-
Ausbohreinrichtung für Drehmaschinen
-
Die Erfindung betrifft eine Ausbohreinrichtung für Drehmaschinen,
die aus einem Bett, einem an diesem angeordneten Spindelstock mit einer ein Spannfutter
für das zu bearbeitende Werkstück tragenden Spindel und gegebenenfalls einem Reitstock
bestehen, welche Einrichtung eine Pinole aufweist, die entweder in einem am Bett
abgestützten Haltebock oder aber im Reitstock verschiebbar gelagert ist und sich
an ihrem spindelstockseitigen Ende am Spannfutter abstützt, wobei längs der Pinole
ein Bohrwerkzeug mittels eines Antriebes verschfe#ar ist Zur Herstellung exakter
zylindrischer Bohrungen in einem Werkstück ist es bekannt, ein rohes Rohrstück im
Spannfutter festzuspannen und mit einer Pinole, die einen Bohrkopf trägt, gegen
das
Werkstück zu fahren. Zur zentrischen Lagerung und zur besseren Aufnahme der Schnittkräfte
durch die auskragende Pinole, kann spannfutterseitig ein Stützdorn vorgesehen sein,
der in eine Zentrierkegelausnehmung am vorderen Ende der Pinole eingreift. Mit zunehmendem
Vorschub des Bohrkopfes muss des Stützdorn synchron zurückweichen. In diesem Sinne
betrifft beispielsweise die DE-OS 18 03 444 eine Bohreinrichtung mit aus einem Support
(Reitstock) ausfahrbarer Bohrstange (Pinole), welche an ihrem vorderen Ende einen
Bohrkopf trägt. Der Vorschub wird über die Bohrstange bewirkt, wobei eine separate
Führung die Verbindung von der Bohrstange zur Spindel herstellt. Die Führung lässt
eine Längsbewegung des Bohrkopfes zu und nimmt die Reaktionskräfte vom Werkzeug
auf. Es ist auch bekannt, die Pinole selbst teleskopartig auszubilden, wobei der
innenliegende Teleskopteil als Stützdorn ausgebildet ist, der sich zur Zentrierung
im Mittel des Futters abstützt. Durch die Hohlform der Pinole ergibt sich eine Schwächung
des Querschnittes. Ferner kann eine exakte zentrische Lagerung der Pinole infolge
des notwendigen Spiels des Stützdorns in der Pinole nicht erreicht werden. Ferner
ist es bekannt, einen Bohrkopf längs einer eingespannten Pinole verschiebbar anzuordnen,
wobei über jeweils eigene Antriebe der Vorschub des Bohrkopfes und die Schnittkräfte
eingeleitet werden. Zum Einspannen der Pinole bzw. Umrüsten beim Wechsel des Werkstückes
ist Handarbeit erforderlich.
-
Die Erfindung zielt darauf ab, die genannten Nachteile zu vermeiden
und damit einen höheren Grad an massgenauer Bearbeitung zu erreichen.
-
Dies wird bei einer Bohreinrichtung für zylindrische Schnitte der
eingangs beschriebenen Art dadurch erreicht, dass das Bohrwerkzeug, wie an sich
bekannt, auf einem auf der Pinole
verschiebbaren diese umschliessenden
Bohrschlitten angeordnet ist. Dadurch kann die Pinole beim Bearbeitungsvorgang in
der Maschinenhauptachse stillstehen. Für den Vorschub wird nicht, wie bisher, die
Pinole, sondern nur der Bohrschlitten auf der Pinole verfahren. Die Pinole selbst
kann daher nach dem Einspannen des Rohlings in das Spannfutter, von der Reitstockseite
her, durch die Bohrung des Rohlings hindurchgefahren und zentrisch in einem Lagerteil
des Spannfutters, z.B. einem Dorn, gehalten werden. Die Position der Pinole ist
dadurch für den gesamten Bearbeitungsvorgang exakt fixiert. Es ist klar, dass eine
Bohreinrichtung mit beidseitig gelagerter Pinole wesentlich genauer arbeitet als
eine Bohreinrichtung mit frei auskragender Pinole, die einer starken Durchbiegung
unterworfen ist.
