DE2150558C3 - Bohrkopf - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen Bohrkopf entsprechend dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Beim Fertigen von Bohrungen mit solchen bekannten Bohrköpfen macht es das Herausziehen des Werkzeu- jo ges am Ende der Bearbeitung notwendig, daß das Werkzeug vorher in Richtung auf den Mittelpunkt der Bohrung seitlich so verstellt wird, daß ihre Wand durch die Spitze des Werkzeuges nicht verletzt wird. Bestimmte mit einer eine solche seitliche Verstellung des Werkzeuges am Ende der Bearbeitungsvorgänge ermöglichenden Vorrichtung versehene Werkzeugmaschinen besitzen außerdem eine Vorrichtung, die die Arbeitsspindel in einer bestimmten Winkelstellung in der Weise arretiert, daß die seitliche Verstellung des Werkzeuges dazu beiträgt, seine Spitze eindeutig dem Mittelpunkt der Bohrung zu nähern, d.h. sie von der* Wand der frisch gefertigten Bohrung zu entfernen.

Solche Maschinen sind verwendbar, wenn sie außerdetn mit einer jegliche Winkelverstellung zwi' schert dem Bohrkopf und der Arbeitsspindel Verhindernden formschlüssigen Drehverbindung versehen sind. Außerdem sind sie nur mit einteiligen Bohrköpfen und nicht mit beispielsweise aus einer in die Kegelbohrung der Arbeitsspindel eingreifenden Zwischenhülse, einem Verlängerungsstück oder einem mit der Zwischenhülse verschraubten Reduzierstück und einem mit dem Verlängerungs- oder Reduzierstück verschraubbaren Werkzeugaufspannkopf gebildeten mehrteiligen Bohrköpfen verwendbar. Bei solchen mehrteiligen Bohrköpfen ist die Winkelstellung der Spitze des Werkzeuges bspw. gegenüber der Zwitchenhülse unbestimmt und verändert sich von einer Zusammenstellung zur anderen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auch bei mehrteiligen Bohrköpfen das Schneidwerkzeug in seiner Winkellage gegenüber dem Ende der Arbeitsspindel so einstellen zu können, daß es bei seitlicher Verlagerung der Arbeitsspindel und ihrem anschließenden Herausziehen aus der Bohrung diese nicht beschädigt

Zur Lösung dieser Aufgabe werden erfindungsgemäß die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angegebenen Mittel vorgeschlagen.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den IJnteransprüchen angegeben.

Die Erfindung ist anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 einen axialen Schnitt durch das Ende einer mit einem Bohrkopf versehenen Arbeitsspindel;

Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie II-II in Fig.l:

F i g. 3 einen Schnitt durch einen Teil einer Variante;

F i g. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV in F i g. 3;

Fig. 5 eine Seitenansicht eines Teiles der Variante nach Fi g. 3 und 4;

Fig. 6 einen Schnitt durch einen Teil einer weiteren Variante;

F i g. 7 einen Schnitt nach der Linie VII-VII in F i g. 6;

Fig.8 eine Seitenansicht einer weiteren Variante im Teilschnitt nach der Linie VIII-VIl¹ in Fig. 10:

Fig. 9 einen Schnitt durch eine Einzelheit dieser Variante in einer anderen Stellung.

Fig. 10 eine Draufsicht auf eine Einzelheit dieser Variante;

F 1 g. 11 eine Draufsicht auf einen Teil einer weiteren Variante;

Fig. 12 einen Schnitt nach der Linie XII-XII in Fig. 11 durch eine Einzelheit dieser Variante in vergrößtertem Maßstabe;

Fig. 13 eine Diaufsieht auf einen Teil einer weiteren Variante und

Fig. 14 einen Schnitt nach der Linie XIV-XIV in Fig. 13 duah eine Einzelheit dieser Variante in vergrößertem Maßstabe.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 ist das eine Kegelbohrung 1 aufweisende Ende 2 der Arbeitsspindel einer Werkzeugmaschine gezeigt. Dieses Spindelende 2 weist an seiner vorderen Stirnfläche zwei auf einem gemeinsamen Diameter liegende radiale Nuten 3 auf. die Antnebszapfen 4 aufnehmen sollen, mit welchen der Bohrkopf versehen ist. Der Bohrkopf ist mehrteilig und besteht aus einer Zwischenhülse 5, von welcher ein konischer Teil 5a in die Kegelbohrung 1 der Spinde! eingreift, einem Verlängerungsstück 6 und einem Werkzeugaufspannkopf 7, der ein Schneidwerk· Zeug8 trägt.

