DE2620430B2 - Feststellvorrichtung für ein Tiefbohrwerkzeug o.dgl. Bohrwerkzeug in einer Werkzeugmaschinenspindel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Feststellvorrichtung für ein Tiefbohrwerkzeug oder dergl. Bohrwerkzeug in einer Werkzeugmaschinenspindel mit einer Werkzeugaufnahme, die eine Klemmschraube besitzt, weiche quer zur Bohrwerkzeugachse gegen eine Kraftangriffsfläche am Umfang einer innerhalb der Werkzeugaufnahme einsetzbaren Hülse schraubbar ist, und innerhalb der Hülse das Bohrwerkzeug längsverschiebbar geführt ist, sowie durch ein in einem Durchbruch der Hülsenwandung verschiebbar geführtes mit einer Kraftangriffsfläche versehenes und von dieser aus klemmschraubenbetätigbares Klemmteil gegen Verdrehen und Längsverschieben lagegesichert festlegbar ist.
Eine solche Feststellvorrichtung ist durch die US-Patentschriften 37 01 607 und 35 63 560 bekanntgeworden. Bei diesen bekannten Feststellvorrichtungen wird der Zweck verfolgt, den infolge der großen Bohrtiefen sehr schlanken und labilen Werkzeugschaft zu verstärken und abzustützen. Daher ist der Schaft teleskopartig dreifach abgestuft und er wird in einem Spannfutter am Umfang gespannt. Zur wirksamen Verspannung sind zwei verschiedene räumlich getrennte Schrauben notwendig. Durch die abgestufte Werkzeugschattausbildung ist das Werkzeug in seiner Herstellung aufwendig und teuer und der Werkzeugaustausch in der Tiefbohrmaschine ist zeitraubend und umständlich.

In Vermeidung dieser Nachteile liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Feststellvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die einen einfachen Werkzeugaustausch ermöglicht und bei der das Werkzeug einfach ausgebildet ist und lagegenau in die Maschinenspindel einsetzbar ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß zum gleichzeitigen Festlegen von Bohrwerkzeug und Hülse innerhalb der Werkzeugaufnahme durch die Klemmschraube die Kraftangriffsfläche an dem Klemmteil an die Stelle der Kraftangriffsfläche der Hülse verlegt ist und diese ersetzt. Hierdurch muß zum Werkzeugaustausch oder zur Werkzeugverstellung nur eine Klemmschraube betätigt werden, so daß ein einfacher Werkzeugaustausch oder eine einfache Werkzeugumstellung mit geringem Aufwand möglich ist.

Weiter kann nach der Erfindung zum gleichzeitigen Festlegen von Bohrwerkzeug und Hülse innerhalb der Werkzeugaufnahme durch die Klemmschraube die Hülse mit einer stirnseitigen Ausnehmung versehen sein, in der eine bei Tiefbohrvorrichtungen bekannte, den Schaft des Bohrwerkzeugs umfassende elastische Profildichtung angeordnet ist, die mindestens teilweise durch eine Platte abgedeckt ist, welche stirnseitiß aus der Hülse herausragt und bei Druckbeaufschlagung

durch Axialverschiebung der Hülse innerhalb der Werkzeugaufnahme infolge Schrägangriffs der Klemmschraube an der Kraftangriffsfläche am Umfang der Hülse den Schaft des Bohrwerkzeugs einengend festlegt Auch durch diese Maßnahmen ist ein einfacher Werkzeugaustausch oder eine Längeneinstellung des Werkzeugs mit einfachen Mitteln bei geringem Aufwand möglich.

