DE4019344A1 - Vorrichtung zur endenbearbeitung von werkstuecken - Google Patents
Vorrichtung zur endenbearbeitung von werkstueckenInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B29/00—Holders for non-rotary cutting tools; Boring bars or boring heads; Accessories for tool holders
- B23B29/04—Tool holders for a single cutting tool
- B23B29/12—Special arrangements on tool holders
- B23B29/16—Special arrangements on tool holders for supporting the workpiece in a backrest
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Endenbear
beitung von zylindrischen oder hohlzylindrischen Werkstücken,
insbesondere zum Einstechen von Nuten oder dgl., bestehend aus
einem durch eine Relativbewegung gegen die Stirnfläche des
Werkstückes anstellbaren Werkzeugkopf mit mindestens einem ra
dial einstellbaren und ein Einstechwerkzeug aufnehmenden Werk
zeughalter, der auf einem radial verstellbaren Schieber ange
ordnet ist.
Es ist allgemein bekannt, die Stirnflächen von zylindrischen
oder hohlzylindrischen Werkstücken einschließlich äußerer und
gegebenenfalls innerer Anfasung mittels Vorrichtungen zu bear
beiten, die aus einem meist rotierenden Werkzeugkopf bestehen,
der durch eine Relativbewegung gegen die Stirnfläche des Werk
stückes anstellbar ist. Diese Werkzeugköpfe sind mit minde
stens einem, meist aber mit zwei oder mehr radial einstellba
ren Werkzeughaltern versehen, die jeweils ein Endenbearbei
tungswerkzeug aufnehmen, welches vielfach in vorteilhafter
Weise als Wendeplatte ausgebildet ist.
Mit solchen Vorrichtungen können auch Nuten, beispielsweise
zur Aufnahme von Sicherungsringen, oder Rillen mit Abstand
von der Stirnfläche in das Werkstück eingearbeitet bzw. einge
stochen werden. Dazu ist es erforderlich, daß der ein Ein
stechwerkzeug aufnehmende Werkzeughalter eine radiale Bewegung
während des Bearbeitungsvorganges ausführen kann. Um eine
solche radiale Bewegung des Werkzeughalters zu ermöglichen,
ist es bekannt, den Werkzeughalter auf einem in einer radialen
Führung verschiebbaren Schieber anzuordnen, der mit einer ins
besondere als Schrägverzahnung ausgebildeten Verzahnung verse
hen ist, in die ein über eine ebenfalls mit einer Verzahnung
versehene Zug- oder Schubstange zusammenwirkendes Ritzel ein
greift. Ein derartiger Verstellmechanismus des Werkzeughalters
verteuert die Kosten des Werkzeugkopfes nicht unerheblich und
bringt es grundsätzlich mit sich, daß ein einen solchen Ver
stellmechanismus aufweisender Werkzeugkopf einen verhältnismä
ßig großen Außendurchmesser aufweist. Werkzeugköpfe mit großem
Außendurchmesser sind aber normalerweise auf kleinen Vorrich
tungen zur Endenbearbeitung von zylindrisch oder hohlzylin
drischen Werkstücken nicht einsetzbar. Bei labilen Werkstücken
und/oder kleinen und damit in ihrer Leistung schwachen Vor
richtungen zur Endenbearbeitung, insbesondere solche, die eine
Vorschubpinole aufweisen, treten beim Einstechen von Nuten
starke Schwingungen auf, die zu einem hohen Verschleiß der zu
meist teuren, als Wendeplatten ausgebildeten Einstechwerkzeuge
führen. Um diese Fertigungsschwierigkeiten zu vermeiden, sind
entsprechende Drehmaschinen erforderlich, die zusätzliche Ko
sten mit sich bringen und darüber hinaus einen Transport der
Werkstücke erforderlich machen.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vor
richtung zur Endenbearbeitung von zylindrischen oder hohlzy
lindrischen Werkstücken, insbesondere zum Einstechen von Nu
ten oder dgl., zu schaffen, bei der der Verstellmechanismus
für den ein Einstechwerkzeug tragenden Werkzeughalter ohne
großen Aufwand realisierbar ist und darüber hinaus auf klein
stem Raum untergebracht werden kann, so daß auch mit verhält
nismäßig kleinen Vorrichtungen zur Endenbearbeitung von zylin
drischen oder hohlzylindrischen Werkstücken Nuten oder dgl.
