DE2405694A1 - Precisely toleranced drilling in workpieces - uses adjusting component to vary position of drill rod or bit and provide radial adjustment - Google Patents
Precisely toleranced drilling in workpieces - uses adjusting component to vary position of drill rod or bit and provide radial adjustmentInfo
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Abstract
Description
Einrichtung zur Herstellung toleranzgenauer Bohrungen in Werkstücken Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Herstellung toleranzgenauer Bohrungen in Werkstücken mit einer in einem Spindelstock gelagerten, antreibbaren Arbeitsspindel, die an ihrem Vorderende eine wenigstens einen Bohrstahl tragende Bohrstange trägt, und mit wenigstens einem, mittels eines durch eine Feinmeßsteuervorrichtung gesteuerten Stellantriebes axial verstellbaren oder drehbaren Verstellglied, mit dessen Hilfe zur Radialverstellung des Bohrstahles die Stellung des den Bohrstahl tragenden Teils der Bohrstange bzw. des Bohrstahles selbst veränderbar ist. Device for the production of precise tolerance bores in workpieces The invention relates to a device for producing bores with precise tolerances in workpieces with a drivable work spindle mounted in a headstock, which at its front end carries a boring bar carrying at least one boring steel, and with at least one, controlled by means of a precision measuring control device Actuator axially adjustable or rotatable adjusting member, with the help of which for radial adjustment of the drill steel, the position of the part carrying the drill steel the drill rod or the drill steel itself is changeable.
Im Maschinenbau sind Einrichtungen der eingangs beschriebenen Art bereits bekannt. Sie bieten den Vorteil, daf3 der Bohrstahl entsprechend seiner im Verlaufe der Bearbeitung einer Werkstückserie erfolgenden Abnutzung mittels einer Feinmeßsteuervorrichtung automatisch derart nachgestellt werden kann, daß der Durchmesser der in der Folge herzustellenden Bohrungen wieder exakt im Toleranzbereich liegt.In mechanical engineering, devices of the type described above are already known. They offer the advantage that the drill steel corresponds to its In the course of machining a series of workpieces, wear by means of a Precision control device can be readjusted automatically in such a way that the diameter the holes to be produced in the sequence are again exactly within the tolerance range.
Bisher bildete hierbei die Bohrstange einen festen Bestandteil dieser Einrichtungen, d.h. solche Einrichtungen waren ausschließlich für eine bestimmte Bohroperation bzw. zur Herstellung bestimmter Bohrunysabschnitte mit verschiedenen Durchmessern einer Bohrung einzusetzen. Waren demgemäß an einem Werkstück mehrere toleranzgenaue Bohrungen unterschiedlicher Durchmessergrößen herzustellen, so wurde für jede Bohrung eine derartige Einrichtung benötigt, wobei jede Einrichtung mit einer Feinmeßsteuervorrichtung nebst einem durch diese steuerbaren Stellantrieb zur toleranzgenauen Einstellung der Bohrstange augerüstet werden mußte.So far, the boring bar has been an integral part of this Institutions, i.e. such institutions were exclusively for a specific one Drilling operation or for production certain Bohrunys sections to be used with different diameters of a hole. Were accordingly on one Workpiece to produce several tolerance-accurate bores of different diameter sizes, such a device was required for each well, each device with a precision measurement control device together with an actuator which can be controlled by this had to be equipped for accurate tolerance adjustment of the boring bar.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zu schaffen, die die Herstellung toleranzgenauer Bohrungen verschiedener Durchmesser ermöglicht, so daß beispielsweise innerhalb einer Transferstraße nacheinander mit der gleichen Einrichtung Bohrungsabschnitte mit verschiedenen Durchinessern hergestellt werden können, die an verschiedenen Stellen der gleichen Werkstücke liegen. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine solche Einrichtung derart zu cgestalten, daß sie als Feinbearbeitungstransferzentrum eingesetzt werden kann.The invention is now based on the object of providing a device create, which the production of accurate tolerance bores of different diameters allows, so that for example within a transfer line one after the other with the same facility produced bore sections with different diameters that are located in different places on the same work piece. One Another object of the invention is to design such a device in such a way that that it can be used as a fine machining transfer center.
Zur Lösung dieser Aufgabe bedient sich die Erfindung einer Einrichtung der eingangs beschriebenen Art, die erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß entweder die Bohrstange in der Arbeitsspindel des Spindelstockes oder der letztere samt Bohrstange auswechselbar angeordnet ist und daß innerhalb der Bohrstange ein zur Verstellung des Bohrstahles bzw. des denselben tragenden Teils der Bohrstange dienendes Übertragungsglied angeordnet ist, das in der Betriebsstellung der Bohrstange bzw. des Spindelstockes durch das meßgesteuerte Verstellglied betätigbar ist.To solve this problem, the invention makes use of a device of the type described above, which is characterized according to the invention, that either the boring bar in the work spindle of the headstock or the latter together with the boring bar is arranged interchangeably and that a inside the boring bar for adjusting the drill steel or the same supporting part of the drill rod Serving transmission member is arranged, which is in the operating position of the drill rod or the headstock can be actuated by the measurement-controlled adjusting member.
