DE4104474C1 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Ausbohren
von kugelig gekrümmten Werkstückinnenflächen, mit den
Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruches 1.
Aus der DE 30 42 400 A1 ist eine gattungsgemäße Ein
richtung bekannt. Diese weist in dem Grundkörper eine
schlitzförmige Durchgangsöffnung auf, in der das Schwenk
gehäuse mit einer rohrförmigen Achse schwenkbar gelagert
ist. Die rohrförmige Achse liegt rechtwinklig zu der
Rotationsachse der Bohreinrichtung, damit das an dem
Schwenkgehäuse befestigte Schneidwerkzeug während der
Rotation des Bohrwerkzeugs die gesamte zu bearbeitende
Kugelfläche überstreichen kann. Um Schneidentoleranzen
ausgleichen zu können, damit immer derselbe Werkstück
innendurchmesser erzeugt wird, ist ein Keilgetriebe vor
gesehen. Dieses umfaßt einen in der rohrförmigen Achse
längsverschieblichen Keil, an dem ein Stößel anliegt,
der rechtwinklig zu der Achse verschiebbar ist. Der
Stößel stellt das Verbindungsglied zwischen dem Keil
und dem Schneidwerkzeughalter dar, der an der Außen
seite des Schwenkgehäuses festgeschraubt ist und einen
federnden Arm aufweist, an dem das eigentliche Schneid
werkzeug gehaltert ist. Durch Verschieben des Keils
in der Achse wird der Stößel mehr oder weniger radial
nach außen geschoben, um den Flugkreisdurchmesser
des Schneidwerkzeugs, bezogen auf die Achse, einstel
len zu können.
Die Betätigung des Keils geschieht durch ein weiteres
Keilgetriebe, das mit einer Betätigungsstange verbun
den ist, die durch den Schaft des Bohrwerkzeuges
hindurchführt. Da zusätzlich zu dieser Betätigungs
stange durch den Schaft des Bohrwerkzeugs noch die
Betätigungsstange zum Verschwenken des Schwenkgehäuses
hindurchführt, kann das bekannte Bohrwerkzeug nicht
ohne weiteres von der Arbeitsspindel abgekuppelt wer
den. Es eignet sich deswegen nicht für Werkzeugmaschi
nen, bei denen ein Werkzeugwechsel vorgesehen ist.
Die Möglichkeit des bekannten Ausbohrwerkzeugs, die
Schneidenverstellung durch eine Betätigungsstange im
Inneren der Werkzeugspindel vorzunehmen, stellt bei
den heutigen Transferstraßen keinen Vorteil mehr
dar. Zur Vermessung der Schneidenlage muß das Werkzeug
ohnehin in eine definierte Drehlage gebracht werden.
Eine weitere Beschränkung ergibt sich aus der federnden
Anbringung des das eigentliche Schneidwerkzeug tragen
den Armes. Das Federgelenk muß als Kompromiß dimensio
niert werden. Im Sinne einer möglichst robusten Halte
rung des Schneidwerkzeuges sollte das Federgelenk so
steif wie nur irgend möglich sein. Dann treten aber
Probleme bei der Verstellung auf, denn es werden hier
zu übermäßig große Kräfte benötigt. Der Konstrukteur
macht deswegen das federnde Gelenk gerade eben nur
so kräftig, daß es in der Lage ist, die bei der nor
malen Schneidoperation auftretenden Kräfte auszuhal
ten.
Im Falle eines Schneidenbruchs kann der Schneid
werkzeughalter beschädigt werden und muß ausgewech
selt werden, was nicht nur eine entsprechende Still
standszeit der Maschine bedeutet, sondern auch erheb
liche Kosten für einen neuen Schneidwerkzeughalter,
der eine verhältnismäßig komplizierte Form hat und
entsprechend teuer in der Herstellung ist.
Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der Erfindung, eine
Einrichtung zum Ausbohren von kugelig gekrümmten
Werkstückinnenflächen zu schaffen, die einen einfache
ren und robusteren Aufbau aufweist und leicht wechsel
bar ist.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden
Merkmale des Gegenstands des Patentanspruches 1 in Verbindung
mit dessen Oberbegriffsmerkmalen gelöst.
Die Anbringung der Keilfläche auf dem Achsbolzen macht
ein getrenntes Teil entbehrlich und gestattet es außer
dem, die Keilfläche größer zu gestalten, so daß höhere
Kräfte übertragen werden können. Da der Achsbolzen, auf
dem die Keilfläche angebracht ist, naturgemäß einen
größeren Durchmesser aufweist als der Keilstift, der
bei den bekannten Einrichtungen im Inneren des Achs
bolzens gelagert ist, ist auch ein größerer Verstell
hub möglich. Ferner vermindert sich hierdurch die An
zahl der notwendigen Teile.
