DE3834998C2

DE3834998C2 -

Info

Publication number: DE3834998C2
Application number: DE19883834998
Authority: DE
Inventors: Adolf 4390 Gladbeck De Felder
Original assignee: Fried Krupp AG
Current assignee: Fried Krupp AG Hoesch Krupp
Priority date: 1988-10-14
Filing date: 1988-10-14
Publication date: 1991-01-31
Also published as: DE3834998A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Winkelbohr- und -fräsarm mit Werkzeug zum Einbringen von Ausnehmungen, die von einem Hohlraum eines Werkstücks ausgehen. Dabei können sowohl die vorhandenen Hohlräume im Werkstück als auch die einzubringenden Ausnehmungen beispielsweise als Bohrung einen kreisförmigen oder als Nuten einen rechteckigen Querschnitt aufweisen. Als Beispiel für eine einzubringende Ausnehmung sei hier ein von einem Arbeitszylinder eines Hydraulikhammers ausgehender Steuerkanal mit einer entsprechenden Ringnut genannt.

Winkelbohr- und -fräsarme der hier angesprochenen Art werden in die Werkzeughalterung einer Bohr- bzw. Fräsmaschine oder auf den Support einer Drehmaschine gespannt. Wegen des weiten Auskragens des Winkelbohr- und -fräsarms in den Hohlraum des Werkstücks hinein verursachen die Bearbeitungskräfte hohe Biegemomente, welche die Bearbeitungsgenauigkeit erheblich beeinträchtigen. Die Bearbeitungskräfte müssen daher niedrig gehalten werden, so daß nur geringe Vorschübe möglich sind.

Ein Gegenstand mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 ist aus der DE 33 13 007 A1 be kannt. Diese Druckschrift zeigt weder Maßnahmen für eine zusätzliche Abstützung des Werkzeughalters auf, noch sind hierzu Anregungen entnehmbar.

Aus der DE 34 17 450 A1 ist eine Werkzeuganordnung zur spanabhebenden Bearbeitung von Innenflächen eines Werkstücks, beispielsweise in Bohrungen, bekannt. Der Werkzeugträger, der ein in radialer Richtung abstehendes und bewegliches Werkzeug aufnimmt, ist auf der von diesem abgewandten Seite lediglich durch ein starres Abstützelement gegen die Wand des Hohlraums abstützbar.

Die DE-AS 13 02 524 beschreibt zwar einen Winkelfräsarm zur Bearbeitung von Ausnehmungen, die von einem Hohlraum eines Werkstücks ausgehen. Es sind jedoch keine Angaben darüber vorhanden, in welcher Weise durch die Bearbeitungskräfte hervorgerufene Biegemomente vermieden und dementsprechend größere Werkzeug-Vorschübe ermöglicht werden.

Die aus der DE-PS 6 32 838 und der DE-OS 14 77 863 bekannten Bohrköpfe weisen ein bezüglich des Werkzeugträgers bewegliches Abstützelement auf, welches insofern einstellbar ist, als es durch Druckbeaufschlagung mit einem fluiden Mittel gegen die den Werkzeugträger aufnehmende Hohlraumwand gedrückt und dort in Anlage gehalten werden kann. Beim Gegenstand der letztgenannten Veröffentlichung paßt sich das Abstützelement dabei unter Einwirkung des fluiden Mittels - einem Federelement vergleichbar - ohne steuerungstechnischen Eingriff der Lage der Hohlraumwand an. Die Druckbeaufschlagung führt zu einer zumindest annähernd konstanten Stützkraft, durch welche die Größe des auf den Bohrkopf einwirkenden Biegemoments allenfalls herabgesetzt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Winkelbohr- und -fräsarm zu schaffen, bei welchem durch die Bearbeitungskräfte hervorgerufene hohe Biegemomente weitgehend vermieden werden, so daß auch größere Werkzeug-Vorschübe ermöglicht werden.

Die Aufgabe wird durch einen Winkelbohr- und -fräsarm gelöst, welcher die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist. Der Erfindungsgedanke besteht danach in der Verwendung eines kontinuierlich einstellbaren Abstützelements, welches den Winkelbohr- und -fräsarm an der von dem Werkzeug abgewandten Seite gegen die Wand des Hohlraums abstützt und seine Lage gegenüber dem Winkelbohr- und -fräsarm im gleichen Maße verändert wie sich das Werkzeug in die gegenüberliegende Wand hineinbewegt.

Das Abstützelement ist vorzugsweise als Stützkolben oder Stützleiste ausgebildet.

Durch eine Kopplung des Abstützelements und des Winkelbohr- und -fräsarms kann mittels mechanischem, hydraulischem oder elektrischem Antrieb die Bewegung herbeigeführt werden (Ansprüche 2 bis 4).

In jedem Fall lösen Entfernungsänderungen des Winkelbohr- und -fräsarms gegenüber dem Werkstück in gleichem Maße Veränderungen der Einstellung am Abstützelement aus.

