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Die Erfindung betrifft einen Werkzeughalter für ein Werkzeug zum Entgraten und Anfasen einer eine gekrümmte Wand durchdringenden Bohrung, mit einem eine Drehachse definierenden Einspannteil zum Einspannen in die Spindel einer Werkzeugmaschine, einem Befestigungsteil zur Befestigung des Werkzeugs und einer das Befestigungsteil mit dem Einspannteil in Bezug auf eine Drehung um die Drehachse drehfest verbindenden Kupplung, durch welche das Befestigungsteil relativ zum Einspannteil in einer zur Drehachse radialen Richtung entgegen der Kraft einer ersten Feder bewegbar an dem Einspannteil gelagert ist.
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Werkzeughalter der angegebenen Art werden eingesetzt, um Entgratwerkzeuge zu halten und zu führen, welche zum Entgraten und Anfasen der Kanten von Bohrungen dienen, die eine gekrümmte Wand durchdringen und radial in eine Bohrung münden. Insbesondere das Entgraten der Bohrungsmündung bereitet hierbei besondere Schwierigkeiten, da das Entgratwerkzeug durch eine nicht selten kleine Bohrung nach innen geführt und dann radial nach außen in eine die Bohrungskante überragende Position gebracht werden muss. Weiterhin muss das Entgratwerkzeug dem in axialer Richtung variierenden Verlauf der Bohrungskante folgen können.
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Bei einem aus
DE 37 27 103 C2 bekannten Werkzeughalter der angegebenen Art ist zwischen dem Einspannteil und dem Befestigungsteil ein Parallelfedergelenk aus zwei Blattfedern angeordnet, die Einspann- und Befestigungsteil miteinander verbinden. Der Werkzeughalter besitzt außerdem einen Anschlag in Gestalt einer an die Form der zu entgratenden Bohrungskante angepassten Kurve. Der Anschlag soll eine gleichmäßige Fase gewährleisten und ein Einfressen der Schneidkante des Werkzeugs in das Werkstück verhindern. Bei dem bekannten Werkzeughalter wird das Entgratwerkzeug entlang einer elliptischen Kurvenbahn bewegt, wobei der Eingriffsbereich zwischen Werkstück und Werkzeugschneide während der Bearbeitung in axialer und radialer Richtung entlang der Werkzeugschneide kontinuierlich wandert. Hierdurch ergeben sich unterschiedliche Eingriffswinkel der Schneide und als Folge eine ungleichmäßige Breite der Fase.
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Bei einem weiteren aus
DE 103 57 404 B4 bekannten Werkzeughalter ist das Befestigungsteil für das Entgratwerkzeug um eine die Drehachse kreuzende Achse drehbar mit dem Einspannteil verbunden. Die Drehung des Befestigungsteils gegenüber dem Einspannteil ist in einer Richtung durch einen verstellbaren Anschlag begrenzt. In der Gegenrichtung wirkt der Drehung eine am Einspannteil abgestützte Feder entgegen. Beim Entgraten einer in eine Bohrung mündenden Radialbohrung führen das Befestigungsteil und das Entgratwerkzeug Schwenkbewegungen aus, wobei sich der Anstellwinkel der Werkzeugschneide ändert.
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Aus
DE 197 11 206 A1 ist ein Entgratwerkzeug zur Bearbeitung des Öffnungsrandes von Bohrungen bekannt, bei dem ein drehbarer Schaft in einem vorderen Werkzeugbereich ein aus dem Schaft vorstehendes Messer mit einer entgegengesetzt zur Vorschubrichtung geneigten Schneidkante aufweist. Das Messer ist in einer radialen, nach außen gerichteten Führungsvertiefung des Schafts radial verschiebbar gelagert und gegen das Eindringen von Spänen und anderen Fremdkörpern in die Führungsvertiefung abgedichtet. Durch eine Feder wird das Messer in Richtung der Öffnung der Führungsvertiefung gegen einen die Auswärtsbewegung des Messers begrenzenden Anschlagstift gedrückt. Dieses Entgratwerkzeug eignet sich nur für Bohrungen größeren Durchmessers, da für das Entgraten die Mittel zur radial beweglichen Führung des Messers durch die zu entgratende Bohrung hindurchgeführt werden müssen.