Bei dieser Konstruktion ist damit die Bo}1rstange bzw. der diese tragende Spindelstock von dem durch die Feinmeßsteuervorrichtunq gesteuerten Stellantrieb zur Verstellung der Bolirstange bzw.In this construction, the Bo} 1rstange or the one that supports it Headstock from the actuator controlled by the precision measuring control device for adjusting the bolir rod or
des Bohrstahles getrennt, so daß mit einer einzigen Einrichtung und somit mit der gleichen Feinmeßsteuervorrichtung und dem gleichen Stellantrieb eine beliebige Anzahl von Bohrstangen bzw. Spindel stöcken zur Herstellung toleranzgenauer Bohrungen unterschiedlichster Durchmesser eingesetzt werden kann. Die Einrichtung kann vorteilhaft mit einer Wechseleinrichtung und mit einem Magazin kombiniert sein, so daß sich ein erforderlich werdender Bohrstangen- bzw. Spindelstockwechsel in kürzester Zeit programmgesteuert durchführen läßt. Die Bohrstangen bzw. Spindelstöcke können hierbei derart ausgebildet sein, daß sie sich mit Hilfe des Wechselkopfes einer üblichen Wechseleinrichtung austauschen lassen. Die Erfindung bietet damit die Möglichkeit, Einrichtungen der eingangs beschriebenen Art als selbsttätig arbeitende Bearbeitungszentren auszubilden, deren zur maßgenauen Nachstellung der in den austauschbaren Bohrstangen vorhandenen Bohrstähle dienende Feinmeßsteuervorrichtung derart auszubilden ist, daß nach einem die Arbeitsoperationen der Maschine steuernden Arbeitsprogramm deren zum Messen der Durchmesser der hergestellten Bohrungen erforderliche , in ihren Durchmessern entsprechend verschieden ausgebildete Meßdorne sich in der richtigen Reihenfolge automatisch in ihre Meßstellung steuern lassen.of the drill steel separated so that with a single device and thus one with the same precision measurement control device and the same actuator Any number of boring bars or spindle sticks for production with more precise tolerances Bores of different diameters can be used. The establishment can advantageously be combined with a changing device and with a magazine, so that a boring bar or headstock change becomes necessary in can be carried out program-controlled in the shortest possible time. The boring bars or headstocks can be designed in such a way that they can be moved with the help of the interchangeable head can be exchanged with a common changing device. The invention thus offers the possibility of facilities of the type described above as automatically working To train machining centers, their for the precise adjustment of the interchangeable To train existing drill steels serving precision measuring control device in such a way is that according to a work program controlling the work operations of the machine their required to measure the diameter of the holes produced, in Measuring mandrels, which are designed differently according to their diameters, are in the correct position Have the sequence automatically controlled in its measuring position.
Nachdem in die die Bohrstangen aufnehmende bzw. die Spindel der auswechselbaren Spindelstöcke antreibende Maschinenspindel solcher Bearbeitungszentren auch andere Werkzeuge wie Bohrer, Fräser und dergleichen einsetzbar sein sollen, wird man vorteilhaft die Konstruktion so wählen, daß das in der Maschinenspindel vorhandene Verstellglied zur Radialverstellung der Bohrstähle mittels einer Verstellvorrichtung aus einer Bereitschaftsstellung in eine Nichtgebtauchslage zurückziehbar ist, wenn dasselbe auf-grund des Einsatzes konventioneller Werkzeuge wie Bohrer und dergleichen nicht benötigt wird, um dem Schaft dieser Werkzeuge nicht im Wege zu stehen.After the boring bars receiving or the spindle of the interchangeable Machine spindles driving headstocks of such machining centers also include others Tools such as drills, milling cutters and the like should be able to be used, one becomes advantageous choose the construction so that the adjusting element in the machine spindle for radial adjustment of the boring steels by means of an adjustment device from a Stand-by position is retractable into a non-immersed position if the same not due to the use of conventional tools such as drills and the like is required in order not to stand in the way of the shaft of these tools.