problemlos erzeugt bzw. eingestochen werden können. Zusätz
lich soll das Auftreten von unerwünschten Schwingungen weit
gehend ausgeschlossen und damit der Werkzeugverschleiß redu
ziert werden.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der ein
gangs beschriebenen Gattung vorgeschlagen, daß der Schieber
eine quer zu seiner Längsachse verlaufende Nut mit einer seit
lichen Keilfläche aufweist und daß im Werkzeugkopf ein Schub
bolzen axial verschiebbar und drehfest geführt ist, der in die
Nut des Schiebers ragt und ebenfalls eine Keilfläche besitzt,
die der Keilfläche der Nut angepaßt ist und über die der
Schieber bei einer axialen Verschiebung des Schubbolzens ra
dial verstellbar und damit das Einsteckwerkzeug anstellbar
ist.
Bei einer derartig ausgebildeten Vorrichtung ist auch bei ei
nem Werkzeugkopf mit verhältnismäßig kleinem Außendurchmesser
der ein Einstechwerkzeug tragende Werkzeughalter radial ver
schiebbar, so daß auch verhältnismäßig kleine bzw. in ihrer
Leistung schwache Vorrichtungen mit einem solchen Werkzeug
kopf ausgerüstet werden können. Die Herstellung einer solchen
Vorrichtung ist verhältnismäßig preiswert.
Weitere Merkmale einer Vorrichtung gemäß der Erfindung sind in
den Ansprüchen 2-14 offenbart.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in einer Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Dabei
zeigen
Fig. 1 einen Schnitt durch einen Werkzeugkopf einer Vorrich
tung gemäß der Erfindung,
Fig. 2 eine Seiten- bzw. Stirnansicht des Werkzeugkopfes der
Fig. 1 und
Fig. 3 ein Einstechwerkzeug in seiner Wirkstellung mit am
Werkstück anliegenden Abstützrollen.
In den Fig. 1 und 2 der Zeichnung ist von einer Vorrichtung
zur Endenbearbeitung von zylindrischen oder hohlzylindrischen
Werkstücken, mit der auch eine Nut oder dgl. eingestochen wer
den kann, nur der Werkzeugkopf 1 gezeigt, der normalerweise
auf einer nicht dargestellten Antriebswelle angeordnet ist und
neben seiner Drehbewegung auch axial verschoben werden kann.
Dieser in bezug auf die Erfindung nur mit den wesentlichen
Einzelteilen gezeichnete Werkzeugkopf 1 besteht aus einem
ringförmigen Gehäuse 2, welches an seinen beiden Stirnflächen
jeweils eine aufgeschraubte, ringförmige Deckplatte 3, 4 trägt.
An der der Deckplatte 3 zugewandten Seite des Gehäuses 2 sind
in demselben vier um 90° gegeneinander versetzte, in radialer
Richtung verlaufende Aussparungen 5 vorgesehen, von denen die
in der Fig. 2 linken und rechten Aussparungen 5 jeweils einen
nicht dargestellten Werkzeughalter direkt aufnehmen, der mit
jeweils einem als Wendeplatte ausgebildetes Endenbearbeitungs
werkzeug für die Stirnfläche und für eine Außen- oder Innen
fase bestückt ist.
In der in Fig. 2 unten befindlichen Aussparung 5 ist ein in
radialer Richtung bewegbarer Schieber 6 angeordnet, der ei
nen einseitig der Mittelachse nach innen ragenden Kragarm 7
besitzt. Dieser Kragarm 7 ist an seiner der Deckplatte 3 ab
gewandten Seite mit einer Nut 8 versehen, die trapezförmigen
Querschnitt besitzt und somit an ihren Längsseiten von Keil
flächen 9 begrenzt ist. Diese Keilflächen 9 haben im darge
stellten Ausführungsbeispiel eine Neigung von 45°. Diese Nei
gung kann bedarfsweise einen Winkel zwischen 30° und 60° auf
weisen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel verläuft die Nut
8 im Kragarm 7 nicht rechtwinklig zur Längsachse des Schiebers
bzw. des Kragarms 7, sondern unter einem Winkel von 75°, der
auch je nach Bedarf 65° bis 85° betragen kann. Diese schräge
Lage der Nut 8 bringt es mit sich, daß auch die Keilflächen 9
unter einem Winkel von 75° zur Längsachse des Schiebers 6 bzw.
des Kragarmes 7 verlaufen. Auf den damit verbundenen Vorteil
wird weiter unten noch eingegangen.
