DE1477616B2

DE1477616B2 - Rotating drivable tool carriers such as drill head, face plate or the like

Info

Publication number: DE1477616B2
Application number: DE19651477616
Authority: DE
Inventors: Franz 4072 Wickrath Riemann
Original assignee: Maschinenfabrik Froriep GmbH, 4 070 Rheydt
Priority date: 1965-07-30
Filing date: 1965-07-30
Publication date: 1970-09-17
Also published as: DE1477616A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen drehend antreibbaren Werkzeugträger wie Bohrkopf, Planscheibe od. dgl, mit in oder an einer Führung desselben verstellbarem Werkzeughalter in Form eines Schiebers, Schlittens od. dgl. und mit verlängerten Führungselementen zur Werkzeughalterabstützung. The invention relates to a rotatably drivable tool carrier such as a drill head, face plate od. the like, with in or on a guide of the same adjustable tool holder in the form of a slide, Carriage or the like and with extended guide elements for tool holder support.

In dieser oder ähnlicher Art ausgestattete Werkzeugträger finden sich bei zahlreichen Werkzeugmaschinen, namentlich bei Bohr- und Fräswerken und Sondermaschinen für die Bearbeitung von Gehäuseteilen. Der Werkzeugschieber ist dabei normalerweise von der Maschine her antreibbar, so daß er eine kontinuierliche Vorschubbewegung in radialer Richtung ausführen kann.Tool carriers equipped in this or a similar way can be found in numerous machine tools, namely for boring and milling machines and special machines for machining housing parts. The tool slide can normally be driven by the machine so that it can perform a continuous feed movement in the radial direction.

Der Ausfahrweg eines Werkzeugschiebers über den Werkzeugträger hinaus und damit die Auskraglänge der Werkzeugschneide ist naturgemäß begrenzt, wobei Stabilitätsverhältnisse den Ausschlag geben. Der maximale Weg, der im Hinblick auf ein einwandfreies Arbeiten des Werkzeuges noch zugelassen werden kann, hängt davon ab, auf welcher Länge der Werkzeugschieber im oder am Werkzeugträger jeweils noch geführt ist. Je mehr die Auskraglänge zunimmt, um so kleiner wird die Länge des noch verbleibenden wirksamen Teiles der Führung. Das Verhältnis dieser Strecken, das als Führungsverhältnis bezeichnet werden kann, wird dann immer ungünstiger. Hierbei macht sich das unumgängliche Spiel in der Führung entsprechend dem Hebelverhältnis vergrößert am vorderen Ende des Schiebers bzw. an der Werkzeugschneide bemerkbar. Dadurch wird u. a. die Schwingungsempfindlichkeit und die Ratterneigung erhöht, was Bearbeitungsvorgänge mit unterbrochenem Schnitt oder mit größeren Schnittkraftschwankungen schließlich sogar unmöglich machen kann.The extension path of a tool slide beyond the tool carrier and thus the projection length the cutting edge of the tool is naturally limited, with stability factors being decisive. Of the maximum path that can still be permitted with a view to the tool working properly depends on the length of the tool slide in or on the tool holder is still performed. The more the projection length increases, the smaller the length of the remaining one effective part of leadership. The relationship of these routes, that as leadership relationship can be designated, then becomes more and more unfavorable. This is where the inevitable game turns into the guide enlarged according to the lever ratio at the front end of the slide or at the Tool edge noticeable. This will, inter alia. the vibration sensitivity and the tendency to rattle increases, which machining operations with interrupted cut or with larger cutting force fluctuations can ultimately even make it impossible.