Sofern nun aus dem Einwechseln von BoRitangen oder mit solchen kombinierten Spindelstöcken hinsichtlich der Werlçzeugflucht Ungenauigkeiten resultieren sollten (z.B. Radialschlag der Bohrstange), so werden solche Ungenauigkeiten bei einer derartigen Maschine beim Ausmessen der Bohrungen bzw. Bohrungsabschnitte sofort festgestellt und durch eine entsprechende Lagekorrektur des Werkzeuges kompensiert. Es lassen sich also entstandene Ungenauigkeiten durch eine Nachbearbeitungsoperation beheben.If now from the exchange of BoRitangen or combined with such Headstocks should result in inaccuracies in tool alignment (e.g. radial run-out of the boring bar), then such inaccuracies will occur with such a Machine detected immediately when measuring the bores or bore sections and compensated for by correcting the position of the tool accordingly. Leave it inaccuracies that have arisen can therefore be corrected by a post-processing operation.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das in der Bohrstange vorhandene Übertragungsglied, das beim Einsatz der Bohrstange bzw. eines mit einer Bohrstange kombinierten Spindelstockes mit dem in der Maschinenspindel vorhandenen Stellglied zusammenwirkt, zur Verstellung des Bohrstahles bzw. des denselben tragenden Teils der Bohrstange innerhalb der letzteren gegen die Wirkung eines Kraftspeicliers verstellbar,und zur Wirkverbindung von Übertragungsglied und Verstellglied ist letzteres mit seiner freien Stirnfläche an die ihm zugeordnete Stirnfläche des Übertragungsgliedes anlegbar. Der Ilraftspeicher sorgt in diesem Falle dafür, daß die gegenseitige Berührung von Übertragungsglied und Verstellglied so lange sichergestellt ist, wie sich die Bohrstange bzw. der Spindelstock an der Maschine spindel befindet. Die Radialverstellung des Bohrstahls durch das einen Bestandteil der Bohrstange bildende und mit dem Verstellglied zusammenwirkende Übertragungsglied kann uninittelbar oder mittelbar erfolgen. Im ersteren Falle kann der Bohrstahl bzw. ein diesen tragender, an der Bohrstange radial auslenkbar angeordneter Bohrstahlhalter mit einer entsprechenden, am Umfang des stangenförmigen Übertragungsgliedes angeformten Schrägfläche zusammenwirken, während im letzteren Falle beispiel~ weise der den Bohrstahl tragende Teil der Bohrstange in bekannter Weise am Ilalteteil der Bohrstange um eine Querschwenkachse verschwenkbar angeordnet und zu seiner Verschwenkung einen in den Halteteil hineinragenden Schwenkarm tragen kann, der seinerseits an einer Schrägfläche des im IIalteteil axial verstellbaren Übertragungsgliedes anliegt. Die Erfindung eignet sich gleich vorteilhaft auch zu einer voneinander unabhängigen, meßgesteuerten Verstellung mehrerer an der Bohrstange im Achsabstand voneinander vorgesehener, radial verstellbarer Bohrstähle, wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die Bohrstange mindestens zwei Übertragungsglieder aufweist, die mittels an ihrem Umfange angeformter Schrägflächen mit den Bohrstählen bzw. mit entsprechenden Bohrstahlhaltern zusammenwirken, und wenn jedes Übertragungsglied gegen die Wirkung eines Kraftspeichers und durch ein anderes, meßgesteuertes Verstellglied verstellbar ist. Eine günstige Konstruktion ergibt sich in diesem Zusammenhang, wenn sowohl die Übertragungsglieder als auch die Verstellglieder ineinander axial verschiebbar geführt sind.In a preferred embodiment that is present in the drill rod Transmission link that is used when using the boring bar or one with a boring bar combined headstock with the actuator present in the machine spindle cooperates to adjust the drill steel or the same supporting part the boring bar within the latter adjustable against the action of a power storage device, and for the operative connection of the transmission element and adjusting element, the latter is with his free end face can be placed against the end face of the transmission member assigned to it. The Ilraftspeicher ensures in this case that the mutual contact of Transmission member and adjusting member is ensured as long as the drill rod or the headstock is on the machine spindle. The radial adjustment of the Bohrstahls through the part of the drill rod forming and with the adjusting member cooperating transmission link can take place directly or indirectly. in the the former case can be the drill steel or a steel carrying it, radially on the drill rod deflectably arranged drill steel holder with a corresponding, on the circumference of the rod-shaped transmission member integrally formed inclined surface cooperate while in the latter case, for example, the part of the drill rod which carries the drill steel in a known manner on the Ilalteil of the drill rod about a transverse pivot axis pivotable arranged and a swivel arm protruding into the holding part for its pivoting can carry, which in turn is axially adjustable on an inclined surface in the IIalteil Transmission link is present. The invention is equally advantageous also to an independent, measurement-controlled adjustment of several on the boring bar Radially adjustable drilling steels provided in the center distance from one another, if in Another embodiment of the invention, the drill rod has at least two transmission members has, which by means of inclined surfaces formed on their circumference with the drilling steels or cooperate with corresponding Bohrstahlhalter, and if each transmission link against the action of an energy store and by another, measurement-controlled adjusting element is adjustable. A favorable construction results in this context, when both the transmission members and the adjusting members are axially into one another are slidably guided.
