DE3424630A1 - Werkzeugvorschubeinrichtung zum bearbeiten von zylindrischen bohrungen - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft eine Werkzeugvorschubeinrichtung ent-
• sprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
• Bei Horizontal-Tiefbohrmaschinen ist es bekannt, das Bohrgestänge in einem Bock auf dem Vorschubschlitten zu lagern, der auf dem Maschinenbett verfahrbar ist. Der Vorschubschlitten trägt auch ggfs. den Drehantrieb des Werkzeugs. Bei derartigen Maschinen wird die gesamte Bettlänge von der doppelten maximalen Bearbeitungslänge und der Länge des Vorschubschlittens bestimmt, so daß sich erhebliche Bettlängen ergeben. Ein weiterer Nachteil ergibt sich dadurch, daß die Vorschubkraft auf das vom Werkstück abgewandte Ende des Bohrgestänges ausgeübt wird. Vor allem bei großen Bearbeitungstiefen kommt es zu einem Verlaufen der Werkstückbohrung, das auch auf das elastische Ausknicken des Bohrgestänges zurückzuführen ist.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vorschubeinrichtung derart auszugestalten, daß sich bei gedrängter Bauweise eine möglichst hohe Genauigkeit der zu erstellenden Bohrung ergibt.
• Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
• Durch die vorgeschlagene Ausbildung wird erreicht, daß über das in die Vorschubdruckmediumzuführeinrichtung eingeleitete Druckmedium die eigentliche Vorschubkraft auf den im Bereich des vorderen Endes des Bohrgestänges bzw. am Werkzeug ggfs. auswechselbaren Ringkolben ausgeübt wird, so daß ein durch die Vorschubkraft verursachtes Verlaufen des Werkzeugs beseitigt werden kann. Da die Vorschubkraft nicht am hinteren Ende des Bohrgestänges, sondern am vorderen Ende bzw. am Werkzeug angreift, kann die Bettlänge einer Horizontal-Tiefbohrmaschine erheblich verkürzt werden, da der sonst erforderliche Vorschubschlitten entfällt und lediglich bei längeren Bohrgestängen eine einfache Bohrstangenunterstützung hinter dem Bett erforderlich ist.
• Zur Zentrierung des Werkstücks kann die Vorschubdruckmediumzuführeinrichtung mit einem Zentrierring versehen sein, der auf einer Innenhülse in der Vorschubdruckmediumzuführeinrichtung befestigt ist. Die Innenhülse ist in der Vorschubdruckmediumzuführeinrichtung drehbar und axial verschiebbar gelagert.
• Zum Anstellen des Zentrierrings an das Werkstück kann die Innenhülse mit einer Ringfläche versehen sein, die mit dem in die Vorschubdruckmediumzuführeinrichtung eingeleiteten Druckmedium beaufschlagbar ist.
• Zweckmäßigerweise hat die Vorschubdruckmediumzuführeinrichtung eine Anbohrbuchse, die abdichtend an das eine Werkstückende angelegt werden kann.
• Das Bohrgestänge kann so weit in die Vorschubdruckmediumzuführeinrichtung zurückgezogen werden, daß die Werkzeugvorderkante in der zurückgezogenen Stellung um eine Strecke hinter die Anbohrbuchsenvorderkante zurückversetzt ist, do daß es ermöglicht wird, beim Beginn eines Bearbeitungsvorgangs das Werkstück anzubohren, wobei es durch die Anbohrbuchse ausgerichtet und geführt wird. Zum Abdichten der Anbohrbuchse am Werkstück kann das Druckmedium verwendet werden, das auch den Vorschub des Werkzeugs bewirkt. Hierzu ist die Anbohrbuchse relativ zu Vorschubdruckmediumzuführeinrichtung verschiebbar angeordnet und weist eine mit Druck beaufschlagbare Ringfläche auf.
• Die Erfindung wird nachstehend anhand der beiliegenden Zeichnungen beispielsweise erläutert. Es zeigt Fig. 1 einen Axialschnitt durch ein Bohrgestänge und dessen Vorschubdruckmediumzuführeinrichtung einer Horizontal-Tiefbohrmaschine.
• Fig. 2 eine Seitenansicht und Fig. 3 eine Frontansicht eines Werkzeugs.
• Das Bohrgestänge 11 ist eines, das zum Ejektorbohren verwendet wird und ist somit mit einem axialen Kühlölzuführkanal 30 und mit einem axialen Kühlöl- und Spänerückleitungskanal 31 versehen. Im Bereich des Werkzeugs 34 tritt das Kühlöl durch seitliche Öffnungen aus, von denen eine Öffnung 32 gezeigt ist.
