DE1502038A1

DE1502038A1 - Vertical drilling machine for producing bores that lie on a pitch circle, in particular on the flanges of larger machine parts

Info

Publication number: DE1502038A1
Application number: DE19571502038
Authority: DE
Inventors: Witzig Dipl-Ing Karl Emil; Frank Dipl-Ing Rudolf
Original assignee: FRANK DIPL ING RUDOLF; WITZIG DIPL ING KARL EMIL
Current assignee: FRANK DIPL ING RUDOLF; WITZIG DIPL ING KARL EMIL
Priority date: 1957-08-27
Filing date: 1957-08-27
Publication date: 1969-06-12

Description

Vertikalbohrmaschine zur Herstellung von Bohrungen, die auf einem Teilkreis liegen, insbesondere an Flanschen vaa größeren Maschinenteilen Die Erfindung betrifft eine Vertikalbohrmaschine zur Herstellung von Bohrungen, die auf einem Teilkreis liegen, insbesondere an Flanschen von größeren Maschinenteilen, bestehend aus einem einen Spindelstock tragenden Ständer, dem ein das um eine vertikale Achse verdrehbar aufgespannte Werkstück tragendes Gestell vorgelagert ist. Vertical drilling machine for producing bores that lie on a pitch circle, in particular on flanges, especially larger machine parts a frame carrying the workpiece, which is clamped so that it can rotate about a vertical axis, is positioned in front of it.

