DE3042400C2 - Einrichtung zum Ausbohren von kugelig gekrümmten Innenflächen an einem Werkstück - Google Patents

Description

tung zum Ausbohren von kugelig gekrümmten Innenflächen an einem Werkstück zu schaffen, bei der die wegen des Schneidwerkzeugverschleißes oder des Auftretens von Ablagerungen auf dem Schneidwerkzeug erforderliche Nachstellung nicht zu einer Unterbrechung oder Verzögerung im Arbeitsablauf der Maschine führt, so daß kein Zeitverlust beim Herstellen solcher Werkstükke infolge der Durchführung dieser Nachstellungen auftritt

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die erfindungsgemäße Einrichtung durch die Merkmale des Hauptanspruches gekennzeichnet

Damit kann das Schneidwerkzeug auch hei umlaufender Spindel exakt radial auf einen jeweils vorbestimmten Abmessungswert eingestellt werden, wie er erforderlich ist, um entweder den Verschleiß des Schneidwerkzeugs oder eine auf dem Schneidwerkzeug auftretende Ablagerung zu kompensieren.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Anordnung derart getroffen, daß der das Schneidwerkzeug halternde oder spannende Teil des Werkzeugträgers, der normalerweise starr abgestützt ist, bezüglich der Drehachse der Bohrstange, in kleinen aber dennoch ausreichend großen Nachstellschritten entweder radial nach innen oder radial nach außen nachgestellt werden kann, um damit den Schnittkreisradius des Werkzeuges entsprechend zu verändern. Normalerweise wird das Schneidwerkzeug in Schritten in der Größenordnung von einem halben tausendstel Zoll radial nach außen bewegt, um damit den aufgetretenen Verschleiß auszugleichen, wobei diese Nachstellungen periodisch in dem erforderlichen Maße innerhalb des gesamten zulässigen Nachstellbereiches durchgeführt werden, der normalerweise in der Größenordnung von etwa fünf tausendstel Zoll liegt. Ein Antriebsmechanismus gestattet es, die Nachstellung von einer von dem Schneidwerkzeug entfernten Stelle aus durchzuführen, und zwar vorzugsweise von dem hinteren Ende der die Bohrstange tragenden und antreibenden Spindel aus, wobei die Spindol selbst während dieser Nachstellung umläuft und die Nachstellung ohne Behinderung oder Beeinträchtigung des Mechanismus erfolgt, der das Schneidwerkzeug über seinen gekrümmten Schneidhubweg dreht oder schwenkt. Die Einrichtung zum Nachstellen des Schneidwerkzeugs ist einheitlich derart aufgebaut und angeordnet, daß sie in den außerordentlich kleinen Platz paßt, der von der Spindel und deren Zubehör zur Verfügung gestellt ist, während gleichzeitig der zum Verschv.-enken oder Hin- und Herbewegen des Werkzeughalters im Sinne der Erzeugung der Schnittbewegung erforderliche zugehörige Mechanismus Platz findet. Darüber hinaus ist die Nachstelleinrichtung derart ausgelegt, daß sie eine verhältnismäßig große Stellbewegung des Antriebs in eine sehr kleine Bewegung des Schneidwerkzeugs umsetzt. Diese Bewegungsübertragung geschieht über eine Reihe mechanisch einander zugeordneter Teile (Keilgetriebe), von denen jeder derart mit dem von ihm betätigten Teil zusammenwirkt, daß sich für diesen Teil eine starre Abstützung ergibt, womit das Schneidwerkzeug in allen Nachstellstellungen starr und sicher gegen die Kräfte abgestützt ist, die auf das Schneidwerkzeug während des Bearbeitungsvorganges einwirken.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 eine Bohrmaschine mit der erfindungsgemäßen Einrichtung in einer Seitenansicht,

F i g. 2 vergrößert den Schnitt 2-2 aus F i g. 1,

F i g. 3 den Schnitt 3-3 aus F i g. 2,
F i g. 4 im Längsschnitt die Einzelheit 4 aus F i g. 1,
F i g. 5 vergrößert die Einzelheit 5 aus F i g. 2 und
F i g. 6 vergrößert die Einzelheit 6 aus F i g. 3.
In der Zeichnung bezeichnet das Bezugszeichen 8 eine Werkzeugmaschine bekannter Bauart, die einen auf einem Bett 12, bezogen auf F i g. 1, von rechts nach links hin- und herbeweglich geführten Schlitten 10 aufweist. Den rechten Teil des Schlittens IO überragend und an

ίο diesem mittels Schrauben 13 befestigt, ist ein Spindelgehäuse 14 vorgesehen, in dem eine in Lagern 18, 20 drehbar gelagerte Spindel 16 angeordnet ist. Hinter dem Spindelgehäuse 14 und im Abstand von diesem ist auf dem Schlitten 10 außerdem noch ein Vertikalsupport 22 befestigt, auf den ein Motor 24 aufgesetzt ist, welcher die Spindel 16 über einen nachstellbaren Riementrieb 26,28,32 antreibt.

