DE10021723C2 - Werkzeugkopf - Google Patents
WerkzeugkopfInfo
- Publication number
- DE10021723C2 DE10021723C2 DE10021723A DE10021723A DE10021723C2 DE 10021723 C2 DE10021723 C2 DE 10021723C2 DE 10021723 A DE10021723 A DE 10021723A DE 10021723 A DE10021723 A DE 10021723A DE 10021723 C2 DE10021723 C2 DE 10021723C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- tool
- axis
- head according
- rotation
- tool head
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B29/00—Holders for non-rotary cutting tools; Boring bars or boring heads; Accessories for tool holders
- B23B29/03—Boring heads
- B23B29/034—Boring heads with tools moving radially, e.g. for making chamfers or undercuttings
- B23B29/03432—Boring heads with tools moving radially, e.g. for making chamfers or undercuttings radially adjustable during manufacturing
- B23B29/03457—Boring heads with tools moving radially, e.g. for making chamfers or undercuttings radially adjustable during manufacturing by pivoting the tool carriers or by elastic deformation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B29/00—Holders for non-rotary cutting tools; Boring bars or boring heads; Accessories for tool holders
- B23B29/03—Boring heads
- B23B29/034—Boring heads with tools moving radially, e.g. for making chamfers or undercuttings
- B23B29/03432—Boring heads with tools moving radially, e.g. for making chamfers or undercuttings radially adjustable during manufacturing
- B23B29/03478—Boring heads with tools moving radially, e.g. for making chamfers or undercuttings radially adjustable during manufacturing by means of an eccentric
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B2260/00—Details of constructional elements
- B23B2260/062—Electric motors
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T408/00—Cutting by use of rotating axially moving tool
- Y10T408/83—Tool-support with means to move Tool relative to tool-support
- Y10T408/85—Tool-support with means to move Tool relative to tool-support to move radially
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T408/00—Cutting by use of rotating axially moving tool
- Y10T408/83—Tool-support with means to move Tool relative to tool-support
- Y10T408/85—Tool-support with means to move Tool relative to tool-support to move radially
- Y10T408/854—Tool-support with means to move Tool relative to tool-support to move radially to move eccentrically mounted Tool
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T82/00—Turning
- Y10T82/12—Radially moving rotating tool inside bore
Description
Die Erfindung betrifft einen Werkzeugkopf gemäß der im
Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art.
Ein solcher Werkzeugkopf ist beispielsweise aus der DE 197 12 238 A1
bekannt. Hierbei ist innerhalb einer
Hauptspindel eine darin exzentrisch zur Hauptspindel
gelagerte Betätigungswelle gelagert, die an ihren dem
Werkzeug entfernt gelegenem Ende über ein Kegelradge
triebe mit einem konzentrisch innerhalb der Hauptspin
del gelagerten Antriebswellenabschnitt verbunden ist.
Der Antriebswellenabschnitt mit der daran angeschlosse
nen Betätigungswelle wird durch einen ersten Antrieb
und die Hauptspindel von dem zweiten Antrieb angetrie
ben.
Für den Fall, dass die Schneideneinstellung dem Soll
wert entspricht, werden die Hauptspindel auf er einen
Seite und die Betätigungswelle mit dem Antriebswellen
abschnitt auf der anderen Seite mit gleicher Drehzahl
betrieben, sodass keine Relativbewegung zwischen der
Hauptspindel und der Betätigungswelle mit dem Antriebs
wellenabschnitt erfolgt. Die Schneideneinstellung wird
somit beibehalten und eine Bohrung mit konstantem
Durchmesser ausgebildet.
Soll nun die Schneide verstellt werden, beispielsweise
zur Veränderung des Bohrungsdurchmessers zur Kompensa
tion von Produktionsfehler, so wird die Drehzahl des
Zustellmotors soweit verändert, bis sich eine bestimmte
Differenzdrehzahl im Betriebswellenabschnitt der Haupt
spindel einstellt, wodurch die Stellbewegung der
Schneide erfolgt. Nach Erreichen eines gewünschten
Sollwertes werden die Hauptspindel und die Betätigungs
welle wieder mit der gleichen Drehzahl angetrieben, so
dass keine Relativbewegung zwischen der Betätigungswel
le und der Hauptspindel erfolgt.
Die Verstellung der radialen Lage des Schneidwerkzeugs
erfolgt somit über zwei Antriebe, die für die Verände
rung der radialen Lage eine Differenzdrehzahl aufwei
sen. Dies erfordert einen erheblichen reglungstechni
schen Aufwand. Zudem ist auch der doppelte Antrieb zu
einem für die Hauptspindel sowie zum anderen für die
Betätigungswelle äußert aufwendig.
