DE2714975C3 - Werkzeughalter für Drehmaschinen u.dgl. Werkzeugmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Werkzeughalter für Drehmaschinen u.dgl. Werkzeugmaschinen mit einer Vorrichtung zur Lageeinstellung eines Werkzeugs, wobei am Werkzeughalter eine zwischen einem Befestigungssockel und einem Support wirksame Justiereinrichtung für die Arbeitsstellung des Werkzeugs und eine Antriebseinrichtung mit einem Druckzylinder und einem in diesem geführten Kolben für einen Werkzeugeinsatzhalter vorgesehen ist, die den Werkzeugeinsatzhalter in die oder aus der von der Justiereinrichtung bestimmten Arbeitsstellung des Werkzeugs bewegt

Beim Überdrehen, Ausdrehen, Plandrehen oder ähnlichen Arbeitsvorgängen ist es erwünscht, dar. Werkzeug nach dem Vorschub, vor dem Zurückfahren vom Werkstück abzuheben, da sonst entweder das Werkzeug oder das Werkstück beschädigt werden ίο kann.

In der DE-OS 23 61 268 ist ein Werkzeughalter der eingangs genannten Art beschrieben. Der Verstellbereich der hierbei vorgesehenen Justiereinrichtung ist nicht größer als der der Antriebseinrichtung und damit sehr klein. Außerdem ist eine Einstellung, insbesondere eine solche mit hoher Wiederholgenauigkeit im ^m-Bereich nicht möglich, da die Justiereinrichtung nicht ohne Spiel einzustellen ist und je nach der Einstellung unterschiedliche Fiächenpressungen auftreten. Außerdem muß die Antriebseinrichtung praktisch die gesamte Reaktionskraft zur Schnittkraft des Werkzeugs aufnehmen, wobei der Kolben zum Nachgeben gegenüber der Schnittkraft neigt.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Werkzeughalter der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß bei großem Verstellbereich der Justiereinrichtung eine hohe Wiederholgenauigkeit der Werkzeugoinstellung gewährleiste' ist, ohne daß der Druckzylinder bzw. Kolben der Antriebseinrichtung die Reaktionskraft der M Schnittkraft des Werkzeugs aufnehmen muß.

Erfindungsgemäß ist die genannte Aufgabe dadurch gelöst, daß die Antriebseinrichtung zwischen einem Unterteil des Supports und einem Oberteil des Supports wirksam ist, daß die Antriebseinrichtung eine mittels des Kolbens verdrehbare Gewindehülse mit zwei gegensinnigen Gewindeabschnitten aufweist, wobei in dem einen Gewindeabschnitt eine Gewindespindel und in dem anderen Gewindeabschnitt eine weitere Gewindespindel gelagert ist, daß an der Gewindespindel ein mit dem Supportoberteil fest verbundener, das Supportunterteil als Anschlag durchragender Anschlagbolzen festgelegt ist und die weitere Gewindespindel am Supportunterteil festliegt, wobei der Verstellbereich der Antriebseinrichtung kleiner als der der Justiereinrichtung ist. Durch die Justiereinrichtung, die vorzugsweise von einer Differentialspindel gebildet ist, ist ein einfaches und sehr exaktes Einstellen der Arbeitsstellung des Werkzeugs ermöglicht. Andererseits erlaubt die Antriebseinrichtung ein selbsttätiges Abheben des Werkzeugs, ohne daß ein Schlitten, an dem der Werkzeughalter angebracht ist, verfahren werden müßte. Es ist dabei eine Abhebebewegung in der Größenordnung von 0,1 mm ausreichend. Außerdem wird sichergestellt, daß durch die Antriebseinrichtung das Werkzeug bzw. der Werkzeugeinsatzhalter exakt in die von der Justiereinrichtung bestimmte Arbeitsstellung mit hoher Wiederholgenauigkeit gebracht wird.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß

die Einstellung der Justiereinrichtung von der Einstel-

lung der Antriebseinrichtung unabhängig ist, so daß

deren Verstellbereich wesentlich größer sein kann als

der Verstellbereich der Antriebseinrichtung. Durch die

Gestaltung des Anschlags und der Antriebseinrichtung

mit Gewindehülse und Gewindespindel ist erreicht, daß

der Bearbeitungsstahl in seiner Arbeitsstellung fixiert

is*.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist an der Gewindehülse ein Arm befestigt, der an einer

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Kolbenstange des Kolbens angreift Die Betätigung der Antriebseinrichtung kann dabei pneumatisch oder hydraulisch erfolgen.

