DE102017114802B4

DE102017114802B4 - Kurzklemmhalter für hochgenaues bohren und justiereinrichtung hierzu

Info

Publication number: DE102017114802B4
Application number: DE102017114802.7A
Authority: DE
Inventors: Silva Marcelo Euripedes
Original assignee: Kennametal Inc
Current assignee: Kennametal Inc
Priority date: 2016-07-26
Filing date: 2017-07-03
Publication date: 2023-05-25
Anticipated expiration: 2037-07-04
Also published as: US20180029135A1; CN107649697B; CN107649697A; US10076790B2; DE102017114802A1

Abstract

Ein Kurzklemmhalter und eine Justiereinrichtung werden offenbart. Der Kurzklemmhalter beinhaltet eine Nocke, einen Nockenstößel, der die Nocke über einen geneigten Abschnitt berührt, und eine Federanordnung, die eine Vorspannkraft auf den Nockenstößel ausübt. Die Justiereinrichtung beinhaltet eine in Grade unterteilte Skalenscheibe, die an einer ringförmigen Hülse angebracht ist, mit einem hexagonal geformten Ende, das in den Kurzklemmhalter eingreift. Eine Skalenscheibe des Kurzklemmhalters wird durch die Justiereinrichtung in Teilschritten von ungefähr 3,6° gedreht, was eine Bewegung von ungefähr 0,005 mm der Nocke in eine X-Richtung und eine Bewegung von ungefähr 0,001 mm des Nockenstößels in eine Y-Richtung verursacht, wodurch ein Bearbeitungsradius eines Schneideinsatzes, der auf dem Nockenstößel montiert ist, selektiv justiert wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf ein Bohrwerkzeug zum Bohren hochgenauer Sack- und Durchgangslöcher an Werkstücken. Genauer bezieht sich die Erfindung auf einen Kurzklemmhalter für hochgenaues Bohren und eine Justiereinrichtung, um eine Justierung der Schneidkante eines Schneideinsatzes auf ungefähr 0,001 mm (1 µm) am Radius bereitzustellen.
Heutzutage gibt es auf dem Markt mehrere Arten von Präzisionsbohrköpfen oder Hochpräzisions-Kurzklemmhaltern. Jeder verfügt über einen Mechanismus zum Justieren der Schneidkante. Es gibt verschiedene Arten von Mechanismen, wie z. B. in US 4 786 217 A , US 5 316 417 A , US 5 326 198 A , US 8 028 435 B2 und US 2013 / 0 071 193 A1 beschrieben. Jeder Mechanismus hat seine positiven und negativen Gesichtspunkte, wie untenstehend zusammengefasst.
US 4 786 217 A beschreibt einen Mechanismus, der klein ist, wenige Teile einsetzt und starr ist, da er elastische Verformung nutzt, um eine Federwirkung zu erzeugen, die Teile jedes Mal in Kontakt hält, wenn eine Justierung durchgeführt wird. Die Nachteile dieses Mechanismus sind:

(1) Die vom biegbaren Teil erzeugte Kraft durch elastische Verformung ist nicht konstant, dadurch kann die Steifigkeit entlang des Justierbereichs variieren.
(2) Wegen seiner Form kann das biegbare Teil sehr schnell an Elastizität verlieren, insbesondere wenn das Werkzeug lange Zeit an der Grenze des Justierbereichs arbeitet.
(3) Die Einteilungen, die vorgesehen sind, um die vorgenommene Justierung abzulesen, sind sehr klein, dadurch schwer zu sehen, somit ist die Justierung nicht zuverlässig, sofern kein zusätzliches Messinstrument verwendet wird, wie z. B. ein Komparator.
(4) Die Justierschraube kann Eingriff mit dem Grundkörper verlieren, wenn der Bediener sie mehr als nötig aufdreht.

Die US 5 316 417 A und die US 5 326 198 A beschreiben einen Mechanismus, der präzise ist und kein zusätzliches Instrument erfordert, um die vorgenommene Justierung zu gewährleisten. Dennoch sind sie komplex, benötigen viele Teile und sind deshalb teurer und haben eine Größenbeschränkung. Außerdem weist die Struktur der Mechanismen eher einen Abstand zwischen Teilen auf, was eine Differenz zwischen dem erwarteten und dem tatsächlichen Durchmesser in der ersten bearbeiteten Bohrung verursacht.
Die US 8 028 435 B2 bezieht sich auf ein elektronisches System zum Justieren des Werkzeugs, um die Zuverlässigkeit der Justierungen zu verbessern, indem eine Anzeige bereitgestellt wird, die den Bearbeitungsdurchmesser zeigt. Dieses System weist die folgenden Probleme auf:

(1) Die Elektronikschaltung kann aufgrund von Kühlmittelkontakt ausfallen.
(2) Eingriff mit dem Hauptteil ist schwierig, weil der Bediener einen gleichzeitigen Kontakt mit der Einstellschraube und den elektrischen Kontakten sicherstellen sollte.
(3) Es benötigt für den Betrieb eine Batterie, deshalb ist es nötig, diesen Artikel vorrätig zu haben, und jemand muss die Batterielebensdauer überwachen, um das System in Betrieb zu halten.