Sofern es sich dabei um eine Konstruktion handelt, bei der die einen Bohrstange an der Arbeitsspindel einesfe sten Bestandteil der Einrichtung bildenden Spindelstockes auswechselbar angeordnet r ist, so ist es konstuktiv günstig, wenn sich das Übertragungsglied bis in den Bereich des Hinterendes der Bohrstange und das Verstellglied sich durch die Arbeitsspindel des Spindelstockes hindurch bis in den Bereich ihres Vorderendes erstreckt Ist hingegen die Bohrstange an der Arbeitsspindel eines auswechselbaren Spindelstockes fest angeordnet, so wird man vorteilhaft die Konstruktion so treffen, daß das mindestens eine Übertragungsglied bis in den Bereich des llinterendes der im Spindelstock gelagerten Arbeitsspindel reicht,und das diesem zugeordnete Verstellglied innerhalb einer mit der Arbeitsspindel kuppelbaren Antriebsspindel anordnen. Derart konzipierte EinrichLungen können als Bearbeitungszentren eingesetzt werden, wenn, wie oben bereits erwähnt worden ist, das in der Einrichtungsspindel angeordnete Verstellglied bei Nichtgebrauch in der Spindel zurückgezogen werden kann, so daß die Spindel konventionelle Werkzeuge aufzunehmen vermag.If it is a construction in which the one Boring bar on the work spindle of a fe most forming part of the device The headstock is arranged to be exchangeable, so it is structurally favorable if the transmission link extends into the area of the rear end of the drill rod and the adjusting member through the work spindle of the headstock through In contrast, the boring bar on the work spindle extends into the area of its front end an interchangeable headstock is fixed, so one is advantageous Make the construction so that the at least one transmission link extends into the area of the linter end of the work spindle mounted in the headstock is enough, and this associated adjusting member within a drive spindle that can be coupled to the work spindle arrange. Equipment designed in this way can be used as machining centers will, if, as already mentioned above, the one arranged in the device spindle Adjusting member can be withdrawn in the spindle when not in use, so that the spindle can accommodate conventional tools.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 bis 3 einen Längsschnitt durch das Vorderende der Arbeitsspindel einer erfindungsgemäßen Einrichtung, in die jeweils eine auswechselbare Bohrstange verschiedener Ausführungsform eingesetzt ist, Fig. 4 und 5 jeweils einen mit einer Bohrstange kombinierten Spindelstock, der an der Einrichtung gegen einen anderen Spindelstock oder gegen eine Bohrstange bzw. ein Werkzeug austauschbar ist, Fig. 6 eine Draufsicht auf eine als Bearbeitungszentrum ausgebildete Einrichtung.Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing. 1 to 3 show a longitudinal section through the front end of the work spindle a device according to the invention, in each of which an exchangeable drill rod Different embodiment is used, Fig. 4 and 5 each one with a Boring bar combined headstock that attaches to the facility against another Headstock or can be exchanged for a boring bar or a tool, Fig. 6 shows a plan view of a device designed as a machining center.
In den Fig. 1 bis 3 ist die in einem Spindelstock 10 drehantreibbar gelagerte Arbeitsspindel mit 12 bezeichnet. Sie weist an ihrem Vorderende bzw. am Spindelkopf zur Aufnahme einer Bohrstange 14, 16, 18 eine konische Spindelöffnung 20 auf, die sich nach hinten als zylindrische Bohrung fortsetzt. Mit hilfe der Bohrstangen lassen sich Werkstückbohrungen bzw. Bohrungsabschnitte toleranzgenau herstellen, indem ein oder auch mehrere, an der Bohrstange angeordnete Bohrstähle mit Hilfe eines durch eine Feinmeßsteuervorrichtung steuerbaren, nicht näher gezeigten Stellantriebes der Einrichtung in radialer Richtung um den halben Betrag von Maßdifferenzen verstellbar sind, die anhand einer zuvor durchgeführten Messung festgestellt worden sind.In FIGS. 1 to 3, the spindle can be driven in rotation in a headstock 10 Mounted work spindle is designated by 12. She points at her front end or at Spindle head for receiving a boring bar 14, 16, 18 has a conical spindle opening 20, which continues to the rear as a cylindrical bore. With the help of the boring bars workpiece bores or bore sections can be produced with precise tolerances, by using one or more boring steels arranged on the boring bar an actuator, not shown in detail, which can be controlled by a precision measurement control device the device adjustable in the radial direction by half the amount of dimensional differences which have been determined on the basis of a previously carried out measurement.
Die Bohrstange des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 1 trägt zu diesem Zweck am Umfang ihres Schaftes 22 lediglich einen Bohrstahl 24, der in bekannter Weise in einen nach außen federnd elastisch auslenkbaren Halte arm 30 eines in eine entsprechende Umfangsausnehmung 26 eingesetzten Bohrstahlhalters 28 eingesetzt ist. Zur radialen Auslenkung des Haltearmes 30 dient ein zentral in der Bohrstange axial verschiebbar anyeordnetes, stangenförmiges Übertragungsglied 32, das hierzu an seinem gemäß Fig. 1 linken Ende am Umfang eine Schrägfläche 34 aufweist. Mit dieser Schrägfläche wirkt ein im Schaft 22 radial beweglich angeordneter Stößel 36 zusammen, der außerdem an der Unterseite des ilaltearmes 30 des Bolirstahlhalters 28 anliegt.The drill rod of the embodiment according to FIG. 1 contributes to this Purpose on the circumference of their shaft 22 only one Drill steel 24, in a known manner in an outwardly resiliently elastically deflectable holder arm 30 of a drill steel holder inserted into a corresponding circumferential recess 26 28 is inserted. A central in the boring bar axially displaceable any arranged, rod-shaped transmission member 32, which for this purpose has an inclined surface 34 on its left end according to FIG. 1 on the circumference having. With this inclined surface, a radially movable arranged in the shaft 22 acts Plunger 36 together, which is also on the underside of ilaltearmes 30 of the Bolir steel holder 28 is present.
