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Stand der
Technik
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Die
Erfindung geht aus von einer Bohrvorrichtung nach der Gattung des
unabhängigen
Anspruchs.
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Die
beim Bohren von Werkstücken
entstehenden langen Bohrspäne
können
zu Verstopfungen sowohl im Bohrloch als auch im Bohrer und letztlich zu
einem Werkzeugbruch führen.
Das Problem tritt insbesondere beim Tiefbohren von lang spanenden Werkstoffen
mit Einlippen-, Zweilippen- und BTA-Bohrern auf.
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Bei
einem Bohrerbruch vermindert sich nicht nur die Standzeit. Es muss
damit gerechnet werden, dass die Bohrerperipherie, wie beispielsweise
Bohrbuchsen und/oder Führungselemente,
beschädigt werden
können.
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Kurze
Späne und
ein guter Spänetransport werden
mit Sonderanschliften der Bohrer und Spanleitstufen erzielt. Spezielle
Sonderanschliffe der Bohrer mit Spanbrechern sind kostenintensiv
und vermindern die Anzahl der möglichen
Nachschliffe. Der Hartmetallverschleiß ist erhöht. Beim Spiralbohren muss öfters entspänt werden,
wodurch sich ebenfalls die Standzeit vermindert bzw. die Taktzeit
verlängert.
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Aus
der
DE 31 39 540 A1 ist
eine Bohrmaschine mit intermittierender Rückholung der Bohrspindel bekannt
geworden, bei welcher der Bohrer während des Bohrens zum Ausräumen der
Späne aus
der Bohrung und dem Bohrer intermittierend schnell ganz zurückgezogen
und wieder schnell vorgebracht wird. Der Bohrer wird bei jedem Zurückziehen
aus dem Schnitt genommen, wobei die Spandicke zu null wird und die
Späne abbrechen.
Bei der vorbekannten Vorgehensweise muss darauf geachtet werden,
dass die Spitze des Bohrers nicht auf dem Boden des Bohrlochs aufschlägt. Andernfalls muss
mit einer Beschädigung
der Bohrerschneide oder sogar mit einem Bohrerbruch gerechnet werden.
Bei jedem Zurückziehen
des Bohrers entstehen in der Bohrung Stufen. Der Bohrer ist mit
einer Innenspindel verbunden, die gegenüber einer Außenspindel
in axialer Richtung verschiebbar ist. Sowohl die Außen- als
auch die Innenspindel drehen sich mit einer vorgegebenen Drehfrequenz.
Beide Spindeln führen
eine Vorschubbewegung durch, der das intermittierende vollständige Zurückziehen
des Bohrers aus der Bohrung überlagert
ist.
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Um
die Bohrspäne
zu brechen, ist in der
DE 24
36 340 A1 vorgeschlagen worden, der kontinuierlichen Vorschubbewegung
des Werkzeugs eine in axialer Richtung hin- und hergehende Bewegung
des Bohrers zu überlagern.
Zwischen dem Bohrer und der Bohrspindel ist eine Kupplung vorgesehen,
die zwei gegeneinander in axialer Richtung verschiebbare, mittels
einer Feder gegeneinander gedrückte Kupplungsteile
enthält,
deren eine Oberfläche
jeweils als Lauffläche
ausgestaltet ist. Zwischen den Kupplungsteilen ist ein drehbar gelagerter
koaxialer Zwischenring angeordnet, der sowohl gegen die Lauffläche des
ersten als auch gegen die Lauffläche
des zweiten Kupplungsteils mit gleichmäßig über die Lauffläche verteilten
Wälzkörpern abgestützt ist.