Besonder vorteilhaft ist, daß bei der erfindungsgemäßen Feststellvorrichtung die Bohrerschäfte nunmehr ι ο als Meterware produziert und gelagert werden können. Die Schäfte müssen daher nicht mehr seither üblich in individueller Länge gewalzt und gezogen werden. Ferner ist zur Feinabstimmung der Werkzeuglänge keine Stellhülse als Sonderzubehör mehr erforderlich, da der Werkzeugschaft gegenüber der Hülse in axialer Richtung verschiebbar geführt ist und eine beliebige Längeneinstellung vorgenommen werden kann. Die gewünschte Einstellung wird dann mit der Klemmschraube gesichert Da nur die erforderliche notwendige Werkzeuglänge in einfacher Weise leicht gewählt und eingestellt werden kann, erhöht sich die Bohrgenauigkeit und die Werkzeugstandzeit, da die Werkzeuglänge der jeweiligen Bohrtiefe einfach anpaßbar ist. Im Bereich der Baulänge der Maschinenspindel kann durch die Verschiebbarkeit von Schaft und Hülse die Werkzeuglänge beliebig variiert werden. Damit wird gleichzeitig eine Normung der Werkzeuglänge und eine Abstufung in bestimmte Bestellängen ermöglicht, so iiaß eine wesentliche Rationalisierung der Bohrwerkzeugherstellung erreicht ist.

Der für die axiale Verschiebbarkeit erforderliche Schiebesitz kann kleiner gehalten werden als der für eine Verlötung erforderliche Lötspalt, so daß eine höhere Rundlaufgenauigkeit des Bohrwerkzeugs er- J5 reicht wird. Besonders vorteilhaft ist noch, daß die erfindungsgemäße neue Werkzeugfeststellvorrichtung auch ohne jeglichen Umbau bei den seither üblichen Bohrvorrichtungen verwendet werden kann.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann das Klemmteil Kugelform aufweisen, wobei die Kugel besondere Anlageflächen zur Anlage am Bohrwerkzeug und gegebenenfalls zur Anlage der Klemmschraube aufweist. Eine unverlierbare Befestigung des Klemmteils kann in vorteilhafter Weise dadurch erzielt werden, daß es durch eine elastische Masse aus Kunststoff od. dgl. im Durchbruch der Hülse elastisch verschiebbar gehalten ist.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, anhand der Zeichnung sowie aus weiteren Unteransprüchen. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht einer Werkzeughalterung, F i g. 2 einen Querschnitt durch die in F i g. 1 dargestellte Werkzeughalterung gemäß der Linie H-II in Fig. 1,

Fig.3—16 den Fig. 1 und 2 entsprechende Darstellungen bzw. Schnitte anderer Halterausführungen.

In der folgenden Figurenbeschreibung werden für entsprechende Teile die gleichen Bezugszeichen verwendet.

Der Schaft 1 eines Bohrwerkzeugs 2, vorzugsweise eines Einiippen-Tiefbohrwerkzeuges ist an seinem Umfang formschlüssig geführt, in eine Längsbohrung 3 einer Hülse 4 einschiebbar und mittels eines Klemmteils 5 durch eine Klemmschraube 6 (Fig. 15) festspannbar. Das Klemmelement 5 ist in einem Durchbruch 7 der Hülsenwandung aufgenommen, wobei die Form des Klemmteils 5 und die Form des Durchbruchs 7 etwa aneinander angepaßt sind. In den F i g. 1 und 2 ist der Schaft 1 kreiszylindrisch. Das Klemmteil 5 ist auf seiner Unterseite an diese Kreisform angepaßt so daß es insgesamt da auch die Oberseite 9 des Klemmteils 5 an die Außenkontur der Hülse 4 angepaßt ist etwa Schalenform aufweist Die Oberseite 9 weist noch eine gegenüber der Achsrichtung des Schafts 1 geneigte Kraftangriffsfläche 10 für die etwas schräg verlaufende Klemmschraube 6 auf.

Bei den übrigen dargestellten Ausführungsbeispielen ist der Schaft 1 nicht vollkommen kreisrund, sondern er weist eine längsverlaufende Eindellung auf, die als Spaaraum 11 zum Späneabtransport dient, während der hohle Schaft 1 als Kühlmittelzuflußkanal 12 verwendet wird.