In Fortbildung der Erfindung ist der Anschlagbolzen blockierbar. Der Werkzeughalter kann dann auch zur Halterung von Werkzeugen eingesetzt werden, wenn deren Rückbewegung auf dem gleichen Weg erfolgen muß wie der Vorschub.

Damit der Werkzeughalter sowohl rechts als auch links des zu bearbeitenden Werkstücks eingesetzt werden kann, ist vorzugsweise dem Druckzylinder ein Umsteuerventil vorgeschaltet, das in dem Befestigungssockel untergebracht ist

Insgesamt ist durch die Erfindung ein Werkzeughalter geschaffen, der sich an die verschiedensten Werkzeugmaschinen nachträglich anbringen läßt und der deren Bedienaufwand wesentlich vereinfacht und deren Arbeitsergebnis verbessert

Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht eines Werkzeughalters; F i g. 2 einen Horizontalschnitt des Werkzeughalters; F i g. 3 einen Vertikalschnitt des Werkzeughalters und F i g. 4 eine Vorderansicht des Werkzeughalters. Ein Befestigungssockel il ist an einem nicht näher dargestellten Vorschubschlitten einer Werkzeugmaschine mittels durch Durchbrechungen 2 gesteckter Schrauben festlegbar. Am Befestigungssockel 1 ist ein Supportunterteil 3 mittels einer schwalbenschwanzförmigen Führung in Richtung des Pfeiles A (vgl. F i g. 2; verschieblich gelagert Zum Feststeilen des Supportunterteils 3 ist eine Klemmleiste 4 vorgesehen, die mittels einer Schraube 5 an den Befestigungssockel 1 anziehbar ist. Der Supportunterteil 3 ragt mit einem mit einem Innengewinde 6 versehenen Ansatz 7 in den Befestigungssockel. In diesem ist in der Fluchtlinie des Gewindes 6 eine Schraubmutter 8 gelagert. In das Gewinde 6 und die Schraubmutter 8 ist eine Differentialspindel 9 eingeschraubt Beide Enden der Differentialspindel 9 sind von außen erreichbar (vgl. F i g. 3), so daß deren Einstellung wahlweise von beiden Seiten des Werkzeughalters vorgenommen werden kann. Das Gewinde 6 und das Gewinde der Schraubmutter 8 bzw. die Gewinde der Differentialspindel 9 sind beispielsweise so bemessen, daß deren Drehung um 14° — bei gelöster Klemmleiste 4 - eine Verschiebung des Supportunterteils 3 gegenüber dem Befestigungssockel

I um etwa 0,01 mm bringt

Am Supportunterteil 3 ist in Richtung des Pfeiles A (vg!. Fig. 2) ein Supportoberteil 10 an Führungsleisten

II und 12 versetzbar. In dem Supportunterteil 3 ist eine Gewindehülse 13 drehbar gelagert, derer einer Teil mit einem Rechtsgewinde und deren anderer Teil mit einem Linksgewinde versehen ist In den einen Teil der Gewindehülse 13 ist eine Gewindespindel 14 und in den anderen Teil eine Gewindespindel 15 eingeschraubt Die Gewindespindel 14 ist in einen Anschlagbolzen 16 geschraubt und an diesem über einen Messingpuffer 17 mittels einer Stiftschraube 18 festgelegt. Der Anschlagbolzen 16 ist in den Supportoberteil 10 eingeschraubt und ragt mit Anschlagflächen 19 in den Supportunterteil 3. Zwischen den Anschlagflächen 19 und dem Supportunterteil 3 ist ein Spiel vorgesehen, das beispielsweise 0,1 mm beträgt Dieses Spiel bestimmt den Weg der Stahlabhebung.

Die Gewindespindel 15 ist über eine Gewindebuchse 20 am Supportunterteil 3 festgelegt. Zur Einstellung

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60 oder Nachstellung des Spiels zwischen den Gewindespindeln 14 und 15 und der Gewindehülse 13 sind diese an ihren äußeren Enden einstellbar.

Im Supportunterteil 3 sitzt eine Blockierspindel 21, die dann an den Anschlagbolzen 16 angezogen wird, wenn das zur Stahlabhebung vorgesehene Spiel zwischen Anschlagbolzen 16 und Supportuntertei] 3 beseitigt werden soll, also keine Stahlabhebung erfolgen soll.

