeichnet, daß über der Kupplungsbrücke (6) eine drehbare Kupplungsbetätigung (5) angeordnet ist.

4. Ausbohrwerkzeug nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kupplungsbetätigung (5) mit Kalotten (9) ausgerüstet ist.

5. Ausbohrwerkzeug nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kupplungsbrücke (6) an beiden Außenseiten mit Radienflächen (16) versehen ist.

6. Ausbohrwerkzeug nach Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einer Kupplungsbrücke (6) und einem Kegelrad (8) ein Kupplungsbelag (7) angeordnet ist.

7. Ausbohrwerkzeug nach Anspruch 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Zapfen eines Kegelrades (8) eine Druckfeder (14) mit Anlage gegen eine Kupplungsbrücke (6) angeordnet, ist.

8. Ausbohrwerkzeug nach Anspruch 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stellelement (15), eine Druckfeder (14) einstellend, angeordnet ist.

9. Ausbohrwerkzeug nach Anspruch 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß eine einstellbare Begrenzungsmutter (13) in einem Grundkörper (3) angeordnet ist.

10. Ausbohrwerkzeug nach Anspruch 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnflächen (17) eines Werkzeugträgers (2) und einer Begrenzungsmutter (13) konisch ausgeführt sind.

11. Ausbohrwerkzeug nach Anspruch 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Stirnflächen (17) und den Stirnflächen (18) federnde Elemente angeordnet sind.

12. Ausbohrwerkzeug nach Anspruch 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Grundkörper (3) und an einem Werkzeugträger (2) eine Verdrehsicherung (12) angeordnet ist.

13. Ausbohrwerkzeug nach Anspruch 1-12, dadurch gekennzeichnet, daß ein Werkzeugträger (2) mit einer Werkzeugschneide (4) ausgerüstet ist.

14. Ausbohrwerkzeug nach Anspruch 1-13, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Grundkörper (3) ein Werkzeugaufnahmekegel (1) angeordnet ist.

15. Ausbohrwerkzeug nach Anspruch 1-14, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gewindespindel (11) mit einem Schraubkopf (19) ausgerüstet ist.