DE1477621B2

DE1477621B2 - Device for turning out essentially spherical hollow surfaces in a workpiece

Info

Publication number: DE1477621B2
Application number: DE1477621A
Authority: DE
Inventors: Theo New Britain Conn. Malschner (V.St.A.)
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1965-01-05
Filing date: 1965-11-03
Publication date: 1975-02-27
Also published as: DE1477621A1; US3315549A; FR1455749A; DE1477621C3; GB1099968A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ausdrehen von sphärischen Hohlflächen in einem Werkstück mit einem in einer Bohrmaschine gehaltenen Futter, an dessen unterem Ende sich ein um eine zur Futterachse senkrechte Achse drehbarer Werkzeughalter befindet.The invention relates to a device for turning out spherical hollow surfaces in a workpiece with a chuck held in a drill, at the lower end of which a chuck extends around a chuck axis vertical axis rotatable tool holder is located.

Es sind Vorrichtungen dieser Art bekannt (CH-PS 317 und DT-PS 740 765), bei welchen eine Einstellung des Radius der auszudrehenden sphärischen Hohlflächen allein durch eine Verstellung bzw. Verschiebung des Werkzeuges innerhalb des Werkzeughalters möglich ist. Mit den bekannten Vorrichtungen lassen sich nur konzentrische Hohlkugelflächen drehen.There are devices of this type known (CH-PS 317 and DT-PS 740 765), in which a setting the radius of the spherical hollow surfaces to be turned out solely through an adjustment or displacement of the tool is possible within the tool holder. Leave with the known devices only concentric hollow spherical surfaces rotate.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird darin gesehen, eine Vorrichtung der genannten Bauart zu schaffen, die sowohl eine Unterbrechung des Drehvorgangs ohne Abschalten der Vorrichtung, als auch eine Änderung des Drehradius senkrecht zur Drehachse ohne Veränderung der Lage des Werkzeugs, also Bohr- bzw. Drehstahls, innerhalb des Werkzeughalters zu ermöglichen.The object on which the invention is based is seen to be a device of the type mentioned to create that both an interruption of the rotation process without switching off the device, as well a change in the turning radius perpendicular to the axis of rotation without changing the position of the tool, that is Drilling or turning tool to enable within the tool holder.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der den Werkzeughalter aufnehmende Teil des Futters um'eine zur Drehachse dieses Futters senkrechte Achse und relativ zu dem mit der Bohrmaschine fest verbundenen Teil dieses Futters verschwenkbar angeordnet ist.This object is achieved according to the invention in that the part receiving the tool holder of the chuck around an axis perpendicular to the axis of rotation of this chuck and relative to that with the drill firmly connected part of this chuck is pivotably arranged.

Durch die erfindungsgemäße Schwenkbarkeit des den Werkzeughalter aufnehmenden Teils des Bohrfutters um eine zur Drehachse dieses Bohrfutter senkrechte Achse läßt sich der Radius einer Hohlfläche, und zwar der Radius senkrecht zur Achse des Futters, ohne Veränderung der Lage des Werkzeugs im Werkzeughalter verändern.Due to the pivotability according to the invention of the part of the drill chuck that receives the tool holder about an axis perpendicular to the axis of rotation of this chuck can be the radius of a hollow surface, and the radius perpendicular to the axis of the chuck, without changing the position of the tool in the tool holder change.

Schließlich ist auch noch darauf hinzuweisen, daß durch die Erfindung die Möglichkeit geschaffen wird, Hohlflächen zu erhalten, die von der Kugelform abweichen. Durch die voneinander unabhängige Verschwenkung einerseits des Werkzeugs um die Achse des Werkzeughalters und andererseits des den Werkzeughalter aufnehmenden Teils des Futters um seine eigene Achse ergeben sich zwar jeweils bei einem die Futterachse enthaltenen Schnitt und auch bei einem senkrecht dazu angeordneten Schnitt Kreisquerschnitte, diese Kreisquerschnitte können jedoch unterschiedliehe Durchmesser aufweisen.Finally, it should also be pointed out that the invention creates the possibility of To obtain hollow surfaces that deviate from the spherical shape. Due to the independent pivoting on the one hand the tool around the axis of the tool holder and on the other hand the tool holder receiving part of the chuck around its own axis result in each case with the chuck axis contained section and also circular cross-sections in the case of a section arranged perpendicular to it, however, these circular cross-sections can have different diameters.

