DE1552325C - Einrichtung an einer Bohrmaschine zum zerspanenden Bearbeiten langgestreckter Bohrungen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung an einer Bohrmaschine zum zerspanenden Bearbeiten langgestreckter Bohrungen mit einem an der bearbeiteten Bohrungsfläche geführten, einen Bohrstahl tragenden, axial verschiebbaren Bohrkopf und umlaufendem Werkstück, wobei der Bohrkopf mit radial verstellbaren hydraulisch betätigbaren Führungsleisten versehen ist, mittels derer er beim Bohren an der gebohrten Fläche des Werkstückes geführt wird. Eine derartige Einrichtung ist aus der deutschen Patentschrift 632 838 bekannt. Ferner sind Einrichtungen der bezeichneten Gattung aus der USA.-Patentschrift 2 320 333 bekannt, bei denen die hydraulisch nach außen gedrückten Führungsstücke als zylindrische Körper ausgebildet sind.

Beim zerspanenden Bearbeiten langgestreckter Bohrungen sind Führungsleisten oder anderweitig gestaltete Führungsmittel nötig, weil die den Bohrkopf an ihrem einen Ende tragende Bohrstange entsprechend der Länge der zu bearbeitenden Bohrung so lang ausfällt, daß sie sich unter der Wirkung der radialen Komponente der Schneidkraft durchbiegt. Diese Durchbiegung wird durch die genannten Führungsmittel, die an der bearbeiteten Bohrungsfläche anliegen, verhindert. Dabei entsteht jedoch eine Schwierigkeit beim Anbohren, also während der Bearbeitungsphase, in der noch keine bearbeitete Fläche zur Verfügung steht, die hinreichend lang ist, um die Führungsleisten hinreichend sicher abzustützen. Zum Anbohren sieht man daher üblicherweise eine vor dem Werkstück liegende Bohrbuchse vor, die während der genannten ersten Phase der Bearbeitung die Abstützung der Leisten an Stelle der erst später wirksam werdenden bearbeiteten Fläche übernimmt. Dabei bedarf es für das Aufbohren eines beliebigen Durchmessers jedesmal einer besonderen Bohrbuchse. Aus wirtschaftlichen Gründen ist man daher gezwungen, die Zahl der unterschiedlichen Durchmesser zu begrenzen, um nicht eine unbegrenzte Zahl von Bohrbuchsen vorsehen zu müssen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der in Rede stehenden Art zu schaffen, die von der vorstehend erläuterten Begrenzung frei ist. Zur Lösung dieser Aufgabe sind erfindungsgemäß zum Unterstützen der Führungsleisten beim Anbohren des Werkstücks den Führungsleisten zugeordnete, auf sie radial einstellbare Anschläge vorgesehen, die auf die lichte Weite der herzustellenden Bohrungen einstellbar sind. Diese Anschläge treten an die Steile der bisher erforderlichen Bohrbuchsen, die damit sämtlich entfallen, und gestatten die Bearbeitung von Bohrungen jeder beliebigen lichten Weite innerhalb des Bereichs, für den die zugehörige Bohrmaschine ausgelegt ist.

ίο Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel. Es zeigt

Fig. 1 a bohrkopfseitiges Ende einer Gesamtanordnung im Längsschnitt,

Fig. Ib supportseitiges Ende einer Gesamtan-Ordnung im Längsschnitt,

F i g. 2 einen Schnitt durch den Bohrkopf nach Linie H-II in Fig. 1,

Fig. 3 einen Halbschnitt nach Linie II1-III in Fig. 5,

F i g. 4 efrie Ansicht in Richtung des Pfeiles IV in Fig. 1, wobei einige Teile entfernt sind, um vor allem die Anschläge sichtbar zu machen,
. F i g. 5 einen Schnitt nach Linie V-V in F i g. 4,
Fig. 6 einen Schnitt nach Linie VI-VI in Fig. 5 und

F i g. 7 teils einen Schnitt, teils eine Ansicht nach Linie VII-VII in F i g. 4.