Durch axiales Verstellen des Übertragungsgliedes 32 wird dadurch in bekannter Weise eine Auslenkung des Haltearmes und damit eine Radialverstellung des Bohrstahles erzielt. Am Bohrstangenschaft 22 ist ein Aufnahmekegel 38 zur Befestigung der Bohrstange in der Arbeitsspindelausnehmu11g 20 angeformt, und innerhalb desselben ist eine das Übertragungsglied umgebende Druckfeder 40 einyesetzt, die an einem Urnfangsbund 42 des Übertragungsgliedes anliegt und versucht, das Übertragungsglied in seiner in Fig. 1 gezeigten Bereitschaftsstellung zu halten, die durch einen in eine Umfangsnut der die Druckfeder aufnehmenden Ausnehmung 44 eingesetzten Sprengring 46 definiert ist. Wie aus der Zeichnung zu ersehen ist, ist die Führungsbohrung 48 für das Übertragungsglied am Stirnende des Bohrstangenschaftes 22 durch ein Verschlußstück 50 dicht verschlossen, und das benachbarte Stirnende des Übertragungsgliedes befindet sich zum Zwecke des erforderlichen Bewegungsspielraumes vom Verschlußglied in einem Abstand. Das andere Endstück des Übertragungsgliedes ragt vorzugsweise geringfügig über die Stirnfläche des Aufnahmekegels hinaus. Zur Betätigung des Übertragungsyliedes befindet sich innerhalb der Arbeitsspindel ein s tangenförmiges Verstellglied 52, das mit Hilfe des bereits erwähnten Stellantriebes entsprechend den von der Feinmeßsteuervorrichtung erzeugten Stellimpulsen in die eine oder andere Richtung axial verstellbar ist. Die Wirkverbindung zwischen Übertragungsglied und Verstellglied kommt dadurch zustande, daß in eingesetztem Zustand der Bohrstange beide Glieder mit ihren benachbarten Stirnflächen aneinander anliegen, wobei nach einer ersten Verstellung des Übertragungsgliedes zum Zwecke einer Einstellung des Bohrstahles die Druckfeder 40 dafür sorgt, daß beide Teile 32, 52 unter Druck ständig aneinander anliegen. Mit 54 ist ein im Bereich des Überganges vom Schaft zum Aufnahmekegel der Bohrstange an deren Außenumfang angeformter Bund bezeichnet, in den eine Umfangsnut 56 eingeformt ist. Mit Hilfe eines Wechselkopfes einer entsprechenden Werkzeugwechseleinrichtung, die der Einrichtung zugeordnet sein kann, läßt sich die Bohrstange am Bund greifen, in ijblicher Weise aus der Arbeitsspindel herauslösen und z.B. einem Magazin zuführen, während im Verlaufe dieser Wechseloperation gleichzeitig eine neue Bohrstange in die Arbeitsspindel eingesetzt werden kann.By axially adjusting the transmission member 32 is thereby in known way a deflection of the holding arm and thus a radial adjustment of the drill steel achieved. On the drill rod shank 22 is a receiving cone 38 for attachment of the boring bar in the work spindle recess 20, and within the same is a compression spring 40 which surrounds the transmission element and which is attached to a Urnfangsbund 42 of the transmission link rests and tries to move the transmission link to hold in its ready position shown in Fig. 1, which is by a in a circumferential groove of the snap ring inserted into the recess 44 receiving the compression spring 46 is defined. As can be seen from the drawing, the guide hole is 48 for the transmission link at the front end of the drill rod shank 22 by a closure piece 50 tightly closed, and the adjacent front end of the transmission link is located for the purpose of the necessary freedom of movement from the closure member in one Distance. The other end piece of the transmission link preferably protrudes slightly beyond the face of the receiving cone. For the actuation of the transmission hymn there is a rod-shaped adjusting member 52 within the work spindle, that with the aid of the actuator already mentioned in accordance with that of the precision measurement control device generated control pulses axially in one direction or the other is adjustable. The operative connection between the transmission element and the adjusting element comes about that in the inserted state of the boring bar both links rest with their adjacent end faces against each other, after a first Adjustment of the transmission link for the purpose of adjusting the drill steel the compression spring 40 ensures that both parts 32, 52 are constantly pressed against one another issue. With 54 is a in the area of the transition from the shaft to the receiving cone of the boring bar on the outer circumference of which is an integrally formed collar, in which a circumferential groove 56 is molded. With the help of an interchangeable head of a corresponding tool changing device, which can be assigned to the facility, the boring bar can be grabbed by the collar, remove it from the work spindle in the usual way and feed it to a magazine, for example, while in the course of this replacement operation a new boring bar in the work spindle can be used.