Die Erfindung und ihre vorteilhaften Ausgestaltungen sind im folgenden an Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigtThe invention and its advantageous embodiments are shown below with reference to in the drawing illustrated embodiments explained in more detail. It shows

F i g. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung nach der Erfindung,F i g. 1 shows a first embodiment of a device according to the invention,

F i g. 2 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung nach Fi g. 1,F i g. 2 shows a longitudinal section through the device according to Fi g. 1,

F i g. 3 einen zum in F i g. 2 gezeigten Längsschnitt senkrecht verlaufenden Längsschnitt durch die Vorrichtung nach den F i g. 1 und 2,F i g. 3 one for the one shown in FIG. 2 shown longitudinal section perpendicular longitudinal section through the device according to the F i g. 1 and 2,

F i g. 4 einen der F i g. 2 entsprechenden Schnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel der Vorrichtung, F i g. 5 eine Draufsicht auf ein Teil der Vorrichtung nach F i g. 4.F i g. 4 one of the F i g. 2 corresponding section through a second embodiment of the device, F i g. 5 is a plan view of part of the device according to FIG. 4th

Wie F i g. 1 zeigt, ist ein Werkzeughalter 60 an dem unteren Ende eines Futters 61 gelagert. Der Werkzeughalter 60 hält seinerseits hier mehrere Schneidwerkzeuge 62, 63, 64 und 65. Der Werkzeughalter 60 ist in dem Futter 61 drehbar auf einem Wellenstummel 66 angeordnet, der sich in einem Hohlraum des Teils 67 des Futters 61 erstreckt, der seinerseits um einen Zapfen 68 verschwenkt werden kann. Ein Exzenter 69 steht mit dem verschwenkbaren Teil 67, der den Werkzeughalter 60 aufnimmt, im Eingriff und bestimmt wahlweise die Stellung des Werkzeughalters 60 relativ zur Futterachse. Dies erleichtert auch Justierungen, die infolge kleinerer Fehlfluchtungen notwendig sind, welch letztere durch etwa dezentrierte Futterhülsen oder andere Maschinenteile bedingt sind, welche den Schaft des Futters 61 aufnehmen.Like F i g. 1 shows, a tool holder 60 is supported on the lower end of a chuck 61. The tool holder 60 in turn holds several cutting tools 62, 63, 64 and 65 here. The tool holder 60 is in the Chuck 61 rotatably arranged on a stub shaft 66, which is located in a cavity of part 67 of the Chuck 61 extends, which in turn can be pivoted about a pin 68. An eccentric 69 stands with the pivotable part 67, which receives the tool holder 60, in engagement and selectively determines the Position of the tool holder 60 relative to the chuck axis. This also makes adjustments easier as a result of smaller Misalignments are necessary, the latter due to decentered feed sleeves or other machine parts which take up the shaft of the chuck 61.

Die in F i g. 1 dargestellte Anordnung wird weiter durch die Querschnittsansicht in F i g. 2 erläutert, die das Getriebe sowie den Exzenter und die damit zusammenarbeitenden Einrichtungen zeigt, die das Verschwenken des den Werkzeughalter 60 aufnehmenden, schwenkbaren Teils 67 bewirken. An dem Werkzeughalter 60 ist ein Zahnrad 70 befestigt. Das Zahnrad 70 ist über einen Getriebezug, der die Zahnräder Teils 72, 73 und 74 aufweist, mit einem zu dem letztgenannten Zahnrad konzentrischen größeren Zahnrad 75 gekoppelt. Das Verschwenken des Teils 67 wird durch die Stellung des Exzenters 69 bestimmt. Das obere, großeThe in F i g. The arrangement shown in FIG. 1 is further illustrated by the cross-sectional view in FIG. 2 explains the the gearbox as well as the eccentric and the cooperating devices shows that the pivoting of the pivotable part 67 receiving the tool holder 60. On the tool holder 60 a gear 70 is attached. The gear 70 is via a gear train that the gears part 72, 73 and 74, coupled to a larger gear 75 concentric to the latter gear. The pivoting of the part 67 is determined by the position of the eccentric 69. The upper one, big one

Getrieberad 75 steht mit einer Zahnstange 76, wie in F i g. 3 dargestellt, im Eingriff.Gear 75 stands with a rack 76, as in F i g. 3 shown engaged.