Am vorderen Ende der Spindel 16 ist eine Bohrstange 36 mittels eines zentrischen Vorsprunges 38 geführt, der in eine zentrische Ausnehmung 40 der Spindel 16 ragt und in diese eingepaßt ist Die Bohrstange 36 ist mittels einer Reihe ringsum verteilter Schrauben 42 starr aber lösbar an der Spindel 16 befestigt, wobei durch Schrauben 46 an der Stirnseite der Spindel 16 befestigte

2ϊ Radialkeile 44, welche in Keilnuten 48 in der entsprechenden zugewandten Fläche der Bohrstange 36 eingreifen, eine drehfeste Verbindung zwischer der Spindel 16 und der Bohrstange 36 hergestellt ist. Mit Hilfe eines Klemmstückes 54 ist ein plattenförmiges

jo Schneidwerkzeug 50 lösbar an einem Werkzeugträger 52 befestigt. Der Werkzeugträger 52 ist in einen diametralen, durchgehenden Schlitz 56 in dem mittleren Teil der Bohrstange 36 eingesetzt (F i g. 6) und drehbar auf einer hohlen Achse 58 gelagert, die sich quer durch

j5 den Schlitz 56 erstreckt, wobei sie an beiden Enden in miteinander fluchtende Bohrungen 60,62 eingepreßt ist, die zu beiden Seiten des Schlitzes 56 in der Bohrstange 36 vorgesehen sind. Wenn der Werkzeugträger 52 in der in den Fi g. 2 und 5 dargestellten Stellung steht, liegt er gemeinsam mit dem Schneidwerkzeug 50 vollständig innerhalb des Schlitzes 56; wird aber der Werkzeugträger 52 im Gegenuhrzeigersinn auf der Achse 58 verdreht, so bewegt sich die Schneidkante 50a des Schneidwerkzeugs 50 auf einem gekrümmten Weg um die Achse 58 auf die Außenseite der Bohrstange 36. An dem vorderen Ende der Bohrstange 36 ist ein Führungszapfen 64 verringerten Durchmessers vorgesehen, der mit geringem Spiel in einer Büchse 66 eines feststehenden Bockes 68 gelagert ist, welcher auf dem

so Bett 12 angeordnet und an diesem mittels Schrauben 70 sowie einstellbarer Paßkeile (nicht dargestellt) gegenüber dem Schlitten 10 und einer allgemein mit 72 bezeichneten Arbeitsstation, befestigt ist.
Im Betrieb wird ein allgemein mit 74 bezeichnetes Werkstück, das in der Zeichnung nur schematisch dargestellt ist, bearbeitet, das in der Arbeitsstation 72 gespannt werden kann und das mittels geeigneter Spanneinrichtungen lagerichtig derart eingestellt und festgeklemmt wird, daß es die von dem Schlitten 10 in

bo die Arbeitsstation 72 transportierte und durch diese hindurchgeführte Bohrstange 36 aufnehmen kann. Das Werkstück 74 kann einen Teil mit einer Durchgangsbohrung 76 aufweisen, durch den die Bohrstange 36 durchgeht, wenn diese von dem Schlitten 10 so weit

b5 vorgeschoben wird, daß ihr endseitiger Zapfen 64 in die Lagerbüchse 66 und sie selbst in eine innerhalb der Bohrung liegende Kugelinnenfläche 78 eingeführt wird, die von dem Schneidwerkzeug 50 bearbeitet werden

Wenn ein neues Werkstück 74 in die Arbeitsstation 72 eingesetzt und dort ausgerichtet sowie gespannt ist, wird zu Beginn des Arbeitsspieles die Bohrstange 36 von dem Schlitten 10 vorgeschoben, d. h. bezogen auf F i g. 1 nach rechts bewegt. Sowie sich die Bohrstange 36 ihrer am weitesten vorgeschobenen Stellung nähert, dringt ihr Führungszapfen 64 in die Lagerbüchse 66 ein, die damit eine äußere Abstützung für die Bohrstange 36 während des Bearbeitungsvorganges bildet. In der Praxis läuft der Schlitten 10 in seiner am weitesten vorgeschobenen Stellung gegen einen feststehenden (nicht dargestellten) Anschlag an, gegen den er während der Bearbeitung des Werkstückes 74 fest in Anlage gehalten bleibt. Die Bearbeitung selbst geschieht dadurch, daß der Werkzeugträger 52, bezogen auf F i g. 2, im Gegenuhrzeigersinn verdreht wird, während die Bohrstange 36 von dem Antriebsmotor 24 in Umdrehung versetzt wird. Das Schneidwerkzeug 50 läuft dabei um die Drehachse der Bohrstange 36 um, und da es sich im Gegenuhrzeigersinn auf der querliegenden Achse 58 dreht, erzeugt die Schneidkante 50a des Schneidwerkzeugs 50 die Kugelfläche 78. Nach dem Abschluß der Bearbeitung werden der Werkzeugträger 52 und das Schneidwerkzeug 50 wieder vollständig in den Bohrstangenschlitz 56 zurückgebracht, worauf die Bohrstange 36 von dem Schlitten 10, bezogen auf F i g. 1, so weit nach links bewegt wird, bis die Bohrstange 36 aus dem Werkstück 74 zurückgezogen ist und somit die Arbeitsstation 72 sowie das Werkstück 74 freigibt, so daß das fertige Werkstück nun aus der Arbeitsstation 72 herausgenommen und ein neu zu bearbeitendes Werkstück in die Arbeitsstation eingesetzt werden können.