Es ist ein großer Bedarf vorhanden, insbesondere Zylin
dermantelflächen möglichst maßgenau herzustellen. Für
die reine Werkzeugkorrektur wird hierbei eine Auslen
kung von ca. 0,1 mm benötigt. Des Weiteren sollen aber
auch kleinere Einstiche und Hinterdrehungen möglich
sein, für die jedoch ein Stellweg von 2 bis 3 mm ge
braucht wird. Dieser Stellbereich ist jedoch mit den
bekannten Werkzeugköpfen kaum reproduzierbar zu ver
wirklichen.
Aus der DE 299 17 510 U1 ist eine Spindeleinheit einer
Werkzeugmaschine mit einer drehbar gelagerten Haupt
spindel bekannt. Innerhalb dieser Hauptspindel ist ex
zentrisch zur Hauptspindel eine Werkzeugaufnahme dreh
bar gelagert. Durch eine Relativbewegung der Werkzeug
aufnahme gegenüber der Hauptspindel erfolgt die Werk
zeugschneidenverstellung.
Nachteilig an dieser Konstruktion ist, dass zum Ver
stellen der radialen Lage des Schneidwerkzeugs die
Spindel auf alle Fälle angehalten werden muss. Zudem
ist der Werkzeugwechsel äußerst aufwendig, da mit dem
Werkzeugwechsel die radiale Lage der Werkzeugschneide
neu bestimmt werden muss.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Werk
zeugkopf gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches
1 angegebenen Art derart weiterzubilden, dass eine ein
fache Verstellmöglichkeit der Werkzeugschneide in radi
aler Richtung geschaffen wird, die sowohl größere Ver
stellbeträge als auch eine von der Rotationsachse ent
fernt gelegene Verstellung zulässt.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale
des Patentanspruches 1 in Verbindung mit den Oberbeg
riffsmerkmalen gelöst.
Die Unteransprüche bilden vorteilhafte Weiterbildungen
der Erfindung.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass durch
Übertragung des aus einem anderen Bereich bekannten
Einstellverfahrens über exzentrisch zueinander angeordnete
Lager auf einen Werkzeugkopf sich größere Ein
stellmöglichkeiten der Werkzeugschneide mit höherer
Präzision und weitere konstruktive Möglichkeiten erge
ben. Zudem werden dadurch Werkzeugköpfe einfach aufge
baut.
Nach der Erfindung ist der Grundkörper mit dem ersten
Lager innerhalb einer Mitnehmerhülse und der Werkzeug
aufnahmekörper mit dem zweiten Lager innerhalb der Mit
nehmerhülse gelagert, wobei die Mitnehmerhülse die
Werkzeugaufnahme umgreift und um die Rotationsachse zum
Einstellen der radialen Lage der Werkzeugschneide dreh
bar ist, die Rotationsachse und die Exzenterachse auf
einer Führungslinie liegen und der Werkzeugaufnahmekör
per und der Grundkörper über eine radiale Führung dreh
sicher und entlang der Führungslinie verschiebbar so
aneinander gekoppelt sind, dass der Abstand zwischen
dem Werkzeugaufnahmekörper und dem Grundkörper und somit
zwischen der Rotationsachse und der Exzenterachse
durch Bewegen der Mitnehmerhülse um die Rotationsachse
sich verändert.
Auf einfache Weise können hierdurch radiale Stellbewe
gungen durchgeführt werden, ohne dass es zu axialen Än
derungen der Lage der Werkzeugschneide kommt. Die radi
alen Stellbewegungen können nach diesem Prinzip auch
größere Stellwege umfassen. Der maximale Abstand der
Exzenterachsen entspricht dabei einer halben Umdrehung.
Zum Beispiel beträgt der maximale Abstand 0,1 mm. Dann
beträgt die Einstellmöglichkeit 0,1 mm/360°. Dies er
gibt eine hohe Auflösung mit einer guten Feineinstel
lung.
Durch Drehen der Mitnehmerhülse über einen Winkel von
90° ändert sich der Abstand der Rotationsachse von der
Exzenterachse zwischen 0 und maximal, beispielsweise 3 mm.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Mit
nehmerhülse als Handhabe zum manuellen Drehen um die
Rotationsachse ausgebildet. Dies ermöglicht eine
schnelle manuelle Verstellung, wobei die Mitnehmerhülse
eine Skalierung aufweist, um die Verdrehbewegung zu er
fassen. Eine Verstellung ist hierbei nur bei Stillstand
des Werkzeugkopfes möglich.
Alternativ oder ergänzend hierzu wirkt die Mitnehmer
hülse mit einem, insbesondere elektrischen, Antrieb zu
sammen. Hierdurch ist es dann möglich, Feinverstellun
gen auch während des Umlaufs des Werkzeugkopfes vorzu
nehmen.