In F i g. 3 ist in einer Schnittansicht das Getriebe der in F i g. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform nach dieser Erfindung zu sehen. Wie ersichtlich, stellt die Zahnstange 76, die sich durch das Futter 61 erstreckt, eine Einrichtung dar, um das die Zahnräder 70, 71, 72, 73, 74 und 75 aufweisenden Getriebe so zu betätigen, daß der Werkzeughalter 60 kontinuierlich gedreht werden kann. Es wird hervorgehoben, daß der Werkzeughalter 60, der in den F i g. 1 und 2 dargestellt ist, eine Vielzahl von Werkzeugen 62, 63, 64 und 65 tragen kann, die in einem Winkelabstand von 90° voneinander angeordnet sind. Mit der dargestellten Ausführungsform können die Werkzeuge um 360° um die Drehach- se, die durch den Achsstummel des Werkzeughalters 60 definiert ist, gedreht werden. Die in den F i g. 1 und 2 dargestellte Ausführungsform hat den großen Vorteil, daß die Werkzeuge nacheinander eingesetzt werden können, um nacheinander Späne aus dem Werkstück abzuheben und dadurch eine innere Hohlfläche in diesem Werkstück zu erzeugen. Zum Beispiel kann das Werkzeug 62 so in dem Werkzeughalter 60 angeordnet sein, daß es relativ tief greift und einen starken Span abhebt, während das Werkzeug 65 nur einen feinen Span abhebt, was eine saubere und präzise Hohlfläche ergibt.In Fig. 3 is a sectional view of the transmission of the FIG. 1 and 2 illustrated embodiment according to to see this invention. As can be seen, the rack 76, which extends through the chuck 61, a device to actuate the transmission having the gears 70, 71, 72, 73, 74 and 75 in such a way that that the tool holder 60 can be rotated continuously. It is highlighted that the tool holder 60, which is shown in FIGS. 1 and 2, a plurality of tools 62, 63, 64 and 65 are carried can, which are arranged at an angular distance of 90 ° from each other. With the embodiment shown, the tools can be rotated 360 ° around the rotary axis se, which is defined by the stub axle of the tool holder 60, are rotated. The in the F i g. 1 and 2 The embodiment shown has the great advantage that the tools are used one after the other can in order to lift chips out of the workpiece one after the other and thereby create an inner hollow surface in this To produce workpiece. For example, the tool 62 can be arranged in the tool holder 60 in this way be that it reaches relatively deep and removes a strong chip, while the tool 65 only a fine one Chip lifts, resulting in a clean and precise hollow surface.

Weiter kann aus F i g. 3 ersehen werden, daß der die Zahnräder 71, 72 und 73 aufweisende Teil des Getriebes durch eine äquivalente Einrichtung ersetzt werden kann, die mit den Zahnrädern 70 und 74 im Eingriff steht, so daß der Werkzeughalter 60 entsprechend der Drehung des Zahnrades 73 verschwenkt wird. Solche äquivalenten Einrichtungen können eine Kette sein, die mit gestrichelten Linien 77 in F i g. 3 angedeutet ist. Die ^N Kette 77 kommt sowohl mit dem Zahnrad 74 als auch mit dem Zahnrad 70 in Eingriff und ist besonders für Anordnungen nach dieser Erfindung geeignet, die verwendet werden, um sphärische Hohlflächen mit größerem Durchmesser, z. B. von 40 mm Durchmesser und darüber hinaus, auszudrehen.Furthermore, from FIG. 3 it will be seen that the part of the transmission having the gears 71, 72 and 73 can be replaced by equivalent means which mesh with the gears 70 and 74 so that the tool holder 60 is pivoted in accordance with the rotation of the gear 73. Such equivalent devices may be a chain indicated by dashed lines 77 in FIG. 3 is indicated. The ^N chain 77 engages both sprockets 74 and 70 and is particularly suitable for assemblies of this invention which are used to create larger diameter spherical cavities, e.g. B. of 40 mm diameter and beyond, to turn out.

Es ist natürlich klar, daß bei kleineren Werkzeugen die Grenzen durch die Präzision der im Handel erhältlichen Ketten kleiner Größen beschränkt sind, so daß für die Herstellung kleiner sphärischer Hohlflächen andere Formen der erfindungsgemäßen Vorrichtung geeigneter sind.It is of course clear that with smaller tools the limits of the precision of those commercially available Chains of small sizes are limited, so that for the manufacture of small spherical cavities others Shapes of the device according to the invention are more suitable.