Das in Fig. 2 gezeigte Ausführungsbeispiel einer auswechselbaren Bohrstange unterscheidet sich vom vorbeschriebenen dadurch, daß sie beispielsweise zwei Bohrstähle 60, 62 trägt, die am Bohrstangenschaft 64 im Achsabstand und an einander gegenüberliegenden Umfangsstellen angeordnet sind. Außerdem ist der Bohrstangenschaft relativ zum Aufnahmekegel 66 um eine eine Querschwenkachse definierende Drehstabfeder 88 verschwenkbar. Was dabei die konstruktiven Einzelheiten hinsichtlich der relativen Beweglichkeit des Bohrstangenschaftes zum feststehenden Teil der Bohrstange betrifft, wird auf die Konstruktion der OS 2 040 020 verwiesen.The embodiment shown in Fig. 2 of an interchangeable drill rod differs from the above in that it has, for example, two drill steels 60, 62 carries, on the drill rod shaft 64 in the center distance and on opposite sides Circumferential locations are arranged. In addition, the drill rod shank is relative to the receiving cone 66 pivotable about a torsion bar spring 88 defining a transverse pivot axis. What while the structural details regarding the relative mobility of the The boring bar shank to the fixed part of the boring bar is concerned Construction of OS 2 040 020 referenced.
Zum meßgesteuerten Verschwenken der Bohrstange in die eine oder andere Richtung weist der Bohrstangenschaft in bekannter Weise einen Schwenkarm 70 auf, der an der Schrägfläche 72 eines gleichfalls stangenförmigen, im Aufnahmekeyel 66 gegen die Wirkung einer Druckfeder 74 axial verschiebbar angeordneten Übertragungsgliedes 75 anlieyt, das in eingesetztem Zustand der Bohrstange ebenfalls mit einem in der Arbeitsspindel axial verstellbar angeordneten, strichpunktiert angedeuteten Verstellglied 76,analog zum Ausführungsbeispiel gemäß Fig. l,zusammenwirkt. Wird demgemäß mit Hilfe des Verstellgliedes entsprechend einem Stellbefehl der Feinmeßsteuervorrichtung das Übertraqungsglied gemäß Fig. 2 nach links bewegt, so bewirkt dies eine Auslenkung der Bohrstange im Uhrzeigersinn, um beispielsweise einen ersten Bohrungsabschnitt einer Xverkstückbohrung maßhaltig fertigzustellen. Danach kann durch entsprechende Verstellung des Verstellgliedes 76 der Bohrstangenschaft 64 in die entgegengesetzte Richtung verschwenkt werden, damit mit Hilfe des Bohrstahles 60 ein weiterer Abschnitt der Bohrung ausgebohrt werden kann, wenn sich der Spindelstock in die entgegengesetzte Richtung bewegt. Die beschriebene Bohrstange kann mit Hilfe einer geeigneten, bereits oben erwähnten Wechseleinrichtung z.B. gegen die Bohrstange gemäß Fig. 1 oder gemäß Fig. 3 ausgewechselt werden, wobei die Konstruktion nach Fig. 3 beispielsweise zwei Bohrstähle 80, 82 trägt, die unabhängig voneinander radial verstellbar sind. Bdide Bohrstähle sitzen dabei jeweils in einem Bohrstahlhalter 84 bzw. 86, die ihrerseits an Teilstücken 881 90 des Bohrstangenschaftes befestigt sind, die unterschiedliche Durchmesser zueinander haben. Der durch die beiden Teilstücke 88, 90 gebildete Bohrstangenschaft ist starr mit einem Aufnahm&#egel 92 verbunden, und die Haltearme 94 der Bohrstahlhalter sind jeweils durch ein diesen zugeordnetes Übertragungsglied 96 bzw. 98 radial bewergbar1 wozu, analog zur Konstruktion gemäß Fig 1, jeweils ein Stößel 100 bzw. 102 dient, der einerseits mit einer entsprechenden Schrägfläche 104 bzw. 106 der Übertraqungsglieder und andererseite mit dem Haltearm 94 der Bohrstahlhalter zusammenwirkt.For measurement-controlled pivoting of the boring bar in one way or the other Direction, the drill rod shaft has a swivel arm 70 in a known manner, that on the inclined surface 72 of a likewise rod-shaped, in the receiving key 66 against the effect a compression spring 74 arranged to be axially displaceable Transmission member 75 anlieyt, which also in the inserted state of the drill rod with an axially adjustable in the work spindle, dash-dotted line indicated adjusting member 76, analogously to the embodiment according to FIG. Is accordingly with the help of the adjusting member in accordance with an adjustment command of the precision measurement control device If the transmission element is moved to the left according to FIG. 2, this causes a deflection the drill rod clockwise, for example around a first bore section to complete an Xverkstückbohrung true to size. After that, by appropriate Adjustment of the adjusting member 76 of the drill rod shaft 64 in the opposite direction Direction can be pivoted so that with the help of the drill steel 60 a further section The hole can be drilled out when the headstock is in the opposite direction Moving direction. The drill rod described can with the help of a suitable, already above-mentioned changing device e.g. against the boring bar according to FIG. 1 or according to Fig. 3 are exchanged, the construction of FIG. 3, for example, two Drill steels 80, 82 which are radially adjustable independently of one another. Bdide Drill steels each sit in a drill steel holder 84 or 86, which in turn are attached to portions 881 90 of the drill rod shaft, the different Have diameter to each other. The drill rod shaft formed by the two sections 88, 90 is rigidly connected to a receiving bracket 92, and the holding arms 94 of the drill steel holder can each be moved radially by a transmission member 96 or 98 assigned to them for which, analogously to the construction according to FIG. 1, a tappet 100 or 102 is used in each case, on the one hand with a corresponding inclined surface 104 or 106 of the transmission members and on the other hand cooperates with the holding arm 94 of the drill steel holder.