Eine Laufbahn eines Kupplungsteils enthält in der an sich planen Oberfläche Ausnehmungen,
sodass eine Nockenbahn entsteht, wobei die Anzahl der Ausnehmungen
der Zahl der Wälzkörper oder
einem ganzzahligen Vielfachen davon entspricht. Weiterhin ist vorgesehen,
dass die Länge
der Lauffläche
im Bereich jeder Ausnehmung etwa der Länge der Lauffläche im Bereich
der zwischen den Ausnehmungen vorhandenen erhabenen planen Stellen
entspricht und dass der Bohrer wenigstens ein Schneidenpaar aufweist,
dessen Schneiden um ein ungerades Vielfaches des diesen Laufbahnbereichen
entsprechenden Drehwinkels gegeneinander versetzt sind. Dadurch
wird bei einer gleichmäßigen Verteilung
von Ausnehmungen in der Lauffläche
und den zwischen den Ausnehmungen vorhandenen erhabenen planen Stellen
erreicht, dass die eine Schneide eines Schneidenpaars stets an der
Stelle im Werkstück zum
Einsatz kommt, an der die jeweils andere Schneide des Paares nicht
zum Einsatz kommt. Die Schneiden werden gleichzeitig gehoben und
gesenkt, wobei sich kurze Späne
ergeben, da die Schneiden immer wieder aus dem Schnitt genommen
werden.
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In
der
US 5,342,152 sind
ein Bohrverfahren und eine Bohrvorrichtung beschrieben, bei denen
einer Vorschubbewegung eines Bohrers eine kontinuierliche, in Bohrrichtung
vor- und zurückgehende, das
heißt
oszillierende Bewegung mit vorgebbarem Oszillationshub überlagert
wird. Der Bohrer wird periodisch aus dem Schnitt genommen, um die
Spandicke periodisch auf null zu verringern, damit ein sicherer
Spanbruch erfolgt.
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Die
oszillierende Bewegung wird innerhalb der Bohrspindel erzeugt. Vorgesehen
ist eine erste kreisförmige
Lauffläche,
die mit der Bohrspindel rotiert. Auf der Lauffläche rollt eine Kugel ab, die
mit einer zweiten kreisförmigen
Lauffläche
zusammenwirkt, die in Bezug auf die Bohrrichtung geneigt werden
kann.
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Der
Neigungswinkel β wird
mit zwei gegeneinander verdrehbaren Scheiben eingestellt. Die Scheiben
weisen jeweils eine erste Oberfläche,
die senkrecht auf der Bohrrichtung steht, und eine zweite Oberfläche auf,
die gegenüber
der Bohrrichtung um einen Winkel β geneigt
ist. Durch Verdrehen der beiden Scheiben gegeneinander um jeweils
einen Winkel β von
maximal 180 Grad kann die Neigung der zweiten Lauffläche um einen
Winkel von 2 × β geneigt
werden.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bohrvorrichtung anzugeben,
bei der eine in Bohrrichtung oszillierende Bewegung des Bohrers mit
vorgebbarem Oszillationshub mit einfachen Mitteln realisierbar ist.
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Die
Aufgabe wird durch die im unabhängigen Anspruch
angegebenen Merkmale gelöst.
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Vorteile der
Erfindung
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Die
erfindungsgemäße Bohrvorrichtung
enthält
ein Oszillatorgehäuse
und einen gegen das Oszillatorgehäuse drehbaren Oszillator. Am
Oszillatorgehäuse
ist eine erste und am Oszillator eine zweite Lagerschale angeordnet.
Die Oberflächen
der gegeneinander gedrückten
Lagerschalen sind jeweils als Lauffläche ausgestaltet, auf der ein
Wälzkörper abrollt.
Die Lauffläche
einer Lagerschale weist ein stetiges wellenförmiges Höhenprofil ohne planen Anteil
auf, sodass der Oszillator bei einer Drehung der beiden Lagerschalen
gegeneinander eine in Bohrrichtung gerichtete kontinuierliche, stetig
verlaufende, oszillierende, das heißt hin- und hergehende Bewegung
ausführt.
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Die
erfindungsgemäße Bohrvorrichtung
ermöglicht
das Betreiben eines Bohrers mit einer vorgebbaren Drehfrequenz und
mit einem vorgebbaren Vorschub pro Umdrehung des Bohrers, der die
in Bohrrichtung gerichtete, kontinuierliche, stetig verlaufende,
oszillierende Bewegung mit vorgebbarem Oszillationshub überlagert
werden kann. Der Oszillationshub hängt von der Amplitude des Höhenprofils ab.