In den F i g. 4 und 5 ist eine ähnliche Vorrichtung gezeigt, in der in einem Werkzeughalter mehrere Werkzeuge befestigt und damit mehrere aufeinanderfolgende Schnitte zur Erzeugung einer sphärischen Hohlfläche erhalten werden können. In F i g. 4 ist ein Futter 80 dargestellt, das einen Werkzeughalter 81 an seinem unteren Ende hält. Der untere Teil des Futters 80 ist so ausgebildet, daß der nötige Raum 82 in diesem unteren Teil des Futters 80 vorhanden ist, um eine Drehung von mehreren Werkzeugen, die in dem Halter 81 befestigt sind, wie oben beschrieben wurde, zu ermöglichen. In dem Halter 81 ist ein Zapfen 83 befestigt, der sich in eine mit gestrichelten Linien dargestellte Nut 84 hinein erstreckt. Die Nut 84 ist deutlicher in F i g. 5 dargestellt. Wie in F i g. 4 im Querschnitt dargestellt, ist ein den Werkzeughalter 81 aufnehmender Teil 85 des Futters 80 von dem übrigen Bohrfutter einerseits getrennt, andererseits mit diesem schwenkbar verbunden. Dieser schalenförmige gesonderte Teil 85 ist in F i g. 5 noch einmal dargestellt. Die Nut 84 definiert eine endlose Bahn zwischen dem Werkzeughalter 81 und dem oberen Teil des Bohrfutters, in dem sich ein Zahnrad 86 befindet, das einen Zapfen 87 aufweist, der wie der Zapfen 83 in die Nut 84 ragt. In der Nut 84 sind eine Vielzahl von Kugeln 88 angeordnet, die einen Kugelgetriebezug von dem Zapfen 87 zu dem Zapfen 83 bilden, so daß der Zapfen 83 entsprechend einer Drehung des Zapfens 87 und damit auch der Werkzeughalter 81 in der gewünschten Weise verstellt werden können. Das Zahnrad 86 wird durch geeignete Einrichtungen, wie z. B. eine Zahnstange oder eine Lagerhülse, verdreht. Der schalenförmige Teil 85 ist mit dem Bohrfutter 80 mittels einer Schraube 89 verbunden. Das Zahnrad 86 ist so angeordnet, daß es z. B. mit einer Zahnschiene, wie bereits ausgeführt wurde, in Eingriff kommen kann. Ein Exzenter 90 ist vorgesehen, um eine begrenzte Verschwenkung des schalenförmigen Teils 85 um den Achszapfen 92 des Zahnrades 86 zu ermöglichen, so daß die Stellung des Werkzeughalters 81, der auf einem Zapfen 91 in dem schalenförmigen Teil 85 gelagert ist, eingestellt werden kann.In the F i g. 4 and 5 a similar device is shown in which a tool holder contains several Tools attached and thus several successive cuts to create a spherical Hollow surface can be obtained. In Fig. 4 shows a chuck 80 which has a tool holder 81 on its lower end holds. The lower part of the chuck 80 is formed so that the necessary space 82 in this lower part of the chuck 80 is provided to allow rotation of several tools that are in the holder 81 are attached as described above to allow. In the holder 81, a pin 83 is attached, the extends into a groove 84 shown with dashed lines. The groove 84 is more clearly shown in FIG. 5 shown. As in Fig. 4, shown in cross section, is a part 85 of the chuck which receives the tool holder 81 80 separated from the rest of the chuck on the one hand, and pivotally connected to it on the other hand. This cup-shaped separate part 85 is shown in FIG. 5 shown again. The groove 84 defines an endless one Path between the tool holder 81 and the upper part of the drill chuck, in which a gear wheel 86 is located, which has a pin 87 which, like the pin 83, protrudes into the groove 84. In the groove 84 are a A plurality of balls 88 arranged, which form a ball gear train from the pin 87 to the pin 83, so that the pin 83 corresponding to a rotation of the pin 87 and thus also the tool holder 81 in can be adjusted in the desired manner. The gear 86 is by suitable means, such as z. B. a rack or a bearing sleeve, twisted. The shell-shaped part 85 is connected to the drill chuck 80 connected by means of a screw 89. The gear 86 is arranged so that it can, for. B. with a dental splint, as already stated, can come into action. An eccentric 90 is provided to allow limited pivoting of the shell-shaped part 85 to enable the journal 92 of the gear 86, so that the position of the tool holder 81, which is mounted on a pin 91 in the shell-shaped part 85, can be adjusted.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Device for turning out essentially spherical hollow surfaces in a workpiece with a chuck held in a drill, at the lower end of which a chuck extends around a chuck axis vertical axis rotatable tool holder, characterized in that the tool holder (60; 81) receiving Part (67; 85) of the chuck (61; 80) about an axis (68; 92) perpendicular to the axis of rotation of this chuck and arranged pivotably relative to the part of this chuck which is fixedly connected to the drill is.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that for pivoting the tool holder (60; 81) receiving part (67; 85) an eccentric (69; 90) is provided.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that for rotating the tool holder (81) closely spaced balls (88) in an endless groove (84) of the tool holder receiving part (85) are arranged, and that further means (86,87) are provided are to move the balls along the groove and their movement in the groove in a rotary motion of the tool holder.

4. Apparatus according to claim 2, characterized in that for rotating the tool holder (60) a gear transmission with a first gear (70) which is arranged concentrically to the tool holder is and rotates with this, as well as with a second gear (75) is provided which is rotatably mounted in the drill chuck, wherein means are available to the second gear to rotate and to transmit its rotary motion to the first gear via intermediate gears (71, 72, 73, 74).

5. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the rotary movement of the tool holder (60) is transmitted about the axis perpendicular to the axis of rotation of the drill chuck (61) with a chain (77).