Der Mechanismus zum Verdrehen oder Hin- und Herbewegen des Werkzeugträgers 52 auf der Achse 58 ist üblicher Bauart und weist einen vorderen Schubstangenteil 80 auf, der in der Bohrstange 36 verschieblich gelagert und an seinem vorderen Ende mittels einer Lasche 82 mit einer Ecke des Werkzeugträgers 52 verbunden ist. Wie aus Fig.2 zu entnehmen, ist das Schubstangenteil 80 koaxial bezüglich der Bohrstange 36 konzentrisch in einer Führungsbüchse 84 angeordnet, die mit enger Passung in einer Axialbohrung 86 verschieblich ist, welche sich in der Bohrstange 36 von dem durchgehenden Schlitz 56 aus nach hinten erstreckt. Der Zweck dieser Führungsbüchse 84 wird im einzelnen noch erläutert werden. Im Augenblick genügt es, zu bemerken, daß die Führungsbüchse 84 in der Axialbohrung 86 hin- und herbeweglich sowie gemeinsam mit der Bohrstange 36 verdrehbar ist, was mittels einer Gleitfeder 88 an der F jhrungsbüchse 84 und einer Nut 90 in der Bohrung 86 erreicht wird. Das vordere Schubstangenteil 80 ist seinerseits in der Führungsbüchse 84 unabhängig davon hin- und herbeweglich, mit dieser aber drehfest mittels einer Gleitfeder 92 und einer Nut 94 in dem Schubstangenteil 80 bzw. der Führungsbüchse 84 gekuppelt. Das hintere Ende der Lasche 82 ragt in einen vorne an dem Schubstangenteil 80 vorgesehenen Radialschlitz 95 und ist mit dem Schubstangenteil 80 mittels eines Schwenkzapfens 96 verbunden. Das vordere Ende der Lasche 82 ragt seinerseits in einen sich über die ganze Kante 99 des Werkzeugträgers 52 erstreckenden Schlitz 98 und ist an dem Werkzeugträger 52 mittels eines Schwenkzapfens 100 befestigt. Der Schlitz 98 ist so tief, daß er die Lasche 82 vollständig aufnehmen kann, so daß der Werkzeugträger 52, ausgehend von der Stellung nach F i g. 2, um zumindest volle 90° im Gegenuhrzeigersinn verdreht werden kann. Bei einer Ausführungsform hat sich ein 96°-Drehbereich des Werkzeugträgers 52 als besonders vorteilhaft erwiesen. Sowohl das Schubstangenteil 80 als auch die Führungsbüchse 84 müssen in der Bohrstange 36 naturgemäß derart gelagert sein, daß die Schwenkzapfen 96, 100 in Längsrichtung ausgerichtet sind und eine unbehinderte hin- und hergehende Bewegung des Schubstangenteiles 80 gewährleistet ist, die dazu dient,

ίο den Werkzeugträger 52 auf der Lagerhülse 58 mittels der Lasche 82 zu verdrehen und das Schneidwerkzeug 50 bei seinem Schneidhub zu bewegen.

Das vordere, in der Bohrstange 36 liegende Schubstangenteil 80 ist an seinem hinteren Ende an der eigentlichen Schubstange 102 mittels eines Gewindebolzens 104 befestigt, welcher in eine Gewindebohrung 106 eingeschraubt ist, die ihrerseits zentrisch an dem hinteren Ende des vorderen Schubstangenteiles 80 vorgesehen ist. Wie aus F i g. 1 zu entnehmen, verläuft

die Schubstange 102 konzentrisch axial durch die Bohrung 110 der Spindel 16, in der sie über eine sie konzentrisch umgebende Betätigungsstange 108 verschieblich gelagert ist. F i g. 1 zeigt außerdem, daß die Schubstange 102 hinten aus der Spindel 16 vorragt und

mittels einer geeigneten Kupplung 112 mit einem kurzen Zwischenstück 114 verbunden ist, das in einem Lagergehäuse 122 drehbar gelagert ist.

Um die hin- und hergehende Bewegung des Zwischenstücks 114 zu ermöglichen, ist das Lagergehäuse 122 mit einer nach unten vorragenden Führungsleiste 130 versehen, die in einer Längsführungsbahn 132 verschieblich gelagert ist, welche ihrerseits in einem Träger 134 ausgebildet ist, der auf einem hinten auf den Schlitten 10 aufgesetzten Halterungsblock 136 angeord-

net ist. Der Träger 134 ist auf dem Halterungsblock 136

mittels Schrauben 138 lösbar befestigt, während der Halterungsblock 136 selbst mit Hilfe von Schrauben 140 mit dem Schlitten 10 verbunden ist.

