DE3026476A1 - Verfahren und vorrichtung zum bohren bzw. aufbohren von loechern in werkstuecken - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zum Bohren bzw. Aufbohren
• von Löchern in Werkstücken Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bohren bzw. Aufbohren von Löchern in Werkstücken, insbesondere zum Grobbohren mit erheblicher Materialabtragung und hohem Spananfall im Werkzeugbereich.
• Insbesondere bei Bearbeitungsvorgängen der zuletzterwähnten Art, also beispielsweise beim Herstellen relativ dünnwandiger Ringkörper größeren Durchmessers, aus zuvor abgelängten Vollmaterialscheiben, wird beim Vorbohren und anschließenden Aufbohren mit sog. Wendeplattenbohrern mit derart hoher Schnittgeschwindigkeit und großem Werkzeugvorschub gefahren, daß das Beseitigen der anfallenden Spanmengen an der Bearbeitungsstelle mit den herkömmlichen Mitteln problematisch, wenn nicht gar fast unmöglich ist.
• Die hieraus resultierenden Nachteile für die Arbeitsqualität am Werkstück und für das Werkzeug selbst, sind zur Genüge bekannt.
• Hier setzt nun die vorliegende Erfindung an, mit der Aufgabe, insbesondere für die eingangs erwähnten Bearbeitungsvorgänge eine neue Bohrmethode und eine entsprechende, maschinelle Vorrichtung dafür zu schaffen, bei denen das anfallende, zerspante Material, im wesentlichen selbsttätig von der Bearbeitungsstelle fort und aus dem Werkzeugbereich herausgeführt wird.
• Gelöst wird diese Aufgabe in überraschend einfacher Weise dadurch, daß der bzw. die Bohrer in vertikaler Richtung, jedoch von unten her und entgegen der Schwerkraftwirkung, gegen bzw. durch das jeweilige Werkstück hindurch, vorgeschoben werden. Hierbei kann es entweder vorgesehen sein, daß das Bohrwerkzeug auf eine feste Hdhe fixiert und das zu bearbeitende Werkstück in Richtung der Schwerkraftwirkung gegen den oder die Bohrer vorgeschoben wird, oder aber, daß zumindest während eines Teiles des Bearbeitungsvorganges Werkstück und Bohrer in vertikaler Richtung gegeneinander bewegt werden.
• In weiterer Ausgestaltung dieses erfindungsgemäßen Verfahrens ist es von Nutzen, daß während des Bohrvorganges die Kühl- bzw.
• Schinierflüssigkeit entgegen der Schwerkraftwirkung und unter Druck dem Bohrloch zugeführt wird, was darüberhinaus noch den Vorteil bietet, daß die Bohrspäne durch den Kühl- bzw. Schmierflüssigkeitsstrom, aus dem Werkzeugbereich heraus, abgeführt werden können.
• Eine zur Durchführung dieses erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Vorrichtung prinzipieller Art ist schematisch in der Zeichnung angedeutet und in den weiteren Unteransprüchen niedergelegt.
• Es ist aus der DE-OS 24 19 367 zwar bereits eine Bohrmaschine bekannt, bestehend aus einem holen Untergestell, in welchem ein Motor eingebaut ist, der eine Werkzeugspindel mit vertikaler Achse antreibt, durch eine im oberen Teil des Untergestells an mit dem Untergestell einteiligen Führungen senkrecht verschiebbare, bewegliche Auflage, die ein Loch im Bereich des Werkzeuges der Bohrmaschine aufweist, durch elastische Einrichtungen an den Führungen, die die bewegliche Auflage in Richtung nach oben bis kurz über die Spitze des Werkzeuges schiebt, wobei ein Halter von dem Untergestell bis über die Auflage hervorragt, der einen waagrechten Arm aufweist. Bei einer derartigen Bohrmaschine wird bereits auch schon von unten nach oben gebohrt, jedoch liegt hier eine völlig andere Problematik vor, nämlich die Fertigung von Zahnprothesen, wo es in einer Gipsform, z.B. dem Oberkieferbogen, zum Herausnehmen des jeweiligen Zahnmodells erforderlich ist, die Gipsauflage und die Grundfläche des herauszuziehenden Zahns, der vorher zweckmäßig vom Gipskorper abgetrennt worden ist, durchzubohren, um in dem Zahn eine Paßstift anzuordnen, der dann in das Loch der Gipsauflage eingeschlagen wird; die Besonderheit der speziellen Werkstücke, nicht aber der Spananfall, sind hier Grund der getroffenen baulichen Anordnung.
• In der Zeichnung ist schematisch das Ausführungsbeispiel einer zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeigneten Vorrichtung dargestellt und anhand dieser im Anschluß näher beschrieben.
• Es zeigen: Fig. 1 eine Ständerbohrmaschine gemäß der Erfindung in Ansicht und Fig. 2 eine Alternativdarstellung zu Fig. 1 Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung besteht aus dem Maschinengestell oder Ständer 1 einer darin sitzenden Antriebseinheit 2 für den Bohrkopf 3. Oberhalb dieser Elemente befindet sich eine Halterung 5 für das zu bohrende Werkstück 6. Im Bereich unterhalb des letzteren ist ein etwa trichterförmiges Spanauffangelement 8 angeordnet, das einen Abführkanal 9 für Späne und Bohremulsion, beispielsweise zu einem auf dem Fundament 10 stehenden Sammelbehälter 11, aufweisen kann; jedes andersgeartete Sammel- und Abführsvstem ist denkbar. In dieser zeichnerischen Systemdarstellung nach Fig. 1 wird als erste Bearbeitungsstufe mit dem Werkzeug 4 oas Durchgangsloch 6' gebohrt.
• In Fig. 2 ist nun die gleiche Bearbeitungseinheit dargestellt, jedoch mit einem anderen Zerspanungswerkzeug, beispielsweise einem sog. Wendeplattenbohrer 4a, 4b, zum Aufbohren des Loches 6' auf 6. Vorteilhaft zur Zentrierung und zusätzlichen Führung des Werkzeugschaftes 4a, kann hier, wegen der hohen Seitenkräfte bei der Grobzerspanung, eine Zentrierspindel 7 sein, deren Spitze 7a in eine korrespondierende Aussparung 4c des Werkzeugschaftes 4a eingreift.
• Was nun den Vorschub beim Bohren anbelangt so kann dieser entweder vom Bohrkopf 3 aus aufwärts und dem Werkstück 6 entgegen oder aber vom Werkstück 6 aus abwärts auf das Werkzeug 4 bzw. 4a, 4b zu, über geeignete Antriebsmittel erfolgen. Denkbar ist auch eine Kombination beider Bewegungen. Nicht dargestellt ist die Zuleitung von Bohremulsion zur Bearbeitungsstelle bzw. zum Werkzeug, die infolge ihrem der Schwerkraft entgegengerichteten Verlauf, unter dem nötigen Druck erfolgen muß.
• Mit der dargestellten Vorrichtung zur Erläuterung der zuvor beschriebenen Verfahrensweise, wird ein selbsttätiger, kontinuierlicher Abtransport des zerspanten Materials von der Bohrstelle gewährleistet.
• Es ist selbstverständlich, daß dabei die Bohremulsion durch ein luft- bzw. gasförmiges Medium ersetzt werden kann und daß der Werkzeughalterung auch Mittel zum Zentrieren bzw. Positionieren eines Werkstückes zugeordnet sein können, um beispielsweise auch außermittige Löcher in unsymmetrischen Werkstücken bohren und weiterbearbeiten zu konnen. Zudem ist die vorliegende Erfindung nicht auf die nur schematisch dargestellte Ausführungsform beschränkt, sondern vom Prinzip her universell verwendbar.