Durch die Ausgestaltung des Höhenprofils
als ein stetiges wellenförmiges
Höhenprofil
ohne planen Anteil wird ein harmonischer Verlauf der oszillierenden Bewegung
erzielt. Die Spandicke steigt kontinuierlich an und nimmt kontinuierlich
ab. Ruckartige Bewegungen des Bohrers und das damit einhergehende Risiko
einer Beschädigung
zumindest der Bohrerschneiden werden vermieden. Die Einsatzzeit
des Bohrers und der weiteren Bauteile erhöht sich.
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Mit
der erfindungsgemäßen Bohrvorrichtung kann
die Spanform derart beeinflusst werden, dass ein Spanbruch gewährleistet
ist, bei dem kurze Späne
entstehen, die leicht abtransportiert werden können. Die erfindungsgemäße Bohrvorrichtung
ermöglicht
die Herstellung von präzisen
Bohrungen, insbesondere von präzisen
Tiefenbohrungen, bei denen ein hohes Verhältnis von Bohrtiefe bezogen
auf den Bohrdurchmesser vorliegt, ohne eine Gefährdung des Bohrwerkzeugs. Eingesetzt
werden können
das Einlippen-Bohren, das Zweilippen-Bohren, das BTA-Bohren sowie
das Ejector-Bohren.
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Beim
Einlippen- und Zweilippen-Bohren wird das Kühlmittel in einem innerhalb
des Bohrers angeordneten Kühlmittelkanal
nach vorne und über
eine Sicke im Bohrer zurücktransportiert.
Beim Rücktransport
werden gleichzeitig die Bohrspäne
abtransportiert. Beim BTA-Bohren ist der Kühlmittelfluss umgekehrt. Allein
bereits durch den Strömungsdruck
des Kühlmittels
können
die entstehenden Späne
abbrechen. Gegebenenfalls brechen auch solche Späne ab, die nur eine geringe
Dickenänderung
aufweisen.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen und Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Bohrvorrichtung
ergeben sich aus abhängigen
Ansprüchen.
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Eine
vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass mehr als eine Schwingung
des wellenförmigen Höhenprofils
bezogen auf eine Abwicklung des Umfangs der Lagerschale vorgesehen
ist. Besonders vorteilhaft ist die Vorgabe von zwei Schwingungen des
wellenförmigen
Höhenprofils.
Mit dieser Maßnahme
wird genau ein Oszillationshub, das heißt genau eine hin- und hergehende
Bewegung bei jeder Umdrehung des Bohrers erhalten.
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Eine
andere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass die Amplitude
des Höhenprofils
gezielt vorgegeben ist. Die Amplitude legt den Oszillationshub fest,
der dadurch in vorteilhafter Weise an den vorgebbaren Vorschub pro
Umdrehung des Bohrers bzw. des Oszillators angepasst werden kann.
Gemäß einer
vorteilhafte Ausgestaltung wird die Amplitude des Höhenprofils
derart festgelegt, dass die Spandicke minimal gleich null wird.
Mit dieser Maßnahme wird
erreicht, dass der Bohrer im Schnitt bleibt.
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Eine
vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Bohrvorrichtung sieht vor,
dass diejenige Lagerschale, deren Lauffläche das Höhenprofil aufweist, austauschbar
ausgestaltet ist. Die Austauschbarkeit ermöglicht die Vorgabe von unterschiedlichen
Oszillationshüben.
Die Austauschbarkeit ermöglicht
weiterhin die Festlegung der Anzahl der Hübe pro Umdrehung des Bohrers.
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Eine
Ausgestaltung sieht vor, dass das Höhenprofil der Lauffläche derjenigen
Lagerschale zugeordnet ist, die im Oszillatorgehäuse angeordnet ist. Insbesondere
in Verbindung mit der Maßnahme, dass
eine Fixiereinrichtung zum Festklemmen der Lagerschale vorgesehen
ist, ergibt sich der wesentliche Vorteil, dass die Fixiereinrichtung
am Oszillatorgehäuse,
das heißt
an einem nicht drehenden Teil angeordnet werden kann.