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Es ist weiterhin aus
DE 41 03 190 A1 eine Vorrichtung zum beiderseitigen Entgraten und Hinterdrehen von Durchgangsbohrungen bekannt, bei der ein mittels Federkraft in Ruhestellung gehaltenes, exzentrisch angeordnetes Schneidelement bei einer Arbeitsdrehzahl des Werkzeugs durch Fliehkraftwirkung in eine Arbeitsstellung klappt. Das Schneidelement ist hierbei am unteren Ende einer in einem Werkzeugschaft exzentrisch und schwenkbar gelagerten Schwenkwelle gehalten, die mit einer exzentrischen Schwungmasse und einer am Werkzeugschaft abgestützten Spiralfeder verbunden ist. Die Schwenkwelle wird durch die Spiralfeder in eine Ruhestellung gedreht, in der das Schneidelement durch die zu entgratende Werkstückbohrung hindurchgeführt werden kann. Bei größerer Drehzahl schwenkt die Schwungmasse die Schwenkwelle in eine durch einen Anschlag, der die Bearbeitungskräfte auf den Werkzeugschaft überträgt, bestimmte Arbeitsstellung, in der der Bohrungsrand bearbeitet werden kann.
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Ein weiteres aus
DE 197 39 621 A1 bekanntes Entgratwerkzeug zum Entgraten und Anfasen von Senk- und Durchgangsbohrungen weist ein drehend angetriebenes Gehäuse mit einem Gehäuseschaft auf, in dem ein Messer durch einen Verschiebeantrieb senkrecht zur Drehachse verschiebbar ist. Der Verschiebeantrieb besteht aus einer drehbar im Gehäuse gelagerten und drehangetriebenen Wippe, die mit mindestens einem Betätigungsstift an dem Messer angreift und durch diametrale Verschiebung eines im Gehäuse angeordneten Fliehkraftgewichts drehend angetrieben werden kann. Bei diesem Entgratwerkzeug kann je nach Drehrichtung des Antriebs das Messer in den Gehäuseschaft eingefahren oder aus dem Gehäuseschaft ausgefahren werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen einfachen Werkzeughalter der eingangs genannten Art zu schaffen, der ein gleichmäßiges Entgraten und Anfasen einer eine gekrümmte Wand durchdringenden Bohrung ermöglicht und die Gefahr einer Beschädigung der Bohrungswand vermeidet.
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Die Aufgabe wird durch die in Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen angegeben.
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Der Werkzeughalter der Erfindung umfasst ein eine Drehachse definierendes Einspannteil zum Einspannen in eine Werkzeugmaschine, ein Befestigungsteil zur Befestigung des Werkzeugs und eine das Befestigungsteil mit dem Einspannteil in Bezug auf eine Drehung um die Drehachse drehfest verbindende Kupplung, durch welche das Befestigungsteil relativ zum Einspannteil in einer zur Drehachse radialen Richtung entgegen der Kraft einer ersten Feder bewegbar an dem Einspannteil gelagert ist, wobei das Befestigungsteil und radial bewegbare Teile der Kupplung durch die erste Feder in eine erste Stellung an einem ersten Anschlag an dem Einspannteil bewegbar sind und eine zur Drehachse exzentrische Masse haben, wobei die Kraft der ersten Feder und die exzentrische Masse so aufeinander abgestimmt sind, dass die radial bewegbaren Teile der Kupplung und das Befestigungsteil bei einer bestimmten Drehgeschwindigkeit durch Fliehkraftwirkung in eine radial versetzte zweite Stellung an einem zweiten Anschlag an dem Einspannteil gelangen.