Die zur Hin- und Herbewegung der Schubstange 102 erforderliche Antriebskraft wird von einem auf dem Halterungsblock 136 befestigten Hydraulikzylinder 142 geliefert.

Der nicht weiter dargestellte Kolben des Hydraulikzylinders 142 bewirkt über das Lagergehäuse 122, die

Schubstange 102 und die Lasche 82, daß der Werkzeugträger 52 auf der Lagerhülse 58 verdreht wird, so daß das Schneidwerkzeug 50 über die ganze Kugelinnenfläche 78 des Werkstückes 74 bewegt wird. Das Gewinde am Ende der Kolbenstange 154 des Hydraulikzylinders 142 gestattet eine axiale Einstellung der Kolbenstange 154 gegenüber dem Lagergehäuse 122 und demgemäß eine Einstellung der Stellung, die das Schneidwerkzeug 50 jeweils am Ende seiner Drehbewegung einnimmt

Im Verlaufe von aufeinanderfolgenden Bearbeitungsvorgängen treten Veränderungen bezüglich des radialen Abstands der Schneidkante 50a von der Drehachse der Bohrstange 36 auf, die entweder wegen des Verschleißes des Schneidwerkzeuges 50 nach innen oder wegen Ablagerungen auf der Schneidkante 50a nach außen gerichtet sein können. Wenn derartiges auftritt, wird die zu bearbeitende Kugelfläche 78 aufeinanderfolgend bearbeiteter Werkstücke 74 zunehmend kleiner oder größer im Durchmesser. Die Abmessungsänderungen erscheinen normalerweise verhältnismäßig langsam, doch treten sich gelegentlich auch relativ schnell auf, und zwar insbesondere im Fall von Werkstücken, bei denen die Abmessungen der

Kugelfläche 78 innerhalb enger Toleranzen gehalten werden müssen. Gelegentlich werden solche Abmessungsveränderungen schon störend bemerkbar, bevor das Schneidwerkzeug 50 nachgeschliffen oder ersetzt werden muß, so daß eine Nachstellung des Schneidwerkzeugs 50 erforderlich wird, um zu verhüten, daß die bearbeitete Fläche eine der zulässigen Abmessungstoleranzgrenzen überschreitet.

Die Erfindung schafft nun eine Einrichtung, die es gestattet, das Schneidwerkzeug 50 automatisch radial bezüglich der Drehachse der Bohrstange 36 nachzustellen, und zwar während diese umläuft. Der Werkzeugträger 52 ist hierzu in der Nähe der Ecke, die das Schneidwerkzeug 50 trägt, mit einem unter einem Winkel angeordneten Schlitz 162 versehen, der erlaubt, daß der das Schneidwerkzeug 50 tragende Teil 176 des Werkzeugträgers 52 bezüglich seiner Drehachse radial nach außen gebogen werden kann. Wie insbesondere aus F i g. 2 zu ersehen ist, ist der Schlitz 162 in einem kurzen Abstand hinter der das Schneidwerkzeug 50 tragenden Ecke des Werkzeugträgers 52 angeordnet; er erstreckt sich von einer Stelle in der Nähe der Kante 164 bis zu der benachbarten Kante 166, die er schneidet, wobei er im wesentlichen rechtwinklig zu einem von der Drehachse des Werkzeugträgers 52 aus durch deren das Schneidwerkzeug 50 tragende Ecke verlaufenden Radius sich erstreckt.

Zur Erleichterung der Herstellung und der Montage ist das das Schneidwerkzeug 50 tragende Teil 176 des Werkzeugträgers 52 als getrenntes Teil ausgebildet. Bei der in der Zeichnung veranschaulichten Konstruktion des Werkzeugträgers 52 sind das Teil 176 und der sich längs der Seitenkante 164 erstreckende Grundkörper 175 des Werkzeugträgers 52 jeweils aus einem Stück gebildet, wobei das Teil 176 und die Grundkörper 175 des Werkzeugträgers 52 mittels Schrauben 168 und einem mit einer Keilnut 172 zusammenwirkenden Keil 170 miteinander verbunden sind.

Bei einer durch Verbiegen erzeugten Bewegung des Teiles 176 wird die Schneidkante 50a des Schneidwerkzeugs 50 genauer nicht nur auf den Drehpunkt des Werkzeugträgers 52 zu oder von diesem weg, sondern auch bezüglich der Drehachse der Bohrstange 36 bewegt, so daß damit auch die Radiusabmessung der bearbeiteten Kugelfläche 78 verändert wird. Vorzugsweise ist das Teil 176 in seiner Ausgangsstellung bezüglich seines normalen oder entspannten Zustandes radial so weit nach außen gebogen, daß die Eigenelastizität das Teil 176 nach innen bewegt, wenn es von der entgegenwirkenden Druckkraft entlastet wird. In das äußere oder offene Ende des Schlitzes 162 ist ein geeignetes Dichtungsstück 177 eingesetzt das verhindert, daß Späne, Metallstaub u. dgl. in den Schlitz 162 eintreten und diesen verstopfen, wodurch die Biegebewegung des Teils 176 beeinträchtigt werden könnte.