Auf dem Bett 1 der Maschine ist gemäß Fig. Ib ein Support 2 verschiebbar gelagert, der durch einen hydraulischen Antrieb 3 in üblicher Weise längsverschoben werden kann. Der Support 2 bildet den Träger einer hohl gestalteten Bohrstange 4, die an ihrem freien Ende einen Bohrkopf 5 trägt (Fig. la). Im Bohrkopf 5 ist gemäß F i g. 2 ein Bohrstahl 6 mit Schneidkante 7 einstellbar gelagert. Zur Einstellung dient eine von außen zugängliche Spindel 8 und zur Feststellung in der jeweils eingestellten Lage ein Paar von gleichfalls von außen zugänglichen Klemmschrauben 9. Zur Aufnahme der radialen und tangentialen Komponenten der Schneidkraft sind gemäß F i g. 3 in einer Ebene unmittelbar hinter dem Bohrstahl 6 auf radial einstellbaren Schiebern zwei Hartmetallstücke 12 und 13 angebracht, deren Abstand von der Bohrkopf achse ebenso wie die Schneide 7 des Schneidstahls 6 auf die lichte Weite der herzustellenden Bohrung eingestellt werden. Die Hartmetallstücke 12 und 13 als Widerlager nehmen zwar die Schneidkraft auf, könnten aber nicht verhindern, daß sich der Bohrkopf 5 unter der einseitig angreifenden axialen Komponente der Schneidkraft unter Durchbiegung der Bohrstange 4 schief stellt. Dies verhindern bei bekannten Bauarten die eingangs erwähnten fest einstellbaren Führungsstücke, die jedoch bei einer erfindungsgemäß gebauten Maschine nicht vorhanden sind.

Im Bohrkopf 5 sind gemäß F i g. 4 bis 6 vier längliche Leisten 14 radial verstellbar gelagert und durch je zwei Stifte 15 gerade geführt. Diese Leisten haben Auflagen 14 a aus abriebfestem Kunststoff. Die Stifte 15 bilden zugleich das Mittel, auf die Leisten 14 radial nach außen gerichtete Kräfte auszuüben, und zwar mittels zweier Kegel 16, die durch einen Schaft 16 α verbunden sind. Auf die Kegel 16 wirkt eine Schubstange 17, die sich durch die Bohrstange 4 erstreckt.

An ihrem den Kegeln 16 entgegengesetzten Ende trägt die Schubstange 17, die in der Bohrstange axial verschiebbar geführt ist, einen Kolben 19, der gemäß

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F i g. 1 b in einer zylindrischen Bohrung 20 des Sup- der Leisten 14 an den Anschlagflächen 34 anliegen, ports 2 verschiebbar ist und zusammen mit dieser Hat das Werkstück W eine verhältnismäßig geringe einen hydraulischen Zylinder-Kolbenantrieb dar- Wandstärke, so wird die Mutter 26 so eingestellt, stellt. Der Zylinderbohrung 20 kann durch eine Lei- daß ihre als Anschlag dienende Stirnfläche 26 α von tung 21 Öl unter beträchtlichem Druck zugeführt 5 der als Gegenanschlag dienenden Stirnfläche 27 nur werden. Dem Druck entgegen wirkt eine relativ einen ganz geringen Abstand hat und damit die schwache Schraubenfeder 22, die lediglich den axiale Bewegung der Schubstange 17 formschlüssig Zweck hat, bei hydraulischer Entlastung des Kolbens begrenzt. Zuvor ist der Schlitten 28 in eine der die Schubstange 17 zurückzuführen. Die Schubstange Länge des Werkstücks W ungefähr entsprechende 17 hat einen rückwärtigen, nach außen geführten io Stellung gefahren worden. Nach Einlegen des Werk-Fortsatz 23 mit Gewinde 24, auf dem zwei Muttern Stücks wird der Zylinder-Kolbenantrieb 30 unter 25 und 26 drehbar sind. Diese Muttern wirken ge- Druck gesetzt, so daß das Gehäuse 29 in F i g. 1 a geneinandergespannt als Kontermutter und bilden nach links verschoben wird und die Kegelfläche 31 a dann einen Anschlag, der die axiale Verschiebung des Ringes 31 sich gegen die äußere Stirnkante S des der Schubstange 17 unter der Wirkung des in der 15 Werkstücks legt und dieses sowohl einspannt als Bohrung 20 herrschenden hydraulichen Druckes be- auch zentriert. Mit alledem ist die Maschine arbeitsgrenzt. Als Gegenanschlag dient eine Stirnfläche 27 bereit,
am Support 2. Durch die in der Zeichnung nicht erscheinende

Auf dem Maschinenbett 1 gemäß F i g. 4 ist ein Einspannung an dem der Stirnkante S entgegenge-

Schlitten 28 verschiebbar und feststellbar gelagert, 20 setzten Ende wird das Werkstück W nunmehr wie

der den Träger eines Gehäuses 29 bildet, das seiner- üblich in Drehung versetzt und gleichzeitig der An-

seits auf dem Schlitten 28 axial verschiebbar ist. Am trieb 3 für den Support 2 eingeschaltet. Damit tritt