Bei den Ausführungsforrnen der F i g. 3 bis 6 ist das Klemmteil 5 im Querschnitt kreiszylindrisch ausgebildet und ebenfalls gleich der Klemmschraube 6 geneigt, so daß keine Kraftumlenkung erforderlich ist, sondern die Klemmkraft der Klemmschraube 6 direkt auf den Schaft 1 übertragen wird. Beim Ausführungsbeispiel der F i g. 5 und 6, das weitgehend dem der F i g. 3 und 4 entspricht, ist zusätzlich in der Hülse 4 noch eine Druckschraube 13 vorgesehen, die die Voreinstellung der Länge des Bohrwerkzeugs 2 erleichtert. Die Spitze der Druckschraube 13 ist dabei der Form des Spanraums 11 angepaßt, um keine unerwünschten Verformungen zu erhalten.

Beim Ausführungsbeispiel der F i g. 7 und 8 ist ebenfalls ein Einiippen-Tiefbohrwerkzeug 2 mit Spanraum 11 in die Hülse 4 eingesetzt und durch das mit seiner Unterseite 8 entsprechend geformte Klemmteil 5 festklemmbar.

Bei der Ausführungsform der Fi g. 9 und 10 ist das Klemmteil 5 kugelförmig ausgebildet und im Durchbruch 7 der Hülse 4 durch eine elastische Masse aus Kunststoff 14 od. dgl. gehalten, wobei die Nachgiebigkeit der Masse 14 ausreicht, um eine sichere Klemmung des Schafts 1 sicherzustellen. Zur Herabsetzung der örtlichen Flächenpressung ist das kugelförmige Klemmteil 5 auf seiner Unterseite 8 mit zwei Anlageflächen 15 zur Anlage a.n Schaft 1 versehen. Durch die elastische Masse 14 ist das Klemmteil 5 unverlierbar in der Hülse 4 gehalten, so daß hier die Montage und Demontage besonders bequem durchführbar ist.

Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 11 und 12 erfolgt die Klemmwirkung in anderer Weise, nämlich durch die axiale Verschiebung der Hülse 4 durch die Klemmschraube 6. Dazu ist die Hülse 4 auf einer Seite mit einer stirnseitigen Ausnehmung 16 versehen, in der eine elastische Profildichtung 17 eingesetzt und stirnseitig durch eine Platte 18 abgedeckt ist. Die Platte 18, die stirnseitig etwas vorsteht, bewirkt bei einer axialen Verschiebung der Hülse 4 eine Vorspannung der Profildichtung 17, durch die der Schaft 1 verspannt und gehalten ist. Durch die Profildichtung 17 erfolgt damit sowohl eine Klemmung als auch eine Abdichtung für die durch den Schaft 1 hindurchgeführte Kühlmittelzuführung. Zusätzlich wird aber zweckmäßig noch zur sicheren Halterung eine der beschriebenen Klemmeinrichtungen verwendet.

Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 13 und 14 ist schließlich das Klemmteil 5 relativ langgestreckt schmal ausgebildet, um so eine relativ große Anlagefläche am Schaft 1 zu erhalten.

Zur Erhöhung der Klemmwirkung ist beim Ausführungsbeispiel der Fig. 15 und 16 das Klemmteil 5