Bei der Herstellung von Bohrungen, die auf einem Teilkreis liegen, wie es insbesondere an Flanschen von großen Maschinenteilen, beispielsweise Ventilgehäusen, der Fall ist, werden in der Regel Bohrschablonen verwendet, welche die in dem vertikalen Spindelstock enthaltenen Bohrwerkzeuge führen. Bierbei ist es bekannt, auch Spindelstöcke zu verwenden, die mehrere Bohrspindeln enthalten, so daß gleichzeitig mehrere Bohrungen hergestellt werden können. Das Werkstück ist hierbei häufig in einer verdrehbaren Spannvorrichtung gehaltert, die nach der Fertigstellung einer oder mehrerer Bohrungen von Hand so weit verdreht wird, daß die nächstfolgenden Führungslöcher der Bohrschablone in die Arbeitsstellung bezüglich der Bohrspindeln gelangen. Zum Wechseln der Werkstücke muß bei einer derartigen Bohrmaschine in der Weise vorgegangen werden, daß die Werkzeuge zunächst im Eilgang zurückgezogen und nach dem Aufspannen eines neuen Werkstückes wieder im Eilgang vorgeschoben werden müssen. Dies ist deshalb notwendig, weil das Werkstück praktisch unterhalb des Spindelstockes aufzuspannen ist und hierbei die Werkzeuge, falls sie nicht gegebenenfalls zusammen mit dem Spindelstock zurückgezogen werden, hinderlich wären. Grundsätzlich kann bei solchen Maschinen eine Bedienungsperson immer nur eine Maschine bedienen, weil nach der Fertigstellung einer oder bei mehreren B ärspindeln mehrerer Bohrungen das Werkstück von Hand weitergedreht und schließlich nach Fertigstellung aller Bohrungen die Werkzeuge zurückgezogen und das Werkstück gewechselt werden müssen. Eine Erleichterung des Werkstückwechselns gestattet eine aus der US-Patentschrift 2 542 318 bekannte Fräsmaschine, die zum Abdrehen von Radreifen bei Eisenbahnwagenrädern dient. Bei dieser Maschine sind in dem Bereich unterhalb der Fräserspindel zwei in einem festen Abstand nebeneinander angeordnete unverdrehbare Backenfutter längsverschieblich gelagert, so daß in der Zeitspanne, während der der auf einem Futter eingespannte Radreifen bearbeitet wird, der in dem anderen neben der Fräserspindel liegenden Futter eingespannte Radreifen ausgewechselt werden kann. Nach Abschluß, des Werkstückwechsels sowie der Bearbeitung eines Radreifens wird der die beiden Futter tragende Schlitten verschoben, so daß das andere Werkstück in Arbeitsstellung bezüglich der Fräserspindel kommt. Diese Maschine ist nicht zur Herstellung von auf einem Teilkreis liegenden Bohrungen geeignet. Bei ihr werden- nämlich während der Bearbeitungszeit die Werkstücke absolut unbeweglich gehalten. Die Maschine kann demgemäß lediglich dann zum Einsatz kommen, wenn es darum geht, koaxiale zylindrische Abdrehungen und dgl. zu erzeugen. Auch erfordert der die beiden Spannfutter tragende Schlitten verhältnismäßig lange Führungsbahnen, die sich beidseitig von der Spindelachse erstrecken. Ziel der Erfindung ist es, eine Vertikalbohrmaschine zur Herstellung von Bohrungen, die auf einem Teilkreis liegen, insbesondere an Flanschen von größeren Maschinenteilen zu schaffen, welche einen einfachen und schnellen Werkstückwechsel gestattet und die darüber hinaus die Verwendung von Bohrschablonen und dgl. überflüssig macht, während gleichzeitig die Herstellung der Bohrungen nach dem Spannen des Werkstückes völlig selbsttätig geschieht, so daß eine Bedienungsperson in der Lage ist, mehrere derartige Maschinen gleichzeitig zu bedienen. Die I,:aschine gemäß der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß in dem dem Ständer vorgelagerten Gestell in vorzugsweise rechtwinklig zur Werkzeugachse verlaufenden Führungsbahnen ein das Werkstück aufnehmender und mit seinem Antrieb eine Einheit bildender, selbsttätig weiterschaltbarer Rundschalttisch zwischen einer von den Werkzeugspindeln entfernten Ladestellung und einer im Bereiche der Werkzeugspindeln liegenden, maßhaltig genau einstellbaren Arbeitsstellung selbsttätili hin- und herfahrbar geführt ist. Der gesamte Arbeitsvorgang ist bei der neuen Maschine außerordentlich einfach und zeitsparend: Die Werkstücke können auf den Rundschalttisch aufgesetzt werden, wenn sich dieser in der von den Ladespindeln entfernten Ladestellung befindet, wo keinerlei Behinderung durch die Werkzeuge bzw, den Spindelstock gegeben ist. Es ist demgemäß auch nicht notwendig, die Werkzeuge während des Ladens zurückzuziehen und anschließend wieder vorzuschieben, abgesehen von dem geringfügigen Betrag natürlich, der notwendig ist, um die Werkzeuge außer Eingriff mit dem Werkstück zu bringen. Nach dem Aufspannen eines Werkstückes auf dem Rundschalttisch braucht die Bedienungsperson lediglich einen Druckknopf zu betätigen, worauf der Rundschalttisch in die Arbeitsstellung selbsttätig einfährt und dort automatisch nach Fertigstellung jeweils einer bzw. eiridgr der Bohrungen seine Schaltbewegungen ausführt, bis das Werkstück fertig bearbeitet ist. Irgendwelche Bohrschablonen oder Spezialvorrichtungen sind unnötig. Während eine Maschine in dieser Weise das Werkstück fertig bearbeitet, kann sich die Bedienungsperson dem Werkstückwechsel bei einer anderen Maschine zuwenden, bei der der Rundschalttisch mit dem fertig bearbeiteten Werkstück selbsttätig bereits in die Ladestellung ausgefahren ist. Bei der Bearbeitung von Flanschen wird die Arbeitsstellung des Rundschalttisches hierbei zweckmäßigerweise derart eingestellt, daß die Werkzeugachse in den Teilkreis für das auf dem Rundschalttisch angeordnete Werkstück fällt. Damit kommt das Werkstück beim Einfahren in die Arbeitsstellung automatisch in eine Lage, in der bei feststehender Arbeitsspindel der Rundschalttisch lediglich seine Schaltschrittbewegung durchführen muß, um eine maßhaltige genaue Anordnung der Bohrungen auf dem Teilkreis zu gewährleisten.When producing bores that lie on a pitch circle, as is the case in particular on the flanges of large machine parts, for example valve housings, drilling templates are usually used, which guide the drilling tools contained in the vertical headstock. Bierbei it is known to also use headstocks which contain several drilling spindles, so that several bores can be produced at the same time. The workpiece is often held in a rotatable clamping device which, after the completion of one or more bores, is rotated by hand to such an extent that the next following guide holes in the drilling template move into the working position with respect to the drilling spindles. To change the workpieces, the procedure in such a drilling machine is that the tools must first be withdrawn in rapid traverse and then advanced again in rapid traverse after the clamping of a new workpiece. This is necessary because the workpiece has to be clamped practically below the headstock and the tools would be a hindrance if they were not withdrawn together with the headstock. In principle, one operator can only operate one machine with such machines, because after the completion of one or, in the case of several B arspindeln, several bores, the workpiece continues to be rotated by hand and finally, after all bores have been completed, the tools must be withdrawn and the workpiece must be changed. A milling machine known from US Pat. No. 2,542,318, which is used for turning off wheel tires on railway car wheels, facilitates the changing of the workpiece. In this machine, in the area below the milling spindle, two non-rotatable jaw chucks arranged next to each other at a fixed distance are mounted longitudinally displaceably, so that during the period during which the wheel tire clamped on one chuck is