Besonders platzsparend wird die Anordnung, wenn die Be
tätigungseinrichtung zum Verschieben des die Keilfläche
tragenden Achsbolzens in dem Achsbolzen selbst unterge
bracht ist.
Die an dem Achsbolzen vorgesehene Keilfläche verhindert
im Zusammenwirken mit den Schnittkräften an sich ohne
hin ein Drehen des Achsbolzens in dem Schwenkgehäuse.
Um die Genauigkeit zu steigern, kann es jedoch von Vor
teil sein, eine zusätzliche Verdrehsicherung anzubrin
gen, was obendrein den Vorteil hat, daß der Achsbolzen
in der richtigen Lage bleibt, selbst dann, wenn keine
Schnittkräfte auftreten. Die Drehsicherung für den
Achsbolzen besteht im einfachsten Falle in dem Schneid
werkzeughalter selbst, wozu der Achsbolzen eine recht
winklig zu seiner Längsachse verlaufende Durchgangs
öffnung aufweist, durch die ein Schaftteil des Schneid
werkzeughalters hindurchführt.
Ein besonders robuster Schneidwerkzeughalter ergibt
sich, wenn er nach Art eines Plungerkolbens ausgebil
det ist und in einer Bohrung des Schwenkgehäuses sitzt.
Auf diese Weise kann er einerseits mit geringen Kräf
ten verstellt werden, ist aber andererseits in der La
ge, sehr hohe Reaktionskräfte aufzunehmen. Selbst wenn
infolge eines Schneidenbruchs Beschädigungen auftre
ten sollten, beispielsweise weil die Aufnahmetasche
für den Schneidplatteneinsatz verdrückt ist, kann
der Schneidwerkzeughalter leicht ausgewechselt werden.
Außerdem hat er eine verhältnismäßig einfache Form
und braucht nicht aus einem Material zu bestehen,
das federnde Eigenschaften hat. Auch die Schulterflä
chen des Schneidwerkzeughalters, die mit der Keilfläche
an dem Achsbolzen zusammenwirken, lassen sich auf ein
fache Weise fertigen.
Wenn die Durchgangsöffnung in dem Achsbolzen als Lang
loch ausgebildet ist, und der Schaftteil des Schneid
werkzeughalters im Bereich dieser Durchgangsöffnung
ebenfalls flachkantig ist, ergibt sich auf einfache
Weise eine Sicherung für den Schneidwerkzeughalter
gegenüber einer Drehbewegung. Dabei lassen sich die
Momente um die Längsachse des Schneidwerkzeughalters
besonders klein halten, wenn die Schneide auf der Längs
achse liegt.
Das Kippmoment, das infolge der Schnittkraft auf den
Schneidwerkzeughalter wirkt, läßt sich am einfachsten
mit Hilfe eines runden Zapfens aufnehmen, der an dem
Schneidwerkzeughalter ausgebildet ist und in einer
passenden zylindrischen Bohrung des Schwenkgehäuses
längsverschieblich geführt ist.
Besonders einfach wird der Schneidwerkzeughalter, wenn
er mit Ausnahme des durch den Achsbolzen laufenden
Schaftteils im übrigen zylindrisch, gegebenenfalls
mit unterschiedlichen Durchmessern ist.
Im übrigen sind Weiterbildungen der Erfindung Gegenstand
der Unteransprüche.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegen
standes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 eine Einrichtung zum Ausbohren von kugeligen
Innenflächen an Werkstücken, in einer Sei
tenansicht,
Fig. 2 die Einrichtung nach Fig. 1 in einem Längs
schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 3,
Fig. 3 die Einrichtung nach Fig. 1 in einem Querschnitt
entlang der Linie III-III in Fig. 1,
Fig. 4 einen Ausschnitt der Einrichtung nach Fig. 1
geschnitten entlang der Linie IV-IV in Fig. 3
ohne Schneideinsatzhalter und
Fig. 5 den Achsbolzen, den Schneideinsatzhalter so
wie die Einstellschraube der Einrichtung nach
Fig. 1 in einer perspektivischen Explosions
darstellung.