Claims (10)

1. Patentansprüche S /Verfahren zum Bohren bzLJ. Aufbohren von Löchern in Werkstücken, insbesondere zum Erobbohren mit erheblicher Materialabtragung und hohem Spananfall, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. die Bohrer in vertikaler Richtung, jedoch von unten her und entgegen der Schwerkraftwirkung, gegen bzw.

   durch das jeweilige Werkstück hindurch, verschoben werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bohrwerkzeug auf eine feste Höhe fixiert und das zu bearbeitende Werkstück in Richtung der Schwerkraftwirkung gegen den oder die Bohrer vorgeschoben wird.
3. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest während eines Teiles des Bearbeitungsvorganges Werkstück und Bohrer in vertikaler Richtung gegeneinander bewegt werden.
4. 4. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß während des Bohrvorganges die Kühl- bzw. Schmierflüssigkeit entgegen der Schwerkraftwirkung und unter Druck dem Bohrloch zugeführt wird.
5. 5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrspäne durch den Kühl- bzw. Schmierflussigkeitsstrom, aus dem Werkzeugbereich heraus, abgeführt werden.
6. 6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine in einem Maschinenständer ( 1 ) sitzende Antriebseinheit ( 2 ) mit drehend angetriebenem Werkzeugspannkopf ( 3 ) für mindestens ein vertikal vom Maschinenfundament ( 10 ) aus aufwärts gerichtetes Bohrwerkzeug ( 4 bzw. 4a, 4b ), sowie eine oberhalb des letzteren positionierte Haltevorrichtung ( 5 ) für das zu bohrende Werkstück ( 6 ).
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem Werkzeugspannkopf ( 3 ) und/oder der Werkstückhalterung ( 5 ) ein Vorschubantrieb zugeordnet ist.
8. 8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 und 7, gekennzeichnet durch eine Zentrierspindel ( 7 ) für den Werkzeugschaft ( 4a ).
9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrierspindel ( 7 ) ein kegelfbrmiges, freies Ende ( 7a ) aufweist und letzteres in eine korrespondierende Aussparung ( 4c ) des Werkzeugschaftea ( 4a ) eingreift.
10. 10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Zuordnung eines Spanauffang- und/oder Abführelementes ( 8, 9 ) im Zerspanungsbereich.