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Eine
weitere Ausgestaltung sieht vor, dass das Oszillatorgehäuse eine
Drehmomentabstützung aufweist,
die eine Drehbewegung des Oszillatorgehäuses verhindert. Die Drehmomentabstützung enthält vorzugsweise
eine Führung
zur Aufnahme eines Stifts oder Stabs, an welchem das Oszillatorgehäuse bei
einer Vorschubbewegung des Bohrers entlang gleitet.
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Die
erfindungsgemäße Bohrvorrichtung
mit dem Oszillatorgehäuse
und dem Oszillator kann als Vorsatzteil einer Bohrmaschine ausgestaltet
sein. Alternativ kann die erfindungsgemäße Bohrvorrichtung als Flansch-Ausführung ausgestaltet
sein, die beispielsweise mit einem Spindelkasten einer Bohrmaschine
verschraubt werden kann.
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Weitere
vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Bohrvorrichtung
ergeben sich aus weiteren abhängigen
Ansprüchen
und aus der folgenden Beschreibung.
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Zeichnung
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1 zeigt
ein vereinfachtes Schnittbild durch eine erfindungsgemäße Bohrvorrichtung, 2 zeigt
ein vereinfachtes Schnittbild durch eine erfindungsgemäße Bohrvorrichtung
gemäß einer
alternativen Ausgestaltung, 3 zeigt
einen Querschnitt durch eine Abwicklung einer Lagerschale und 4 zeigt
ein Spandicken-Diagramm.
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1 zeigt
ein Oszillatorgehäuse 10,
das einen Oszillator 11 umschließt. Das Oszillatorgehäuse 10 ist
mit ersten Schrauben 12a, 12b mit einem Lagerdeckel 13 eines
Spindelkastens 14 verschraubt. Der Spindelkasten 14 ist
mit einem Spindellager 15 gegen einen Spindelflansch 16 abgestützt, der
einen Kühlmittelkanal 17 enthält. Ein
Oszillatorträger 18 ist mit
zweiten Schrauben 19a, 19b mit dem Spindelflansch 16 verschraubt.
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Am
Oszillatorgehäuse 10 ist
eine erste Lagerschale 30 angeordnet, die eine Lauffläche 31 aufweist.
Am Oszillator 11 ist eine zweite Lagerschale 32 angeordnet,
die ebenfalls eine Lauffläche 33 aufweist.
Auf den Laufflächen 31, 33 rollt
ein Wälzkörper 34 ab.
Der Oszillator 11 ist gegen den Oszillatorträger 18 mit
wenigstens einer Feder 40a, 40b abgestützt. Der
Oszillator 11 steht weiterhin über wenigstens eine Mitnahme-Passfeder 41a, 41b,
die in einer Oszillatorbuchse 42 gleitet, mit dem Oszillatorträger 18 in
Wirkverbindung.
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Im
Oszillatorgehäuse 10 ist
eine Fixiereinrichtung 43 angeordnet, die eine Schraube 44 enthält. Das
vordere Ende der Schraube 44 liegt am Außenumfang
der ersten Lagerschale 30 an.
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Der
Oszillator 11 ist gegen das Oszillatorgehäuse 10 im
vorderen Bereich mit einem Nadellager 46 abgestützt. Der
vordere Bereich des Oszillatorgehäuses 11 ist mit einem
Simmerring 47 abgedichtet.
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Der
Oszillator 11 nimmt den Bohrer 50 auf, der mit
einer Bohrer-Arretierung 51 arretiert wird. Der Oszillator 11 kann
zusammen mit dem Bohrer 50 eine in Bohrrichtung 53 oszillierende,
das heißt
in Bohrrichtung 53 hin- und hergehende Bewegung 54 ausführen.
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2 zeigt
eine alternative Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Bohrvorrichtung.
Diejenigen in 2 gezeigten Teile, die mit den
in 1 gezeigten Teilen übereinstimmen, tragen dieselben
Bezugszeichen.
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Anstelle
des in 1 gezeigten Oszillatorträgers 18 ist eine Oszillatorwelle 60 vorgesehen,
auf der das Oszillatorgehäuse 10 mit
dem Spindellager 15 sowie mit einem zweiten Spindellager 61 abgestützt ist.
Die Position des Spindellagers 15 ist mit einem Seegerring 62 fixiert.