machined, the wheel tire clamped in the other chuck lying next to the milling spindle can be exchanged. After completion, the workpiece change and the machining of a wheel tire, the carriage carrying the two chucks is shifted so that the other workpiece comes into its working position with respect to the milling spindle. This machine is not suitable for making holes on a pitch circle. With her, namely, the workpieces are kept absolutely immobile during the machining time. Accordingly, the machine can only be used when it comes to producing coaxial cylindrical turns and the like. The carriage carrying the two chucks also requires relatively long guide tracks which extend on both sides from the spindle axis. The aim of the invention is to create a vertical drilling machine for producing bores that lie on a pitch circle, in particular on the flanges of larger machine parts, which allows a simple and quick workpiece change and which also makes the use of drilling templates and the like superfluous while at the same time, the production of the bores after clamping the workpiece happens completely automatically, so that one operator is able to operate several such machines at the same time. The I,: aschine according to the invention is characterized by the fact that in the frame in front of the stand, in guideways running preferably at right angles to the tool axis, a rotary indexing table that receives the workpiece and forms a unit with its drive is automatically indexable between a loading position remote from the tool spindles and a working position which is precisely adjustable with respect to size and is located in the area of the tool spindles can be automatically moved back and forth. The entire work process is extremely simple and time-saving with the new machine: the workpieces can be placed on the rotary indexing table when it is in the loading position away from the loading spindles, where there is no obstruction from the tools or the headstock. Accordingly, it is also not necessary to withdraw the tools during loading and then to advance them again, apart from of course the small amount which is necessary to bring the tools out of engagement with the workpiece. After clamping a workpiece on the rotary indexing table, the operator only needs to press a push button, whereupon the rotary indexing table automatically moves into the working position and there automatically executes its switching movements after completion of one or more of the bores until the workpiece is finished. Any drilling templates or special devices are unnecessary. While a machine is finishing the workpiece in this way, the operator can turn to the workpiece change in another machine in which the rotary indexing table with the finished workpiece is automatically extended into the loading position. When machining flanges, the working position of the rotary indexing table is expediently set in such a way that the tool axis falls within the pitch circle for the workpiece arranged on the rotary indexing table. Thus, when moving into the working position, the workpiece automatically comes into a position in which, with the work spindle stationary, the rotary indexing table only has to carry out its indexing step movement in order to ensure a dimensionally accurate arrangement of the bores on the pitch circle.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 eine Vertikalbohrmaschine gemäß der Erfindung, in einer Seitenansicht und Fig. 2 die Haschine nach fig. 1 in einer Vorderansicht. Die Bohrmaschine weist einen an einem Ständer 2 angeordneten Spindelstock auf, dessen'Werkzeugspindel bei 1 dargestellt ist, und die zugeordnete Schalttafel bei 4 angedeutet sind. Anstatt einer einzigen Werkzeugspindel 1 können auch mehrere zu einer Gruppe zusamanengefaßte Werkzeugspindeln verwendet werden, wie es auch möglich ist, die Spindel oder die Spindeln gegen einen schwenkbaren am Spindelgtock angeordneten Revolverkopf auszutauschen, der vor dem Weiterschalten des Rundschalttisches mehrere Bearbeitungsarten durchführt. Dem Ständer 2 ist ein Gestell 5 vorgelagert, in dem in rechtwinklig zur Werkzeugachse verlaufenden Führungsbahnen ein das Werkstück aufnehmender und mit seinem Antrieb eine Einheit bildender, selbsttätig weiterschaltbarer 6 Rundschalttisch/zwischen einer von der Werkzeugspindel 1 entfernten Ladestellung und einer im Bereiche der Werkzeugspindel 1 liegenden Arbeitsstellung (Fig. 1)selbsttätig hin-und tierfahrbar geführt ist. Die Arbeitsstellung ist hierbei mit Hilfe eines verstellbaren Anschlages 8 oder über eine elektrische Schaltung, die einen Endschalter enthält, maßhaltig genau einstellbar. Die Einstellung der Arbeitsstellung kann hierbei derart getroffen werden, daß die Werkzeugachse in den Teilkreis für das oder die auf dem Rundschalttisch 6 angeordneten Werkstücke fällt, von denen eines bei 9 veranschaulicht ist. Die Maschine eignet sich insbesondere zur Herstellung von Bohrungen an Flanschen größerer Maschinenteile, z. B. Ventilgehäuse oder dgl.. Hierbei wird das zu bearbeitende Werkstück 9 auf dem in der Ladestellung befindlichen Rundschalttisch 6 aufgesetzt, worauf die Maschine in Gang gesetzt wird, so daß der Rundschalttisch einfährt, bis er, gegen den einstellbaren Anschlag 8 stoßend, die achsrichtige Arbeitsstellung einnimmt. Sodann wird mit der Herstellung der Bohrungen begonnen, wobei der Rundschalttisch nach jedem Arbeitsgang der Spindel 1 selbsttätig um den der Teilung entsprechenden Winkel weitergeschaltet wird.In the drawing, an embodiment of the subject matter of the invention is shown. Show it: Fig. 1 shows a vertical drilling machine according to the invention, in a side view and Fig. 2 the machine according to fig. 1 in a front view. The drilling machine has a headstock arranged on a stand 2, the tool spindle of which is shown at 1, and the associated switchboard are indicated at 4. Instead of a single tool spindle 1, several tool spindles combined into a group can be used, as it is also possible to replace the spindle or the spindles with a swiveling turret head arranged on the spindle headstock, which carries out several types of machining before the indexing table is indexed. Upstream of the stand 2 is a frame 5 in which, in guide tracks running at right angles to the tool axis, an automatically indexable 6 rotary indexing table that accommodates the workpiece and forms a unit with its drive / between a loading position remote from the tool spindle 1 and one located in the area of the tool spindle 1 Working position (Fig. 1) is automatically guided back and forth animal. The working position can be precisely adjusted with the help of an adjustable stop 8 or an electrical circuit that contains a limit switch. The working position can be set in such a way that the tool axis falls into the pitch circle for the work piece (s) arranged on the rotary indexing table 6, one of which is illustrated at 9. The machine is particularly suitable for producing bores on flanges of larger machine parts, e.g. B. valve housing or the like .. Here, the workpiece to be processed 9 is placed on the rotary indexing table 6 in the loading position, whereupon the machine is set in motion so that the rotary indexing table moves in until it hits the adjustable stop 8, the axially correct Occupies working position. The production of the bores is then started, the rotary indexing table being automatically indexed by the angle corresponding to the pitch after each work cycle of the spindle 1.