Beispielsweise umfasst der elektrische Antrieb eine Ro
torscheibe, die auf der Außenseite der Mitnehmerhülse
angeordnet ist, und eine oberhalb und unterhalb der Ro
torscheibe angeordnete Antriebsspule, die jeweils mit
dem Bohrkopf verbunden ist. Durch Erregung der An
triebsspulen kann nunmehr in einfacher Weise die Mit
nehmerhülse über die Rotorscheibe in die eine oder an
dere Richtung bewegt und somit die radiale Lage des
Werkzeugaufnahmekörpers und der Werkzeugschneide einge
stellt werden.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist zwischen
erstem Lager und der Werkzeugaufnahme und dem zweiten
Lager und dem Grundkörper eine gemeinsame Feder, insbe
sondere eine Parallelfeder, vorgesehen, die eine radia
le Relativbewegung der Werkzeugaufnahme gegenüber dem
Grundkörper zulässt. Hierdurch können besondere Formen
von Werkzeugaufnahmen und besondere Konstruktionen für
die axiale Sicherung der Werkzeugaufnahme verwendet
werden. Die Feder dient dabei als Übertragungsglied der
Stellbewegung auf den Werkzeugaufnahmekörper. Die Feder
umgreift den Werkzeugaufnahmekörper und den Grundkörper
bereichsweise vollständig.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
weist die Feder im Querschnitt eine erste parallel zur
Rotationsachse verlaufende erste Aufnehmung auf, zu der
sich senkrecht eine zweite Ausnehmung erstreckt. Insbe
sondere ist die zweite Ausnehmung zur Innenseite hin
offen.
Damit die Feder auch axiale Kräfte übertragen kann, ist
in die zweite Ausnehmung eine Ausgleichsscheibe einge
bracht. Die Ausgleichsscheibe ist vorzugsweise zum bes
seren Gleiten beschichtet und/oder oberflächenbehan
delt. Sie kann aber auch Rollenführungen aufweisen.
Um die Kräfte von der den Werkzeugkopf antreibenden
Spindel spielfrei auf das Werkzeug zu übertragen und um
zu vermeiden, dass es zu keinen toleranzbedingten
Schneidenverstellungen kommt, sind der Werkzeugaufnah
mekörper und der Grundkörper in axialer Richtung ein
stellbar miteinander verspannt.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung erzeugt der
Antrieb eine oszillierende Winkelbewegung. Hierdurch
können auf einfache Weise unrunde Bohrungen geschaffen
werden.
Der Antrieb für die Mitnehmerhülse kann auch mechanisch
ausgebildet sein, wobei dieser insbesondere zur Fein
verstellung der Mitnehmerhülse ein Reibrad, eine Zahn
stange oder ein Klinkenrad umfasst.
Vorzugsweise ist der Grundkörper integraler Bestandteil
der Spindel.
Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der fol
genden Beschreibung dreier Ausführungsformen der Erfin
dung im Zusammenhang mit der Zeichnung. Es zeigen:
Fig. 1 eine Schnittansicht eines Werkzeugkopfs mit
angedeutetem Werkzeug und zu bearbeitendem
Werkstück gemäß einer ersten Ausführungsform
der Erfindung;
Fig. 2 eine Draufsicht einer schematischen Darstel
lung der Lager des Werkzeugsaufnahmekörpers
und des Grundkörpers von Fig. 1;
Fig. 3 eine Schnittansicht eines Werkzeugkopfs gemäß
einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,
und
Fig. 4 eine Schnittansicht eines Werkzeugkopfs gemäß
einer dritten Ausführungsform der Erfindung.
In Fig. 1 ist in einer Querschnittsansicht ein Werk
zeugkopf 10 dargestellt, der in eine Werkzeugspindel 12
eingebracht ist. Der Werkzeugkopf 10 weist einen Grund
körper 14 sowie einen in den Grundkörper 14 eingreifen
den Werkzeugaufnahmekörper 16 auf. In den Werkzeugauf
nahmekörper 16 ist ein eine Werkzeugschneide 18 aufwei
sendes Werkzeug 20 eingebracht. Das Werkzeug 20 ist
strichpunktiert dargestellt. Die Werkzeugschneide 18
dient zum spanenden Bearbeiten eines Werkstückes 22,
insbesondere einer in das Werkstück 22 eingebrachten
Bohrung 24.
Die Werkzeugspindel 12 und der Werkzeugkopf 10 sind
fest miteinander verbunden und um eine Rotationsachse
24 drehbar.
Der Grundkörper 14 ist mit einer Bohrung 26 versehen.
In diese Bohrung 26 greift der Werkzeugaufnahmekörper
16 bereichsweise ein, wobei dieser in der Bohrung 16
ein radiales Spiel hat.
Von der dem Werkzeugaufnahmekörper 16 entfernt gelege
nen Seite der Bohrung 26 greift eine Spannschraube 28
in die Bohrung 26 ein. Der Kopf 30 der Spannschraube 28
liegt auf einem am Grundkörper 14 anliegenden Kugella
ger 32 auf.