Die wenigstens eine Tellerfeder 40a, 40b ist gegen
eine Druckscheibe 63 abgestützt.
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Das
Oszillatorgehäuse 10 weist
eine Drehmomentabstützung 70 auf,
die eine Durchführung 71 aufweist.
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3 zeigt
einen Querschnitt durch eine Abwicklung der ersten Lagerschale 30 mit
der Laufbahn 31. Die Laufbahn 31 weist ein stetiges
wellenförmiges
Höhenprofil 65 ohne
planen Anteil auf. Die maximale Differenz zwischen Wellentälern und
Wellenbergen des Höhenprofils 65 in
Bohrrichtung 53 entspricht einer vorgegebenen Amplitude 66.
Der Abwicklung ist ein Drehwinkel w des Bohrers 50 zugeordnet.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel
entsprechen einem vollständigen
Durchlaufen des Höhenprofils 65 zwei
Umdrehungen des Bohrers 50, entsprechend einem Drehwinkel
w von 720 Grad. Das Ende des einen Zyklus bei 720 Grad ist identisch
mit dem Beginn eines neuen Zyklus bei 0 Grad.
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4 zeigt
ein Spandicken-Diagramm, bei welchem die Spandicke D in Abhängigkeit
vom Drehwinkel w des Bohrers 50 dargestellt ist. Eingetragen ist
der Vorschub S des Bohrers 50 sowie ein Oszillationshub
H. Die Spanform 80 weist eine minimale Spandicke Dmin sowie
eine maximale Spandicke Dmax auf.
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Die
erfindungsgemäße Bohrvorrichtung
arbeitet folgendermaßen:
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1 zeigt
eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Bohrvorrichtung in einer Flansch-Ausführung, bei
welcher das Oszillatorgehäuse 10 mit
den ersten Schrauben 12a, 12b, beispielsweise
M6 × 60,
mit dem Lagerdeckel 13, beispielsweise T30, des Spindelkastens 14,
beispielsweise T30-1000, verschraubt ist. Weiterhin ist der Oszillatorträger 18 mit
den zweiten Schrauben 19a, 19b, beispielsweise
M8 × 25,
mit dem Spindelflansch 16, beispielsweise T30, verschraubt,
der gegen den Spindelkasten 14 mit dem Spindellager 15,
beispielsweise B7205C.TPA.P4.UL, abgestützt ist.
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Die
Drehbewegung eines nicht näher
gezeigten Antriebs wird vom Spindelflansch 16 mittels der
zweiten Schrauben 19a, 19b auf den Oszillatorträger 18 übertragen.
Die Drehbewegung wird weiterhin mittels der wenigstens einen Mitnahme-Passfeder 41a, 41b,
vom Oszillatorträger 18 auf
den Oszillator 11 übertragen.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel
sind zwei Mitnahme-Passfedern 41a, 41b vorgesehen.
Anstelle der Passfeder kann am Oszillator 11 eine Innenverzahnung
und auf dem Oszillatorträger 18 eine
Außenverzahnung
aufgebracht werden, welche die Drehbewegung übertragen.
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Der
Drehbewegung wird die kontinuierliche oszillierende Bewegung 54 überlagert.
Die Mitnahme-Passfedern 41a, 41b können in
der Oszillatorbuchse 42 in Bohrrichtung 53 gleiten.
Sofern die Innenverzahnung und Außenverzahnung vorgesehen sind,
gleitet die Innenverzahnung gegenüber der Außenverzahnung in Bohrrichtung 53.
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Der
Bohrer 50 ist im Oszillator 11 mit der Bohrer-Arretierung 51,
beispielsweise einem Gewindestift M8 × 8, festgeklemmt. Der Oszillator 11 ist
gegen das Oszillatorgehäuse 10 mit
dem wenigstens einen Nadellager 46 am vorderen Ende abgestützt. Eine
Abdichtung wird mit dem Simmerring 47 erreicht.