Soll der Arbeitsbereich über die durch das vorstehend erläuterte Führungsverhältnis bei einem normalen Schieber gesetzte Grenze hinaus erweitert werden, so wäre zunächst daran zu denken, an dem Schieber ein über ihn vorstehendes Verlängerungsstück anzubringen. Wie sich jedoch zeigt, sind dabei in dem mit der Verlängerung zu überstreichenden Bereich die Verhältnisse hinsichtlich der Führungslänge grundsätzlich ebenso ungünstig oder noch ungünstiger als bei vergleichbaren Ausfahrwegen eines nicht verlängerten Schiebers, so daß die geschilderten Nachteile verstärkt auftreten.Should the work area exceed the lead relationship explained above with a normal To be extended beyond the limit set by the slider, one should first think of the Slide to attach a protruding extension piece. As it turns out, however, are included in the area to be covered with the extension, the conditions with regard to the guide length are basically just as unfavorable or even more unfavorable than with comparable extension paths of a non-extended slide, so that the described Disadvantages occur more frequently.

Es ist bei einem Bohr- und Plandrehkopf zur besseren Ausnutzung schon vorgeschlagen worden, die Führung für einen Schlitten durch Ansetzen von Verlängerungsstücken zu verlängern. Dies kann aber schon deshalb keine befriedigende Lösung darstellen, weil gleichzeitig auch eine verlängerte Gewindespindel für den Schlittenantrieb eingesetzt werden muß, also ein erheblicher Umbauaufwand entsteht. It has already been proposed for a drilling and facing head for better utilization that Extend the guide for a slide by adding extension pieces. But this can for that reason alone do not represent a satisfactory solution, because at the same time there is also an extended threaded spindle must be used for the slide drive, so a significant conversion effort arises.

Weiterhin ist eine Plandrehvorrichtung für Bohrwerke bekannt, bei der zwei in einer Planscheibe einander gegenüberliegend angeordnete Supporte durch einen gemeinsamen Antrieb gegenläufig radial verstellbar sind. Jeder der beiden Supporte weist an den Seiten in Richtung auf den anderen Support ragende Führungsleisten auf. Dabei sind die Führungsleisten des einen Supports gegenüber denjenigen des anderen Supports so in der Höhe versetzt und in ihrer Dicke so bemessen, daß jeweils die aufeinandergleitenden Führungsleisten beider Supporte eine in der Planscheibe vorgesehene Führungsnut ausfüllen.Furthermore, a facing device for boring mills is known in which two face each other in a faceplate oppositely arranged supports are radially adjustable in opposite directions by a common drive are. Each of the two supports points on the sides in the direction of the other support protruding Guide rails on. The guide strips of one support are opposite those of the other Supports so offset in height and dimensioned in their thickness so that in each case the sliding one on top of the other Guide strips of both supports fill a guide groove provided in the faceplate.

Eine solche Ausführung ist nur bei Vorhandensein zweier gegenläufig bewegter Supporte möglich. Auch hierbei ist jedoch die erreichbare Auskraglänge nicht sehr groß, weil eine gewisse Mindestüberdeckung der Führungsleisten nicht unterschritten werden kann. Ferner ist das Vorhandensein mehrerer Paare von relativ zueinander bewegten Flächen auf jeder Seite der Führungsanordnung im Hinblick auf die Genauigkeit und die Stabilität sehr ungünstig, wobeiSuch a design is only possible if there are two supports moving in opposite directions. Even here, however, the reachable overhang is not very large, because a certain minimum overlap of the Guide rails can not be undercut. There is also the presence of several pairs of relatively moving surfaces on each side of the guide assembly for accuracy and the stability very unfavorable, whereby

ίο außerdem infolge der jeweils dreifachen Paarung von relativ zueinander bewegten Flächen erhöhte Reibungskräfte auftreten.ίο also as a result of the triple pairing of Increased frictional forces occur in relation to surfaces moving relative to one another.

Ziel der Erfindung ist es, bestehende Unzulänglichkeiten und Nachteile zu beheben und bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art, bei der ein Werkzeughalter in oder an der Führung eines Werkzeugträgers verstellbar ist, einwandfreie Führungsbedingungen auch bei größeren Auskraglängen des Werkzeuges zu schaffen und eine echte Erweiterung des Arbeitsbereiches zu erzielen.The aim of the invention is to eliminate existing shortcomings and disadvantages and in a device of the type mentioned at the beginning, in which a tool holder is in or on the guide of a tool carrier is adjustable, perfect guidance conditions even with larger overhangs of the To create tools and to achieve a real expansion of the work area.