Die DE 10 2015 005 470 A1 offenbart eine Schneidwerkzeug-Baugruppe, welche einen Stützkörper, eine Halterung für den Schneideinsatz und eine Justierbaugruppe, aus einer Justierschraube und einem Justierelement, umfasst. Dabei bewirkt eine Rotation der Justierschraube, dass sich das Justierelement verschiebt und eine Rotation der Halterung des Schneideinsatzes verursacht, wodurch sich der Schneideinsatz in Bezug auf den Stützkörper verschiebt. Allerdings liegen die Vorspannkraft und die Bewegung des Einsatzhalteabschnitts nicht in derselben Ebene, wodurch die Einsatz- und Grundebene nicht senkrecht zueinander sind. Dies kann bei der Bearbeitung von Sacklöchern schädlich sein.
Schließlich beschreibt die US 2013 / 0 071 193 A1 ein kleines Steckmodul mit weniger Teilen und einem steifen Mechanismus. Dieser Mechanismus hat die folgenden Nachteile:

(1) Der Justierprozess ändert den Anschnittwinkel, sodass die Anwendung dieses Mechanismus auf Sacklöcher begrenzt ist.
(2) Die Auflösung beträgt nur 0,005 mm (5 µm).
(3) Um die Justierung zuverlässiger zu gestalten, ist es nötig, eine Messlehre oder eine Vorrichtung mit einer Lichtprojektionsvorrichtung zu verwenden.

Deshalb besteht die Notwendigkeit, einen Mechanismus bereitzustellen, der die vorstehend genannten negativen Gesichtspunkte löst.
Das Problem einer hochpräzisen selektiven Justierung eines Bearbeitungsradius eines Schneideinsatzes wird durch Bereitstellen eines Kurzklemmhalters für hochgenaues Bohren und eines Justierschlüssels gelöst, wobei eine Bewegung von 1/100 einer vollen Umdrehung auf einer Skalenscheibe des Kurzklemmhalters durch den Justierschlüssel eine Bewegung von ungefähr 0,005 mm einer Nocke in eine X-Richtung und eine Bewegung von ungefähr 0,001 mm eines Nockenstößels in eine Y-Richtung bewirkt, wodurch ein Bearbeitungsradius eines Schneideinsatzes, der auf dem Nockenstößel montiert ist, selektiv justiert wird.
Die Erfindung löst die obigen Probleme durch einen Kurzklemmhalter nach Anspruch 1.
Unter einem Gesichtspunkt der Erfindung umfasst ein Kurzklemmhalter für hochgenaues Bohren ein Gehäuse; eine drehbar montierte Skalenscheibe, die innerhalb des Gehäuses montiert ist; eine Nocke mit einem Gewindeabschnitt, wobei Drehung einer Skalenscheibe eine lineare Bewegung der Nocke verursacht; einen Nockenstößel, der die Nocke über einen geneigten Abschnitt berührt, der in einem Winkel in Bezug auf eine Fläche parallel zu einer X-Achse geneigt ist; und eine Federanordnung, die eine Vorspannkraft auf den Nockenstößel ausübt. Die Drehung der Skalenscheibe im Uhrzeigersinn verursacht eine Bewegung der Nocke in eine erste X-Richtung und eine Bewegung des Nockenstößels in eine erste Y-Richtung. Die Drehung der Skalenscheibe gegen den Uhrzeigersinn verursacht aufgrund der Vorspannkraft, die von der Federanordnung auf den Nockenstößel ausgeübt wird, eine Bewegung der Nocke in eine zweite, entgegengesetzte X-Richtung und eine Bewegung des Nockenstößels in eine zweite, entgegengesetzte Y-Richtung. Die Bewegung des Nockenstößels in die erste und zweite Y-Richtung justiert selektiv einen Bearbeitungsradius eines Schneideinsatzes, der auf dem Nockenstößel montiert ist.
In einem anderen Gesichtspunkt der Erfindung verursacht ein Justierschlüssel ein Drehen der Skalenscheibe des Kurzklemmhalters, wie im vorstehenden Absatz beschrieben.
In noch einem anderen Gesichtspunkt der Erfindung wird eine Kombination aus einem Kurzklemmhalter für hochgenaues Bohren und einem Justierschlüssel nach Anspruch 17 bereitgestellt, wobei die Bewegung von 1/100 einer vollen Umdrehung auf einer Skalenscheibe der Bohrpatrone durch den Justierschlüssel eine Bewegung von ungefähr 0,005 mm einer Nocke in eine X-Richtung und eine Bewegung von ungefähr 0,001 mm eines Nockenstößels in eine Y-Richtung verursacht, wodurch ein Bearbeitungsradius eines Schneideinsatzes, der auf dem Nockenstößel montiert ist, selektiv justiert wird.
Während verschiedene Ausführungsformen der Erfindung veranschaulicht sind, sollten die spezifischen, gezeigten Ausführungsformen nicht als die Patentansprüche begrenzend ausgelegt werden. Es wird erwartet, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen erfolgen können, ohne vom Umfang dieser Erfindung abzuweichen.