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Die
oszillierende Bewegung 54 wird mit der dem Oszillatorgehäuse 10 zugeordneten
ersten Lagerschale 30, dem Wälzkörper 34, der dem Oszillator 11 zugeordneten
zweiten Lagerschale 33 und durch eine spezielle Ausgestaltung
der Laufbahn 31 der ersten Lagerschale 30 oder
der Laufbahn 33 der zweiten Lagerschale 32 erreicht.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel
ist die spezielle Ausgestaltung der Laufbahn 31 der ersten
Lagerschale 30 zugrunde gelegt. Der Wälzkörper 34 ist vorzugsweise
eine Kugel. Die erste und zweite Lagerschale 30, 32 und
die Kugel 34 können
aus einem Axialkugellager, beispielsweise FAG 51205, hergestellt
werden.
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Die
Laufbahn 31 der ersten Lagerschale 30 weist das
in 3 näher
gezeigte stetige wellenförmige
Höhenprofil 65 ohne
planen Anteil auf. Durch das Abrollen des Wälzkörpers 34 auf dem Höhenprofil 65 der
Lauffläche 31 der
ersten Lagerschale 30 führt
der Wälzkörper 34 gleichzeitig
eine in Bohrrichtung 53 hin- und hergehende Bewegung mit
einem Oszillationshub N durch, welcher der vorgegebenen Amplitude 66 entspricht.
Die oszillierende Bewegung des Wälzkörpers 34 beim
Abrollen auf der Lauffläche 31 der
ersten Lagerschale 30 wird auf die Lauffläche 33 der
zweiten Lagerschale 32 übertragen,
die mit der wenigstens einen Feder 40a, 40b gegen
den Wälzkörper 34 gedrückt wird.
Der mit der zweiten Lagerschale 32 verbundene Oszillator 11 führt demnach
die oszillierende Bewegung 54 mit dem der Amplitude 66 entsprechenden
Oszillationshub H durch.
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Ein
Oszillationshub H ist abgeschlossen, wenn der Wälzkörper 34 eine vollständige Schwingung
des Höhenprofils 65 abgerollt
ist. Der Bohrer 50 ist jeweils am weitesten in ein nicht
näher gezeigtes Werkstück eingedrungen,
wenn der Wälzkörper 34 die
Wellentäler
erreicht. Im dargestellten Ausführungsbeispiel
ist ein Cosinus-ähnliches
wellenförmiges
Höhenprofil 65 gezeigt,
bei dem bei einem Drehwinkel w von null und 360 Grad ein Wellenberg
auftritt. Der im Drehwinkelbereich um 720 Grad auftretende Wellenberg
ist identisch mit dem im Drehwinkelbereich von 0 Grad auftretenden
Wellenberg.
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Ein
Zyklus ist abgeschlossen, wenn der Wälzkörper 34 vollständig auf
der Laufbahn 31 abgerollt ist. Ein derartiger Zyklus ist
stets abgeschlossen, wenn die zweite Lagerschale 32 gegenüber der
ersten Lagerschale 31 zwei Umdrehungen weiter gedreht hat.
Wenn demnach, wie in 3 beispielhaft dargestellt,
die Laufbahn 31 der ersten Lagerschale 30 ein
Höhenprofil 65 mit
zwei Schwingungen aufweist, tritt pro Umdrehung des Oszillators 11 bzw.
des im Oszillator 11 arretierten Bohrers 50 genau
ein Oszillationshub H auf.
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Dieser
spezielle Fall ist dem in 4 gezeigten
Spandicken-Diagramm zugrunde gelegt. Ein Oszillationshub H ist demnach
nach einem Drehwinkel w von 360 Grad abgeschlossen.
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Die
Anzahl der Hübe
pro Umdrehung des Bohrers 50 kann durch die Anzahl der
Schwingungen des Höhenprofils 65 und
der Oszillationshub H mit der Amplitude 66 des Höhenprofils 65 festgelegt
werden. Vorzugsweise ist daher die das Höhenprofil 65 aufweisende
Lagerschale 30, 32 austauschbar ausgestaltet,
um eine Anpassung sowohl der Anzahl der Hübe pro Umdrehung als auch eine
Anpassung des Oszillationshubs H an das zu bearbeitende Werkstück vornehmen
zu können.
Bei einem Vorschub eines beispielsweise zweischneidigen Bohrers 50 von beispielsweise
0,3 mm pro Umdrehung wird ein Oszillationshub H, welcher der Amplitude 66 entspricht, von
0,15 mm benötigt,
um auf eine Spandicke D von wenigstens näherungsweise null zu kommen.