• Das Kühlöl fließt am vorderen Ende an den Werkzeugschneiden vorbei, wobei es über nicht gezeigte Öffnungen zusammen mit den Spänen wieder in das Werkzeug und in das Bohrgestänge eintritt, über den Kanal 31 nach hinten geleitet wird und dann am hinteren Ende des Bohrgestänges austritt.
• Das Bohrgestänge 11 ist in der Vorschubdruckmediumzuführeinrichtung 12 gelagert und geführt, die auf einem Führungsschlitten befestigt ist, der auf einem Maschinenbett ver- und feststellbar ist. Die Vorschubdruckmediumzuführeinrichtung 12 besteht aus einer Außenhülse 17 und einer Innenhülse 18, die zusammen einen Durchgangskanal 14 für das Werkzeug 34 bzw. das Bohrgestänge 11 bilden. Der Durchgangskanal 14 kann über einen Einlaßkanal 19 mit Drucköl beaufschlagt werden. Am Werkstück abgewandten Ende hat die Vorschubdruckmediumzuführeinrichtung 12 eine Führungs- und Dichtungsanordnung 17 und am Werkstück zugewandten Ende eine Anbohrbuchse 33, die relativ zur Innenhülse 18 bzw. Außenhülse 17 verschiebbar ist und die abdichtend am einen Werkstückende zur Anlage gebracht werden kann.
• Zum Abdichten ist die Anbohrbuchse 33 mit einem Dichtungsring 16 versehen. Um den notwendigen Dichtungsdruck zu erzeugen, hat die Anbohrbuchse 33 eine Ringfläche 20, auf die das der Vorschubdruckmediumzuführeinrichtung 12 zugeführte Drucköl einwirkt.
• Zur Zentrierung des Werkstücks hat die Vorschubdruckmediumzuführeinrichtung 12 einen Zentrierring 15, der auf der Innenhülse 18 befestigt ist. Die Innenhülse 18 ist in der Außenhülse 17 drehbar und axial verschiebbar gelagert. Zum Anstellen des Zentrierrings 15 an das Werkstück 13 ist die Innenhülse 18 mit einer Ringfläche 35 versehen, die mit dem in die Vorschubdruckmediumzuführeinrichtung 12 eingeleiteten Druckmedium beaufschlagbar ist.
• Das Bohrgestänge 11 hat im Bereich des vorderen Endes einen festen oder auswechselbaren Ringkolben 21, der einen größeren.
• Durchmesser als das Bohrgestänge hat, und zwar einen Durchmesser, der dem der Werkstückbohrung 29 entspricht, so daß der Ringkolben 21 die Bohrung 29 in axialer Richtung abdichtet.
• Der Ringkolben 21 hat eine Ringfläche 22, auf die das in die Vorschubdruckmediumzuführeinrichtung 12 eingeleitete Drucköl wirkt und das Werkzeug 34 gegen das Werkstück 13 vorschiebt. Die Bohrung 29 im Werkstück 13 bildet somit zusammen mit dem Bohrgestänge 11 eine Kolbenstange mit Kolben- und Zylinderanordnung.
• Das Bohrgestänge ist am hinteren Ende mit einer Kühlmittelzuführ- und abführeinrichtung 28 versehen und kann über einen Einlaßkanal 27 mit Kühlmittel beaufschlagt werden. Wenn das Bohrgestänge an der Kühlmittelabfuhrseite verschlossen wird, kann durch Kühlmittelzufuhr das Bohrgestänge aus dem Werkstück zurückgedrückt werden, da dann sich der am Einlaßkanal beaufschlagte Druck auf die Bohrungsquerschnittsfläche ausbreitet und das Bohrgestänge zurückschiebt. In diesem Fall wird der Durchgangskanal in der Vorschubdruckmediumzuführeinrichtung 12 nichtmit Drucköl beaufschlagt.
• Beim Arbeiten mit stehendem, d.h. sich nur axial bewegendem Werkzeug 34 und drehendem Werkstück 13 kann das Zurückziehen des Bohrgestänges 11 auch über ein am Führungsschlitten oder an der Vorschubdruckmediumzuführeinrichtung angeordnetes Antriebszahnrad 24 erfolgen, das mit einem Motor 25 angetrieben wird und mit einer Zahnstange 23 in Eingriff steht, die am Bohrgestänge 11 angeordnet ist. Das Zahnrad 24 kann auch dazu verwendet werden, einen Geber anzutreiben, über den der Vorschub des Bohrgestänges 11 und die Bearbeitungstiefe überwacht werden können.