Die Spannschraube 28 greift konzentrisch in einer mit
tig im Werkzeugaufnahmekörper 16 angeordnete Gewinde
bohrung 34 mit einem Gewindeabschnitt 36 ein. Sie ist
zusammen mit dem Werkzeugaufnahmekörper 16 in der Boh
rung 26 aus ihrer konzentrischen Lage in Bezug auf die
Rotationsachse 24 versetzt.
An dem Werkzeugaufnahmekörper 16 liegt seitlich ein Ku
gellager 38 und an dem Grundkörper 14 liegt seitlich
ein Kugellager 40 an.
Das Kugellager 38 und das Kugellager 40 sind zueinander
versetzt. Das Kugellager 40 ist konzentrisch zur Rota
tionsachse 24 und das Kugellager 38 konzentrisch zu ei
ner Exzenterachse 42 angeordnet. Das Kugellager 38 und
das Kugellager 40 sind fest über eine Mitnehmerhülse 44
verbunden, die oben und unten jeweils mit einem Deckel
46 die Lager 38 bzw. 40 abdeckt.
Der Versatz der Kugellager 38 und 40 zueinander, also
die Exzentrizität des Kugellagers 38 gegenüber dem Ku
gellager 40 und somit der Abstand der Rotationsachse 24
von der Exzenterachse 42, ist entscheidend für die ma
ximale radiale Verstellbarkeit der Werkzeugschneide 18
mit dem Werkzeugaufnahmekörper 16 gegenüber dem Grund
körper 14 und der Rotationsachse 24, wie weiter unten
noch näher ausgeführt wird.
Auf der dem Werkzeugaufnahmekörper 16 zugewandten Seite
des Grundkörpers 14 ist in eine Bohrung ein Führungs
stift 48 eingebracht, dessen Kopf in eine Nut 50 im
Werkzeugaufnahmekörper 16 hineinragt. Die Nut 50 er
streckt sich in Richtung einer Führungslinie 52, die
senkrecht zur Rotationsachse 24 und zur Exzenterachse
42 verläuft und diese verbindet, siehe Fig. 2. Hier
durch ist der drehbar gegenüber dem Grundkörper 14 ge
lagerte Werkzeugaufnahmekörper 16 gegen ein Verdrehen
gesichert. Es ist nur mehr eine radiale Bewegung ent
lang der Nut 50 möglich.
Fig. 1 zeigt den maximalen Abstand zwischen der Rotati
onsachse 24 und der Exzenterachse 42. Da nun die Mit
nehmerhülse 44 sowohl mit dem Lager 38 als auch mit dem
Lager 40 fest verbunden ist und sich die maximale Ex
zentrizität des Lagers 38 gegenüber dem Lager 40 an der
jeweiligen Innenseite der Mitnehmerhülse 44 in der
Formgebung widerspiegelt, wird mit Drehen der Mitneh
merhülse 44 die Lage des Werkzeugaufnahmekörpers 16 ge
genüber dem Grundkörper 14 verändert. Hierbei drückt
die Innenseite der Mitnehmerhülse 44 das Lager 38 in
bezug auf die Rotationsachse 24 entsprechend ein- bzw.
aus, da über den Führungsstift 48 und die Nut 50, wie
oben erwähnt, lediglich eine radiale Bewegung des Werk
zeugaufnahmekörpers 16 gegenüber dem Grundkörper 14 zu
gelassen wird. Durch Drehen der Mitnehmerhülse 44 über
90° wird der Werkzeugaufnahmekörper aus seiner maxima
len Exzentrizität, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist,
soweit in Richtung Rotationsachse 44 eingerückt, das
die Exzenterachse 42 und die Rotationsachse 24 de
ckungsgleich verlaufen.
Die Mitnehmerhülse 44 ist als Handhabe zum manuellen
Verstellen ausgebildet und weist eine Skalierung auf.
Für ein Verstellen des Werkzeugaufnahmekörpers 16 ge
genüber dem Grundkörper 14 und somit der Werkzeug
schneide 18 in bezug auf die Rotationsachse 24 muss der
Werkzeugkopf 10 und somit die Werkzeugspindel 12 still
stehen.
In Fig. 2 sind die Lager 38 und 40 in der Draufsicht
dargestellt, wobei M1 den Mittelpunkt für das Lager 40
und somit den Durchstich der Rotationsachse 42 zeigt
und M2 den Mittelpunkt des Lagers 38 und somit den
Durchstich der Exzenterachse 42. Zudem ist die Nut 50
mit dem Kopf des Führungsstiftes 48 erkennbar.
In Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform der Erfin
dung dargestellt. Sie entspricht im wesentlichen der in
Fig. 1 dargestellten Ausführungsform, jedoch ist der
Werkzeugkopf 10 ohne Werkzeug 20 und zu bearbeitendes
Werkstück 22 dargestellt.
Die Mitnehmerhülse 44 ist mit einer Rotorscheibe 54 an
ihrer äußeren Seite versehen. Die Rotorscheibe 54 um
greift vollständig die Mitnehmerhülse 44.