1 ist eine Frontansicht eines Kurzklemmhalters für hochgenaues Bohren gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
2 ist eine Seitenansicht des Kurzklemmhalters für hochgenaues Bohren von 1;
3 ist eine Querschnittsansicht des Kurzklemmhalters für hochgenaues Bohren entlang der Linie 3-3 von 1;
4A ist eine Querschnittsansicht des hochgenauen Kurzklemmhalters für hochgenaues Bohren entlang der Linie 4-4 von 2;
4B ist eine Querschnittsansicht ähnlich wie 4A für eine Federanordnung gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung;
5 ist eine Querschnittsansicht des Kurzklemmhalters für hochgenaues Bohren entlang der Linie 5-5 von 4;
6 ist eine Querschnittsansicht des Kurzklemmhalters für hochgenaues Bohren entlang der Linie 6-6 von 4;
7 ist eine Seitenansicht eines Justierschlüssels gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
8 ist eine Endansicht des Justierschlüssels von 7;
9 ist eine Querschnittsansicht des Justierschlüssels entlang der Linie 9-9 von 7;
10 ist eine Querschnittsansicht des Justierschlüssels entlang der Linie 10-10 von 7;
11 ist eine vergrößerte Ansicht des Justierschlüssels, die die interne Anordnung zeigt, die eine Vielzahl von Zähnen, eine Vielzahl von Kugeln und eine Vielzahl von Federn (als Phantom dargestellt) umfasst; und
12 ist eine perspektivische Ansicht des Kurzklemmhalters für hochgenaues Bohren, das auf einen Adapter montiert ist, wobei der Justierschlüssel gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in den Kurzklemmhalter eingreift.