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Zur
Fixierung der Lagerschale 30, 32 ist vorzugsweise
die Fixiereinrichtung 43 vorgesehen, die beispielsweise
als Schraube 44, vorzugsweise als Rändelschraube, realisiert ist.
Die Schraube 44 greift vorteilhafterweise am Außenumfang
der Lagerschale 30, 32 an und verklemmt die Lagerschale 30, 32 mit dem
Oszillatorgehäuse 10.
Die wenigstens eine Tellerfeder 40a, 40b, beispielsweise
Durchmesser 32/ Durchmesser 16/ 0,8 br., sorgt dafür, dass
die zweite Lagerschale 32 stets gegen den Wälzkörper 34 und damit
gegen die erste Lagerschale 30 gedrückt wird.
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Bevorzugt
wird die erste Lagerschale 30 austauschbar ausgestaltet,
die dem Oszillatorgehäuse 10 zugeordnet
ist. Die Anordnung der Fixiereinrichtung 43 im Oszillatorgehäuse 10 weist
den Vorteil auf, dass der Oszillator 11, dem die zweite Lagerschale 32 zugeordnet
ist, weitgehend rotationssymmetrisch realisiert werden kann, sodass
der Oszillator 11 hinsichtlich Unwucht leicht optimiert
werden kann.
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2 zeigt
eine alternative Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Bohrvorrichtung als Vorsatz-Ausführung. Bei
diesem Ausführungsbeispiel übernehmen
das bereits in 1 gezeigte Spindellager 15 sowie
das zweite Spindellager 61 die radiale Führung der
Oszillatorwelle 60. Die Fixierung der Position der Spindellager 15, 61 übernimmt
der Seegerring 62, beispielsweise Durchmesser 23,5 × 1,2A, wobei
der eine gezeigte Seegerring 62 durch einen weiteren, nicht
gezeigten Seegerring am anderen Ende der Spindellager 15, 61 angeordnet
werden kann.
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Anstelle
des einen gezeigten Nadellagers 46 zu Abstützung des
Oszillators 11 können
weitere, nicht näher
gezeigte Nadellager zu Abstützung
des Oszillators 11 vorgesehen sein.
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Durch
die Ausgestaltung als Vorsatz-Ausführung ist die Anordnung der
Drehmomentabstützung 70 zweckmäßig, damit
das Oszillatorgehäuse 10 hinsichtlich
einer Drehbewegung fixiert werden kann. Da das Oszillatorgehäuse 10 in
Bohrrichtung 53 entsprechend dem Vorschub S bewegt wird,
ist vorzugsweise die Durchführung 71 vorgesehen,
in der ein Stab oder Stift geführt
werden kann, an welchem das Oszillatorgehäuse 10 bei der Vorschubbewegung
entlang gleitet.
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Das
in 4 gezeigte Spandicken-Diagramm zeigt den Zusammenhang
zwischen der Spandicke D und dem Drehwinkel w des Bohrers 50. Eingetragen
ist der Vorschub S, dem der Oszillationshub N überlagert wird. Durch eine
geeignete Abstimmung des Vorschubs S und des Oszillationshubs H können die
maximale Spandicke Dmax und die minimale Spandicke Dmin vorgegeben
werden.
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Die
erfindungsgemäße Bohrvorrichtung
ermöglicht
die Vorgabe der minimalen Spandicke Dmin von null bis zum maximalen
Wert Dmax, der einem Oszillationshub H von null entspricht. Ab einer
minimalen Spandicke Dmin von null geht der Bohrer 50 aus
dem Schnitt. Sofern dies im Hinblick auf eine gleichmäßige Belastung
des Bohrers 50 nicht erwünscht ist, kann eine minimale
Spandicke Dmin größer null
vorgegeben werden. Auch in diesem Fall kann ein Abbrechen der Späne nach
jedem Oszillationshub H in Abhängigkeit
vom Material des Werkstücks
aufgrund des Drucks eines im Kühlmittelkanal 17 fließenden Kühlmittels
erreicht werden.