Oberhalb und unterhalb der Rotorscheibe 54 ist jeweils
eine Antriebsspule 56 vorgesehen, die jeweils ebenfalls
umlaufend um die Rotorscheibe 54 angeordnet und mit der
Antriebsspindel 12 verbunden ist. Über den elektrischen
Antrieb aus Rotorscheibe 54 und Antriebsspule 56 kann
die Verstellung der Mitnehmerhülse 44 und somit die Ex
zentrizität Z, also der Abstand der Rotationsachse 24
zur Exzenterachse 42, einfach eingestellt werden. Ent
sprechend der gewünschten Verstellung wird der Antrieb
betätigt und die Rotorscheibe 54 gegenüber der An
triebsspule 56 und somit die Mitnehmerhülse 44 bewegt.
Mit einem einfachen Steuerungsaufwand ist es möglich,
dass die Mitnehmerhülse 44 oszillierende Winkelbewegun
gen mit Hilfe des elektrischen Antriebs aus Rotorschei
be 54 und Antriebsspulen 56 während des Drehens des
Werkzeugkopfes 10 durchführt. Hiermit können dann auch
unrunde Bohrungen auf einfache Weise erzeugt werden.
In Fig. 4 ist eine weitere Ausführungsform der Erfin
dung dargestellt. Zusätzlich ist hier zwischen Werk
zeugaufnahmekörper 16 und Grundkörper 14 eine Parallel
feder angeordnet. An der Außenseite der Parallelfeder
58 sind die Kugellager 38 und 40 angeordnet sowie die
Mitnehmerhülse 44 mit der Rotorscheibe 54. Aus Gründen
der Übersicht ist die Antriebsspule 56 nicht darge
stellt.
Die Parallelfeder 58 weist eine erste Ausnehmung 60
auf, die im wesentlichen parallel zur sowie umlaufend
um die Rotationsachse 24 verläuft. Senkrecht hierzu er
streckt sich eine zweite Ausnehmung 62, die zum Werk
zeugaufnahmekörper 16 hin offen ist. Hierdurch ist die
Parallelfeder 58 zweigeteilt ausgeführt, nämlich in ei
nen dem Werkzeugaufnahmekörper 16 zugeordneten Teil so
wie in einen dem Grundkörper 14 zugeordneten Teil. Bei
de Teile werden durch einen Steg 64 miteinander verbunden,
der sich durch die Ausbildung der Ausnehmungen 60
und 62 ergibt. In die zweite Ausnehmung 62 ist zur Auf
nahme von axialen Kräften eine Gleitscheibe 66 einge
bracht.
Die Parallelfeder 58 dient zur Übertragung der Stellbe
wegung auf dem Werkzeugaufnahmekörper 16, wenn dieser
eine besondere Form - hier konisch - aufweist. Zudem
ist eine Zugstange 68 vorgesehen, die den Werkzeugauf
nahmekörpers 16 mit dem Grundkörper 14 verspannt, der
Teil der Antriebsspindel 12 ist.
Mit dem Werkzeugkopf 10 wird eine Werkzeugkorrekturmög
lichkeit zum Feinverstellen von Werkzeugschneiden auch
während der Rotation geschaffen. Die Verstellung er
folgt entweder mechanisch oder elektrisch durch die ex
zentrisch zueinander angeordneten Kugellager 38 und 40.
Die maximale Exzentrizität der beiden Kugellager 38 und
40 entspricht dem gewünschten Korrektur- oder Nach
stellbereich der Werkzeugschneide 18.
Die Besonderheit der Exzenter-Feinverstellung ist der
robuste und einfache Aufbau und die Verstellung über
die Mitnehmerhülse 44. Alle bisher bekannten Exzente
rantriebe werden axial angetrieben und sind daher nicht
für den Einsatz in Bearbeitungszentren einsetzbar, da
z. B. dort axiale Werkzeugspannvorrichtungen vorgesehen
sind.
Die Ausführungsform gemäß Fig. 1 ist manuell einstell
bar. Hierfür ist die Mitnehmerhülse 44 skaliert. Die
Feinverstellung ist dabei nur im Stillstand möglich.
Gemäß weiterer hier nicht dargestellter Ausführungsfor
men ist aber auch eine halbautomatische Feinverstellung
der Mitnehmerhülse 44 über ein Reibrad, eine Zahnstange
oder ein Klinkenrad möglich. Für alle drei Antriebsva
rianten fährt der Stellantrieb radial von außen über
die Mitnehmerhülse 44. Auch bei diesen Antrieben er
folgt die Feinverstellung nur im Stillstand der Spindel
12.