Der Mechanismus um das das Schneidwerkzeug 50 tragende Teil 176 entweder nach innen oder nach außen zu verstellen und gleichzeitig die Unterbringung der Einrichtung zum Vor- und Zurückdrehen des Werkzeugträgers 52 auf der Achse 58 bei umlaufender Bohrstange 36 zu gestatten, weist einen Stößel 178 auf, der in einer in dem Grundkörper 175 des Werkzeugträgers 52 hinter deren das Schneidwerkzeug 50 tragendem Teil 176 angeordneten Bohrung 180 verschieblich geführt ist Wie aus den F i g. 2 und 5 zu entnehmen, ist der Stößel 178 etwa in der Mitte des das Schneidwerkzeug tragenden Teiles 176 und im wesentlichen rechtwinklig zu diesem verlaufend angeordnet, so daß durch eine nach außen zu gerichtete Bewegung des Stößels 178 in der Bohrung 180 das Teil 176 im Sinne der Vergrößerung des Schnittkreisradius des Schneidwerkzeugs 50 verbogen wird, während eine nach innen zu gerichtete Bewegung des Stößels 178 in der Bohrung 180 das das Schneidwerkzeug 50 tragende Teil 176 von der darauf wirkenden Druckkraft entlastet und damit den Schnittkreisradius des Schneidwerkzeugs 50 verkleinert. Eine in das flexible Teil 176 hinter dem

ίο Schneidwerkzeug 50 eingefügte Stellschraube 179 ist in einem solchen Maße gegen den Stößel 178 angezogen, daß die im Normalbetrieb und bei dem üblichen Einsatz der Einrichtung auftretende Rückbewegung des Stößels 178 ermöglicht ist. In dem Schlitz 162 ist im Bereich von dessen innenliegendem Ende an dem Grundkörper 175 ein Anschlag 182 mittels einer Schraube 184 befestigt, welche einen eine Schulter 188 des Stößels 178 übergreifenden Finger 186 aufweist, durch den die nach außen zu gerichtete Bewegung des Stößels 178 begrenzt und damit eine Überbeanspruchung des Teiles 176 verhütet wird.

Die Bohrung 180 erstreckt sich radial nach innen durch die Achse 58 und mündet in Richtung auf eine in Längsrichtung sich verjüngende Keilfläche 192, die auf einem in der Achse 58 hin- und herbeweglich gelagerten zylindrischen Kolben 194 ausgebildet ist. Eine hin- und hergehende Bewegung des Kolbens 194 wird, abhängig von der jeweiligen Bewegungsrichtung des Kolbens 194, in eine auf das das Schneidwerkzeug 50 tragende Teil 176 zu oder von diesem weg gerichtete Gleitbewegung des Stößels 178 umgesetzt. Die Keilfläche 192 ist vorzugsweise mit einer gehärteten Platte 198 belegt, wobei das innenliegende Ende 200 des Stößels 178 auf der Platte 198 aufliegt

Aus den F i g. 3 und 6 ist zu entnehmen, daß der Kolben 194 auf beiden Seiten kurz hinter der Achse 58 endet und daß eine zwischen einem Kolbenende und einer in die Bohrstange 36 eingesetzten und an dieser mittels Schrauben 206 befestigten Platte 204 eingesetzte Feder 202 den Kolben 194 in die Richtung drückt, in der das das Schneidwerkzeug 50 tragende Teil 176 von der auf es wirkenden Druckkraft entlastet wird.

Ein an der Platte 204 auf deren Innenseite ausgebildeter Ringflansch 208 erstreckt sich in die Bohrung 60 und liegt an einem Ende der Achse 58 an, wodurch eine ordnungsgemäße Ausrichtung des durch die Achse 58 verlaufenden Teils der Bohrung 180 und des Bohrungsteiles gewährleistet ist, der sich durch den Werkzeugträger 52 erstreckt Im Werkzeugträger 52 ist auf der Rückseite der Achse 58 eine Bohrung 212 vorgesehen, in die ein stiftförmiger Keil 210 eingesetzt ist. der in einen in dem Kolben 194 angeordneten Längsschlitz 214 eingreift und damit den Kolben 194 in der Achse 58 drehfest in einer solchen Winkelstellung festhält daß die Keiifläche 192 bezüglich des an ihr anliegenden Stößels 178 lagerichtig ausgerichtet ist Die Bohrung 212 erstreckt sich zweckmäßigerweise unter einem Winkel von dem Schlitz 98 aus radial zu der Achse 58 des Werkzeugträgers 52 hin, wie dies insbesondere aus F i g. 5 hervorgeht.

