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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum beidseitigen Anfasen von
Durchgangsbohrungen mit einem zwei in Längsrichtung hintereinander angeordnete und
entgegengesetzt zueinander geneigte Schneiden aufweisenden und mittels Federkraft
aus der Längsachse ausschwenkbaren Anfasstahl.
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Die bekannten Vorrichtungen der eingangs genannten Art sind so gestaltet,
daß der Anfasstahl in einem Längsschlitz eines zylindrischen Schafts, beispielsweise
eines Spiralbohrers, zu liegen kommt. Hierdurch wird einmal die Anwendungsmöglichkeit
im wesentlichen auf Durchgangsbohrungen mit Durchmessern entsprechend dem Schaft
beschränkt, während zum anderen die Gefahr besteht, daß durch Späne der Längsschlitz
in dem Schaft zugesetzt und die Wirksamkeit des Anfasstahls dadurch behindert wird.
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Es ist des weiteren ein Werkzeug zum Herstellen konischer Bohrungen
bekannt, das einen um eine Achse schwenkbaren Hebel aufweist, der einen Arbeitsstahl
aufnimmt. Der eine Hebelarm dieses Hebels gleitet während des Vorschubes an einer
konischen Führung, an die er durch eine an dem anderen Hebelarm über einen Kolben
angreifende Feder gedrückt wird. Die Feder ist dabei so bemessen, daß der Arbeitsstahl
während des Arbeitsganges nicht nachgeben kann, sondern immer die der konischen
Führung entsprechende Stellung einnimmt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs
genannten Art zu schaffen, die für Durchgangsbohrungen von verschiedenen Durchmessern
geeignet ist und bei der die Wirksamkeit nicht durch Späne behindert werden kann.
Die Erfindung besteht darin, daß der Anfasstahl an einem in einer stirnseitigen
Ausnehmung des Schaftes der Vorrichtung fliegend gelagerten Schwenkarm angeordnet
ist. Durch diese Vorrichtung können sowohl die Eintrittsseite als auch die Austrittsseite
der Durchgangsbohrung entweder beim Vorlauf oder auch beim Rücklauf des Stahles
angefast werden.
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Um die Vorrichtung gegen Zusetzen durch Späne noch unempfindlicher
zu machen, kann die Lagerung des Schwenkarmes in der Ausnehmung mittels einer Manschette
verschlossen sein. Hierdurch werden Störungen des Arbeitsablaufes durch in die Lagerung
und die Führungen eindringende Späne oder Schmutz zuverlässig vermieden.
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Eine vorteilhafte Ausführungsform der schwenkbaren Lagerung erhält
man, wenn der Schwenkarm in der Ausnehmung des Schaftes mittels durch Gewindestifte
verstellbare, in entsprechende Ausnehmungen am Schwenkarm eingreifende Kugeln gelagert
ist. Zweckmäßigerweise kann die Feder zum Ausschwenken des Anfasstahles innerhalb
der Ausnehmung des Schaftes angeordnet sein.
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Die Wandung der Ausnehmung im Schaft kann zugleich einen Anschlag
für die Auslenkung des Schwenkarmes bilden. In baulich vorteilhafter Weise kann
die Ausnehmung im Schaft im Bereich des vorderen Endes des Schaftes parallel zur
Bewegungsrichtung des Schwenkarmes liegende, ebene Führungsflächen aufweisen, die
mit gegenüberliegenden Führungsflächen am Schwenkarm zusammenwirken und eine spielfreie
Führung des Schwenkarmes gewährleisten. Dabei können die Führungsflächen am Schaft
und am Schwenkarm im Abstand voneinander angeordnet sein und als Laufflächen für
Wälzkörper dienen. Die Erfindung wird im folgenden an Hand des in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigt F i g. 1 die teilweise längs
der Linie I-I gemäß F i g. 2 geschnittene Seitenansicht einer Vorrichtung nach der
Erfindung und F i g. 2 eine teilweise geschnittene Seitenansicht der Vorrichtung
gemäß F i g. 1 in Richtung des Pfeiles II.