Nach Ausfahren des Rundschalttisches können auch erforderlichenfalls die Werkzeuge mit dem zugehörigen Antrieb ausgewechselt werden, so daß sich an das Bohren eine andere Bearbeitungsart, z. B. Gewindebohren und Senken oder dgl., anschließen kann.After the rotary indexing table has been extended, if necessary the Tools with the associated drive are exchanged, so that drilling can be done another type of processing, e.g. B. Tapping and countersinking or the like. Connect can.

An dem Spindelkasten kann jedoch auch ein schwenkbarer Revolverkopf angebracht werden, der vor dem Weiterschalten des Rundschalttisches mehrere Bearbeitungsarten durchführen kann.However, a swiveling turret head can also be attached to the headstock that several types of machining are attached before the rotary indexing table is indexed can perform.

Statt eines einzigen großen Werkstückes können auch mehrere Werkstücke in regelmäßigen Abständen auf dem Schalttisch angeordnet werden, die dann einzeln bearbeitet werden müssen. Die Verschiebebewegung wird dem Rundschalttisch zweckmäßig durch einen hydraulischen oder elektrischen Antrieb erteilt, der bei Beginn des Arbeitsvorganges von Hand z. B. über einen Druckknopfschalter in Gang gesetzt und sodann, wenn der Rundschalttisch die Arbeitsstellung erreicht hat, selbsttätig z. B. über einen Endschalter stillgesetzt wird und der schließlich in umgekehrtem Drehsinn erneut selbsttätig in Tätigkeit tritt, wenn der Rundschalttisch sich so weit gedreht hat, daß alle auf ihm befindlichen Werkstücke oder Werkstückteile bearbeitet worden sind.Instead of a single large workpiece, several workpieces can also be used be arranged at regular intervals on the indexing table, which are then individually need to be edited. The shifting movement is useful for the rotary indexing table issued by a hydraulic or electric drive, which at the beginning of the Work process by hand z. B. set in motion via a push button switch and then, when the rotary indexing table has reached the working position, automatically z. B. is stopped by a limit switch and then in the opposite direction of rotation automatically comes into operation again when the rotary indexing table has rotated that far has that all workpieces or workpiece parts located on it have been processed are.