Der Kolben 194 wird, wie aus den Fig.3 und 6 zu ersehen, gegen die von der Feder 202 ausgeübte elastische Federwirkung durch ein kugeliges Druckstück 216 nach oben bewegt, das in der Achse 58 auf der der Feder 202 gegenüberliegenden Seite angeordnet ist Das Druckstück 216 sitzt seinerseits auf einer in Längsrichtung sich verjüngenden Keilfläche 218, die auf einem Schieber 220 ausgebildet ist, welcher in einer in

der Bohrstange 36 auf einer Seite des durchgehenden Schlitzes 56 ausgebildeten Längsbohrung 222 hin- und herbeweglich gelagert ist. Aus F i g. 3 ist zu entnehmen, daß der Schieber 220 auf seiner linken Seite mit einem Kopfstück 224 ausgebildet ist, das in eine T-Nut 226 der Führungsbüchse 84 eingreift. Wie bereits erläutert, ist die Führungsbüchse 84 in der Bohrung 86 frei verschieblich gelagert, während der Schieber 220 durch das Kopfstück 224 und die T-Nut 226 gezwungen ist, die Bewegung der Führungsbüchse 84 mitzumachen. Das innenliegende oder rechte Ende des Schiebers 220 ist, wie aus den F i g. 3 und 6 zu entnehmen, auf einem Blöckchen 228 gelagert, das seitlich in die Bohrstange 36 eingesetzt ist und in die Bohrung 222 um einen solchen Betrag vorragt, daß das gegen die Keilfläche anliegende kugelige Druckstück 216 satt an dem benachbarten Ende des Kolbens 194 anliegt. In der Führungsbüchse 84 ist hinter der T-Nut 226 eine Stellschraube 230 in einer zugeordneten Gewindebohrung 232 angeordnet. Die Stellschraube 230 wird gegen das Kopfstück 224 angezogen, um damit alles Spiel zwischen dem Kopfstück 224 und der T-Nut 226 herauszunehmen und eine starre Halterung der einzelnen Teile in der Getriebekette zu gewährleisten, die das das Schneidwerkzeug 50 tragende Teil 176 bewegt.

Die Antriebskraft zur hin- und hergehenden Betätigung der in der Bohrung 86 angeordneten Führungsbüchse 84 wird von einem Motor 234 geliefert, der hinten auf ein Getriebegehäuse 240 aufgesetzt ist. Die Motorwelle 236 (Fig.4) ragt von hinten her in den Innenraum 238 des Getriebegehäuses 240, welches lösbar an dem Spindelgehäuse 14 befestigt ist. Auf der Rückseite des Getriebegehäuses 240 ist ein abnehmbarer Deckel 242 vorgesehen, der an dem Getriebegehäuse 240 mittels Schrauben 244 und Paßstiften 246 befestigt ist. In dem Getriebegehäuse 240 ist ein Antriebszahnrad 248 mittels einer Paßfeder 252 und einer Nut 254 auf einer Welle 250 befestigt, die ihrerseits in der vorderen Wand des Getriebegehäuses 240 und in dem Deckel 242 jeweils mittels eines Lagers 256 bzw. 258 drehbar gelagert ist. Die Welle 250 ragt durch eine Dichtung 260 hindurch nach vorne zu aus der Vorderwand des Getriebegehäuses 240 vor und ist mittels einer Kupplung 262 mit der Motorwelle 236 verbunden. In dem Getriebegehäuse 240 ist unterhalb des Antriebszahnrades 248 ein von diesem angetriebenes und mit ihm in Eingriff stehendes Zahnrad 264 angeordnet, das in dem Deckel 242 und in der vorderen Wand des Getriebegehäuses 240 mittels Lager 270,272 gelagert ist.

Das angetriebene Zahnrad 264 erzeugt eine hin- und hergehende Bewegung zur Betätigung der Führungsbüchse 84. Zu diesem Zweck ist es bei 278 als Gewindemutter ausgebildet, in die eine rohrförmige Gewindespindel 280 eingeschraubt ist, welche durch einen in eine Axialbohrung 284 der Gewindespindel 280 eingesetzten Stift 282 drehfest gehalten ist, dessen einander gegenüberliegende Endteile in Bohrungen 285, 286 des Deckels 242 bzw. der vorderen Wand des Getriebegehäuses 240 eingepaßt sind. Die Gewindespindel 280 ist auf Rillenkugellagern 288, 290 drehbar gelagert, die ihrerseits auf der Betätigungsstange 108 sitzen. Die Außenringe der beiden Lager 288, 290 sind durch nach innen ragende Schultern 289, 291 der Gewindespindel 280 im Abstand gehalten, während die

■> Lagerinnenringe durch ein Abstandsiück 294 getrennt sind. Eine auf die Betätigungsstange 108 aufgesetzte Mutler ?98 drückt das hintere Lager 288 gegen die Schulter 289 und wirkt über das Abstandsstück 294 in dem Sinne, daß das vordere Lager 290 fest gegen eine

ίο an der Betätigungsstange 108 vorgesehene Schulter 196 angepreßt wird.