In Bezug auf 1-6 ist nun ein Kurzklemmhalter für hochgenaues Bohren 10 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Im Allgemeinen enthält der Klemmhalter 10 zwei bewegliche Teile: eine Nocke 12 (d. h. das Antriebsteil) und einen Nockenstößel 14 (d. h. das angetriebene Teil). In der dargestellten Ausführungsform umfasst die Nocke 12 eine Nockenscheibe, die einen planen Kontakt zwischen der Nocke 12 und dem Nockenstößel 14 bietet. Eine Federanordnung 17 übt eine Vorspannkraft auf die Nocke 12 und den Nockenstößel 14 aus, um konstanten Kontakt zwischen der Nocke 12 und dem Nockenstößel 14 aufrechtzuerhalten. In der dargestellten Ausführungsform umfasst die Federanordnung 17 ein Paar in Reihe angeordnete Tellerfedern. Ein Paar Stifte 18 wendet eine Vorspannung auf die Federanordnung 17 an. Zusätzlich verbessern die Stifte 18 die Sicherheit, indem sie den Nockenstößel 14 vor Zentrifugalkräften schützen.
Wenn sich die Nocke 12 in die X1-Richtung bewegt (d. h. entlang der X-Achse), bewegt die Nocke 12 den Nockenstößel 14 in die Y1-Richtung (d. h. entlang der Y-Achse), weil sowohl die Nocke 12 als auch der Nockenstößel 14 miteinander durch einen geneigten Abschnitt 26 in Kontakt stehen, der in einem Winkel 27 in Bezug auf eine Ebene 28 geneigt ist, die parallel zur X-Achse verläuft, wie in 5 gezeigt. In einer Ausführungsform liegt der Winkel 27 in dem Bereich zwischen ungefähr 5° und ungefähr 15°. Wenn sich die Nocke 12 in die X2-Richtung bewegt (d. h. entgegen der X1-Richtung entlang der X-Achse), bewegt das Paar Federn 17 den Nockenstößel 14 in die Richtung Y2 (d. h. entgegen der Y1-Richtung entlang der Y-Achse). Als ein Ergebnis der Bewegung des Nockenstößels 14 in die Y-Richtung bewegt sich ein Schneideinsatz 25, der über eine Befestigungsschraube 24 am Nockenstößel 14 angebracht ist, in Y-Richtung, wodurch er eine Veränderung am Bearbeitungsdurchmesser (oder Radius) des Kurzklemmhalters 10 bewirkt.
Eine Skalenscheibe 13 ist drehbar innerhalb des Gehäuses 11 montiert. Die Drehung der Skalenscheibe 13 verursacht die lineare Bewegung der Nocke 12 in die X-Richtung (d. h. axiale Richtung) aufgrund eines Gewindeabschnitts 29, der Gewinde auf der Skalenscheibe 13 und Gewinde auf der Nocke 12, wie in 3 gezeigt, umfasst. In einer Ausführungsform sind die Gewinde auf der Skalenscheibe 13 linksdrehend und haben eine Teilung von ungefähr 0,5 mm. Es ist zu beachten, dass die Skalenscheibe 13 sich nicht in die X-Richtung bewegen kann, weil ein Paar Schrauben 19 eine derartige unerwünschte Bewegung verhindert. Wenn ein Bediener die Skalenscheibe 13 im Uhrzeigersinn dreht (wie in 1 zu sehen), bewegt die Skalenscheibe 13 die Nocke 12 in die X1-Richtung. Wenn der Bediener dagegen die Skalenscheibe 13 gegen den Uhrzeigersinn dreht (wie in 1 zu sehen), bewegt die Skalenscheibe 13 die Nocke 12 in die X2-Richtung (entgegen der X1-Richtung). Die Bewegung der Nocke 12 in die X-Richtung ist proportional zur Teilung des Gewindes des Gewindeabschnitts 29. In einer Ausführungsform entspricht z. B. eine volle Umdrehung der Skalenscheibe 13 ungefähr 0,5 mm axialer Bewegung der Nocke 12, eine halbe Umdrehung der Skalenscheibe 13 entspricht ungefähr 0,25 mm axialer Bewegung der Nocke 12 und so weiter. Da eine präzise Bewegung zwischen der Drehung der Skalenscheibe 13 und der linearen Bewegung der Nocke 12 in hohem Grad wünschenswert ist, bewirkt ein Vorspannelement 16, wie z. B. eine Feder oder Ähnliches, eine Vorspannkraft an der Nocke 12, um jeglichen Abstand zwischen der Nocke 12 und der Skalenscheibe 13 zu eliminieren. In einer Ausführungsform umfasst das Vorspannelement 16 eine Schraubenfeder.