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Bei dem Werkzeughalter nach der Erfindung kann das Werkzeug zum Entgraten und Anfasen durch Drehen des Werkzeughalters mit einer vorbestimmten Drehgeschwindigkeit entgegen der Kraft der ersten Feder radial in Bezug auf die Drehachse verlagert werden. In einer Stellung kann die Schneide des Werkzeugs durch die Bohrung ohne eine Berührung der Bohrungswand hindurch geführt werden, so dass eine Beschädigung der Bohrungswand durch das Werkzeug vermieden wird. Wenn die Werkzeugschneide durch die Bohrung hindurch gefahren ist, kann durch Änderung der Drehzahl das Werkzeug von der ersten Feder oder durch Fliehkraft radial nach außen in die eingestellte Bearbeitungsposition bewegt und das Entgraten oder Anfasen des Randes der Bohrung durchgeführt werden. Hierbei kann die exzentrische und axiale Position des Werkzeugs so eingestellt werden, dass das Werkzeug mit seiner durch die Kraft der ersten Feder oder durch Fliehkraft an das Werkstück angedrückten Schneide radiale Bewegungen zur Anpassung an den axialen Verlauf des Bohrungsrandes ausführen kann.
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Der Werkzeughalter nach der Erfindung eignet sich auch für das Entgraten von verhältnismäßig langen Bohrungen, da die zur Drehachse parallele Ausrichtung des Werkzeugs in allen Betriebszuständen beibehalten bleibt. Der Schaft des Werkzeugs kann vergleichsweise steif ausgeführt werden, da die Schneide nur eine relativ geringe Ausdehnung in radialer Richtung haben muss.
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Vorzugsweise sind der erste und/oder der zweite Anschlag nach der Erfindung radial zur Drehachse einstellbar. Die Einstellbarkeit der Anschläge ermöglicht eine Einstellung der maximalen Exzentrizität des Werkzeugs und die Justierung der für das Einführen des Werkzeugs in die Werkstückbohrung bestimmte Werkzeugposition nahe der Drehachse.
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Nach der Erfindung kann weiterhin vorgesehen sein, dass die Kraft der ersten Feder durch Veränderung ihrer Einspannlänge in der ersten Stellung einstellbar ist. Auf diese Weise kann die die Andruckkraft der Werkzeugschneide eingestellt werden, wenn sie von der ersten Feder bestimmt ist. Die Einstellbarkeit der Federkraft kann vorteilhaft dadurch erreicht werden, dass die erste Feder an einer Stellschraube abgestützt ist, die in einer Gewindebohrung im Einspannteil angeordnet ist.
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Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung kann die Kupplung einen auswechselbaren Massekörper aufweisen, durch den die exzentrische Masse gebildet oder vergrößert werden kann. Werden auswechselbare Massekörper verschiedener Größe bereitgehalten, so kann durch Auswechseln oder Verstellen des Massekörpers die Größe der exzentrischen Masse und damit die Drehzahl, bei der die Kraft der ersten Feder von der Fliehkraft überwunden wird, verändert und an bestimmte Bearbeitungssituationen angepasst werden. Auch eine Anpassung der Fliehkraft bei bestimmter Drehzahl an eine geänderte Federkraft ist auf diese Weise leicht möglich.
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In einer bevorzugten einfachen Ausgestaltung des Werkzeughalters nach der Erfindung weist die Kupplung eine sich radial erstreckende Schlittenführung auf, mit der das Befestigungsteil an dem Einspannteil radial zur Drehachse verschiebbar gelagert ist. Die Schlittenführung gewährleistet eine gute Drehmomentübertragung und ermöglicht mit einfachen Mitteln eine spielfreie und leichtgängige Lagerung des Befestigungsteils an dem Einspannteil. Vorzugsweise ist die Schlittenführung mit einer von Wälzkörpern gebildeten Linearführung versehen.