Der Erfindungsgegenstand wird nachfolgend anhand zweier in der Zeichnung schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele im einzelnen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Winkelbohr- und -fräsarm mit mechanisch betätigtem Abstützelement und

Fig. 2 einen Winkelbohr- und -fräsarm mit hydraulisch betätigtem Abstützelement.

In den als Bohrung 5 ausgebildeten Hohlraum eines Werkstücks 6, welches auf einer Werkzeugmaschine 9 fixiert ist, ragt ein mit einem Werkzeug 2 ausgestatteter Winkelbohr- und -fräsarm 3 hinein; dieser ist in einem Vorschubschlitten 10 eingespannt. Ein Abstützelement 1 tritt auf seiner Vorderseite aus dem Winkelbohr- und -fräsarm 3 aus und berührt die Bohrungswand 4. Auf eine keilförmig abgeschrägte Fläche am anderen Ende des Abstützelements 1 drückt eine entsprechend abgeschrägte Stange 12; deren im gleichen Winkel abgeschrägtes anderes Ende liegt auf einem Steuerelement 11 auf, welches dort im gleichen Winkel keilförmig verläuft und seinerseits mit seinem anderen Ende gegen einen verstellbaren Anschlag 8 drückt.

Um die mit der Erfindung angestrebte Wirkung des Abstützelements 1 zu erzielen, wird zu Beginn des Bearbeitungsvorgangs der Winkelbohr- und -fräsarm 3 gegen die im Werkstück 6 vorhandene Bohrung 5 derart eingeführt, daß das Werkzeug 2 und das Stützelement 1 die Bohrungswand 4 berühren; der verstellbare Anschlag 8 wird so eingerichtet, daß er das Steuerelement 11 berührt. Zum Einbringen einer von der Bohrung 5 ausgehenden Querbohrung wird der Vorschubschlitten 10 mit dem Winkelbohr- und -fräsarm 3 derart bewegt, daß das Werkzeug 2 beim Bearbeitungsvorgang in das hinter der Bohrungswand 4 liegende Material des Werkstücks 6 eindringt. Dabei wird das Steuerelement 11 durch den Anschlag 8 gegen die Stange 12 gedrückt, die sich dadurch in Richtung auf das Stützelement 1 bewegt und dieses dabei im gleichen Maße aus dem Winkelbohr- und -fräsarm 3 herausdrückt wie das Steuerelement 11 gegen die Stange 12 verschoben wird. Infolgedessen erfährt der Winkelbohr- und -fräsarm 3 während des gesamten Bearbeitungsvorgangs eine Abstützung gegen die Bohrungswand 4.

Die Ausführungsform gemäß Fig. 2 unterscheidet sich von der zuvor beschriebenen Ausführungsform dadurch, daß das Steuerelement 11, die Stange 12 und das Stützelement 1 durch hydraulisch betriebene Bauelemente ersetzt worden sind:

Das Stützelement ist als Stützkolben 24 in einem Hydraulikzylinder 22 ausgebildet, der über eine Verbindungsleitung 23 mit einem Steuer-Hydraulikzylinder 21 in Verbindung steht; dessen Kolben drückt gegen den verstellbaren Anschlag 8.

Die Übertragung der Bewegung des Kolbens im Steuer- Hydraulikzylinder 21 auf den Stützkolben 24 im Hydraulikzylinder 22 erfolgt über die Verbindungsleitung 23.

In entsprechender Weise kann die Übertragung der Bewegung auch durch einen Weggeber und Stellmotor verwirklicht werden.

Claims

1. Winkelbohr- und -fräsarm mit Werkzeug zum Einbringen von Ausnehmungen, die von einem Hohlraum eines Werkstücks ausgehen, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkelbohr- und -fräsarm (3) an der von dem Werkzeug (2) abgewandten Seite durch ein kontinuierlich einstellbares Abstützelement (1; 24) gegen die Wand (4) des Hohlraums (5) abstützbar ist, wobei sich die Lage des Abstützelement (1; 24) relativ zum Winkelbohr- und -fräsarm (3) durch eine Kopplung (12; 23) mittels eines Antriebs mit einem Steuerelement (11; 21) im gleichen Maße ändert wie die Lage des Winkelbohr- und -fräsarms (3) und des Werkzeugs (2) relativ zum Werkstück (6).

2. Winkelbohr- und -fräsarm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung des Abstützelements (1) und seine Relativbewegung gegenüber dem Winkelbohr- und -fräsarm (3) durch eine Stange (12) mit einem mechanischen Antrieb herbeigeführt werden.

3. Winkelbohr- und -fräsarm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung des Abstützelements (24) und seine Relativbewegung gegenüber dem Winkelbohr- und -fräsarm (3) durch eine Verbindungsleitung (23) für einen hydraulischen Antrieb herbeigeführt werden.

4. Winkelbohr- und -fräsarm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung des Abstützelements (1) und seine Relativbewegung gegenüber dem Winkelbohr- und -fräsarm (3) durch einen Stellmotor mit einem elektrischen Antrieb herbeigeführt werden.