DE3644954A1 - Feinstverstellkopf fuer eine werkzeugmaschine, insbesondere eine bohrmaschine oder dgl. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Feinstverstellkopf für eine Werkzeugmaschine, insbesondere eine Bohrmaschine oder dgl., mit einem im wesentlichen zylindrischen Gehäuse, welches mit der Spindel der Werkzeugmaschine verbindbar ist, mit einem in einer radial verlaufenden Führung des Gehäuses radial verstellbaren Schieber, an welchem ein Werkzeugträ­ ger befestigbar ist, mit einem axial im Gehäuse verschieb­ baren Stellglied und mit einem in einer Ausnehmung des Schiebers angeordneten und dort befestigten Stellstück, welches in einer Stirnfläche eine schräg zur Gehäuseachse verlaufende Nut aufweist, in welcher ein am Stellglied vorgesehener, radial vorspringender, in seinem Querschnitt angepaßter Ansatz eingreift.

Bei einem derartigen bekannten Feinstverstellkopf (DE-GM 74 09 979) ist eine im Gehäuse axial verschiebbare Stell­ stange vorgesehen, die als Stellglied eine Schrägverzahnung trägt. Diese greift in eine entsprechende, am Stellstück vorgesehene, Schrägverzahnung ein. Durch den Winkel, den die Zähne dieser Schrägverzahnung mit der Verschieberich­ tung des Stellglieds bzw. der Gehäuseachse einschließen, ist das Übersetzungsverhältnis zwischen dem Verschiebeweg des Stellgliedes und dem des Schiebers festgelegt. Wird ein anderes Übersetzungsverhältnis gewünscht, dann müssen sowohl das Stellstück als auch das Stellglied eine andere Schrägverzahnung aufweisen, deren Zähne in einem anderen Winkel gegenüber der Gehäuseachse geneigt sind. Es sind also für unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse unter­ schiedliche Stellstücke und Stellglieder erforderlich, wodurch sich erhöhte Herstellungskosten und erhöhte Lager­ haltungskosten für Ersatzteile ergeben.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Feinstverstellkopf für eine Werkzeugmaschine, insbesondere eine Bohrmaschine oder dgl., der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei welchem das Übersetzungsverhältnis zwischen Stellgliedbewegung und Schieberbewegung in einfacher Weise ohne Austausch von Teilen veränderbar ist.

Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß das Stellstück eine Scheibe ist, daß die Ausnehmung zylindrisch ausgebildet ist und daß die Scheibe in der Ausnehmung in vorbestimmten Drehwinkelstellungen gegenüber dem Schieber festlegbar ist.

Durch diese Ausgestaltung ist es möglich, das Übersetzungs­ verhältnis zwischen dem Verschiebeweg des Stellgliedes und dem des Schiebers in einfacher Weise zu verändern und den Feinstverstellkopf den jeweils geforderten Arbeitsgenauig­ keiten anzupassen. Ist die Scheibe beispielsweise so einge­ stellt, daß ihre Nut in einem Winkel von 26°34′ gegenüber der Gehäuseachse geneigt ist, dann wird bei axialer Verstel­ lung des Stellgliedes um 1 mm der Schieber um 0,5 mm bewegt und damit eine Änderung des Arbeitsdurchmessers um 1 mm erreicht. Stellt man hingegen die Scheibe so ein, daß ihre Nut unter einem Winkel von 2°52′ gegenüber der Gehäuseachse geneigt ist, dann wird bei 1 mm Verstellung des Stellglie­ des in axialer Richtung eine radiale Verstellung des Schie­ bers um 0,05 mm und damit eine Änderung des Arbeitsdurch­ messers um 0,1 mm erreicht.

Die Erfindung ist in folgendem, anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel in einem ersten Axialschnitt nach der Linie I-I der Fig. 2,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1,

Fig. 3 einen Querschnitt nach der Linie III-III der Fig. 2,

Fig. 4 einen Querschnitt eines anderen Ausführungsbei­ spieles.

Das im wesentlichen zylindrische Gehäuse 1 weist einen ebenfalls zylindrischen Zapfen 2 auf, der direkt oder über einen Adapter mit der nicht dargestellten Spindel einer Werkzeugmaschine, insbesondere einer Drehmaschine, verbind­ bar ist. Zur Verspannung des Zapfens 2 mit der Werkzeug­ maschinenspindel bzw. dem Adapter ist ein Verbindungsbol­ zen 3 vorgesehen, der mit nicht dargestellten Spannschrau­ ben in der Werkzeugmaschinenspindel bzw. dem Adapter in ähnlicher Weise zusammenwirkt, wie dies in der DE-PS 31 08 439 näher beschrieben ist.