Gehäuse 29 greift ein aus F i g. 7 ersichtlicher hy- der Bohrkopf 5 in das Werkstück W ein, und die

draulischer Zylinder-Kolbenantrieb 30 an, mittels Schneidarbeit beginnt. Nach einer ganz kurzen

dessen das Gehäuse in F i g. 1 nach links verschoben 25 Strecke treten auch die Hartmetallstücke 12 und 13

werden kann. Am Gehäuse 29 ist ein Ring 31 mit als Widerlager in das Werkstück und stützen sich an

einer Kegelfläche 31 α drehbar, jedoch axial unbe- der bereits bearbeiteten Innenfläche des Werkstücks

weglich gelagert. ab.

In einem mit dem Gehäuse 29 fest verbundenen Gegen Verkanten wird der Bohrkopf durch die Ring 32 sind gemäß F i g. 7 vier radial verstellbare 30 unter dem hydraulischen Druck in der Bohrung 20 Anschlagstangen 33 gelagert. Die Stangen 33 haben stehenden Leisten 14 zunächst unter Abstützung an Anschlagflächen 34 gemäß F i g. 5 für die Außenflä- den Anschlagflächen 34 gehalten. Kurz nach den chen 35 der Leisten 14. Die Anschlagstangen 33 Hartmetallstücken 12, 13 treten die Leisten 14 in das könnten unabhängig voneinander einstellbar ange- Werkstück über und werden nunmehr zunehmend bracht werden. Weitaus einfacher und leichter ein- 35 von der bereits bearbeiteten Innenfläche des Werkrichtbar gestaltet sich jedoch die Maschine, wenn das Stücks abgestützt. Nach einer Übergangsphase überaus dem Ring 32 und den Anschlagstangen 33 beste- nimmt die bearbeitete Fläche des Werkstücks die hende Gebilde nach Art eines Vierbackenfutters ge- Abstützung des Bohrkopfes 5 an den Außenflächen baut wird, dessen gleichzeitig mit einem Griff ein- 35 der Leisten 14, bis der Arbeitsgang vollständig stellbare Backen mit den Anschlagflächen 34 verse- 40 beendet ist.
hen werden. Die Abstützung des Bohrkopfes 5 innerhalb des

Vor Inbetriebnahme werden die radialen Ab- Werkstücks W mittels der Leisten 14 ist um so besser, stände der Schneide 7 und der Hartmetallstücke 12 je größer der Druck in der Bohrung 20 ist. Es ist also und 13 auf den Radius der herzustellenden Bohrung wünschenswert, mit möglichst hohem Druck zu areingestellt. Gleiches geschieht mit den Anschlagstan- 45 beiten. Hoher Druck könnte jedoch, wie eingangs gen 33, die mit ihren Anschlagflächen 34 ebenfalls ausgeführt, ein verhältnismäßig dünnwandiges Werkauf diesen radialen Abstand und somit auf die ver- stück bleibend aufweiten. Dies wird jedoch durch die langte lichte Weite der Bohrung B des in F i g. 1 er- Hubbegrenzung mittels der Mutter 25 verhindert, die scheinenden Werkstücks W eingestellt sind. Sodann es unabhängig von der Größe des Druckes in der wird der Zylinderraum der Bohrung 20 unter hy- 50 Bohrung 20 verhindert, daß die Leisten 14 sich radraulischen Druck gesetzt, so daß der Kolben 19 die dial weiter nach außen bewegen als zulässig ist, also Schubstange 17 entgegen der Feder 22 in F i g. 1 dem elastischen Verformungsbereich des Werkstücks nach links drückt und die Kegel 16 die Stifte 15 so entspricht. Dabei wird die Mutter 26 in der gewählweit nach außen schieben, bis die Außenflächen 35 ten Stellung durch die Mutter 25 gesichert.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Einrichtung an einer Bohrmaschine zum zerspanenden Bearbeiten langgestreckter Bohrungen mit einem an der bearbeiteten Bohrungsfläche geführten, einen Bohrstahl tragenden, axial verschiebbaren Bohrkopf und umlaufendem Werkstück, wobei der Bohrkopf mit radial verstellbaren hydraulisch betätigbaren Führungsleisten versehen ist, mittels derer er beim Bohren an der gebohrten Fläche des Werkstückes geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zum an sich bekannten Unterstützen der Führungsleisten beim Anbohren des Werkstückes den Führungsleisten (14) zugeordnete, auf sie radial einstellbare Anschläge (33, 34) vorgesehen sind, die auf die lichte Weite der herzustellenden Bohrungen einstellbar sind.