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Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung kann das Befestigungsteil an der Kupplung entgegen der Kraft einer zweiten Feder in Richtung der Drehachse bewegbar gelagert sein. Zur Erzielung der axialen Bewegbarkeit des Befestigungsteils kann die Kupplung vorzugsweise eine sich axial erstreckende Linearführung aufweisen, in der das Befestigungsteil gelagert ist. Infolge der axialen Bewegbarkeit des Befestigungsteils entgegen der Kraft der zweiten Feder kann das Werkzeug durch axiale Bewegung dem Verlauf der Bohrungskante besser folgen, wobei der Anstellwinkel der Werkzeugschneide in Bezug auf das Werkstück und die Bohrungsachse in allen Drehwinkelstellungen des Werkzeugs unverändert bleibt. Auf diese Weise kann ein zuverlässiges Entgraten und die Ausbildung einer Fase von gleichbleibender Breite erreicht werden. Vor allem bei Werkstücken, bei denen die Radien der gekrümmten Wand und der sie durchdringenden Bohrung nahe beieinander liegende Größen haben, erweist sich der Werkzeughalter nach diesem Vorschlag als besonders vorteilhaft.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann die Kupplung einen Axialanschlag aufweisen, an dem das Befestigungsteil entgegen der Kraft der zweiten Feder abgestützt ist. Der Axialanschlag bestimmt die axiale Position des Befestigungsteils und damit des Werkzeugs und erlaubt eine Vorspannung der zweiten Feder. Auch der Axialanschlag kann nach der Erfindung einstellbar sein.
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Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung kann das Befestigungsteil an der Kupplung aus einer Mittelstellung in entgegengesetzte Richtungen entgegen der Kraft der zweiten Feder oder der zweiten Feder und zusätzlich einer dritten Feder in Richtung der Drehachse bewegbar sein. In dieser Ausgestaltung eignet sich der Werkzeughalter ohne Umrüstung zum Entgraten und Anfasen der Kanten an beiden Enden einer eine gekrümmte Wand durchdringende Bohrung. Die Mittelstellung des Befestigungsteils kann hierbei durch Axialanschläge der Kupplung bestimmt sein und die dritte und/oder zweite Feder können mittels der Axialanschläge vorgespannt sein.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, die in der Zeichnung dargestellt sind. Es zeigen
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1 eine erste Ausführungsform eines Werkzeughalters nach der Erfindung mit einer ersten Werkzeuganordnung,
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2 den Werkzeughalter nach 1 mit einer zweiten Werkzeuganordnung und
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3 einen Abschnitt einer zweiten Ausführungsform eines Werkzeughalters nach der Erfindung.
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Der in 1 dargestellte Werkzeughalter 1 umfasst ein Einspannteil 2, ein Befestigungsteil 3 und eine diese miteinander verbindende Kupplung 4. Das Einspannteil 2 ist an einem Ende mit einem Kegelzapfen 5 versehen, der zum Einspannen in eine Spindel einer Werkzeugmaschine bestimmt ist. Anstelle des Kegelzapfens 5 können auch anders gestaltete Einspannmittel vorgesehen sein, die ein positionsgenaues und ein Drehmoment übertragendes Einspannen des Einspannteils 2 in eine Werkzeugmaschine ermöglichen. Durch die Mittelachse des Kegelzapfens 5 wird eine Drehachse 6 für die Drehung des Werkzeughalters 1 und des von ihm gehaltenen Werkzeugs definiert. Das Befestigungsteil 3 hat eine Werkzeugaufnahme mit einer zur Drehachse 6 parallelen Einspannachse 7.
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Auf der dem Kegelzapfen 5 entgegengesetzten Seite weist das Einspannteil 2 eine sich radial zur Drehachse 6 erstreckende Führungsausnehmung 8 auf, in der ein Schlitten 9 längs beweglich gelagert ist. Die Lagerung des Schlittens 9 ist so ausgebildet, dass der Schlitten 9 spielfrei gehalten, jedoch leicht verschiebbar ist. Die leichte Verschiebbarkeit kann durch geeignete Gestaltung der Gleitflächen oder durch Wälzkörperlagerung bewirkt sein. Die Führungsausnehmung 8 und der Schlitten 9 bilden gemeinsam eine Schlittenführung 10, durch welche die Kupplung 4 an dem Einspannteil 2 gelagert ist. Die Bewegung des Schlittens 9 in der Führungsausnehmung 8 ist in einer Richtung durch einen ersten Anschlag 11 begrenzt, der von einer Stellschraube 12 gebildet ist und in radialer Richtung verstellt werden kann. Auf der der Stellschraube 12 entgegengesetzten Seite des Schlittens 9 ist eine erste Druckfeder 13 angeordnet, welche bestrebt ist, den Schlitten 9 in Anlage an dem Anschlag 11 zu halten. Die Druckfeder 13 ist an einer Stellschraube 14 gehalten und abgestützt, die in einer Gewindebohrung im Einspannteil 2 angeordnet ist.