Wenn sich der Nockenstößel 14 in die Y1-Richtung bewegt, verursacht der Nockenstößel 14 eine Kompression des Paars Federn 17. Da die Stifte 18 in Bezug auf das Gehäuse 11 feststehend bleiben, steigt die Last in den Federn 17, wodurch der Nockenstößel 14 gezwungen wird, sich zurück in die Y2-Richtung zu bewegen. Während dieser Bewegung können die Federn 17 keine axiale Bewegung in die X-Richtung machen; sonst würden die Federn 17 nicht ordnungsgemäß belastet werden. Ein Haltestift 20 ist vorgesehen, um eine solche axiale Bewegung der Federn 17 in die X-Richtung zu verhindern, wie in 4A gezeigt.
4B zeigt eine alternative Ausführungsform der Federanordnung 17, in der eine Feder 17 an einer Seite der Skalenscheibe 13 angeordnet ist und die andere Feder 17 an der gegenüberliegenden Seite der Skalenscheibe 13 angeordnet ist. In dieser Ausführungsform kann der Anschlagstift 20 eliminiert werden, weil der Nockenstößel 14 eine axiale Bewegung der Federn 17 in die X-Richtung verhindert.
Wenn sich die Skalenscheibe 13 gegen den Uhrzeigersinn dreht (wie in 1 zu sehen), bewegt sich die Nocke 12 in die X2-Richtung (entgegen der X1-Richtung), wobei sie den Nockenstößel 14 dazu veranlasst, sich aufgrund der durch die Federn 17 auf den Nockenstößel 14 ausgeübten Kräfte in die Y2-Richtung (entgegen der Y1-Richtung) zu bewegen.
Schließlich ist eine Befestigungsschraube 21 vorgesehen, um den Kurzklemmhalter 10 an einem beliebigen, wünschenswerten Adapter 100 (12) zu befestigen.
Wie vorstehend erwähnt, hat der geneigte Abschnitt 26 zwischen der Nocke 12 und dem Nockenstößel 14 einen Winkel 27 von zwischen ungefähr 5° und ungefähr 15°. In einer Ausführungsform hat der geneigte Abschnitt 26 z. B. einen Winkel 27 von ungefähr 11,31 Grad. In dieser Ausführungsform verursacht die Bewegung Δx der Nocke 12 in die X-Richtung eine Δy/5 - Bewegung des Nockenstößels 14 in die Y-Richtung, d. h. eine Bewegung von ungefähr 0,5 mm der Nocke 12 in die X-Richtung verursacht eine Bewegung des Nockenstößels 14 von ungefähr 0,1 mm in die Y-Richtung.
Wie vorstehend erklärt, verursacht die Drehung der Skalenscheibe 13 eine proportionale lineare Bewegung der Nocke 12. Diese lineare Bewegung ist proportional zur Teilung des Gewindes des Gewindeabschnitts 29. Entsprechend dieser Proportion verursacht eine Bewegung von 1/100 einer vollen Umdrehung (d. h. ungefähr 3,60°) an der Skalenscheibe 13 eine Bewegung von ungefähr 0,005 mm der Nocke 12 in die X-Richtung und eine Bewegung des Nockenstößels 14 von ungefähr 0,001 mm in die Y-Richtung. Wenn sich die Skalenscheibe 13 1/20 einer vollen Umdrehung (d. h. ungefähr 18°) bewegt, ist die X- Bewegung der Nocke 12 in ähnlicher Weise ungefähr 0,025 mm, wodurch verursacht wird, dass sich der Nockenstößel 14 ungefähr 0,005 mm in die Y-Richtung. bewegt
Dennoch ist es sehr schwierig für einen Bediener, die Skalenscheibe 13 um ungefähr 18° zu drehen. Um den Bediener bei der Bewegung des Nockenstößels 14 um ungefähr 0,005 mm zu unterstützen, kann das Gehäuse 11 mit Linien 29 graviert sein, die ungefähr im Abstand von 18° auseinanderliegen, und mit Zahlen 30, um das Ablesen der Skalenscheibe 13 in Teilstrichen von 10° zu erleichtern. Des Weiteren beinhaltet die Skalenscheibe 13 einen Index 31, um eine Angabe des Drehungsbetrags der Skalenscheibe 13 zu bieten. Wie in 1 gezeigt, zeigt der Index 31 an, dass die Skalenscheibe 13 auf einen Wert von ungefähr 16 gedreht ist.
In Wirklichkeit lässt sich die gleiche Logik jedoch nicht anwenden, um durch Eingravieren von Linien 29, die ungefähr 3,6° voneinander beabstandet sind, eine Bewegung von ungefähr 0,001 mm des Nockenstößels 14 in die Y-Richtung zu erreichen, weil die Linien 29 für das menschliche Auge nicht lesbar wären.
Unter Bezugnahme auf die 7-11 wird nun eine Justiereinrichtung 50 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung gezeigt, die eine Drehung der Skalenscheibe 13 des Kurzklemmhalters 10 in Teilschritten von ungefähr 3,6° bietet (d. h. eine Bewegung von 1/100 einer vollen Umdrehung auf der Skalenscheibe 13 und eine Bewegung von ungefähr 0,005 mm der Nocke 12 in die X-Richtung und eine Bewegung des Nockenstößels 14 von ungefähr 0,001 mm in die Y-Richtung).