Die automatische Feinverstellung bei rotierender Spin
del 12 und rotierendem Werkzeug 20 ist mit den Ausfüh
rungsformen gemäß Fig. 3 und 4 möglich. Die Mitnehmer
hülse 44 ist über die Rotorscheibe 44 an einen Torque-
oder Linearmotors angekoppelt, welcher fest an der
Spindel 12 befestigt ist. Über eine elektrische An
triebsregelung ergibt sich ein Winkel für eine entspre
chende Änderung der Exzentrizität, also eine entspre
chende Änderung der Lage der Werkzeugschneide 18. Bei
einem entsprechend schnellen Antrieb ist eine oszillie
rende Winkelbewegung möglich, um so auch unruhende Boh
rungen fertigen zu können.
Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass sie ein
fach aufgebaut ist und eine hohe Präzision bei der Ein
stellung der Lage der Werkzeugschneide 18 aufweist.
10
Werkzeugkopf
12
Werkzeugspindel
14
Grundkörper
16
Werkzeugaufnahmekörper
18
Werkzeugschneide
20
Werkzeug
22
Werkstück
24
Rotationsachse
26
Bohrung des Grundkörpers
28
Spannschraube
30
Kopf der Spannschraube
32
Kugellager
34
Gewindebohrung des Werkzeugaufnahmekörpers
36
Gewindeabschnitt
38
Kugellager-Werkzeugaufnahmekörper
40
Kugellager-Grundkörper
42
Exzenterachse
44
Mitnehmerhülse
46
Deckel
48
Führungsstift
50
Nut
52
Führungslinie
54
Rotorscheibe
56
Antriebsspule
58
Parallelfeder
60
erste Ausnehmung
62
zweite Ausnehmung
64
Steg
66
Gleitscheibe
68
Zugstange
M1 Durchstich Rotationsachse
M2 Durchstich Exzenterachse
Z Abstand Rotationsachse-Exzenterachse
M1 Durchstich Rotationsachse
M2 Durchstich Exzenterachse
Z Abstand Rotationsachse-Exzenterachse
Claims (17)
1. Werkzeugkopf (10), der um eine Rotationsachse (24)
drehbar ist, mit einer aus einem Grundkörper (14) und
einem mit dem Grundkörper (14) triebschlüssig verbun
denen Werkzeugaufnahmekörper (16) bestehende Werk
zeugaufnahme für ein eine Werkzeugschneide (18) auf
weisendes Werkzeug (20), mit einer mit der Werkzeug
aufnahme verbundenen Antriebsspindel (12) und mit ei
ner Einrichtung (38, 40, 44) zum Einstellen der in
bezug auf die Rotationsachse (24) radialen Lage der
Werkzeugschneide (18), wobei der Grundkörper (14) um
die Rotationsachse (24) in einem ersten Lager (40)
und der Werkzeugaufnahmekörper (16) um eine exzent
risch sowie parallel zur Rotationsachse (24) gelegene
Exzenterachse (42) in einem zweiten Lager (38) dreh
bar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der
Grundkörper (14) mit dem ersten Lager (40) innerhalb
einer Mitnehmerhülse (44) und der Werkzeugaufnahme
körper (16) mit dem zweiten Lager (38) innerhalb der
Mitnehmerhülse (44) gelagert ist, wobei die Mitneh
merhülse (44) die Werkzeugaufnahme umgreift und um
die Rotationsachse (24) zum Einstellen der radialen
Lage der Werkzeugschneide drehbar ist, die Rotations
achse (24) und die Exzenterachse (42) auf einer Füh
rungslinie (52) liegen und der Werkzeugaufnahmekörper
(16) und der Grundkörper (14) über eine radiale Füh
rung (48, 50) verdrehsicher und entlang der Führungs
linie (52) verschiebbar so aneinander gekoppelt sind,
dass der Abstand zwischen dem Werkzeugaufnahmekörper
(16) und dem Grundkörper (14) und somit zwischen der
Rotationsachse (24) und der Exzenterachse (42) durch
Bewegen der Mitnehmerhülse (44) um die Rotationsachse
(24) sich verändert.
2. Werkzeugkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass die Mitnehmerhülse (44) als Handhabe zum manuel
len Drehen um die Rotationsachse (24) ausgebildet
ist.
3. Werkzeugkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, dass die Mitnehmerhülse (44) zur Einstel
lung der radialen Lage des Werkzeugaufnahmekörpers
(16) gegenüber der Rotationsachse (24) mit einer Ska
lierung versehen ist.
4. Werkzeugkopf nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Mitnehmerhülse (44)
mit einem Antrieb (54, 56) zusammenwirkt.
5. Werkzeugkopf nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch
einen elektrischen Antrieb (54, 56).
6. Werkzeugkopf nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
dass der elektrische Antrieb (54, 56) eine Rotor
scheibe (54), die auf der Außenseite der Mitnehmer
hülse (44) angeordnet ist, und eine oberhalb und un
terhalb der Rotorscheibe (54) angeordnete Antriebs
spule (56) umfasst, die mit einer mit dem Werkzeugkopf
(10) zusammenwirkenden Spindel (12) o. ä. verbun
den ist.