In das Gehäuse 2 des Werkzeugkopfes 1 ist eine Buchse 10 ein
gesetzt, die einen Schubbolzen 11 aufnimmt. Dieser Schubbolzen
11 ist axial verschiebbar und drehfest in der Buchse 10 ge
führt, wobei der Schubbolzen 11 durch eine vorgespannte Druck
feder in seiner in Fig. 1 gezeichneten Grundstellung gehalten
wird. Über eine an der äußeren Stirnfläche des Schubbolzens 11
angreifende, nicht dargestellte Schubstange kann der Schubbol
zen 11 in Richtung des Pfeiles 13 um einen vorgegebenen Betrag
verschoben werden. Mit der Rückkehr der nicht gezeichneten
Schubstange in die Ausgangslage kehrt auch der Schubbolzen 11
durch die Kraft der Druckfeder 12 in die gezeichnete Grund
stellung zurück.
An seinem nach innen gerichteten bzw. aus der Buchse 10 her
ausragenden Ende ist der Schubbolzen 11 mit einem Kopf 14 ver
sehen, der ebenfalls trapezförmigen bzw. dachartigen und an
der Spitze abgeflachten Querschnitt aufweist. Dies bedeutet,
daß auch der Kopf 14 Keilflächen 15 besitzt. Der trapezförmige
Querschnitt des Kopfes 14 verläuft nun unter dem gleichen Win
kel wie die Nut 8 im Kragarm 7. Zusätzlich weisen die Keil
flächen 15 des Kopfes 14 die gleiche Neigung wie die Keil
flächen 9 der Nut 8 auf. Wie aus der Fig. 1 ersichtlich, ragt
der Kopf 14 in der Grundstellung des Schubbolzens 11 um einen
gewissen Betrag in die Nut 8 und eine Keilfläche 15 - in der
Zeichnung ist es die obere Keilfläche 15 des Kopfes 14 - liegt
teilweise an der entsprechenden, oberen Keilfläche 9 der Nut 8
an.
Die Keilflächen 9,15 liegen bei der Rotation des Werkzeug
kopfes 1 aufgrund der auftretenden Fliehkräfte immer aneinan
der an. Um dies jedoch auch im Stillstand des Werkzeugkopfes
1 oder bei geringen Drehzahlen desselben sicherzustellen, kann
zwischen dem Gehäuse 2 und dem Schieber 6 eine vorgespannte
Feder angeordnet sein, durch die der Schieber 6 immer so ra
dial nach außen gedrückt wird, daß sich die beiden zusammen
wirkenden Keilflächen 9, 15 ständig berühren.
Wenn nun der Schubbolzen 11 über die nicht dargestellte Schub
stange in Richtung des Pfeiles 13 verschoben wird, dringt der
Kopf 14 weiter in die Nut 8 ein. Dabei gleiten die einander
berührenden Keilflächen 9, 15 übereinander und der Kragarm 7
und damit der Schieber 6 werden in radialer Richtung verscho
ben. Auf dem Schieber 6 ist nun der nicht dargestellte Werk
zeughalter mit einem Einstechwerkzeug befestigt, welches bei
der radialen Bewegung des Schiebers 8 in das nicht darge
stellte Werkstück eindringt und dabei die gewünschte Nut er
zeugt. Aufgrund des Umstandes, daß die Nut 8 und der Kopf 14
schräg zur Längsachse des Kragarmes 7 und damit des Schiebers
6 verlaufen, wird der Schieber 6 fest gegen seine seitliche
Führung gedrückt und damit jedes eventuell vorhandene Spiel
eliminiert. Dies bedeutet, daß beim Einstechen der Nut in das
Werkstück keinerlei durch Führungsspiel bedingte Schwingungen
auftreten. Bedarfsweise können im Werkzeugkopf 1 nicht darge
stellte, ortsfest gelagerte Rollen, ähnlich wie bei einer Lü
nette, vorgesehen sein, an denen das Werkstück während des
Einstechvorganges anliegt. Diese Rollen sind dem Einstechwerk
zeug gegenüberliegend angeordnet.