Während das zur Radialverstellung des Bohrstahles 80 dienende Übertragungsglied 96 in seiner Ausbildung demjenigen der Bohrstange gemäß Fig. 1 entspricht, ist das Übertragungsglied 98 rohrförmig ausgebildet und nintt#t das Übertragungsglied 96 in sich auf. Beide Übertragungsglieder werden jeweils durch eine Druckfeder 108 bzw. 110 in ihrer Bereitschaftsstellung gehalten, wobei beiden in der Arbeitsspindel jeweils ein Verstellglied 112, 114 zugeordnet ist. Hierbei ist das zur Betätigung des rohrförmigen Verstellgliedes 98 dienende Verstellglied 114 gleichfalls rohrförmig ausgebildet. Es nimmt das tangenförmige Verstellglied 112 in sich auf. Beide Verstellglieder sind durch verschiedene Stellantriebe, die jedoch durch eine gemeinsame Feinmeßsteuervorrichtung angesteuert werden können verstellbar.While the transmission member used for the radial adjustment of the drill steel 80 96 in its training that of the boring bar according to FIG. 1 corresponds, the transmission member 98 is tubular and nintt # t that Transmission member 96 in itself. Both transmission links are each through a compression spring 108 and 110 held in their ready position, both an adjusting member 112, 114 is assigned in each case in the work spindle. Here is the adjusting element used to actuate the tubular adjusting element 98 114 is also tubular. It takes the rod-shaped adjusting member 112 in itself. Both adjusting elements are driven by different actuators that however, can be controlled by a common precision measurement control device adjustable.
Auf-grund der möglichen Trennung der nachstellbare Bohrstähle aufweisenden Bohrstangen von dem die Nachstellung veranlassenden,meßgesteuerten Stellantrieb der Einrichtung läßt sich ein solches Spindel aggregat zur Anfertigung toleranzgenauer Bohrungen verschiedener Durchmesser einsetzen, während bisher für jede Bohrung, sofern sie eine andere Durchmessergröße hatte, eine gesonderte Einrichtung eingesetzt werden mußte.Due to the possible separation of the adjustable drill steels Boring bars from the measurement-controlled actuator that initiates the adjustment the device can be such a spindle unit for manufacturing more accurate tolerances Use holes of different diameters, while so far for each hole, if it had a different diameter size, a separate device was used had to become.
Wie die Fig. 4 und 5 zeigen, können die auswechselbaren Bohrstangen auch mit einem Spindelstock 116 bzw. 118 kombiniert sein, wozu in diesem Falle die Bohrstangen 120 bzw. 122 mit einem Flansch 124 jeweils an der in diesen Spindel stöcken drehbar gelagerten Arbeitsspindel 126 bzw. 128 angeflanscht sein können. Die Übertragungsglieder 130 bzw. 132, 134 ragen vorzugsweise aus dem Hinterende der Spindelstöcke geringfügig heraus, während die Arbeitsspindeln 126, 128 vorzugsweise mit der hinteren Stirnfläche des betreffenden Spindel stockes abschließen Die Arbeitsspindeln der Spindel stöcke sind an ihrem Hinterende derart ausgebildet, daß beim Anblocken der Spindelstöcke am Kopf der Antriebsspindel der Einrichtung automatisch eine Kupplung der letzteren mit der Arbeitsspindel erfolgt und die Übertragungsglieder.130, 132, 134 automatisch mit einem in der Antriebsspindel vorhandenen Verstellglied der Einrichtung in Berührung kommen. Bei den in Fig. 4 und 5 gezeisten Ausführungsbeispielen handelt es sich um Bohrstangen, die in ihrer Ausbildung im wesentlichen der Konstruktion der Fig. 1 und Fig. 3 ertsprechen und mit einem Befestigungsflansch 124 an der Arbeitssindelbefestigt sind.As shown in FIGS. 4 and 5, the interchangeable boring bars also be combined with a headstock 116 or 118, including in this case the Boring bars 120 and 122 with a flange 124 each on the in this spindle sticks rotatably mounted work spindle 126 or 128 can be flanged. The transmission members 130 or 132, 134 preferably protrude from the rear end the headstocks slightly out, while the work spindles 126, 128 preferably with the rear face of the spindle stock concerned complete the work spindles the spindle sticks are formed at their rear end in such a way that when locking the headstocks at the head of the drive spindle of the device automatically have a coupling the latter is done with the work spindle and the transfer elements. 130, 132, 134 automatically with an adjusting member present in the drive spindle come into contact with the facility. In the exemplary embodiments shown in FIGS it concerns boring bars, which in their training essentially the construction 1 and 3 and fastened to the work spindle with a fastening flange 124 are.