Das zylindrische Gehäuse 1 weist eine koaxial zur Gehäuse­ achse A angeordnete zentrale Bohrung 4 auf, in welcher als Stellglied 5 ein zylindrischer Körper verschiebbar ist. Das Stellglied bzw. der zylindrische Körper 5 weist, wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, in seinem vorderen Bereich eine Aussparung 6 auf, wodurch an dem zylindrischen Körper ein nach vorn ragender Arm 5 a gebildet wird. In einer radial verlaufenden Führung 8 ist ein Schieber 9 radial verschieb­ bar geführt. Der Arm 5 a erstreckt sich über einen Teil dieses Schiebers 9. Der Schieber 9 weist einen zylindri­ schen Zapfen 10, ähnlich dem Zapfen 2, auf. Auf den Zapfen 10 ist ein Werkzeughalter 11 aufsteckbar und mittels eines dem Verbindungsbolzen 3 entsprechenden Verbindungsbolzen 12 festspannbar. Der Schieber 9 kann gegebenenfalls auch an einer seiner Endflächen 9 a mit Aufnahmen für einen Werk­ zeugträger versehen sein.

In einer stufenförmig abgesetzten Bohrung 13 ist eine als Stellstück dienende Scheibe 14 versenkt angeordnet und durch die Schraube 14 b gehalten. In die Stirnfläche 14 a der Scheibe 14 ist eine Nut 15 eingearbeitet. Die Scheibe 14 kann in vorbestimmten Drehwinkelstellungen gegenüber dem Schieber 9 arretiert werden, was beispielsweise durch einen Stift 16 erfolgen kann, der in eine Bohrung 17 im Schieber eingreift und teilweise auch in eine halbkreis­ förmige Ausnehmung 18 bzw. 18 a der Scheibe 14. Durch Ver­ änderung des Winkels µ, den die Nut 15 gegenüber der Ge­ häuseachse A einschließt, kann man das Übersetzungsver­ hältnis zwischem dem axial beweglichen Stellglied 5 und dem radial beweglichen Stellstück bzw. der Scheibe 14 ver­ ändern. Beträgt der Neigungswinkel, wie es in Fig. 2 dar­ gestellt ist, 26°34′, dann wird bei einer Axialverstellung des Stellgliedes 5 um 1 mm der Schieber in radialer Rich­ tung um 9,5 mm verstellt, was einer Durchmesseränderung von 1 mm entspricht. Dreht man die Scheibe 14 so, daß der Stift 16 in die Ausnehmung 18 a eingreift, dann schließt die Nut 15 einen Winkel µ von 5°43′ mit der Gehäuseachse A ein. In diesem Fall wird dann bei einer Axialverstellung des Stellgliedes 5 um 1 mm der Schieber 9 um 0,1 mm ver­ schoben, was einer Änderung des Arbeitsdurchmessers des Werkzeuges von 0,2 mm entspricht. In Abhängigkeit von dem Winkel µ ändert sich natürlich auch der maximale Verstell­ bereich des Schiebers 9. Dieser Verstellbereich ist um so größer, je größer der Winkel µ ist. Andererseits kann durch Verkleinerung des Winkels µ die Verstellgenauigkeit erhöht werden, denn einem großen Verstellweg des Stellgliedes 5 entspricht dann nur noch ein kleiner Verstellweg des Schie­ bers 9.