Der Antrieb des Rundschalttisches kann mit dem Vorschubantrieb für die Werkzeuge, z. B. eine Werkzeugspindel oder zu Gruppen zusammengefaßte Spindeln oder in einem selbsttätig schwenkbaren Revolverkopf angeordnete Werkzeugspindeln, so elektrisch gekuppelt sein, daß die verschiedenen Antriebe in der der jeweiligen Bearbeitungsart entsprechenden Reihenfolge selbsttätig in Gang gesetzt werden, sobald der Rundschalttisch seine Arbeitsstellung eingenommen hat.The drive of the rotary indexing table can be combined with the feed drive for the tools, e.g. B. a tool spindle or spindles combined into groups or tool spindles arranged in an automatically swiveling turret head, be electrically coupled so that the various drives in automatically starts in the sequence corresponding to the respective processing type be set as soon as the rotary indexing table has taken its working position.

Die in Verbindung mit einem Rundschalttisch der oben angegebenen Arten zu verwendenden Werkzeugspindeln können z. B. in Axialrichtung verschieblich an einem Arm angeordnet sein, der an --.einer senkrechten Säule in eine z. B. mit Hilfe eines einstellbaren.Anschlages bestimmbare Arbeitsstellung in einer senkrecht zur Schalttischachse verlaufenden Ebene einschwenkbar geführt ist. Hierbei kann der Schalttisch-antrieb mit dem Vorschubantrieb für die Werkzeugspindel so elektrisch gekuppelt sein, daß die verschiedenen Antriebe in der der jeweiligen Bearbeitungsart entsprechenden Reihenfolge selbsttätig in Gang gesetzt werden, sobald der Schalttisch und der die Werkzeugspindeln tragende Arm die Arbeitsstellung eingenommen haben. Diese Anordnung zeichnet sich durch besonders vielseitige Verwendungsmöglichkeiten aus, da die an dem in einer horizontalen Ebene verschwenkbaren Arm in Axialrichtung verschieblich angeordneten Werkzeuge zur Anpassung an die unterschiedlichsten Werkstücke praktisch in jede beliebige Lage bezüglich des Rundschalttisches gebracht werden können.In connection with a rotary indexing table of the types specified above Tool spindles to be used can, for. B. displaceable in the axial direction be arranged an arm, which on -. A vertical column in a z. B. with help an adjustable stop definable working position in a perpendicular to the Indexing table axis extending plane is pivoted out. Here the Indexing table drive with the feed drive for the tool spindle so electric be coupled that the various drives in the respective type of processing corresponding sequence are automatically set in motion as soon as the indexing table and the arm carrying the tool spindles have assumed the working position. This arrangement is characterized by particularly versatile uses because the arm in the axial direction is pivotable in a horizontal plane Slidably arranged tools for adaptation to a wide variety of workpieces can be brought into practically any position with respect to the rotary indexing table can.

Claims

Claims 1. ' Vertical drilling machine for drilling holes, which lie on a pitch circle, especially on the flanges of larger machine parts, Consists of a column carrying a headstock, the one around a vertical one Axis rotatably clamped workpiece carrying frame 'is upstream, thereby characterized in that in the frame in preferably at right angles to the tool axis running guideways a receiving the workpiece and with its drive a unit forming, automatically indexable rotary indexing table between a Loading position away from the tool spindles and one in the area of the tool spindles lying, dimensionally, precisely adjustable working position can be moved back and forth automatically is led.

2. Vertical drilling machine according to claim 1, characterized in that the working position of the rotary indexing table by means of an adjustable stop is adjustable.

3. Vertical drilling machine according to claim 1, characterized in that the working position of the rotary indexing table is adjustable via an electrical circuit containing a limit switch.

4. Vertical drilling machine according to one of the Prior.Ansprüche, characterized in that the working position of the rotary indexing table can be adjusted in such a way that the tool axis is in the pitch circle for that on the rotary indexing table arranged Workpiece falls.

5. Vertical drilling machine according to claim 1, characterized in that the shifting movement through the rotary indexing table a hydraulic or electric drive is issued at the beginning of the work process by hand, e.g. B. via a push button switch, can be set in motion and then when the Indexing table has reached the working position automatically, e.g. B. can be stopped via a limit switch is, and which is finally in the opposite direction of rotation again automatically in action occurs when the rotary indexing table has rotated a predetermined angular value.

6. Vertical drilling machine according to claim 1, characterized in that the drive of the rotary indexing table is electrically coupled with the feed drive for the tools is such that the various drives in the respective machining mode corresponding sequence are automatically set in motion as soon as the rotary indexing table has taken up his working position.

7. Vertical drilling machine according to one of claims 1 to 6, characterized in that the tool spindles cooperating in the rotary indexing table are arranged displaceably in the axial direction on an arm which is attached to a vertical column in a z. B. with the help of an adjustable stop determinable working position in a plane perpendicular to the rotary indexing table axis is pivoted.