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Die in den F i g.1 und 2 dargestellte Vorrichtung besteht im wesentlichen
aus einem Schaft 1, in den ein Schwenkarm 2 beweglich eingesetzt ist, der mit seinem
freien Ende aus dem Schaft 1 herausragt und zur Aufnahme des Anfasstahles 3 ausgebildet
ist. Der Schaft 1 ist an seinem hinteren Ende mit einem Morsekegel 4 zum Einsetzen
in die Arbeitsspindel einer Werkzeugmaschine, z. B. einer Bohrmaschine, oder beispielsweise
in den Reitstock einer Drehbank und mit einem Gewinde 5 zum Aufschrauben einer Spannmutter
6 versehen. In ähnlicher Weise weist auch der Schwenkarm 2 an seinem vorderen Ende
eine kegelige Bohrung 7 zur Aufnahme des Anfasstahles 3 und ein Gewinde
8 zum Aufschrauben einer Spannmutter 9 auf, die zugleich auch auf ein entsprechendes
Gewinde 10 am Anfasstahl 3 aufgeschraubt wird.
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Der Schwenkarm2 greift mit seinem hinteren Ende in eine axiale Ausnehmung
11 im Schaft 1 ein und ist innerhalb derselben um eine rechtwinklig zur Achse 12
des Schaftes 1 gerichtete Achse 13 drehbar gelagert. Als Lager dienen zwei Kugeln
14, die in entsprechende Ausnehmungen 15 am Ende des Schwenkarmes 2 eingreifen
und deren Spiel mit Hilfe der Gewindestifte 16 einstellbar ist. Die Lage der Gewindestifte
16 kann mit Hilfe der Kontermuttern 17 festgestellt werden.
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Im Bereich des werkzeugseitigen Endes des Schaftes 1 ist der Schwenkarm
2 verbreitert und weist zwei seitliche Führungsflächen 18 auf, die mit entsprechenden
ebenen Führungsflächen 19 am Schaft zusammenwirken. Zum Erzielen einer nahezu spielfreien
und reibungsarmen Führung des Schwenkarmes 2 sind zwischen die Führungsflächen 18
und 19 in entsprechenden Käfigen geführte Wälzkörper 20 eingesetzt. Wie F i g. 1
erkennen läßt, bilden die Führungsflächen 19 die Wandungen eines am oberen Ende
in den Schaft 1 eingearbeiteten Querschlitzes. Um ein Aufweiten der beiden gabelförmigen
Enden 21 des Schaftes zu vermeiden, ist auf das obere Ende des Schaftes 1 ein Gewindering
22 aufgeschraubt.
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Wie F i g. 1 zeigt, ist zwischen die Wandung 11' der Ausnehmung 11
und den unteren Teil des Schwenkarmes 2 eine Blattfeder 23 geschaltet, die den Schwenkarm
2 und mit ihm den Anfasstahl 3 in radialer Richtung nach außen drückt, so daß die
Achse 24 des Schwenkarmes 2 und zugleich des Anfasstahles 3 mit der Achse 12 des
Schaftes 1 einen Winkel a bildet. Die maximale Auslenkung des Schwenkarmes 2 aus
seiner Mittellage wird durch die Wandungen der Ausnehmung 11 begrenzt.
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Um das Eindringen von Spänen und Schmutz in die Lager und Gleitstellen
zwischen dem Schaft 1 und dem Schwenkarm 2 zu vermeiden, ist eine Manschette 25
vorgesehen, die z. B. aus flexiblem Kunststoff bestehen kann und mit Hilfe der Sprengringe
26 und 27 einerseits am Schaft 1 und andererseits am äußeren Teil des Schwenkarmes
2 dicht gehalten ist.
Der Anfasstahl3 besitzt einen etwa doppelkegelstumpfförmigen
Schneidkopf 30, dessen Durchmesser kleiner ist als der der zu bearbeitenden Bohrung
31, die in dem in F i g. 1 gestrichelt angedeuteten Werkstück 32 vorgesehen ist.
Der doppelkegelstumpfförmige Schneidkopf 30 des Anfasstahles weist zwei in der gleichen
Ebene axial hintereinanderliegende Schneiden 33 und 34 auf, die jeweils gegenüber
der Achse 24 des Anfasstahles um 45° geneigt sind. Der zwischen den Schneiden 33
und 34 liegende Teil 35 ist nicht als Schneide, sondern abgerundet ausgebildet.