Wie bereits erwähnt, ist die Schubstange 102 drehfest mit der Bohrstange 36 verbunden. Außerdem ist die Schubstange 102 in dem Getriebegehäuse 240 mittels eines aufgesetzten Lagers 302 drehbar gelagert, welches seinerseits in eine Ausdrehung 304 des Getriebegehäusedeckels 242 eingepaßt und in diesem mittels eines durch Schrauben 308 an dem Deckel 242 befestigten Lagerdeckels 306 gehalten ist. Wie insbesondere aus F i g. 4 zu entnehmen, deckt der Lagerdeckel 306 auch die ein Ende des Stiftes 282 enthaltende Bohrung 285 ab, so daß der Stift 282 unverlierbar gehalten und verhütet ist, daß dieser unbeabsichtigt aus der Gewindespindel 280 herausfällt. Dichtungen 310, 312 in der vorderen Wand des Getriebegehäuses 240 und in dem Lagerdekkel 306 verhindern, daß Schmiermittel, mit dem das Getriebegehäuse 240 normalerweise zumindest teilweise gefüllt ist. längs der Schubstange 102 oder der Betätigungsstange 108 austritt. An ihrem vorderen Ende 292 ist die Betätigungsstange 108 bei 314 mit einem einen kleineren Durchmesser aufweisenden Teil 316 der Führungsbüchse 84 verschraubt.

Wenn der Motor 234 in dem Drehsinne der Vergrößerung der Radiusabmessung des Schnittkreises des Schneidwerkzeugs 50 umläuft, bewirkt er über die Zahnräder 248, 264. daß die Gewindespindel 280, bezogen auf F i g. 4, in der Gewindemutter 278, die mit dem Zahnrad 164 einstückig ausgebildet ist, nach links läuft. Die Gewindespindel 280 überträgt über die Lager 288, 290 mithin eine entsprechende Bewegung auf die Betätigungsstange 108. Diese Bewegung der Betätigungsstange 108 erteilt der Führungsbüchse 84 eine entsprechende Bewegung, während die Führungsbüchse 84 ihrerseits den Schieber 220 zurückzieht und damit die schräge Keilfläche 218 bezüglich des an ihr anliegenden kugeligen Druckstücks 216 verstellt Das Druckstück 216 bewegt seinerseits den Kolben 194, bezogen auf F i g. 3, gegen die elastische Wirkung der Feder 202 nach oben, so daß die Keilfläche 192 nunmehr auf den Stößel 178 einwirkt (vergl. Fig.3). Durch diese Einwirkung wird der Stößel 178 gegen das das Schneidwerkzeug 50 tragende Teil 176 vorgeschoben, das er damit radial nach außen biegi, womit der Schr.ittkreisradius des Schneidwerkzeugs 50 vergrößert wird. Das Maß, um das der Schnittkreisradius vergrößert wird, hängt naturgemäß von der Zahl der Umdrehungen des Motors 234 sowie der Steigung des Schraubengetriebes 278, 280 ab. Bei einem typischen Ausführungsbeispiel sind die·«⁵ Größen derart ausgelegt, daß das Schneidwerkzeug 50

bei jeder Umdrehung des Motors 234 um ca. 0,00254 mm verstellt wird.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

1 2 Patentansprüche: . 9. Einrichtung nach den Ansprüchen? und 8, dadurch gekennzeichnet, daß der elastisch auslenk-

1. Einrichtung zum Ausbohren von kugelig bare Teil (176) an dem Ende des Stößels (178) anliegt, gekrümmten Innenflächen an einem Werkstück, mit das dem Kolben (194) gegenüberliegt und daß der einer angetriebenen hohlen Dreh- oder Bohrspinde!, 5 elastisch auslenkbare Teil \176) durch seine Eigendie an ihrem Kopf eine Bohrstange trägt, deren elastizität radial nach innen auf die Achse (58) zu Schneidwerkzeug mittels einer durch die Spindel bewegbar isL

hindurchgeführten Schubstange während des Laufes 10. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennder Spindel betätigbar ist, mit einem in der zeichnet, daß der Stößel (178) in einer die Drehachse Bohrstange sitzenden und das Schneidwerkzeug ι ο der Bohrstange (36) enthaltenden Ebene verschiebaufnehmenden Werkzeugträger, der um eine in der Hch ist

Bohrstange quer zu deren Längsachse angeordnete 1!. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn-

Achse schwenkbar ist und an dem die Schubstange zeichnet daß der Kolben (194) gegen die Kraft einer

angreift und mit einer Einrichtung zum Justieren der Feder (202) verschiebbar ist.