Im Betrieb kann der Bediener die Justiereinrichtung 50 mit einer Hand am Griff 53 halten und die Skalenscheibe 13 des Kurzklemmhalters 10 einrasten, wie in 12 gezeigt. Der Eingriff mit dem Kurzklemmhalter 10 wird durch die Justiereinrichtung 50 mit einer ringförmigen Hülse 52 mit hexagonal geformtem Ende 59 erreicht, das in eine hexagonal geformte Aussparung 32 auf der Skalenscheibe 13 des Kurzklemmhalters 10 (1) eingreift. Die erforderliche Präzision der Drehung der Skalenscheibe 13 auf dem Kurzklemmhalter 10 ist nur möglich, wenn es kein Spiel beim Eingriff zwischen der Justiereinrichtung 50 und dem Kurzklemmhalter 10 gibt. Deshalb ist das hexagonal geformte Ende 59 auf der Justiereinrichtung 50 geringfügig größer als die hexagonal geformte Aussparung 32 auf der Skalenscheibe 13 des Kurzklemmhalters 10 und hat einen Schlitz 64, um zu ermöglichen, dass sich das hexagonal geformten Ende 59 leicht verformt, und das hexagonal geformte Ende 59 der Justiereinrichtung 50 sicher innerhalb der hexagonal geformten Aussparung 32 der Skalenscheibe 13 zu halten.
Nach dem Eingreifen der Justiereinrichtung 50 in der Skalenscheibe 13 des Kurzklemmhalters 10 kann der Bediener eine in Grade eingeteilte Skalenscheibe 54 der Justiereinrichtung 50 mit einer Hand drehen. Die Drehung der in Grade eingeteilten Skalenscheibe 54 ist nicht kontinuierlich; sie kann nur in Teilschritten von ungefähr 3,6° durchgeführt werden, da die in Grade eingeteilte Skalenscheibe 54 einhundert Zähne 60 aufweist, die in eine Vielzahl von Kugeln 55 eingreifen, die von Federn 56 vorgespannt sind. In der dargestellten Ausführungsform greifen die Zähne 60 in vier Kugeln 55 ein, die ungefähr 90° voneinander beabstandet sind, wie in 11 gezeigt. Die Kugeln 55 und Federn 56 sind in Bohrungen 65 im Gehäuse 51 der Justiereinrichtung 50 angeordnet. Deshalb schieben die Zähne 60 die Kugeln 55 gegen die Federn 56, wenn die in Grade eingeteilte Skalenscheibe 54 gedreht wird. Wenn die in Grade eingeteilte Skalenscheibe 54 vom Bediener um 3,6° gedreht wird, schieben die Federn 56 die Kugeln 55 in einer Bewegung gegen die Zähne, die vom Bediener gefühlt werden kann. Auch macht diese Bewegung ein klickendes Geräusch, das vom Bediener gehört werden kann. Zusätzlich kann der Bediener die Justierung sehen, indem er die Markierungen 66 betrachtet, die auf der in Grade eingeteilten Skalenscheibe 54 eingraviert sind.
Die in Grade eingeteilte Skalenscheibe 54 ist durch Schrauben 58 an der ringförmigen Hülse 52 befestigt. Dadurch wird die Drehbewegung der in Grade eingeteilten Skalenscheibe 54 direkt in eine Drehbewegung der ringförmigen Hülse und des hexagonal geformten Endes 59 umgewandelt, das in den Kurzklemmhalter 10 eingreift. Somit wird durch Drehen der in Grade eingeteilten Skalenscheibe 54 der Justiereinrichtung 50 in Teilschritten von ungefähr 3,6° die Skalenscheibe 13 des Kurzklemmhalters 10 ebenfalls in Teilschritten von ungefähr 3,6° gedreht, wodurch eine Bewegung von ungefähr 0,001 mm des Schneideinsatzes 25 in die Y-Richtung (d. h. am Radius des Schneideinsatzes 25) erreicht wird.
Wie in 9 und 10 gezeigt, wird die ringförmige Hülse 52 (und das hexagonal geformte Ende 59) der Justiereinrichtung 50 durch eine Vielzahl von Federn 61 und eine Vielzahl von Kugeln 62 gestützt. Als Ergebnis gleitet die ringförmige Hülse 52 im Gehäuse 51, sodass eine Drehung der in Grade eingeteilten Skalenscheibe 54, der ringförmigen Hülse 52 und des hexagonal geformten Endes 59 leicht vorgenommen werden kann. Die Federn 61 werden durch ein Befestigungselement mit Gewinde 63, wie z. B. eine Schraube, einen Bolzen oder Ähnliches, in Position gehalten.
Der Kurzklemmhalter für hochgenaues Bohren 10 und die Justiereinrichtung 50 haben mehrere Vorteile, wie folgt:

(1) Durch Bereitstellen des Kurzklemmhalters 10 und der Justiereinrichtung 50 als separate Bauteile kann die Größe des Kurzklemmhalters 10 drastisch verringert werden, wodurch die Anzahl möglicher Anwendungen des Kurzklemmhalters 10 beträchtlich ansteigt.
(2) Durch Bereitstellen des Kurzklemmhalters 10 und der Justiereinrichtung 50 als separate Bauteile können die Kosten des Kurzklemmhalters 10 drastisch verringert werden. Zusätzlich muss der Kunde nur eine Justiereinrichtung 50 für mehrere Kurzklemmhalter 10 kaufen.
(3) Durch Bereitstellen des Kurzklemmhalters 10 und der Justiereinrichtung 50 als separate Bauteile sind der Kurzklemmhalter 10 und die Justiereinrichtung 50 nicht so empfindlich für Abweichungen bei geometrischen Toleranzen.
(4) Die Justierung des Kurzklemmhalters 10 ist vollständig mechanisch, wodurch der Austausch einer Batterie und zusätzliche Kosten im Zusammenhang mit der Entsorgung und dem Ersatz der Batterie vermieden werden.
(5) Die zwei beweglichen Teile (d. h. die Nocke 12 und der Nockenstößel 14), die eine Bewegung in die X-Richtung in eine Bewegung in die Y-Richtung umwandeln, sind ebenflächige geneigte Oberflächen, nicht zylindrisch, wodurch sie die Steifigkeit des Justiermechanismus steigern.
(6) Der Kurzklemmhalter 10 legt Spannung an, die auch die Steifigkeit des Mechanismus steigert. Er kann so konstruiert werden, dass eine konstante Kraft während der Justierung beibehalten wird, was für die Empfindlichkeit der Justierung von Vorteil ist.
(7) Der Kurzklemmhalter 10 ermöglicht mehr Abstand zwischen den beiden beweglichen Teilen (d. h. der Nocke 12 und dem Nockenstößel 14), wodurch knappe Herstelltoleranzen vermieden und die Kosten des Kurzklemmhalters 10 gesenkt werden.
(8) Die Einfachheit des Kurzklemmhalters 10 gestaltet auch die Wartung leichter, was eine schnelle Reparatur des Kurzklemmhalters 10 zulässt. Auch ermöglichen es die Kosten des Kurzklemmhalters 10 dem Kunden, einen Ersatzklemmhalter vorrätig zu halten. Deshalb braucht die Arbeit während Reparatur eines defekten Klemmhalters nicht unterbrochen zu werden.
(9) Die Lebensdauer der Justiereinrichtung 50 ist sehr hoch, weil sie keinen Spänen ausgesetzt ist, die ihre Oberflächen treffen, und sie keinen Zusammenstößen mit dem Kurzklemmhalter 10 ausgesetzt ist.
(10) Der Anschnittwinkel wird während der Justierung des Durchmessers des Schneideinsatzes 25 nicht verändert, sodass der Kurzklemmhalter 10 für die Bearbeitung von Sacklöchern eingesetzt werden kann.
(11) Ein Null-Ring kann der Justiereinrichtung 50 hinzugefügt werden, um die Justierung zu erleichtern.