Fig. 1 zeigt in einer Seitenansicht eine Einrichtung 1,
die dazu dient, kugelige Innenflächen an Werkstücken
auszubohren oder auszudrehen, Die Einrichtung 1 wird
hierzu mit ihrem an der Rückseite vorgesehenen kege
ligen Ende 2 in einer Werkzeugmaschinenspindel aufge
nommen und bezüglich ihrer Längs- oder Rotations
achse 3 in Umdrehungen versetzt. Ihr vorderes, dem
Werkstück zugekehrtes Ende bildet einen zylindrischen
Grundkörper 4, der zu der Rotationsachse 3 konzentrisch
ist und in einem zylindrischen Zapfen 5 endet, der
während des Ausbohrvorganges in einem in der Maschine
stationären Widerlager steckt, um zusätzlich
Querkräfte aufzunehmen. In der Nähe des zylindrischen
Zapfens 5 ist in dem Grundkörper 4 ein quer zu der
Rotationsachse 3 sich erstreckender durchgehender Aufnahme
schlitz 6 ausgebildet, in dem ein Schwenkgehäuse 7
auf einem Achsbolzen 8 schwenkbar gelagert ist;
er sitzt in einer Bohrung 10 des Schwenkgehäuses 7,
das die Gestalt einer sechseckigen Platte aufweist.
Die Längsachse des Bolzens 8 schneidet rechtwinklig
die Rotationsachse 3.
Der Grundkörper 4 ist mit einer durchgehenden Längs
bohrung 9 versehen, die bis zu dem Aufnahmeschlitz 6
reicht und in der eine Betätigungsstange 11 längsver
schieblich geführt ist, deren rückwärtiges Ende bei
12 aus der Einrichtung 1 herausragt. Die Betätigungs
stange 11 ist an ihrem vorderen, dem Schwenkgehäuse 7
benachbarten Ende 13 gegabelt und mit einer Querbohrung
versehen, in der ein Lagerbolzen 14 steckt. Auf dem
Lagerbolzen 14 ist ein Pleuel 15 einenends schwenkbar
gelagert, das andernends schwenkbar mit dem Schwenk
gehäuse 7 verbunden ist. Das Schwenkgehäuse 7 ist zu
diesem Zweck an seiner entsprechenden Seite mit einem
Schlitz 16 versehen, so daß ebenfalls eine Gabelung
entsteht, in der die Pleuelstange 15 mit dem anderen
Ende angeordnet ist. Quer durch das Schwenkgehäuse 7
führt im Bereich des Schlitzes 16 ein Lagerbolzen 17,
der außerdem durch eine entsprechende Bohrung in dem
Pleuel 15 hindurchgeht, so daß das Pleuel 15 über
den Bolzen 17 an dem Schwenkgehäuse 7 angelenkt ist.
Wenn die Betätigungsstange 12, die zu der Rotations
achse koaxial ist, in dem Grundkörper 4 in Längsrich
tung verschoben wird, erzeugt sie mit Hilfe des
Pleuels 15 eine Drehbewegung des Schwenkgehäuses 7
um die Achse des Achsbolzens 8.
Der Achsbolzen 8 steckt beidends in einer Durchgangs
bohrung 18, die durch den Grundkörper 4 im Bereich
des Aufnahmeschlitzes 6 rechtwinklig zu diesem hindurch
führt. Die Achse der Durchgangsbohrung 18 schneidet
rechtwinklig die Rotationsachse 3 und steht damit auf
den Seitenwänden des Aufnahmeschlitzes 6 senkrecht.
Der Achsbolzen 8 ist in der Durchgangsbohrung 18 so
wohl drehbar als auch längsverschieblich paßgenau
geführt.
Seine Gestalt ist am besten in den Fig. 3 und 5 zu
erkennen. Der Achsbolzen 8 ist ein zylindrischer Bol
zen mit über seine Länge konstantem Durchmesser. Er
enthält eine zu seiner zylindrischen Außenfläche
konzentrische Sackbohrung 19, die an einem Boden
21 stumpf endet. Am anderen Ende ist die Sackboh
rung 19 mit einem Innengewinde 22 versehen, in die
eine Einstellschraube 23 eindrehbar ist. Die Einstell
schraube 23 ist eine Stiftschraube, die einenends
einen Innensechskant 24 zum Ansatz eines entsprechen
den Werkzeugs und andernends einen zylindrischen
Zapfen 25 mit einer planen Stirnfläche 26 aufweist.
Der Achsbolzen 8 trägt in seiner Umfangsfläche einen
Einschnitt 27 nach Art einer Orgelpfeife, womit sich
eine zu der Längsachse des Achsbolzens 8 schräg ver
laufende Keilfläche 28 ergibt, die
unter einem Winkel von ca. 8° gegen die Achse
des Achsbolzens 8 geneigt ist. Die Keilfläche 28
liegt etwa in der Mitte des Achsbolzens 8 und ist
eine ebene Fläche. Ihre Dimensionierung ergibt sich
aus der unten gegebenen Funktionsbeschreibung.
In der Mitte der Keilfläche 28 enthält der Achsbolzen
8 eine rechteckige Durchgangsöffnung 29, die bis in
die zylindrische Sackbohrung 19 hineinreicht. Mit
der rechteckigen Durchgangsöffnung 29 fluchtet an
der diametral gegenüberliegenden Seite eine weitere
rechteckige Durchgangsöffnung 31 mit denselben Abmes
sungen.