hebelartig ausgebildet. Dazu untergreift eine Nase 19 des Klemmteils 5 die Hülsenbohrung 3 am Rand des Durchbruchs 7 und stützt sich über einen Abstützvorsprung 20 am Schaft 1 ab. Die Klemmschraube 6 wirkt auf der der Nase 19 gegenüberliegenden Seite auf das Klemmteil 5 und bewirkt durch die so gegebene Hebelübersetzung eine sichere Klemmung des ScI 1. Die entsprechende Klemmwirkung kann auch < die Nase 19 erreicht werden. Der Schaft 1 ist ste einer Bohrung aufgenommen, daher kann die erford ehe Reaktionskraft anstatt von der Nase 19 auch der Bohrungswand aufgenommen werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Feststellvorrichtung für ein Tiefbohrwerkzeug oder dergl. Bohrwerkzeug in einer Werkzeugmaschinenspindel mit einer Werkzeugaufnahme, die eine Klemmschraube besitzt, welche quer zur Bohrwerkzeugachse gegen eine Kraftangriffsfläche am Umfang einer innerhalb der Werkzeugaufnahme einsetzbaren Hülse schraubbar ist, und innerhalb der Hülse das Bohrwerkzeug längsverschiebbar geführt ist, sowie durch ein in einem Durchbruch der Hülsenwandung verschiebbar geführtes mit einer Kraftangriffsfläche versehenes und von dieser aus klemmschraubenbetätigbares Klemmteil gegen Verdrehen und Längsverschieben lagegesiohert festlegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zum gleichzeitigen Festlegen von Bohrwerkzeug (2) und Hülse (4) innerhalb der Werkzeugaufnahme durch die Klemmschraube (6) die Kraftangriffsfläche (10) an dem Klemmteil (5) an die Stelle der Kraftangriffsfläche (10) an dem Klemmteil (5) an die Stelle der Kraftangriffsfläche der Hülse (4) verlegt ist und diese ersetzt.

2. Feststellvorrichtung für ein Tiefbohrwerkzeug oder dergl. Bohrwerkzeug in einer Werkzeugmaschinenspindel mit einer Werkzeugaufnahme, die eine Klemmschraube besitzt, welche quer zur Bohrwerkzeugachse gegen eine Kraftangriffsfläche am Umfang einer innerhalb der Werkzeugaufnahme einsetzbaren Hülse schraubbar ist, und innerhalb der Hülse das Bohrwerkzeug längsverschiebbar geführt ist, sowie durch ein in einem Durchbruch der Hülsenwandung verschiebbar geführtes mit einer Kraftangriffsfläche versehenes und von dieser aus klemmschraubenbetätigbares Klemmteil gegen Verdrehen und Längsverschieben lagegesichert festlegbar ist, dadurch gekennzeichne;, daß zum gleichzeitigen Festlegen von Bohrwerkzeug (2) und Hülse (4) innerhalb der Werkzeugaufnahme durch die Klemmschraube (6) die Hülse (4) mit einer stirnseitigen Ausnehmung (16) versehen ist, in der eine bei Tiefbohrvorrichtungen bekannte den Schaft (1) des Bohrwerkzeuges (2) umfassende elastische Profildichtung (17) angeordnet ist, die mindestens teilweise durch eine Platte (18) abgedeckt ist, welche stirnseitig aus der Hülse (4) herausragt und bei Druckbeaufschlagung durch Axialverschiebung der Hülse (4) innerhalb der Werkzeugaufnahme infolge Schrägangriffs der Klemmschraube (6) an der Kraftangriffsfläche (10) am Umfang der Hülse (4) den Schaft (1) des Bohrwerkzeuges (2) einengend festlegt.

3. Feststellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Klemmteil (5) Kugelform aufweist.

4. Feststellvorrichtung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Klemmteil (5) durch eine elastische Masse aus Kunststoff (14) od. dgl. im Durchbruch (7) der Hülse (4) elastisch verschiebbar gehalten ist.

5. Feststellvorrichtung nach den Ansprüchen 1 —4, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich unabhängig vom Klemmteil (5) in der Hülse (4) eine in bei Bohrwerkzeugen bekannter Weise formschlüssig am Schaft (1) des Bohrwerkzeuges (2) angreifende Druckschraube vorgesehen ist.

6. Feststellvorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß das Klemmteil (5) als an der

Hülse (4) gelagerter Hebel ausgebildet ist

7. Feststellvorrichtung nach Anspruch b, dadurch gekennzeichnet, daß das Klemmteil (5) eine in eine axiale Längsbohrung der Hülse (4) ragende Nare

(19) und im Abstand davon einen Abstützvorsprung

(20) aufweist, der sich auf dem Schaft (1) des Bohrwerkzeuges (2) abstützt, während die Kraftangriffsfläche (10) der Klemmschraube (6) in axialer Richtung der Hülse (4) auf dem der Nase (19) gegenüberliegenden Ende des Klemmteiles (5) vorgesehen ist