• Das aus der Bearbeitung resultierende Drehmoment kann an der Durchführung des Bohrgestänges 11 an der hinteren Seite der Vorschubdruckmediumzuführeinrichtung 12 über die Zahnstange 23 aufgenommen werden. Eine Aufnahme kann auch über die Form des Bohrgestänges erfolgen, das z.B. zweckmäßigerweise mit einem Poligonquerschnitt versehen werden kann.
• Um einen gleichmäßigen Vorschub zu erreichen, ist es zweckmäßig, axiale Führungsleisten 36 aus Hartmetall oder ähnlichem Werkstoff am Werkzeug 34 anzubringen, die, um die erforderliche Spandicke zu erreichen, gegenüber den Werkzeugschneiden zurückgesetzt sind. Wie Fig. 3 zeigt, können die axialen Führungen in Form von axialen Anlageflächen 37 mit Radialführungsleisten kombiniert sein.
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Claims (13)

1. Werkzeugvorschubeinreichtung zum Bearbeiten von zylindrischen Bohrungen Patentansprüche 1. Werkzeugvorschubeinrichtung für ein Bearbeitungswerkzeug, insbesondere ein Werkzeug auf einem Bohrgestänge einer Horizontal-Tiefbohrmaschine oder einer Drehmaschine, bei der das Bohrgestänge, an dessen vorderem Ende das Werkzeug angebracht ist, in einer Vorschubdruckmediumzuführeinrichtung axial verschiebbar gelagert ist, dadurch g e k e n n z e i c hn e t, daß die Vorschubdruckmediumzuführeinrichtung (12) einen Druckmedium-Durchgangskanal (14) und eine abdichtende Anbohrbuchse (33) zur Anlage am einen Ende eines Werkstücks (13) aufweist, daß das Bohrgestänge (11) im Bereich des vorderen Endes bzw. das Werkzeug (34) mit einem Ringkolben (21) versehen ist, der einen Durchmesser hat, der größer als der des Bohrgestänges (11) und gleich der bzw. etwas kleiner als die Werkstückbohrung (29) ist, und daß der Ringkolben (21) zur Erzeugung der Vorschubkraft für das Werkzeug (34) über die Vorschubdruckmediumzuführeinrichtung (12) mit dem Druckmedium beaufschlagbar ist.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß der Ringkolben (21) am Bohrgestänge (11) auswechselbar angebracht ist.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß der Ringkolben am Werkzeug fest angebracht ist.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n - z e i c h n e t , daß der Ringkolben am Werkzeug (34) auswechselbar angebracht ist.
5. 5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das Werkzeug (34) so weit in die Vorschubdruckmediumzuführeinrichtung (12) zurückziehbar ist, daß nach dem Anstellen der Vorschubdruckmediumzuführeinrichtung (12) an das Werkstück (13) durch relative Drehung zwischen dem Werkzeug (34) und dem Werkstück (13) und Druckbeaufschlagung des Ringkolbens (21) das Werkstück angebohrt bzw. dessen Bearbeitung eingeleitet werden kann.
6. 6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch g e k e n n zeichnet , daß die Anbohrbuchse (33) relativ zur Vorschubdruckmediumzuführeinrichtung (12) verschiebbar ist und eine Ringfläche (20) aufweist, die mit dem in die Vorschubdruckmediumzuführeinrichtung (12) eingeleiteten Druckmedium beaufschlagbar ist.
7. 7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Anbohrbuchse (33) drehbar gelagert ist.
8. 8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Vorschubdruckmediumzuführeinrichtung (12) eine drehbar gelagerte Innenhülse (18) aufweist, die eine Ringfläche (35) hat, die mit dem in der Vorschubdruckmediumzuführeinrichtung (12) eingeleiteten Druckmedium beaufschlagbar ist, um sie gegen das Werkstück (13) zu drücken.
9. 9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch g e k e n n -zeichnet, daß auf der Innenhülse (18) ein Zentrierring (15) befestigt ist, der über einen Innenkegel das Werkstück (13) bezüglich der Vorschubdruckmediumzuführeinrichtung (12) zentriert.
10. 10, Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, g e -k e n n z e i c h n e t durch ein an der Vorschubdruck- medlumzuführeinrichtung (12) angeordnetes Antriebszahnrad (24), das mit einer am Bohrgestänge (11) angebrachten Zahnstange (23) in Eingriff steht.
11. 11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Bearbeitungswerkzeug in Form eines Bohrwerkzeugs (34) axiale Führungen (36) aufweist, die um die erforderliche Spandicke zu erreichen, gegenüber den Werkzeugschneiden zurückgesetzt sind.
12. 12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß die axialen Führungen (36) axial verstellbar sind, um die erforderliche Spandicke einstellen zu können.
13. 13. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch g e k e n n -z e i cXh n e t , daß die axialen Führungen mit radialen Führungsleisten kombiniert sind.