Die Zwischenhülse 5 weist an ihrer Außenseite einen sternförmigen Zahnkranz 9 auf, mit welchem ein entsprechender Innenzahnkranz eines die Zapfen 4

aufweisenden Ringes 10 in Eingriff kommt. Der Ring 10 trägt eine radiale Schraube 11, die es ermöglicht, in den Zahnkranz 9 einen in dem Ring radial verschiebbaren Keil 12 hineinzupressen, was den Ring daran hindert, sich auf der Einsatzbuchse 5 axial zu verstellen. Diese Anordnung ermöglicht durch Zurückschrauben der Schraube 11 das Lösen des Ringes 10, um ihn in axialer Richtung nach unten zu verstellen und so seinen Innenzahnkra"^ zu Änderungen seiner Winkelstellung gegenüber der Zwischenhülse 5 mit dem Außenzahnkranz 9 außer Eingriff zu bringen.

Ein von der Zwischenhülse 5 getragenes elastisches Segment 13 verhindert, daß der Ring 10 von ihr getrennt werden kann. Aufgrund der vorliegenden Anordnung läßt sich die Winkelstellung der Zapfen 4 gegenüber der Zwischenhülse 5 in Abhängigkeit von der Winkelstellung des Werkzeuges 8, die beim Zusammenbau seiner Einzelteile nur einmal bestimmt wird, ändern. Daraus ergibt sich, daß sich der Ring 10 an der Zwischenhülse 5 in einer Relativwinkelstellung anbringen läßt, die für das Werkzeug 8 paßt, damit es beim Anhalten der Spinde! in der ihr durch die Maschine vermittelten bestimmten Stellung richtig orientiert ist.

Bei der Variante nach Fig. 3 bis 5 weist eine Einsatzbuchse 14 einen äußeren Bundring 14a auf. dessen obere Stirnfläche mit zwei stirnverzahnten Zahnsegrnerstcr, 15 versehen ist. In dem Bundring 14a sind zwei kreisbogenförmige Ausnehmungen 16(F i g. 4) ausgebildet, die von zwei zur Achse des Bohrkopfs parallel gerichteten Schrauben 17 durchragt sind, die in dem Ring 18 fassen, der auf seiner dem Bundring 14a zugekehrten Stirnseite eine Stirnverzahnung 19 aufweist.

Beim Anziehen der Schrauben 17 wird der die mit dem Arbeitsspindelende zusammenwirkenden Zapfen 4 aufweisende Ring 18 auf dem Bundring 14a der Einsatzbuchse 14 in seiner Winkellage festgelegt.

Die Variante nach F i g. 6 und 7 weicht von der F i g. 3 bis 5 dadurch ab. daß der die Zapfen 4 aufweisende Ring 20 mit Hilfe einer zwischen ihm und einem Bundring 21a der Einsatzbuchse 21 eingelegten, die Verzahnungen der Variante nach F i g. 3 bis 5 ersetzenden Gleitschutzpackung 22 mit dem Bundring 21 a fest verbunden ist.

Es sei bemerkt, daß bei der Variante nach F i g. 6 und 7 der Ring 20 mit einem Kragen 20a versehen ist. der eine Ringnut 23 aufweist, die als Eingriff für einen an der Werkzeugmaschine vorgesehenen automatischen Werk/eugweehselmechaiiismus dient.

Bei der Variante nach F i g. 8 bis 10 weist der Ring 24 wie bei der ersten Austührungsform eine mit einer an der Einsatzbuchse 26 vorgesehenen Außenverzahnung 25 zusammenwirkende Innenverzahnung 24a auf. Die Einsatzbuchse 26 weist eine Nut 27 mit V-förmigem Querschnitt auf. in die das Ende von zwei einander diametral gegenüberliegend angeordneten Feststellschrauben 28 eindringt, die den Ring 24 in der in F ι g. 8 dargestellten Stellung halten sollen, in welcher zwei am Arbeitsspindelende 30 vorgesehene Zapfen 29 mit in dem Ring 24 ausgebildeten radialen Nuten 31 im Eingriff stehen. Beim Zurückschrauben der beiuen Schrauben 28 läßt sich der Ring 24 über seine in F i g. 9 dargestellte Stellung hinaus absenken, bis seine Verzahnung 24a mit der Verzahnung 25 der Einsatzbuchse 26 außer Eingriff ist, was es ermöglicht, die Relativwinkelstellung zwischen dem Ring und der Einsatzbuchse zu ändern.

Bei dieser Variante weist der Ring wie bei der Variante nach F i g. 6 und 7 eine Außenringnut 32 auf, die als Eingriff für einen automatischen Werkieugwechselmechanismus dient, jedoch, sofern der Bohrkopf an einer Maschine ohne automatische Werkzeugwechseleinrichtung verwendet wird, in Fortfall kommen könnte.