7. Werkzeugkopf nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem zweiten La
ger (38) und dem Werkzeugaufnahmekörper (16) und dem
ersten Lager (40) und dem Grundkörper (14) eine ge
meinsame Feder (58), insbesondere eine Parallelfeder,
vorgesehen ist, die eine radiale Relativbewegung des
Werkzeugaufnahmekörpers (16) gegenüber dem Grundkör
per (14) zulässt.
8. Werkzeugkopf nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet
dass die Feder (58) den Werkzeugaufnahmekörper (16)
und den Grundkörper (14) bereichsweise vollständig
umgreift.
9. Werkzeugkopf nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
dass die Feder (58) im Querschnitt eine erste paral
lel zur Rotationsachse (24) verlaufende erste Ausneh
mung (60) aufweist, zu der sich senkrecht eine zweite
Ausnehmung (62) erstreckt.
10. Werkzeugkopf nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
dass die zweite Ausnehmung (62) zur Innenseite hin
offen ist.
11. Werkzeugkopf nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich
net, dass in die zweite Ausnehmung (62) eine Aus
gleichsscheibe (66) eingebracht ist.
12. Werkzeugkopf nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich
net, dass die Ausgleichsscheibe (66) zum besseren
Gleiten beschichtet und/oder oberflächenbehandelt
ist.
13. Werkzeugkopf nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugaufnahmekör
per (16) und der Grundkörper (14) in axialer Richtung
einstellbar miteinander verspannt sind.
14. Werkzeugkopf nach einem der Ansprüche 4 bis 13, da
durch gekennzeichnet, dass der Antrieb (54, 56) eine
oszillierende Winkelbewegung erzeugt.
15. Werkzeugkopf nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch
einen mechanischen Antrieb (54, 56).
16. Werkzeugkopf nach Anspruch 15, dadurch gekennzeich
net, dass der mechanische Antrieb (54, 56) zur Fein
verstellung der Mitnehmerhülse (44) ein Reibrad, eine
Zahnstange oder ein Klinkenrad umfasst.
17. Werkzeugkopf nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (14) in
tegraler Bestandteil der Spindel (12) ist.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10021723A DE10021723C2 (de) | 2000-05-04 | 2000-05-04 | Werkzeugkopf |
US09/843,956 US6579046B2 (en) | 2000-05-04 | 2001-04-27 | Tool head |
JP2001134609A JP2002137104A (ja) | 2000-05-04 | 2001-05-01 | 工具ヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10021723A DE10021723C2 (de) | 2000-05-04 | 2000-05-04 | Werkzeugkopf |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10021723A1 DE10021723A1 (de) | 2001-11-15 |
DE10021723C2 true DE10021723C2 (de) | 2002-06-13 |
Family
ID=7640762
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10021723A Expired - Fee Related DE10021723C2 (de) | 2000-05-04 | 2000-05-04 | Werkzeugkopf |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6579046B2 (de) |
JP (1) | JP2002137104A (de) |
DE (1) | DE10021723C2 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10306845A1 (de) * | 2003-02-18 | 2004-09-02 | Universität Bremen | Werkzeug für die spanende Bearbeitung, insbesondere Reibwerkzeug |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10348801B3 (de) * | 2003-10-21 | 2005-05-25 | Emag Maschinenfabrik Gmbh | Spindelanordnung für ein radial zustellbares, rotierendes Werkzeug |
DE102005042718A1 (de) * | 2005-09-02 | 2007-03-08 | MAPAL Fabrik für Präzisionswerkzeuge Dr. Kress KG | Werkzeug zur spanenden Bearbeitung von Werkstückoberflächen |
CN102554291B (zh) * | 2012-01-13 | 2013-12-18 | 德利赉精密五金制品(深圳)有限公司 | 一种旋转插削异型孔的刀具和方法 |
CN102756153B (zh) * | 2012-07-19 | 2014-08-13 | 株洲钻石切削刀具股份有限公司 | 一种可调节回转半径的刀柄 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3014334A1 (de) * | 1980-04-15 | 1981-10-22 | Coromant Engineering GmbH Gesellschaft zur Projektierung von Industrieanlagen, 6941 Laudenbach | Bohreinheit |
DE3150355C2 (de) * | 1980-12-22 | 1987-04-02 | Erickson Tool Co., Solon, Ohio, Us | |
DE3136204C2 (de) * | 1981-09-12 | 1987-04-09 | Willi 5810 Witten De Lipp | |
DE3525516C2 (de) * | 1985-07-17 | 1990-03-29 | Hueller Hille Gmbh, 7140 Ludwigsburg, De | |