An die Gewindehülse 13 ist ein Arm 22 angeschweißt, der an seinem freien Ende mit einem Kugelkopf 23 versehen ist Der Kugelkopf 23 liegt in einer Führungsöffnung 24 eines Betätigungsgliedes 25, das mit einer Kolbenstange 26 verbunden ist An der Kolbenstange 26 ist ein Kolben 27 angeordnet, der in einem Druckzylinder 28 gelagert ist Oberhalb und unterhalb des Kolbens 27 mündet in den Druckzylinder 28 eine Druckleitung 29 bzw. 30. Den Druckleitungen 29, 30 ist ein Umsteuerventil 31 vorgeschaltet, das von der Außenseite des Befestigungssockels 1 umschaltbar ist. Für die Druckleitungen 29,30 sind am Befestigungssokkel 1 Anschlußleitungen 32, 33 vorgesehen. Diese sind mit einem Umsteuerventil 40 verbunden.

An dem Supportoberteil 10 sind schwalbenschwanzförmige Führungen für einen Werkzeugeinsatzhalter 34 vorgesehen. Dieser weist eine Aufnahmeöffnung 35 für einen Bearbeitungsstahl und Gewindebohrungen 36 zu dessen Festlegung auf. Die Höhenlage des Werkzeugeinsatzhalters 34 am Werkzeughalter (vgl. Fig. 1) ist mittels eines Schraubbolzens 37 und einer Mutter 38 einzustellen.

Der beschriebene Werkzeughalter arbeitet im wesentlichen folgendermaßen:

Der Werkzeughalter wird an einen Vorschubschlitten einer Werkzeugmaschine angeschraubt. Es kommt hierfür beispielsweise eine Werkzeugmaschine in Frage, die bisher nur mit manueller Stahlabhebung arbeitet und/oder bei der die Arbeitsstellung des Werkzeugs nicht oder nicht mehr ausreichend genau einzustellen ist Das Umsteuerventil 40 wird mit einer hydraulischen oder pneumatischen Druckleitung verbunden.

Es wird an dem Supportoberteil 10 ein für den jeweiligen Einsatzfall geeigneter Werkzeugeinsatzhalter eingesetzt. Es sind auch Werkzeugeinsatzhalter einsetzbar, bei denen die Aufnahmeöffnung 35 für das Werkzeug oben bzw. unten in F i g. 1 am Werkzeugeinsatzhalter 34 liegt Die Höhenlage des Werkzeugeinsatzhallers bezüglich des Befestigungssockels 1 wird mittels der Schraubverbindung 37, 38 eingestellt. Ein Spiel dieser Verbindung läßt sich mittels einer nicht im einzelnen dargestellten Klemmverbindung 39 ausschalten.

Der Anschlagbolzen 16 wird je nachdem, ob der Werkzeughalter rechts oder links vom Werkstück arbeitet, an einen oberen oder unteren Anschlag (vgl. F i g. 2) gebracht. Anschließend wird an der Differentialspindel 9 die gewünschte Arbeitsstellung des Werkzeugs, in der dieses das Werkstück abdrehen soll, eingestellt Der Vorschub wird eingeschaltet Während des Vorschubs ist der Anschlagbolzen 16 gegen den Anschlag 19 dadurch gedrückt, daß der Druckkolben 27 im Druckzylinder 28 druckbeaufschlagt ist und somit der Arm 22 über die Gewindehülse 13 die Gewindespindel 14 in der entsprechenden Verschiebestellung hält. Die Klemmleiste 4 ist angezogen, so daß sich der Supportunterteil 3 gegenüber dem Befestigungssockel 1 nicht bewegen kann.
Nach Beendigung des Vorschubs wird das Umsteuer-

ventil 40 extern durch einen Anschlag umgeschaltet. Der Kolben 27 verschiebt sich dabei im Druckzylinder 28, wodurch über die Kolbenstange 26, das Betätigungsglied 25 und den Arm 22 die Gewindehülse 13 verdreht wird. Die Gewindehülse 13 und die Gewindespindeln 14 und 15 arbeiten dabei nach Art eines Spannschlosses zusammen. Die Gewindespindel 14 versetzt sich demzufolge in axialer Richtung, wodurch der Anschlagbolzen 16 von deren einen Anschlagfläche gelöst und an die andere Anschlagfläche gebracht wird. Das Werk- ι ο zeug wird dadurch vom Werkstück abgehoben. Das Zurückziehen des Werkzeughalters erfolgt durch den ihn tragenden Schlitten.