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Der Schlitten 9 weist einen Gewindezapfen 15 auf, der sich in Richtung der Drehachse 6 erstreckt und aus der Führungsausnehmung 8 herausragt. An dem Gewindezapfen 15 ist eine Lagerhülse 16 befestigt, die mit einem mit Innengewinde versehenen Abschnitt auf den Gewindezapfen 15 aufgeschraubt ist. Die Lagerhülse 16 weist zwei durch eine Stufe 17 voneinander getrennte, zylindrische Bohrungsabschnitte 18, 19 auf, in denen ein entsprechend mit einer Stufe 20 versehener Lagerabschnitt 21 des Befestigungsteils 3 angeordnet ist. Der Lagerabschnitt 21 ist derart spielfrei in den Bohrungsabschnitten 18, 19 gelagert, dass eine leichtgängige Bewegung des Befestigungsteils 3 in Richtung der Einspannachse 7 relativ zur Lagerhülse 16 gewährleistet ist. Gegenüber dem Einspannteil 2 ist das Befestigungsteil 3 so angeordnet, dass seine Einspannachse 7 in einer die Drehachse 6 enthaltenden und zur Bewegungsrichtung der Schlittenführung 10 parallelen Ebene liegt. Zur drehfesten Verbindung des Befestigungsteils 3 mit dem Einspannteil 2 weist der Lagerabschnitt 21 eine Längsnut 22 auf, in die ein in die Lagerhülse 16 eingesetzter Sperrstift 23 eingreift.
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Zwischen den Stufen 17, 20 ist eine zweite Druckfeder 24 angeordnet, durch welche der Lagerabschnitt 21 mit einer vorbestimmten Kraft an einen Axialanschlag 25 angedrückt wird, den der Gewindezapfen 15 mit seiner Stirnfläche bildet. Die Kraft der Druckfeder 24 bestimmt die axiale Andruckkraft zwischen einem zu entgratenden Werkstück und der Schneide des Entgratwerkzeugs.
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Das Befestigungsteil 3 ragt mit einem Befestigungsabschnitt 27 aus der Lagerhülse 16 heraus. Der Befestigungsabschnitt 27 ist mit Mitteln zum Aufnehmen und Spannen eines Entgratwerkzeugs 28 versehen, das eine Schneide 29 zum Entgraten und Anfasen des Mündungsendes einer Bohrung aufweist. Die Schneide 29 verläuft vorzugsweise in einem Winkel von etwa 45° zur Drehachse 6 des Werkzeughalters 1. Ihre Spanfläche ist dem Einspannende zugekehrt. Das Einspannen des Entgratwerkzeugs 28 erfolgt in der Weise, dass die Schneide sich in Richtung der die Drehachse 6 enthaltenden und zur Schlittenführung 10 parallelen Radialebene erstreckt.
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An dem der Druckfeder 13 zugewandten Ende des Schlittens 9 ist ein auswechselbarer Massekörper 30 mittels Schrauben lösbar befestigt. Der Massekörper 30 verleiht der Einheit aus den relativ zum Einspannteil bewegbaren Teilen der Kupplung 4, dem Befestigungsteil 3 und dem Entgratwerkzeug 28 eine exzentrische Masse, die bei Drehung des Werkzeughalters eine der Druckfeder 13 entgegen wirkende Fliehkraft erzeugt, die der Drehgeschwindigkeit bzw. Drehzahl proportional ist. Der Massekörper 30 ist so bemessen, dass die Fliehkraft bei einer gewünschten Drehzahl, z.B. 1.000 min–1, die Kraft der Druckfeder 13 überschreitet und dadurch den Schlitten 9 und die mit dem Schlitten 9 verbundene Teile an dem Einspannteil 2 in Richtung der Stellschraube 14 verschiebt. Die Größe des Verschiebewegs wird durch eine Stellschraube 32 bestimmt, die einen einstellbaren Anschlag 33 für den Massekörper 30 bildet. Selbstverständlich kann die Stellschraube 32 auch an anderer Stelle, beispielsweise neben der Stellschraube 14, angeordnet sein, um einen Anschlag für den Schlitten 9 zu bilden.