Die hierin genannten Patente und Veröffentlichungen sind hiermit durch Bezugnahme aufgenommen.
Während derzeit bevorzugte Ausführungsformen beschrieben sind, kann die Erfindung anderweitig innerhalb des Umfangs der angehängten Patentansprüche ausgeführt werden.

Claims

Kurzklemmhalter für hochgenaues Bohren (10), umfassend: ein Gehäuse (11); eine Skalenscheibe (13), die drehbar innerhalb des Gehäuses (11) montiert ist; eine Nocke (12) mit einem Gewindeabschnitt (29), wobei eine Drehung einer Skalenscheibe (13) eine lineare Bewegung der Nocke (12) verursacht; einen Nockenstößel (14), der die Nocke (12) über einen geneigten Abschnitt (26) berührt, der in einem Winkel (27) in Bezug auf eine Fläche (28) parallel zu einer X-Achse geneigt ist; und eine Federanordnung (17), die eine Vorspannkraft auf den Nockenstößel (14) ausübt, wobei die Drehung der Skalenscheibe (13) im Uhrzeigersinn eine Bewegung der Nocke (12) in eine erste X-Richtung und eine Bewegung des Nockenstößels (14) in eine erste Y-Richtung senkrecht zu der ersten X-Richtung verursacht und wobei die Drehung der Skalenscheibe (13) gegen den Uhrzeigersinn aufgrund der Vorspannkraft, die durch die Federanordnung (17) auf den Nockenstößel (14) ausgeübt wird, eine Bewegung der Nocke (12) in eine zweite, entgegengesetzte X-Richtung und eine Bewegung des Nockenstößels (14) in eine zweite, entgegengesetzte Y-Richtung senkrecht zu der zweiten, entgegengesetzten X-Richtung verursacht und wobei die Bewegung des Nockenstößels (14) in die erste und zweite Y-Richtung selektiv einen Bearbeitungsradius eines Schneideinsatzes (25), der auf dem Nockenstößel (14) montiert ist, justiert.
Kurzklemmhalter (10) nach Anspruch 1, wobei der geneigte Abschnitt (26) einen Winkel (27) von zwischen ungefähr 5° und ungefähr 15° in Bezug auf eine Ebene (28) parallel zur X-Achse aufweist.
Kurzklemmhalter (10) nach Anspruch 1, wobei Bewegung um Δx der Nocke (12) in die erste X-Richtung eine Bewegung um Δy/5 des Nockenstößels (14) in die erste Y-Richtung verursacht und eine Bewegung Δx der Nocke (12) in die zweite X-Richtung eine Bewegung um Δy/5 des Nockenstößels (14) in die zweite Y-Richtung verursacht.
Kurzklemmhalter (10) nach Anspruch 3, wobei eine Bewegung der Nocke (12) von ungefähr 0,005 mm in die erste X-Richtung eine Bewegung des Nockenstößels (14) von ungefähr 0,001 mm in die erste Y-Richtung verursacht und eine Bewegung der Nocke (12) von ungefähr 0,005 mm in die zweite X-Richtung eine Bewegung des Nockenstößels (14) von ungefähr 0,001 mm in die zweite Y-Richtung verursacht.
Kurzklemmhalter (10) nach Anspruch 1, die ferner ein Vorspannungselement (16) zur Bereitstellung einer Vorspannkraft an der Nocke (12) umfasst, um jegliches Spiel zwischen der Nocke (12) und der Skalenscheibe (13) zu eliminieren.
Kurzklemmhalter (10) nach Anspruch 1, wobei die Federanordnung (17) ein Paar Federn (17) umfasst, die durch einen Haltestift (20) getrennt sind, um eine solche axiale Bewegung des Paars Federn (17) zu verhindern.
Kurzklemmhalter (10) nach Anspruch 1, wobei die Federanordnung (17) ein Paar Federn (17) umfasst und wobei eine Feder (17) an einer Seite der Skalenscheibe (13) angeordnet ist und die andere Feder (17) an der gegenüberliegenden Seite der Skalenscheibe (13) angeordnet ist.
Kurzklemmhalter (10) nach Anspruch 1, wobei die Skalenscheibe (13) eine hexagonal geformte Aussparung (32) beinhaltet, die ein hexagonal geformtes Ende (59) einer Justiereinrichtung (50) aufnimmt.
Kurzklemmhalter (10) nach Anspruch 1, der ferner eine Justiereinrichtung (50) zum Hervorrufen einer Drehung der Skalenscheibe (13) aufweist.
Kurzklemmhalter (10) nach Anspruch 9, wobei die Skalenscheibe (13) des Kurzklemmhalters (10) in Teilschritten von ungefähr 3,6° durch die Justiereinrichtung (50) gedreht wird.
Kurzklemmhalter (10) nach Anspruch 9, wobei die Justiereinrichtung (50) ferner eine in Grade unterteilte Skalenscheibe (54) umfasst, die an einer ringförmigen Hülse (52) mit einem hexagonal geformten Ende (59) angebracht ist, sodass eine Drehbewegung der in Grade unterteilten Skalenscheibe (54) direkt in eine Drehbewegung der ringförmigen Hülse (52) und des hexagonal geformten Endes (59), das in den Kurzklemmhalter (10) eingreift, übertragen wird.
Kurzklemmhalter (10) nach Anspruch 11, wobei die in Grade unterteilte Skalenscheibe (54) der Justiereinrichtung (50) eine Vielzahl von Zähnen (60) beinhaltet, die in eine Vielzahl von durch Federn (56) vorgespannte Kugeln (55) eingreifen.
Kurzklemmhalter (10) nach Anspruch 12, wobei die in Grade unterteilte Skalenscheibe (54) der Justiereinrichtung (50) einhundert Zähne (60) aufweist, die in vier Kugeln (55) eingreifen, die ungefähr 90° voneinander beabstandet sind.
Kurzklemmhalter (10) nach Anspruch 12, wobei die Kugeln (55) und die Federn (56) in Bohrungen (65) in einem Gehäuse (51) der Justiereinrichtung (50) angeordnet sind.
Kurzklemmhalter (10) nach Anspruch 11, wobei die ringförmige Hülse (52) der Justiereinrichtung (50) durch eine Vielzahl von Federn (56) und eine Vielzahl von Kugeln (55) gestützt wird, sodass eine Drehung der in Grade unterteilten Skalenscheibe (54), der ringförmigen Hülse (52) und des hexagonal geformten Endes (59) leicht erreicht werden kann.
Kurzklemmhalter (10) nach Anspruch 11, wobei die Justiereinrichtung (50) ein hexagonal geformtes Ende (59) aufweist, das geringfügig größer als die hexagonal geformte Aussparung (32) auf der Skalenscheibe (13) des Kurzklemmhalters (10) ist, und das hexagonal geformte Ende (59) einen Schlitz (64) aufweist, um zu ermöglichen, dass sich das hexagonal geformte Ende (59) leicht verformt, und das hexagonal geformte Ende (59) der Justiereinrichtung (50) sicher innerhalb der hexagonal geformten Aussparung (32) der Skalenscheibe (13) zu halten.
Kombination aus einem Kurzklemmhalter für hochgenaues Bohren nach einem der vorhergehenden Ansprüche und einer Justiereinrichtung, wobei eine Bewegung von 1/100 einer vollen Umdrehung auf einer Skalenscheibe (13) des Kurzklemmhalters (10) durch die Justiereinrichtung (50) eine Bewegung von ungefähr 0,005 mm einer Nocke (12) in eine X-Richtung und eine Bewegung von ungefähr 0,001 mm eines Nockenstößels (14) in eine Y-Richtung verursacht, wobei ein Bearbeitungsradius eines Schneideinsatzes (25), der auf dem Nockenstößel (14) montiert ist, selektiv justiert wird.