Die Nut 15 kann einen sich zum Nutgrund 15 a verjüngenden Querschnitt aufweisen. Hierbei kann die Nut 15 einen halb­ kreisförmigen Querschnitt aufweisen. In die Nut 15 greift ein Ansatz 19 ein, der einen dem Querschnitt der Nut ent­ sprechenden Querschnitt aufweist. Vorzugsweise ist der Ansatz 19 halbkugelförmig ausgebildet. Der Ansatz 19 ist an einem zylindrischen Zapfen 20 angeordnet, der in eine senkrecht zum Nutgrund 15 a verlaufende Bohrung 21 im Arm 5 a des Stellgliedes 5 eingreift. In dem Zapfen 20 ist eine koaxiale Stellschraube 22 verschraubbar, die sich mit ihrem einen Ende am Grund 21 a der Bohrung 21 abstützt. Mittels der Stellschraube 22, die über eine Bohrung 23 im Ansatz 19 zugänglich ist, kann der Zapfen 20 mit dem Ansatz 19 senk­ recht zum Nutgrund 15 a verstellt werden und somit sämtli­ ches Spiel zwischen dem Ansatz 19 und der Nut 15 ausge­ schaltet werden. Ist dies erfolgt, dann wird der Zapfen 20 zweckmäßig durch eine tangential zu seiner Mantelfläche im Arm 5 a des Stellgliedes 5 verschraubbare Klemmschraube 24 arretiert.

Die halbkugelförmige Ausgestaltung des Ansatzes 19 hat den weiteren Vorteil, daß bei beliebigen Drehwinkelstellungen der Scheibe 14 der Ansatz 19 immer in die Nut 15 paßt. Weist hingegen der Ansatz 19′ und die Nut 15′ einen trapez­ förmigen Querschnitt auf, wie es in Fig. 4 dargestellt ist, dann muß bei einer Verdrehung der Scheibe 14 auch der Zapfen 20 nach Lösen der Klemmschraube 24 verdreht werden.

Um die Gleiteigenschaften des Stellgliedes 5 und auch der Scheibe 14 gegenüber den mit ihnen zusammenwirkenden Tei­ len zu verbessern, ist es zweckmäßig, das Stellglied 5 und auch die Scheibe 14 aus Gußbronze herzustellen.

Die axiale Verstellung des Stellgliedes 5 kann auf ver­ schiedene Weise erfolgen. Gemäß Fig. 1 weist das Stell­ glied 5 ein Muttergewinde 30 auf. Im Gehäuse 1 ist eine Stellspindel 31 drehbar und axial unverschiebbar gelagert.

Der Antrieb der Stellspindel 31 kann durch eine in der Werk­ zeugmaschinenspindel drehbar gelagerte, nicht dargestellte Stellstange erfolgen, die beispielsweise von einem in der Werkzeugmaschinenspindel angeordneten Schrittmotor ange­ trieben wird und über eine lösbare Kupplung mit der Stell­ spindel 31 verbunden ist. Gegebenenfalls könnte eine Ver­ stellung der Stellspindel 31 auch von Hand vorgenommen werden, bevor das Gehäuse 1 mit seinem Zapfen 2 mit der Werkzeugmaschinenspindel verbunden wird. Sofern die Werk­ zeugmaschinenspindel eine hydraulisch oder elektrisch, axial verschiebbare Zugstange aufweist, kann eine im Ge­ häuse axial verschiebbare Stellstange fest mit dem Stell­ glied verschraubt sein. An der Stellstange greift dann über eine geeignete Kupplung die Zugstange der Werkzeugmaschi­ nenspindel an.

Claims (3)

1. Feinstverstellkopf für eine Werkzeugmaschine, insbeson­ dere eine Bohrmaschine oder dgl., mit einem im wesent­ lichen zylindrischen Gehäuse, welches mit der Spindel der Werkzeugmaschine verbindbar ist, mit einem in einer radial verlaufenden Führung des Gehäuses radial ver­ stellbaren Schieber, an welchem ein Werkzeugträger be­ festigbar ist, mit einem axial im Gehäuse verschiebba­ ren Stellglied und mit einem in einer Ausnehmung des Schiebers angeordneten und dort befestigten Stellstück, welches in einer Stirnfläche eine schräg zur Gehäuse­ achse verlaufende Nut aufweist, in welche ein am Stell­ glied vorgesehener, radial vorspringender, in seinem Querschnitt dem Nutquerschnitt angepaßter Ansatz ein­ greift, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellstück eine Scheibe (14) ist, daß die Ausnehmung (13) zylindrisch ausgebildet ist und daß die Scheibe (14) in der Ausneh­ mung (13) in vorbestimmten Drehwinkelstellungen gegen­ über dem Schieber (9) festlegbar ist.

2. Feinstverstellkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Scheibe (14) aus Gußbronze besteht.

3. Feinstverstellkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Nut (15) einen halbkreisförmigen Querschnitt aufweist und der Ansatz (19) halbkugelför­ mig ausgebildet ist.