Zu diesem Zweck ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß ein Verlängerungsteil des Schiebers eine gesonderte, parallel zu der Schieberführung im Werkzeugträger verlaufende Führung erhält, die wenigstens an einem Ende über den Werkzeugträger vorsteht. Durch diese Maßnahme ergibt sich eine wesentliche Verbesserung des Führungsverhältnisses auch bei größeren Auskraglängen. Der Verlängerungsteil ist dabei also nicht lediglich ein frei vorstehender Kragbalken, sondern stellt einen durch seine Führung einwandfrei gehaltenen und unterstützten Teil dar. Dadurch werden die sonst bei größeren Ausfahrwegen auftretenden unerwünschten und nachteiligen Erscheinungen vermieden.For this purpose it is provided according to the invention that an extension part of the slide has a separate, running parallel to the slide guide in the tool carrier receives the at least one end protrudes over the tool carrier. This measure results in a significant improvement the leadership relationship even with larger overhangs. The extension part is included so not just a freely protruding cantilever beam, but provides a flawless guidance through its leadership held and supported part undesirable and disadvantageous phenomena avoided.

Der Verlängerungsteil kann an dem Bohrkopfschieber befestigt sein. Eine besonders vorteilhafte Ausführung besteht darin, daß der Verlängerungsteil selbst einen Schieber für sich bildet, der von dem Bohrkopfschieber lediglich seinen Antrieb erhält, ohne daß wesentliche Kräfte quer zur Verstellrichtung zwischen beiden Schiebern übertragen zu werden brauchen.The extension part can be attached to the drill head slide. A particularly advantageous one Execution is that the extension part itself forms a slide of the Drill head slide only receives its drive without significant forces transverse to the direction of adjustment need to be transferred between the two sliders.

Die Führung für den Verlängerungsteil kann im einzelnen in verschiedener Weise ausgebildet sein.The guide for the extension part can be designed in various ways.

Obgleich die Möglichkeit besteht, sie trotz ihres über den Werkzeugträger vorstehenden Teiles kürzer als die Schieberführung im Werkzeugträger zu halten, ist es im Hinblick auf ein besonders großes Führungsverhältnis von Vorteil, wenn diese Führung länger ist als die Schieberführung im Werkzeugträger.Although there is the possibility of it being shorter than Keeping the slide guide in the tool holder is important in terms of a particularly large guide ratio an advantage if this guide is longer than the slide guide in the tool carrier.

Der Verlängerungsteil kann kürzer sein als seine Führung. Vorzugsweise ist jedoch die Länge des Verlängerungsteiles gleich der Länge seiner Führung oder größer, wodurch sich günstige Bedingungen ergeben. The extension part can be shorter than its guide. However, the length of the extension part is preferred equal to the length of its leadership or greater, which results in favorable conditions.

Eine zweckmäßige Ausbildung der Vorrichtung besteht darin, daß die Führung für den Verlängerungsteil an beiden Enden um denselben Betrag über den Werkzeugträger übersteht. Hierdurch wird eine besonders große Führungslänge erzielt.A useful design of the device is that the guide for the extension part protrudes over the tool carrier by the same amount at both ends. This makes one special large guide length achieved.

Gemäß der Erfindung kann die Gesamtkonzeption vorteilhaft so getroffen werden, daß die Führung für den Verlängerungsteil zusammen mit diesem eine auf den Werkzeugträger aufsetzbare Einheit bildet, wobei der Verlängerungsteil mit dem Schieber auf Mitnahme kuppelbar ist. Eine solche Einheit kann schnell und einfach z. B. an einem Bohrkopf oder einer Planscheibe befestigt werden, wenn der ArbeitsbereichAccording to the invention, the overall design can advantageously be made so that the guide for the extension part together with this forms a unit that can be placed on the tool carrier, wherein the extension part can be coupled to the slide to take it along. Such a unit can be fast and simply z. B. be attached to a drill head or a faceplate when the work area