z.B. e.g.
Die Fig. 6 zeigt in Drauf sicht ~eine als Bearbeitungszentrum ausgebildete Einrichtung, deren Arbeitsspindel mit 140 bezeichnet ist. Dem Spindelkopf 142 ist ein Wechselkopf 144 einer Werkzeugnsechseleinrichtung sowie ein als Ganzes mit 146 bezeichnetes Magazin zugeordnet, in dessen Träger 148 eine Vielzahl von Bohrstangen 150 eingesetzt sind. Mit Hilfe des Wechselkopfes 144 läßt sich in bekannter Weise die in die Arbeitsspindel eingesetzte Bohrstange, nachdem sie ausgebraucht ist, aus dieser lösen und in den Magazinträger 148 einsetzen und in der Folge aus diesem eine weitere Bohrstange herauslösen und in die Arbeitsspindel einsetzen. Der Wechselkopf kann auch derart gestaltet sein, daß gleichzeitig aus Arbeitsspindel und Magazinträger jeweils eine Bohrstange herausgelöst wird, wonach derselbe eine 180°-Drehung ausführt, um die ausgebrauchte Bohrstange in den Magazinträger und die neue Bohrstange in die Arbeitsspindel einzusetzen. Mit 152 ist als Ganzes eine Meßeinrichtung bezeichnet, die einen als Revolver ausgebildeten Meßkopf 154 aufweist, an dessen Umfang eine Vielzahl von Meßdornen 156 angeordnet sind. 158 bezeichnet einen Drehtisch zur Aufnahme eines Werkstückes 160, der erfindungsgemäß nach jeder durchgeführten Bohroperation um einen solchen Winkel-verschwenkbar ist, daß der zum Überprüfen des Bohrungsdurchmessers in seine Bereitschaftsstellung eingestellte Meßdorn zur Durchführung der'Messung in die Werkstückbohrung einfahren kann. Die Steuerung oeles Magazinträgers 148,des Wechselkopfes 144 sowie des Meßkopfes 154 der Meßeinrichtung 152 wird man vorteilhaft mittels eines Lochstreieens numerisch bewerkstelligen, so daß eine derartige Einrichtung vollautomatisch die einzelnen Bohroperationen to1eranzc#enau durchführen wird. Dabei können in dem Magazinträger 148 auch konventionelle Werkzeuge,wie Bohrc# Fräser und dergleichen mit eingesetzt sein, die entsprechend dem der Maschinensteuerung eingegebenen Programm im Wechsel mit Bohrstangen und gegebenenfalls Spindelstöcken dem Magazin entnommen und in die Arbeitsspindel eingesetzt werden können.6 shows a plan view of a machining center designed as a machining center Device whose work spindle is denoted by 140. The spindle head 142 is an interchangeable head 144 of a tool changing device and a complete with 146 assigned magazine, in the carrier 148 a plurality of drill rods 150 are used. With the help of the interchangeable head 144 can be in a known manner the boring bar inserted into the work spindle after it has been used up, release from this and insert into the magazine carrier 148 and subsequently from this Remove another boring bar and insert it into the work spindle. The interchangeable head can also be designed so that the work spindle and magazine carrier at the same time a boring bar is removed at a time, after which it executes a 180 ° turn, to put the used boring bar in the magazine carrier and the new boring bar in insert the work spindle. With 152 a measuring device is designated as a whole, which has a measuring head 154 designed as a turret, on the circumference of which a A plurality of mandrels 156 are arranged. 158 denotes a turntable for receiving of a workpiece 160 which, according to the invention, after each drilling operation carried out is pivotable by such an angle that the for checking the bore diameter Measuring mandrel set in its ready position to carry out the measurement can move into the workpiece bore. the Control of oil magazine carrier 148, the interchangeable head 144 and the measuring head 154 of the measuring device 152 will be advantageously accomplish numerically by means of a perforated strip, so that such Set up fully automatically carry out the individual drilling operations to1eranzc # enau will. Conventional tools, such as drill bits, can also be used in the magazine carrier 148. Milling cutters and the like can also be used, which correspond to that of the machine control Entered program alternating with boring bars and, if necessary, headstocks can be removed from the magazine and inserted into the work spindle.
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