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Im Schaft 1 des Werkzeuges sind ferner Bohrungen 28 und 29 zum Einsetzen
einer nicht näher dargestellten Einstell-Lehre für den Anfasstahl vorgesehen.
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Das beidseitige Anfasen bzw. Entgraten von Durchgangsbohrungen geschieht
wie folgt: Das Werkstück 32 und der Schaft 1 des Werkzeuges werden so in eine Werkzeugmaschine
eingespannt, daß die Achse des Schaftes 1 im wesentlichen mit der Achse der Bohrung
31 fluchtet. Der Anfasstahl 3 ist dabei so ausgewählt, daß sein Durchmesser etwas
geringer als derjenige der Bohrung 31 im Werkstück 32 ist, der kegelstumpfförmige
Schneidkopf 30 also die Bohrung 31 des Werkstückes ungehindert passieren kann. Durch
die Feder 23 wird jedoch der Schwenkarm 2 zusammen mit dem Anfasstahl 3 so weit
radial nach außen gedrückt, daß die Schneide 33 beim Vorschieben des Werkzeuges
mit der vorderen Kante 36 der Bohrung 31 in Eingriff kommt. Befindet sich nun das
Werkstück 32 oder das Werkzeug in Drehung, so wird die vordere Kante 36 der Bohrung
31 von der Schneide 33 des Schneidkopfes 30 angefast. Beim Vorschieben des Werkzeuges
gleitet die Schneide 33 an der Kante 36 der Bohrung 31 ab und wird gegen die Kraft
der Feder 5 radial nach innen gedrückt, so daß sich also der Winkel a vermindert,
bis der Schneidkopf 30 durch die Bohrung 31 hindurchgleitet. Hierbei liegt der Schneidkopf
mit seiner Kante 35 an der Innenwandung der Bohrung 31 an, ohne jedoch die Bohrung
aufzuweiten, da der Abschnitt 35 des Schneidkopfes 30 abgerundet ist. Wenn der Schneidkopf
30 die Bohrung 31 verläßt, kommt die hintere Schneide 34 an der hinteren Kante 37
der Bohrung zum Eingriff und fast auch diese Kante an. In beiden Fällen wird die
Größe der Fase von der Vorschubgeschwindigkeit des Werkzeuges und der Anpreßkraft
der Feder 23 bestimmt.
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Bei zähen Werkstoffen entstehen auf der Bohreraustrittsseite oft sehr
starke Grate. In solchen Fällen ist es zweckmäßig, das Werkzeug so weit durch die
Bohrung hindurchzuführen, daß die hintere Schneidkante 34 mit Sicherheit über den
Grat hinausläuft. Es kann sich hierbei auch als zweckmäßig erweisen, das Werkzeug
nicht im Eilgang zurücklaufen zu lassen, sondern mit der normalen Vorschubgeschwindigkeit,
so daß zumindest die Fase an der hinteren Kante 37 der Durchgangsbohrung 31 auch
beim Rücklauf des Werkzeuges bearbeitet wird.
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Da sich die Schneidkanten 33 und 34 bei der Bearbeitung einer Bohrung
auf einem Kreis um die Schwenkachse 15 des Schwenkarmes 2 bewegen, entstehen in
geringem Maße ballige Fasen. Dies ist fast immer zulässig. Sollte ausnahmsweise
eine geometrisch genaue Form der Fase erforderlich sein, so kann diese durch entsprechende
Schneidenform, die allerdings für jeden Fall speziell entwickelt werden muß, erreicht
werden.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist nicht nur zum Anfasen bzw. Entgraten
von glatten Durchgangsbohrungen geeignet, sondern beispielsweise auch zum Anfasen
von Absätzen, Nuten u. dgl. innerhalb von Bohrungen verwendbar. Außerdem könnte
beispielsweise mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch nur die Austrittsseite
einer Bohrung angefast werden, wenn am vorderen Teil des Schneidkopfes 30 keine
Schneide 33 vorgesehen wird, sondern die entsprechende Kante ähnlich wie der mittlere
Abschnitt 35 des Schneidkopfes abgerundet ist, so daß die Eintrittsseite der Bohrung
nicht bearbeitet wird.