Lage des Schneidwerkzeugs, dadurch gekenn- 15

zeichnet, daß die Einrichtung zum Justieren des

Schneidwerkzeugs (50) eine durch die Spindel (16)
hindurchgeführte Betätigungsstange (10£) aufweist

die über ein in der hier ronrförmig ausgebildeten Die Erfindung geht aus von einer Einrichtung zum

Achse (58) des Werkzeugträgers (52) angeordnetes 20 Ausbohren von kugelig gekrümmten Innenflächen an

und von der einen Stirnseite der Achse (58) aus einem Werkstück, mit einer angetriebenen hohlen

betätigbares Keilgetriebe (178,194,218) das in dem Dreh- oder Bohrspindel, die an ihrem Kopf eine

Werkzeugträger (52) verstellbar gehalterte Schneid- Bohrstange trägt deren Schneidwerkzeug mittels einer

werkzeug (50) auslenkt. durch die Spindel hindurchgeführten Schubstange

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 25 während des Laufes der Spindel betätigbar ist, mit zeichnet, daß die Betätigungsstange (108) koaxial in einem in der Bohrstange sitzenden und das Schneidder Spindel (16) verläuft und daß die Schubstange werkzeug aufnehmenden Werkzeugträger, der um eine (102) koaxial in der Betätigungsstange (108) in der Bohrstange quer zu deren Längsachse angeordangeordnet ist. neten Achse schwenkbar ist und an dem die

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch 30 Schubstange angreift, und mit einer Einrichtung zum gekennzeichnet, daß die Betätigungsstange (108) Justieren der Lage des Schneidwerkzeuges.

koaxial in der Bohrstange (36) gelagert ist. Aus der US-PS 25 40 520 ist eine derartige Einrich-

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- tung zum Einstechen von Nuten mit halbkreisförmigem zeichnet daß der Antrieb der Betätigungsstange Querschnitt in die zylindrische Innenfläche von (108) am rückseitigen Ende der Spindel (16) 35 Bohrungen bekannt, bei der das Schneidwerkzeug bzw. angeordnet ist und an der Betätigungsstange (108) der Drehmeißel endseitig in einem zweiarmigen Hebel angreift. festgeklemmt ist, der seinerseits schwenkbar in einer

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn- hohlen, an einer drehangetriebenen Spindel befestigten zeichnet, daß der Antrieb für die Betätigungsstange Bohrstange gelagert ist. Zum Auslenken und damit zum (108) eine drehangetriebene, axial unverschiebbar 40 Erzeugen des gekrümmten Nutengrundes wird der den gelagerte Gewindemutler (278) und eine mit dieser Drehmeißel tragende Hebel in der Bohrstange verzusammenwirkende, auf der Betätigungsstange (108) schwenkt wozu an seinem rückwärtigen, der Spindel unverschiebbar gelagerte und gegen Verdrehen zugewandten Ende eine durch die Spindel koaxial gesicherte Gewindespindel (280) aufweist. geführte Schubstange angreift.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn- 45 Zum Ausgleich von Änderungen der Schneide des zeichnet daß die Betätigungsstange (108) im Bereich Drehmeißels, beispielsweise aufgrund von Schneidenabder Gewindespindel (280) auf der Schubstange (102) nutzung oder aufgrund von Aufbauschneiden, ist in dem verschieblich gelagert ist. der Spindel zugewandten Ende des den Drehmeißel

7. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- halternden Hebels eine von außen zugängliche Einstellzeichnet daß zur verstellbaren Halterung des 50 schraube vorgesehen. Durch deren Verstellung wird Schneidwerkzeugs (50) dieses auf einem im wesentli- erreicht, daß auch bei Änderungen der Schneidengeochen quer zur Drehachse der Bohrstange (36) metrie des Drehmeißels immer derselbe Hub der elastisch auslenkbaren Teil (176) des Werkzeugträ- Schubstange ausgenutzt werden kann.

gers (52) befestigt ist. Da die Einstellschraube aber zusammen mit der

8. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 55 Bohrstange umläuft, ist es jeweils erforderlich, die zeichnet, daß das Keilgetriebe (178, 194, 218) zum Spindel anzuhalten, um die erforderliche Nachstellung Justieren bzw. Verstellen des Schneidwerkzeugs (50) vornehmen zu können.

einen in dem Werkzeugträger (52) längsverschieb- Eine derartige Einrichtung ist deshalb für Werkzeuglich gelagerten und in die rohrförmig ausgebildete maschinen, mit denen Innenkugelflächen in größeren Achse (58) hineinragenden Stößel (178) aufweist, der 60 Stückzahlen, wie beispielsweise bei Differentialgehäuauf einer Keilfläche (192) eines in der rohrförmig sen von Kraftfahrzeugen, mit hoher Genauigkeit ausgebildeten Achse (58) längsverschieblich gelager- hergestellt werden müssen, ungeeignet. Die geforderte ten Kolbens (194) aufliegt, und daß der Kolben (194) hohe Genauigkeit bedingt daß bereits nach wenigen durch eine parallel zu der Drehachse der Bohrstange fertig bearbeiteten Werkstücken eine Nachstellung

Γ.-' (36) hin- und herbeweglich gelagerte und mit der 65 erforderlich ist, wozu bei der bekannten Einrichtung

' Betätigungsstange (108) unmittelbar gekuppelte aber jedes Malein unproduktives Stillsetzen der Spindel

t;| zweite Keilfläche (218) in der rohrförmig ausgebilde- erforderlich ist.

fei ten Achse (58) in Längsrichtung verschiebbar ist. Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Einrich-