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Mit Hilfe der Stellschraube 32 kann die Position des Entgratwerkzeugs 28 und seiner Schneide 29 in Bezug auf die Drehachse 6 für den Betriebszustand eingestellt werden, in dem das Befestigungsteil 3 und ein darin gehaltenes Entgratwerkzeug 28 die durch Fliehkraft bestimmte Stellung einnehmen. Diese mittels Fliehkraft erzeugte zweite Stellung wird vorzugsweise dazu verwendet, das Entgratwerkzeug 28 so zentrisch in Bezug auf die Drehachse 6 zu positionieren, dass es mit seiner Schneide 29 durch die zu bearbeitende Bohrung im Werkstück hindurchgeführt werden kann, ohne die Bohrungswand zu berühren.
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Der beschriebene Werkzeughalter 1 ist vornehmlich zum Entgraten und Anfasen von Werkstücken 40 der in 1 gezeigten Art bestimmt. Derartige Werkstücke haben eine zylindrische Längsbohrung 41 und eine Querbohrung 42, welche in die Längsbohrung 41 radial mündet. Die Querbohrung 42 wird dabei spanabhebend gebohrt, wobei der Bohrer von außen in das Werkstück eindringt. Hierbei kann vor allem am mündungsseitigen Rand der Querbohrung 42 ein Grat entstehen, der in die Längsbohrung 41 hineinragt.
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Zum Entfernen des Grates ist es erforderlich, von außen ein Werkzeug, wie das Entgratwerkzeug 28, in die Querbohrung 42 einzuführen und dessen Schneide 29 in einer Kreisbewegung mit axialem und radialem Druck an der Bohrungskante 43 entlang zu bewegen. Hierzu wird zunächst der von einer Werkzeugmaschine drehend angetriebene Werkzeughalter 1 mit der Drehachse 6 koaxial zur Querbohrung 42 ausgerichtet. Anschließend wird bei der in 1 gezeigten Anwendung das Befestigungsteil 3 mit dem darin eingespannten Entgratwerkzeug 28 durch Verstellen des Anschlags 11 so positioniert, dass der Abstand der Mitte der Schneide 29 von der Drehachse 6 dem Radius der Querbohrung 42 entspricht, so dass die Schneide 29 die Bohrungskante 43 genügend weit übergreift. Der Werkzeughalter 1 wird dann drehend mit einer solchen Drehzahl angetrieben, dass die Kupplung 4 durch Fliehkraft gegen die Kraft der Druckfeder 13 zur Stellschraube 32 hin verlagert und mit dem Massekörper 14 an den Anschlag 33 der Stellschraube 32 gedrückt wird. In dieser Stellung ist die Schneide 29 des Entgratwerkzeugs 28 soweit zur Drehachse 6 zentriert, dass das Entgratwerkzeug 28 durch die Querbohrung 42 hindurch geführt werden kann, ohne die Bohrungswand zu berühren. Das so positionierte Werkzeug 28 wird dann mittels einer axialen Vorschubbewegung, bei welcher der Abstand zwischen dem Werkzeughalter 1 und dem Werkstück 40 verringert wird, mit seiner Schneide 29 in die Querbohrung 42 hinein und durch diese hindurch bis in die Längsbohrung 41 bewegt. Sobald sich die Schneide 29 in der Längsbohrung befindet, wird die Drehzahl soweit verringert, dass das Entgratwerkzeug 28 durch die Druckfeder 13 in die Ausgangslage zurückbewegt werden kann, in der der Schlitten 9 an dem Anschlag 11 anliegt. Für das Entgraten und Anfasen wird dann der axiale Abstand von Werkzeughalter 1 und Werkstück 40 so eingestellt, dass die Schneide 29 des Entgratwerkzeugs 28 unter der Wirkung der Druckfeder 24 an der Bohrungskante 43 anliegt und während der Drehung des Werkzeughalters 1 durch axiale Bewegung des Entgratwerkzeugs 28 dem Verlauf der Bohrungskante 43 folgen kann. Ist nach einer Mehrzahl von Umdrehungen des Werkzeughalters 1 ein vorhandener Grat entfernt und eine Fase gewünschter Breite hergestellt, so wird der Abstand zwischen dem Werkzeughalter 1 und dem Werkstück 40 verringert und durch Erhöhen der Drehzahl das Entgratwerkzeug 28 mit seiner Schneide 29 wieder in die zentrierte Stellung gebracht und dann ohne Berührung der Bohrungswand aus der Querbohrung 42 herausgezogen.