vergrößert werden soll, und läßt sich ebenso leicht ; auch wieder abnehmen, wenn Arbeiten durchgeführt werden sollen, zu denen der Bewegungsbereich des normalen Schiebers ausreicht. Die mitnehmende Verbindung zwischen Schieber und Verlängerungsteil kann ohne Schwierigkeiten durch eine Nut-Feder-Anordnung, eine Verzahnung oder durch sonstige Kupplungselemente in völlig unkomplizierter Weise bewirkt werden.should be enlarged, and can be just as easily; also remove it again when work is carried out to which the range of motion of the normal slide is sufficient. The captivating connection between the slide and the extension part can be easily achieved by means of a tongue and groove arrangement, a toothing or other coupling elements in a completely uncomplicated way be effected.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigtIn the drawing, exemplary embodiments of the subject matter of the invention are shown. It shows

F i g. 1 eine Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Stirnansicht,F i g. 1 shows an embodiment of the device according to the invention in an end view,

F i g. 2 eine Seitenansicht zu F i g. 1, F i g. 3 a und 3 b schematisch einen Bohrkopf mit normalem Werkzeugschieber in zwei verschiedenen Stellungen,F i g. 2 shows a side view of FIG. 1, Fig. 3 a and 3 b schematically with a drill head normal tool slide in two different positions,

Fig. 4a und 4b schematisch einen Bohrkopf, dessen Schieber mit einer einfachen Verlängerung versehen ist, in zwei verschiedenen Stellungen undFig. 4a and 4b schematically a drill head, the Slide is provided with a simple extension, in two different positions and

F i g. 5 a und 5 b schematisch einen gemäß der Erfindung ausgebildeten Bohrkopf in zwei verschiedenen Stellungen.F i g. 5 a and 5 b schematically show a drill head designed according to the invention in two different ways Positions.

Der in F i g. 1 und 2 dargestellte Bohrkopf 1 ist z. B. auf einer Arbeitsspindel befestigt, die aus einem Spindelstock 2 (Fig. 2) in axialer Richtung ausfahrbar ist. In einer Führung 3 des Bohrkopfes 1 ist ein Planschieber 4 radial verstellbar angeordnet, wobei der Antrieb in bekannter Weise durch nicht besonders wiedergegebene Mittel, z. B. einen Zahn- oder Spindeltrieb, erfolgt.The in F i g. 1 and 2 shown drill head 1 is z. B. mounted on a work spindle, which consists of a Headstock 2 (Fig. 2) can be extended in the axial direction. In a guide 3 of the drill head 1 is a Facing slide 4 arranged radially adjustable, the drive in a known manner by not particularly reproduced means, e.g. B. a gear or spindle drive takes place.

Auf den Bohrkopf 1 ist stirnseitig eine insgesamt mit der Ziffer 5 bezeichnete Zusatzeinheit aufgesetzt, die aus einem Verlängerungsteil 6 und zwei diesen aufnehmenden Führungsteilen 7 und 8 besteht. Der Verlängerungsteil 6 ist selbst ähnlich ausgebildet wie der Planschieber 4 des Bohrkopfes und gleitet in ent- ! sprechenden Führungen 9 der Führungteile 7, 8. Die ; letzteren greifen mit Ansätzen in Aufnahme- bzw. Paßnuten 10 des Bohrkopfes 1 ein, die ihre Lage sichern. Zur Befestigung dienen Schraubenbolzen 11. j Die Führungen für den Schieber und den schieberartigen Verlängerungsteil lassen sich in bekannter Weise mittels Keilleisten oder anderen geeigneten ^; Mitteln nachstellbar machen. Die beiden Führungs- :■? teile 7, 8 können auch miteinander verbunden sein bzw. ein einziges Führungsstück bilden. Der Ver-ί längerungsteil 6 ist an einem oder auch an beiden Enden mit einer Spann- oder Klemmvorrichtung 12 für ein Werkzeug, z. B. einen Drehmeißel 13, ausgestattet. On the end face of the drill head 1, an additional unit designated overall by the number 5 is placed, which consists of an extension part 6 and two guide parts 7 and 8 which receive it. The extension part 6 itself is designed similarly to the cross slide 4 of the drill head and slides in! speaking guides 9 of the guide parts 7, 8. The; the latter engage with approaches in receiving or fitting grooves 10 of the drill head 1, which secure their position. Screw bolts 11 are used for fastening. J The guides for the slide and the slide-like extension part can be adjusted in a known manner by means of wedge strips or other suitable ^; Make means adjustable. The two leadership: ■? parts 7, 8 can also be connected to one another or form a single guide piece. The extension part 6 is at one or both ends with a tensioning or clamping device 12 for a tool, e.g. B. a lathe tool 13 equipped.