-
Die Verschiebung des Bohrschlittens auf der Pinole erfolgt dadurch,
dass in bzw. an der Pinole eine Vorschubspindel vorzusehen ist, in welche ein Führungsteil
des Bohrschlittens ein greift. Zum Antrieb der Vorschubspindel kann auf der Pinole,
vorzugsweise auf ihrem reitstockseitigen Ende, ein Vorschubantrieb vorgesehen sein,
der mit der Vorschubspindel verbunden ist. Der Vorschubantrieb kann auf die Pinole
aufgesteckt sein und ist gegenüber dieser verdrehfest gelagert. Bei feststehender,
insbesondere durch eine Klemmeinrichtung am Grundkörper fixierter Pinole wird die
Vorschubspindel zum Verfahren des Bohrschlittens herangezogen. Es ist zweckmässig,
wenn der Bohrschlitten an den Haltebock beispielsweise durch eine Klinke ankuppelbar
ist. Wird dadurch der Bohrschlitten ortsfest gehalten und die Klemmeinrichtung für
die Lagefixierung der Pinole gelöst, dann ist die Pinole selbst relativ zum Maschinenbett
verfahrbar.
-
Von der letztgenannten Stellung wird beim Einrichten der Maschine
ausgegangen.
Der Rohling wird bei zurückgezogener Pinole in das Spannfutter der Maschine eingespannt.
Dann wird die Pinole bei ortsfestem Bohrschlitten mittels der Vorschubspindel vorgeschoben.
Sie durchgreift den Rohling und stützt sich im Zentrum des Spannfutters lagegenau
ab. Nach Lösen der Verbindung zwischen Bohrschlitten und Grundkörper und Festklemmen
der Pinole im Grundkörper wird der Bohrschlitten mit seinen Schneidwerkzeugen mittels
der Vorschubspindel gegen den Rohling gefahren. Mit dem gewünschten Vorschub und
der eingestellten Drehzahl der Hauptspindel erfolgt der zylindrische Schnitt. Gemeinsam
mit der Ausführung nach der DE-OS 18 03 444 sind bloss der Reitstock, aus dem eine
Bohrstange ausschiebbar ist, die an der Spindel abgestützt ist. Ein auf der Bohrstange
separat verfahrbarer Bohrschlitten ist nicht vorhanden. Ferner ist bei der Ausführung
nach der DE-OS eine besondere Bohrstangenführung zur Abstützung erforderlich. Diese
entfällt bei der Erfindung, da die Pinole selbst diese Aufgabe übernimmt. Beim Erfindungsgegenstand
ist nämlich einerseits die Pinole und andererseits auch der Bohrschlitten auf der
Pinole verfahrbar, wobei für beide Funktionen nur eine Spindel und ein Antrieb erforderlich
sind.
-
Besonders zweckmässig ist es, wenn der Querschnitt der Pinole rechteckig
oder quadratisch ausgebildet und die Pinole gegebenenfalls mit einer an sich bekannten
Nut für eine Gewindespindel versehen ist.
-
Das Diagonalmass einer solchen Vierkantpinole kann bei gleicher Raumausnützung
um vz = 41 % grösser gewählt werden als der Durchmesser einer Rundpinole.
-
Das Trägheitsmoment der Vierkantpinole ist bei gleicher Baugrösse
um
ca. 70 % höher als jenes der Rundpinole
Aufgrund des höheren Trägheitsmomentes wird, trotz des höheren Eigengewichtes, der
Eigendurchhang der Vierkantpinole um ca.
-
43 % kleiner als jener der Rundpinole:
Entsprechend dem dargelegten Verhältnis der Trägheitsmomente wird der Durchgang
der Pinole durch Fremdbelastung (Bohrschlitten, Schnittdruck) bei der Vierkantpinole
um 70 % günstiger als bei der Rundpinole. Das polare Trägheitsmoment der Vierkantpinole
und daher die Belastbarkeit durch die Schnittkräfte ist ferner bei gleicher Baugrösse
um ca. 44 % höher als bei der Rundpinole.