In Abänderung des erläuterten Ausführungsbeispieles ist es
zweckmäßig, wenn auch in der in Fig. 2 oben befindlichen Aus
sparung 5 ein Schieber 6 mit entsprechendem Kragarm 7 angeord
net ist. Der Kragarm 7 des der Deutlichkeit halber nicht ge
zeichneten, oberen Schiebers 6 verläuft parallel zum gezeich
neten Kragarm 7 und liegt an dessen Seitenfläche gleitend an.
Auch dieser nicht gezeichnete Kragarm 7 besitzt eine Nut 8
mit Keilfläche 9, wobei hier eine Keilfläche 9 mit der un
teren Keilfläche 15 des Kopfes 14 des Schubbolzens 11 zusam
menwirkt. Dies bedeutet, daß die beiden Kragarme 7 und damit
die beiden Schieber 6 bei der axialen Verschiebung des Schub
bolzens 11 in Richtung des Pfeiles 13 gegenläufig verschoben
werden. Während sich der gezeichnete Schieber 6 mit seinem
Kragarm 7 gemäß der Darstellung in den Fig. 1 und 2 durch
den Schubbolzen 11 nach oben bewegt, bewegt sich der nicht
gezeichnete Schieber 6 mit seinem Kragarm 7 nach unten. Der
nicht gezeichnete Schieber 6 kann nun ebenfalls einen Werk
zeughalter mit einem Einstechwerkzeug tragen.
Es ist jedoch vorteilhaft, wenn der nicht gezeichnete Schieber
6 zwei Rollen besitzt, die geringfügig schmäler als die Breite
der zu erzeugenden Nut sind und die das Werkstück beim Einste
chen der Nut 8 abstützen. Mit der radialen Vorschubbewegung
des Einstechwerkzeuges bewegen sich diese Rollen radial in
die Nut 8. In der Fig. 3 ist schematisch gezeigt, wie zwei
Rollen 16 ein Werkstück 17 abstützen, in dem eine Nut 8 mit
tels eines Einstechwerkzeuges 19 erzeugt wird. Während des
Einstechvorganges führen die Rollen 16 und das Einstechwerk
zeug 19 eine entgegengesetzte Bewegung entsprechend der bei
den Pfeile 20 aus und der Werkzeugkopf 1 wird entsprechend
des Pfeiles 21 gedreht bzw. angetrieben.
Die an dem Schubbolzen 11 angreifende, nicht dargestellte
Schubstange kann pneumatisch, hydraulisch oder elektromecha
nisch verstellt bzw. verschoben werden. Dabei ist die Schub
stange in vorteilhafter Weise geteilt und mit einer Axial-
Wälzlagerung versehen, die es ermöglicht, daß zwischen dem
rotierenden Werkzeugkopf 1 und der Verstelleinheit keine
Zwangsmitnahme erfolgt. Zur Verstellung des Schubbolzens 11
ist es ferner auch möglich, auf demselben einen mit Gewinde
versehenen Zapfen vorzusehen. Auf diesem Zapfen ist dann eine
Mutter angeordnet, die zwar drehbar, jedoch axial nicht ver
schiebbar ist. Bei einer Drehbewegung dieser Mutter wird nun
der Schubbolzen 11 in axialer Richtung entsprechend dem Pfeil
13 und zurück verschoben. Die Drehbewegung der Mutter kann
über einen Stellmotor erfolgen, der zusammen mit der Vorrich
tung bzw. dem Werkzeugkopf 1 CNC-gesteuert ist.