DE4218466A1 (de) * | 1992-06-04 | 1993-12-09 | Samson Ag | Umlaufender Bohrkopf mit einer fluidisch um kleine Beträge quer zur Drehachse schwenkbaren Bohrstange |
DE19712238A1 (de) * | 1997-03-24 | 1998-10-08 | Ex Cell O Gmbh | Zustellsystem |
DE29917510U1 (de) * | 1999-10-05 | 1999-12-23 | Rasoma Werkzeugmaschinen Gmbh | Spindeleinheit für eine Werkzeugmaschine |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4708543A (en) * | 1985-04-05 | 1987-11-24 | Gte Valeron Corporation | Coarse radial adjustment boring quill |
JPH04365503A (ja) * | 1991-06-13 | 1992-12-17 | Sumitomo Electric Ind Ltd | U軸ボーリングヘッド |
-
2000
- 2000-05-04 DE DE10021723A patent/DE10021723C2/de not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-04-27 US US09/843,956 patent/US6579046B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-05-01 JP JP2001134609A patent/JP2002137104A/ja active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3014334A1 (de) * | 1980-04-15 | 1981-10-22 | Coromant Engineering GmbH Gesellschaft zur Projektierung von Industrieanlagen, 6941 Laudenbach | Bohreinheit |
DE3150355C2 (de) * | 1980-12-22 | 1987-04-02 | Erickson Tool Co., Solon, Ohio, Us | |
DE3136204C2 (de) * | 1981-09-12 | 1987-04-09 | Willi 5810 Witten De Lipp | |
DE3525516C2 (de) * | 1985-07-17 | 1990-03-29 | Hueller Hille Gmbh, 7140 Ludwigsburg, De | |
DE4218466A1 (de) * | 1992-06-04 | 1993-12-09 | Samson Ag | Umlaufender Bohrkopf mit einer fluidisch um kleine Beträge quer zur Drehachse schwenkbaren Bohrstange |
DE19712238A1 (de) * | 1997-03-24 | 1998-10-08 | Ex Cell O Gmbh | Zustellsystem |
DE29917510U1 (de) * | 1999-10-05 | 1999-12-23 | Rasoma Werkzeugmaschinen Gmbh | Spindeleinheit für eine Werkzeugmaschine |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10306845A1 (de) * | 2003-02-18 | 2004-09-02 | Universität Bremen | Werkzeug für die spanende Bearbeitung, insbesondere Reibwerkzeug |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE10021723A1 (de) | 2001-11-15 |
JP2002137104A (ja) | 2002-05-14 |
US20020001512A1 (en) | 2002-01-03 |
US6579046B2 (en) | 2003-06-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1224048B1 (de) | Werkzeughalter | |
DE3510259C2 (de) | ||
DE2167082B1 (de) | Bohrkopf mit einer Vorrichtung zum Verschieben mindestens eines Schneideinsatzes in einem drehbaren Schneidwerkzeugtraeger | |
DE4103160A1 (de) | Falzapparat mit einer vorrichtung zum verstellen von verstellbaren elementen eines falzwerkzylinders | |
DE3727103C2 (de) | ||
DE4040659C1 (en) | Metal spring coiling machine - incorporates wire feed, coiling tools and cutter | |
DE102008045181B3 (de) | Werkzeugrevolver | |
DE10021723C2 (de) | Werkzeugkopf | |
EP2030707B1 (de) | Langdrehmaschine | |
DE3042400C2 (de) | Einrichtung zum Ausbohren von kugelig gekrümmten Innenflächen an einem Werkstück | |
EP3658318B1 (de) | Zerspanungswerkzeug mit einer justiereinrichtung | |
EP1013368A2 (de) | Ventilsitzgearbeitungswerkzeug | |
DE3438915C2 (de) | Lünette | |
CH655035A5 (de) | Einspannkopf fuer eine bohrer-schleifmaschine. | |
EP0280862A2 (de) | Führungseinrichtung für ein Tiefbohrwerkzeug | |
EP3822008B1 (de) | Spindelbaugruppe für eine werkzeugmaschine | |
WO2013026444A2 (de) | Spannfutter | |
DE946320C (de) | Fraeseinrichtung, insbesondere zum Fraesen von Schlitzen oder Nuten | |
EP1669166A2 (de) | Werkzeugkopf für ein Elektro-Hand-Arbeitsgerät zum Schrauben und/oder Bohren | |
DE202004010936U1 (de) | Stoßvorrichtung zum Stoßen von Nuten o.dgl. auf Werkzeugmaschinen mit einem Werkzeugdrehantrieb, insbesondere auf CNC-Drehmaschinen | |
EP0223152A1 (de) | Vorrichtung zum Bearbeiten von kugelig gekrümmten Innenflächen an einem Werkzeug | |
EP4021673A1 (de) | Mobile vorrichtung zur spanenden bearbeitung eines werkstücks | |
DE3738150C2 (de) | ||
DE102004005499A1 (de) | Werkzeughalter | |
DE102011003536B4 (de) | Werkzeugkopf zur Bearbeitung eines Endabschnitts eines Werkstücks |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20141202 |