Zwischen dem eigentlichen Planschieber 4 und demBetween the actual facing slide 4 and the

für sich geführten Verlängerungsteil 6 besteht ledig-for itself extended extension part 6 consists of only

} lieh eine Mitnehmerverbindung, die bei der gezeigten ; Ausführung durch eine in Nuten des Planschiebers 4 und des Verlängerungsteils 6 liegende Feder 14 ge-} borrowed a driver link, the one shown in the one shown ; Execution by a tongue 14 located in the grooves of the facing slide 4 and the extension part 6

> bildet wird. Einer der Schieber kann auch einen Ansatz aufweisen, der in eine Ausnehmung des anderen> is educated. One of the sliders can also have an approach have, which is in a recess of the other

: Schiebers eingreift, oder es kann eine sonstige geeig-, nete Mitnehmerverbindung vorhanden sein.: The slide engages, or another suitable, Nete driver connection must be available.

;■ Wie aus F i g. 1 hervorgeht, stehen bei dieser Aus-; ■ As from Fig. 1, there are

jr führung die Führungen für den Verlängerungsteil 6jr guide the guides for the extension part 6

« an beiden Enden um den gleichen Betrag über den«At both ends by the same amount over the

S Bohrkopf 1 vor, und der Verlängerungsteil 6 hat die-S drill head 1 in front, and the extension part 6 has the

selbe Länge wie seine Führungen, so daß er in seinersame length as his guides so that he is in his

'■:. Ausgangsstellung völlig von diesem aufgenommen '■ :. Starting position completely taken up by this

wird. Mit strichpunktierten Linien ist in F i g. 1 einewill. With dot-dash lines in FIG. 1 one

ausgefahrene Stellung des Verlängerungsteils 6 angegeben. Dabei ist das außerordentlich günstige Führungsverhältnis zu erkennen.extended position of the extension part 6 indicated. Here is the extraordinarily favorable management relationship to recognize.

In F i g. 3 bis 5 ist der durch die Erfindung, erzielte große Vorteil hinsichtlich des Führungsverhältnisses F = AIL im Vergleich zu anderen Ausführungen deutlich gemacht. Dabei ist mit dem Buchstaben L die jeweilige tatsächlich vorhandene Führungslänge und mit dem Buchstaben A die Auskraglänge, gemessen vom Ende der Führung bis zurIn Fig. 3 to 5 the great advantage achieved by the invention with regard to the management ratio F = AIL in comparison to other embodiments is made clear. The letter L is the actual existing guide length and the letter A is the projection length, measured from the end of the guide to the

ίο Schneide des eingespannten Werkzeuges, bezeichnet. Der Betrag, um den das Werkzeug aus seiner Halterung herausragt, ist überall gleich angenommen. Mit dem Index 0 ist die Ausgangslage und mit dem Index 1 die betreffende ausgefahrene Lage bezeichnet, wobei der Ausfahrweg W des Schiebers in allen Fällen derselbe ist. Der Buchstabe R gibt den jeweiligen Bearbeitungsradius an.ίο Cutting edge of the clamped tool, designated. The amount by which the tool protrudes from its holder is assumed to be the same everywhere. The initial position is designated with the index 0 and the relevant extended position is designated with the index 1, the extension path W of the slide being the same in all cases. The letter R indicates the respective machining radius.