Bei der Variante nach Fig. 11 und 12 weist die Zwischenhülse 33 eine Ringnut 34 mit trapezförmigem Querschnitt auf, in die der aus zwei Kreissegmenten 35 und 36 gebildete Ring teilweise eingreift. Diese Segmente 35, 36 erstrecken sich ü>- : etwas weniger als 180" und stützen sich mit einem ihr ;r Enden, die durch, eine Schraube 37 gegeneinandergepreßt sind, gegeneinander ab. Eine auf ihr jeweiliges andere Ende einwirkende Schraube 38 ermöglicht ihr Festlegen in der Ringnut 34 bzw. ihr Lösen, durch das sie von der Zwischenhülse 33 gelöst werden, jedes Segment 35 und 36 weist einen Antriebszapfen 35a bzv». 3&a am.

Schließlich weist be. der Variante nach Fig. 13 und 14 der Ring 39 zwei Feststellschrauben 40 auf. deren Ende gezackt is', damit es in eine an der Einsatzbuchse 42 vorhandene Zahnung 41 eingreift. Es sei bemerkt daß die Zahnung 41 sehr iein sein und beispielsweise durch Walzen mit einem Rändelwerkzeug erzielt werden kann, was die Herstellungskosten senkt. Um die Winkelstellung des Ringes 39 gegenüber der Einsatzbuchse 42 einzustellen, genügt es. die beiden Scnratioen 40 zu lösen, so daß der Ring um den gewünschten Winkelbetrag gedreht werden kann, 'jnd H?nn die beiden Schrauben 40 wieder anzuziehen. Der Ring weist zwei Zapfen 39a auf. die zu seinem Antrieb m.t Hilfe der Arbeitsspindel der Werkzeugmaschine dienen.

Es sei bemerkt, daß sämtliche vorstehend beschriebenen und dargestellten Ausführungsformtn und Varianten nicht nur die Verwendung von mehrteiligen Bohrköpfen an Werkzeugmaschinen ermöglichen, die mit die seitliche Verstellung des Werkzeuges am Ende der Bearbeitungsvorgange ermöglichenden Einrichtungen versehen sind, sondern außerdem aufgrund der Austauschbarkeit des auf der Einsatzbuchse bzw. Zwischenhülse einstellbaren Ringes bei Werkzeugmaschinen mit oder ohne Werkzeugwechseleinrichtungen eine wesentliche Ersparnis ermöglichen, indem der Bedienende je nach Art der benutzten Werkzeugmaschine die Möglichkeit hat. in Abhängigkeit von den jeweiligen Antdibsmitteln der Spindel der benutzten Werkzeugmaschine nur den Ring auszuwechseln.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Bohrkopf, der ein Schneidwerkzeug und ein konisches Teil aufweist, das in eine entsprechende Kegelbohrung des Endes einer Arbeitsspindel eingreift, die in einer bestimmten Winkelstellung arretierbar und dann in einer bestimmten Richtung seitlich verlagerbar ist, wobei der Bohrkopf und das Ende der Arbeitsspindel über axiale Zapfen und diese aufnehmende radiale Nuten zusätzlich eine formschlüssige Drehverbindung aufweisen, d a durch gekennzeichnet, daß die Zapfen (4; 29) bzw. die Nuten (3; 31) auf einem Ring (10; 18; 24) angeordnet sind, dessen Winkelstellung gegenüber dem Bohrkopf bzw. dem Ende (2) der Arbeitsspindel einstellbar ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Einstellen der Winkelstellung das Bohrwerkzeug einen Außenzahnkranz (9) aufweist, in den ein "om Ring (10) getragener Innenzahnkranz in und auiier Eingriff bringbar ist, wobei eine am Ring angeordnete, einen Keil (12) gegen den Außenzahnkranz pressende radiale Schraube (11) die In-Eingriff-Stellung sichert

3. Bohrkopf nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß zum Einstellen der Winkelstellung das Bohrwerkzeug einen äußeren Bundring (i4a) mit stirnverzahnten Zahnsegmenten (15) aufweist, in die eine vom Ring (18) getragene Stirnverzahnung (19) in und außer Eingriff bringbar ist. wobei in kreisbogenförmigen Ausnehmungen (16) des Bundrings geführte, den Ring erfassende axiale Schrauben (17) die In-Eingri;'/-Stellu:ig sichern.

4. Bohrkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Einstellen ei r Winkelstellung das Bohrwerkzeug eine Außenverzahnung (25) aufweist.

in die eine vom Ring (24) getragene Innenverzahnung {24a) in und außer Eingriff bringbar ist. wobei am Ring angeordnete, in eine am Bohrkopf vorgesehene V-förmige Ringnut (27) eindringende Feststellschrauben (28) die In-Eingriff-Stellung sichern.