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Der Werkzeughalter 1 eignet sich auch zum Entgraten oder Anfasen der äußeren Bohrungskante 44 mit Hilfe eines hierfür gestalteten Entgratwerkzeugs. Allerdings muss bei dieser Anwendung der Werkzeughalter 1 umgebaut und die zweite Druckfeder 24 zwischen dem Lagerabschnitt 21 und dem Gewindezapfen 25 angeordnet werden, damit das Entgratwerkzeug 28 in Richtung des Einspannteils ausweichen kann, wenn es an der Bohrungskante 44 entlangfährt.
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Der Werkzeughalter 1 kann auch in einer Ausführung zum Entgraten von eine gekrümmte Wand durchdringenden Bohrungen verwendet werden, bei der das Befestigungsteil 3 an dem Schlitten 9 mit Hilfe der Kupplung 4 unbeweglich befestigt ist. Die vorzugsweise in einem Winkel von 45° zur Drehachse geneigte Schneide 29 des Entgratwerkzeugs 28 muss dann für das Entgraten so zur Bohrungskante 43 eingestellt werden, dass die Schneide 29 beim Entlangfahren an der Bohrungskante 43 infolge der auf sie einwirkenden Bearbeitungskräfte zur Bohrungsmittel hin ausweichen kann, ohne dabei außer Eingriff mit der Bohrungskante 33 zu gelangen. Die Schneide 29 muss daher eine ausreichende Länge in radialer Richtung haben.
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Beim Entgraten kann das Entgratwerkzeug 28 bei durch den Verlauf der Bohrungskante 33 bedingtem Anwachsen der auf die Schneide 29 einwirkenden Kräfte durch die Radialkomponente dieser Kräfte radial nach innen verschoben werden, wobei die Druckfeder 13 entsprechend zusammengedrückt wird. Nehmen die Kräfte ab, weil sich die Richtung des Kantenverlaufs ändert, so drückt die Druckfeder 13 das Entgratwerkzeug 28 wieder weiter nach außen. Auf diese Weise kann auch mit Hilfe der Druckfeder 31 und ohne eine Axialbewegung des Entgratwerkzeugs 28 die Schneide 29 mit der wellenförmig verlaufenden Bohrungskante in Eingriff gehalten werden.
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Der beschriebene Werkzeughalter bietet hierbei zudem die Möglichkeit, durch die Wahl der Andrehtriebsdrehzahl des Werkzeughalters eine Fliehkraftwirkung einzustellen, die die radial nach innen gerichtete Ausgleichsbewegung des Entgratwerkzeugs (28?) beim Entgraten unterstützt bzw. die Wirkung der Druckfeder 13 schwächt.
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2 zeigt eine zweite Verwendungsmöglichkeit des Werkzeughalters 1. Bei dieser ist das Entgratwerkzeug 28 in einer um 180° um die Einspannachse 7 gedrehten Stellung in dem Befestigungsteil 3 eingespannt. Die Schneide 29 befindet sich somit im Vergleich zu 1 auf der entgegengesetzten Seite der Einspannachse 7.