F i g. 3 a und 3 b zeigen die Verhältnisse bei einem Bohrkopf oder einer Planscheibe 20 mit einfachem Schieber 21. Bei der Ausführung nach F i g. 4 a und 4 b ist der normale Schieber 21 mit einer festen vorstehenden Verlängerung 22 versehen. Wie ein Vergleich der Fig. 3b und 4b erkennen läßt, wird zwar durch eine solche Verlängerung der Radius R und damit der theoretische Arbeitsbereich vergrößert. Die Führungsbedingungen sind jedoch wesentlich schlechter geworden. Während das Führungsverhältnis F₁ = A₁IL₁ in F i g. 3 b kleiner als 1 ist, hat es nun einen Wert größer als 1 angenommen, d. h. die tatsächliche Führungslänge ist kleiner als die Auskraglänge.F i g. 3 a and 3 b show the relationships in a drill head or a face plate 20 with a simple slide 21. In the embodiment according to FIG. 4 a and 4 b, the normal slide 21 is provided with a fixed protruding extension 22. As a comparison of FIGS. 3b and 4b reveals, such an extension increases the radius R and thus the theoretical working range. However, the leadership conditions have deteriorated significantly. While the lead ratio F ₁ = A ₁ IL ₁ in FIG. 3 b is less than 1, it has now assumed a value greater than 1, ie the actual guide length is less than the projection length.

Bei der in Fig. 5a und 5b dargestellten Ausführung ist auf den Bohrkopf 30 eine Zusatzeinheit 31 mit Führungen für einen Verlängerungsschieber 32 aufgesetzt. In der Ausgangslage desselben gemäß F i g. 5 a ist der Radius R₀ derselbe wie bei der Ausführung mit ungeführter Verlängerung 22 gemäß F i g. 4 a. Wird der Verlängerungsschieber 32 nun ebenso wie der Schieber nach F i g. 4 b um denselben Weg W ausgefahren, so ist auch hier wieder der Radius R₁ derselbe, jedoch hat dabei das Führungsverhältnis F₁ = A₁IL₁ nunmehr einen hervorragenden Wert im Vergleich zu dem in F i g. 4 b gezeigten Fall. Die Führungslänge L₁ beträgt ein Mehrfaches der Auskraglänge. Diese Gegenüberstellung führt klar vor Augen, daß mit der Erfindung eine echte Erweiterung des Arbeitsbereiches bei außerordentlich günstigen Stabilitätsverhältnissen möglich geworden ist.In the embodiment shown in FIGS. 5a and 5b, an additional unit 31 with guides for an extension slide 32 is placed on the drill head 30. In the starting position of the same according to FIG. 5 a, the radius R _{0 is the} same as in the version with unguided extension 22 according to FIG. 4 a. If the extension slide 32 is now just like the slide according to FIG. 4 b extended by the same path W , the radius R _{1 is the} same here too, but the guide ratio F ₁ = A ₁ IL ₁ now has an excellent value compared to that in FIG. 4b case shown. The guide length L ₁ is a multiple of the projection length. This comparison clearly shows that with the invention a real expansion of the working range has become possible with extremely favorable stability conditions.

Claims

Patent claims:

1. Rotating drivable tool carriers such as drill head, faceplate or the like with in or on a guide of the same adjustable tool holder in the form of a slide, slide or the like.

and with extended guide elements for tool holder support, characterized in that that for an extension part (6) of the slide (4) a separate, parallel to the slide guide (3) in the tool carrier (1) running guide protruding at least at one end over the tool carrier (7, 8, 9) is provided.

2. Tool carrier according to claim 1, characterized in that the guide (7, 8, 9) for the Extension part (6) is longer than the slide guide (3) in the tool carrier (1).

3. Tool carrier according to one of claims 1 and 2, characterized in that the length

, .Of the extension part (6) equal to the ^length:; its leadership (7, 8, 9) or larger.

4. Tool carrier according to one of claims 1 to 3, characterized in that the guide (7, 8, 9) for the extension part (6) protrudes at both ends by the same amount over the tool carrier (1).

5. Tool carrier according to one of claims 1 to 4, characterized in that the guide (7, 8, 9) for the extension part (6) together with this one that can be placed on the tool carrier (1) Forms unit (5), the extension part (6) with the slide (4) being taken along can be coupled.

1 sheet of drawings