-
Die Übertragung des Drehmomentes vom Bohrschlitten (Messerkopf) auf
die Pinole und weiter von dieser auf den Grundkörper ergibt sich bei der Vierkantpinole
von selbst, während bei einer Rundpinole eigene Einrichtungen dafür vorzusehen sind.
-
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung
dargestellt.
-
Fig. 1 zeigt die erfindungsgemässe Bohreinrichtung für zylindrische
Schnitte beim Einrichten der Maschine mit zurückgezogener Pinole, und Fig. 2 die
Bohreinrichtung während des Bearbeitungsvorganges sowie den Pinolenquerschnitt.
-
In einem Spannfutter 1 einer Werkzeugmaschine ist ein hohlzylindrischer
Rohling 2 eingespannt (Fig. 1). Eine in der Maschinenhautpachse längs bewegliche
Pinole 3 ist in einem Haltebock 4, der beispielsweise ein Reitstock sein kann, gelagert.
-
Auf der Pinole 3 ist ein Bohrschlitten 5 mit den Bohrwerkzeugen 6,
7 angeordnet. Der Bohrschlitten 5 kann mittels einer Gewindespindel 8, die in bzw.
an der Pinole 3 gelagert ist, verfahren werden. Zum Antrieb der Gewindespindel 8
dient ein Vorschubantrieb 9, welcher auf dem reitstockseitigen Pinolenende aufgesetzt
ist. Die Pinole 3 selbst kann zu ihrer Lagefixierung mittels einer Klemmeinrichtung
10 im Haltebock 4 festgehalten werden. Der Querschnitt F der Pinole 3 hat, wie aus
einem umgeklappten Detail der Fig. 2 hervorgeht, im wesentlichen Rechteckform. Dadurch
kann sich der Vorschubantrieb 9 nicht gegenüber der Pinole 3 verdrehen.
-
Der Bohrschlitten 5 weist ferner eine Ausnehmung 11 auf, in welche
eine Klinke 12 des Haltebocks 4 eingreifen kann, wenn der Bohrschlitten an diesen
herangefahren ist. Es lässt sich der Bohrschlitten 5 somit mit dem Haltebock verriegeln.
-
Fig. 1 zeigt das Einrichten der Maschine. Be ortsfest verriegeltem
Bohrschlitten 5 und geöffneter Klemmeinrichtung 10 wurde die Pinole 3 in die in
Fig. 1 dargestellte Position mittels des Vorschubantriebes 9 und der Vorschubspindel
8
zurückgezogen. Der Rohling 2 kann unbehindert aufgespannt werden.
Der Vorschubantrieb 9 wird wieder eingeschaltet und die Pinole 3 durch den ortsfest
verriegelten Schlitten 5 und den Haltebock 4 hindurch in Richtung auf die Maschinenhauptspindel
verfahren. Die Pinole 3 läuft auf die Zentrierspitze 13 der Maschinenhauptspindel
auf und wird dadurch genau in der Maschinenhauptachse festgehalten. Durch die nun
beidseitige Lagerung der Pinole 3 können Durchbiegungen, wie sie bei frei auskragenden
Bohrstangen auftreten, vermieden werden.
-
In der zentrischen Lage wird die Pinole 3 mittels der Klemmeinrichtung
10 festgeklemmt. Die Klinke 12 wird aus der Ausnehmung 11 zurückgezogen. Wird nun
die Gewindespindel 8 über das Vorschubgetriebe 9 angetrieben, dann fährt der Bohrschlitten
entlang der Pinole 3 gegen das Werkstück 2. Für den eigentlichen Bearbeitungsvorgang
sind Bohrschlittenvorschub mit Hilfe der Gewindespindel 8 sowie Drehzahl der Maschinenhauptspindel
massgebend.
-
Leerseite