Zur gleichartigen Bearbeitung eines nächsten Werkstücks braucht keine neue Einstellung vorgenommen zu werden. Es wird lediglich das LJmsteuerventil 40 wieder umgepolt, so daß über den Kolben 27, die Kolbenstange 26, den Arm 22, die Gewindehülse 13 und die Gewindespindeln 14 und 15, der Anschlagbolzen wieder an den ursprünglichen Anschlag gebracht wird und das Werkzeug exakt die gleiche Stellung wie beim vorherigen Werkstück einnimmt.

Eine einmal an der Differentialspindel 9 eingestellte Arbeitsstellung bleibt über viele Arbeitszyklen erhalten, da eine Verstellung des Supportunterteils 3 gegenüber dem Befestigungssockel 1 durch die Klemmleiste 4 verhindert ist, die Anschlagflächen 19 einerseits vor Verschmutzung geschützt liegen und andererseits nur einer geringen Flächenpressung unterliegen und der Anschlagbolzen 16 fest mit dem Supportoberteil 10 verschraubt ist.

Abnutzungen der Gewindepaarungen lassen sich durch Nachstellen der Gewindespindeln 14 und 15 auffangen.

Ist für bestimmte Arbeitsgänge ein Abheben des in den Werkzeugeinsatzhalter 34 eingespannten Werkzeugs, beispielsweise eines Bohrers, eine Seitenbewegung nach Beendigung des Vorschubs unerwünscht, dann wird die Blockierspindel 21 so gegen den Anschlagbolzen 16 geschraubt, daß sich dieser trotz des irn Druckzylinder 28 anstehenden Drucks nicht mehr bewegen kann.

Ist der Werkzeugeinsatzhalter 34 der anderen Seite des Werkstücks zugeordnet, dann ist lediglich das Umsteuerventil 31 umzuschalten.

Der beschriebene Werkzeughalter erfordert nur einen kleinen Raumbedarf — die Abmessungen in den Zeichnungen zeigen in etwa die tatsächlichen Größen — so daß er sich auch dann einsetzen läßt, wenn nur wenig Raum zur Verfügung steht

Das Betätigungsglicd 25 kann auch elektromechanisch gesteuert werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Werkzeughalter für Drehmaschinen u.dgl. Werkzeugmaschinen mit einer Vorrichtung zur Lageeinstellung eines Werkzeugs, wobei am Werkzeughalter eine zwischen einem Befestigungssockel und einem Support wirksame Justiereinrichtung für die Arbeitsstellung des Werkzeugs und eine Antriebseinrichtung mit einem Druckzylinder und einem in diesem geführten Kolben für einen Werkzeugeinsatzhalter vorgesehen ist, die den Werkzeugeinsatzhalter in die oder aus der von der Justiereinrichtung bestimmten Arbeitsstellung des Werkzeugs bewegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung (13 bis 20, 22 bis 28) zwischen einem Unterteil. (3) des Supports und einem Oberteil (10) des Supports wirksam ist, daß die Antriebseinrichtung (13 bis 20, 22 bis 28) eine mittels des Kolbens (27) verdrehbare Gewindehülse (13) mit zwei gegensinnigen Gewindeabschnitten aufweist, wobei in dem einen Gewindeabschnitt eine Gewindespindel (14) und in dem anderen Gewindeabschnitt eine weitere Gewindespindel (15) gelagert ist, daß an der Gewindespindel (14) ein mit dem Supporloberteil (10) fest verbundener, den Supportunterteil (3) als Anschlag durchragender Anschlagbolzen (16) festgelegt ist und die weitere Gewindespindel (15) am Supportunterteil (3) festliegt, wobei der Verstellbereich der Antriebseinrichtung (13 bis 20,22 bis 28) kleiner als der der Justiereinrichtung (6, 8,9) ist.

2. Werkzeughalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Gewindehülse (13) ein Arm (22) befestigt ist, der an einsr Kolbenstange (23) des Kolbens (27) angreift.

3. Werkzeughalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlagbolzen (16) blockierbar ist (21).

4. Werkzeughalter nach einen-, der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Justiereinrichtung (6,8,9) eine Differentialspindel (9) aufweist.

5. Werkzeughalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Justiereinrichtung (6, 8, 9) von zwei gegenüberliegenden Seiten des Werkzeughalters betätigbar ist.

6. Werkzeughalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Befestigungssockel (1) und dem Supportunterteil (3) eine Klemmleiste (4) vorgesehen ist.

7. Werkzeughalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Druckzylinder (28) ein Umsteuerventil (31) vorgeschaltet ist, das im Befestigungssockel (1) angebracht ist.