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Für das Entgraten der inneren Bohrungskante 43 einer Querbohrung 42 eines hohlzylindrischen Werkstücks 40 wird der Werkzeughalter 1 wiederum mit seiner Drehachse 6 koaxial zur Querbohrung 42 ausgerichtet. Das Entgratwerkzeug 28 wird dann mittels der Stellschraube 12 so positioniert, dass es mit seiner Schneide berührungsfrei durch die Querbohrung 42 hindurchgeführt werden kann. Diese Situation ist in 2 gezeigt. Weiterhin wird mittels der Stellschraube 32 der Anschlag 33 so eingestellt, dass der Abstand der Mitte der Schneide 29 von der Drehachse 6 wenigstens gleich dem Radius der Querbohrung 42 ist, wenn sich der Massekörper 30 in Anlage an dem Anschlag 33 befindet.
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Nach dem Einstellen der Anschläge kann das Entgratwerkzeug 28 mit der Schneide 29 bei stehendem oder langsam drehenden Werkzeughalter 1 berührungsfrei durch die Querbohrung 42 in die Längsbohrung 41 hinein bewegt werden. Anschließend wird der Werkzeughalter 1 mit einer solchen Drehzahl angetrieben, dass der Schlitten 9 mit allen daran gehaltenen Teilen gegen die Kraft der Druckfeder 13 verschoben wird und in die Anschlagstellung an dem Anschlag 33 gelangt. Durch axiales Heranbewegen der Schneide 29 an die Bohrungskante 43 kann dann das Entgraten der Bohrungskante 43 durchgeführt werden. Hierbei kann die Schneide 29 unter Verformung der Druckfeder 24 axiale Bewegungen relativ zum Werkzeughalter 1 ausführen. Ist hingegen das Befestigungsteil 3 fest mit dem Schlitten 9 verbunden, so kann durch radiale, der Fliehkraft entgegen gerichtete Bewegungen des Entgratwerkzeugs 28 die erforderliche axiale Verlagerung der schneidenden Eingriffsstelle von der Schneide 29 bewirkt werden.
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Nach Beendigung der Entgratung wird die Drehzahl wieder auf einen kleinen Wert oder auf Null gesenkt, so dass die Druckfeder 13 den Schlitten 9 wieder in die in 2 gezeigte Stellung bewegt. Danach kann das Entgratwerkzeug 28 ohne Berührung des Werkstücks 40 aus der Querbohrung 42 herausgezogen werden.
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3 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform eines Werkzeughalters 101, bei dem das Befestigungsteil 103 für das Entgratwerkzeug in einer Kupplung 104 aus einer definierten Mittellage in beiden axialen Richtungen verschoben werden kann. Hierbei ist die zweite Druckfeder 124 zwischen zwei Anschlagscheiben 137, 138 angeordnet, die einerseits an einander gegenüberliegenden Stufenflächen 139, 140 des Befestigungsteils 103 und andererseits an einer Stufe 117 der Kupplung 104 und einer an einem Gewindezapfen 115 abgestützten Hülse 141 anliegen. Zwischen dem Gewindezapfen 115 und dem benachbarten Ende des Befestigungsteils 103 ist ein Freiraum 142 vorgesehen. Auf diese Weise kann das Befestigungsteil 103 unter Überwindung der Kraft der Druckfeder 124 sowohl in Richtung des Gewindezapfens 115 als auch in der entgegengesetzten Richtung verschoben werden, wobei im ersten Fall die Anschlagscheibe 138 von der Stufe 117 und im zweiten Fall die Anschlagscheibe 137 von der Hülse 141 abhebt. Der Werkzeughalter 101 kann daher zum Entgraten beider Enden einer Bohrung verwendet werden.
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Das Entgratwerkzeug ist entsprechend mit zwei an entgegengesetzten Seiten angeordneten Schneiden zu versehen, damit nacheinander zunächst die äußere und dann die innere Bohrungskante mit dem gleichen Werkzeug in einem Zug bearbeitet werden kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 3727103 C2 [0003]
- DE 10357404 B4 [0004]
- DE 19711206 A1 [0005]
- DE 4103190 A1 [0006]
- DE 19739621 A1 [0007]