Claims (14)
1. Vorrichtung zur Endenbearbeitung von zylindrischen oder
hohlzylindrischen Werkstücken, insbesondere zum Einstechen
von Nuten oder dgl., bestehend aus einem durch eine Rela
tivbewegung gegen die Stirnfläche des Werkstückes anstell
baren Werkzeugkopf mit mindestens einem radial einstellba
ren und ein Einstechwerkzeug aufnehmenden Werkzeughalter,
der auf einem radial verstellbaren Schieber angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Schieber (6) eine quer zu seiner Längsachse verlau
fende Nut (8) mit einer seitlichen Keilfläche (15) aufweist
und daß im Werkzeugkopf (1) ein Schubbolzen (11) axial ver
schiebbar und drehfest geführt ist, der in die Nut (8) des
Schiebers (6) ragt und ebenfalls eine Keilfläche (15) be
sitzt, die der Keilfläche (9) der Nut (8) angepaßt ist und
über die der Schieber (6) bei einer axialen Verschiebung
des Schubbolzens (11) radial verstellbar und damit das Ein
steckwerkzeug (19) anstellbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Keilflächen (9, 15) unter einem Winkel von 90° zur
Längsachse des Schiebers (6) angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Keilflächen (9, 15) unter einem Winkel von 65-85°
zur Längsachse des Schiebers (6) angeordnet sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Keilflächen (9, 15) unter einem Winkel von 75° zur
Längsachse des Schiebers (6) angeordnet sind.
5. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1-4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Keilflächen (9, 15) eine Neigung von 30-60° auf
weisen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Keilflächen (9, 15) eine Neigung von 45° aufweisen.
7. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1-6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Keilfläche (9) des Schiebers (6) über eine vorge
spannte Feder ständig an der Keilfläche (15) des Schubbol
zens (11) anliegt.
8. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1-7,
dadurch gekennzeichnet,
daß dem Schubbolzen (11) eine pneumatisch, hydraulisch oder
elektromechanisch verstellbare Schubstange zugeordnet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß dem Schubbolzen (11) eine Rückstellfeder (12) zugeord
net ist.
10. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1-7,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Schubbolzen (11) einen Gewindezapfen besitzt und
über eine auf demselben befindliche Mutter axial verstell
bar ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Mutter ein Stellmotor zugeordnet ist.
12. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1-11,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Werkzeugkopf (1) zwei sich radial gegenüberliegende
Schieber (6) angeordnet sind.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß der zweite Schieber (6) ebenfalls mit einem Werkzeug
halter mit Einstechwerkzeug (19) versehen ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß der zweite Schieber (6) einen Halter mit zwei Abstütz
rollen (16) trägt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19904019344 DE4019344A1 (de) | 1990-06-18 | 1990-06-18 | Vorrichtung zur endenbearbeitung von werkstuecken |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19904019344 DE4019344A1 (de) | 1990-06-18 | 1990-06-18 | Vorrichtung zur endenbearbeitung von werkstuecken |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4019344A1 true DE4019344A1 (de) | 1991-12-19 |
Family
ID=6408580
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19904019344 Withdrawn DE4019344A1 (de) | 1990-06-18 | 1990-06-18 | Vorrichtung zur endenbearbeitung von werkstuecken |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4019344A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102011003536A1 (de) | 2011-02-02 | 2012-08-02 | Wafios Umformtechnik Gmbh | Werkzeugkopf zur Bearbeitung eines Endabschnitts eines Werkstücks |
CN109648101A (zh) * | 2019-01-30 | 2019-04-19 | 浙江未来智造云计算有限公司 | 一种车床 |
-
1990
- 1990-06-18 DE DE19904019344 patent/DE4019344A1/de not_active Withdrawn
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102011003536A1 (de) | 2011-02-02 | 2012-08-02 | Wafios Umformtechnik Gmbh | Werkzeugkopf zur Bearbeitung eines Endabschnitts eines Werkstücks |
DE102011003536B4 (de) * | 2011-02-02 | 2012-12-20 | Wafios Umformtechnik Gmbh | Werkzeugkopf zur Bearbeitung eines Endabschnitts eines Werkstücks |
CN109648101A (zh) * | 2019-01-30 | 2019-04-19 | 浙江未来智造云计算有限公司 | 一种车床 |
CN109648101B (zh) * | 2019-01-30 | 2024-02-06 | 浙江陀曼云计算有限公司 | 一种车床 |
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