Rechtwinklig zu dem Achsbolzen 8 verlaufend ist das
Schwenkgehäuse 7 mit einer Stufenbohrung 32 versehen,
die, bezogen auf die Darstellung in Fig. 2, oberhalb
des Achsbolzens 8 einen zylindrischen Abschnitt 33
mit einem Durchmesser größer als dem Außendurchmes
ser des Achsbolzens 8 und unterhalb des Achsbolzens 8
einen zylindrischen Abschnitt 34 aufweist, dessen
Durchmesser kleiner oder gleich der Quererstreckung
der beiden vierkantigen Öffnungen 29 bzw. 31 ist.
Die Achse der Stufenbohrung 32 schneidet die Achse
des Achsbolzens 8 rechtwinklig, d. h. die Stufenboh
rung 32 fluchtet mit den beiden vierkantigen Öffnungen
29 und 31.
In der Stufenbohrung 32 sitzt längsverschieblich ein
Schneidwerkzeughalter 35, der an einem seiner Enden
in einer entsprechenden Aufnahmetasche einen Schneid
einsatz 36 in Gestalt einer Rhombusplatte trägt. Der
Schneidwerkzeughalter 35 weist einen zylindri
schen Bund 37 auf, an dessen einer Stirnseite ein
Fortsatz 38 ausgebildet ist, der die Gestalt eines
halbierten Kegelstumpfes hat, wobei die durch die
Halbierung entstehende Fläche 39 etwa auf der Achse
des zylindrischen Bunds 37 liegt. In dieser
Fläche bzw. in dem Fortsatz 38 ist eine Tasche für
den rhombusförmigen Schneideinsatz 36 eingearbeitet,
die mit Hilfe einer nicht weiter gezeigten Klemm
schraube befestigt ist. An der gegenüberliegenden
Stirnseite geht der zylindrische Bund 37 in
einen weiteren zylindrischen Abschnitt 41 mit kleine
rem Durchmesser über, der zu dem Bund 37 koaxial
ist. An einer im Abstand von dem Bund 37 liegen
den Stelle enthält der Abschnitt 41 eine umlaufende
Ringnut 42 für einen darin sitzenden Sprengring
(siehe Fig. 2), der als Widerlager 43 für eine als
Schraubenfeder ausgebildete Druckfeder 44 wirkt.
Bezogen auf die Darstellung in Fig. 5 geht nach einem
kurzen zylindrischen Stück unterhalb der Ringnut 42
der Abschnitt 41 in einen etwa flachkantigen Schaft
teil 45 über. Der Schaftteil 45 ist von zwei bezüg
lich der Längsachse des Schneidwerkzeughalters 35
diametral liegenden und zueinander parallelen Flächen
46 und 47 begrenzt, die bis knapp unterhalb der Ring
nut 42 reichen. Zwischen diesen beiden Flächen 46
und 47 erstrecken sich zwei weitere, ebenfalls be
züglich der Längsachse des Schneidwerkzeughalters
35 diametral liegende Flachseiten 48 und 49, so daß
der Schaftteil 45 insgesamt einen rechteckigen Quer
schnitt hat, wobei der Abstand der Flachseiten 48 und
49 der Breite der beiden Öffnungen 29 und 31 in dem
Achsbolzen 8 entspricht, während der Abstand der
schmalen Seiten 46 und 47 voneinander kleiner ist als
die Länge der Durchgangsöffnungen 29 und 31. Der
Schaftteil 45 ist deswegen in den Durchgangsöffnungen
29 und 31 parallel zu der Längsachse des Achsbolzens
8 verschiebbar, kann jedoch in dem Achsbolzen 8 nicht
um die Längsachse des Achsbolzens 8 kippen. Außerdem
ergibt sich aufgrund des im Querschnitt rechteckigen
Schaftteils 45 eine Sicherung des Schneidwerkzeug
halters 35 gegenüber Drehungen bezüglich seiner Längs
achse, damit die Spanfläche des Schneideinsatzes 36
immer in Richtung parallel zu dem Achsbolzen 8 steht.
An dem Übergang von dem zylindrischen Abschnitt 41
in den Schaftteil 45 befinden sich zwei radial nach
außen springende Schultern 51 und 52, die an ihrem
radial innen liegenden Ende in die Flachseiten 48, 49
übergehen und an ihrem radial außen liegenden Ende
von der Zylinderfläche des zylindrischen Abschnittes
41 begrenzt sind. Die beiden Schultern 51 und 52 lie
gen in einer gemeinsamen Ebene, die gegenüber der
Längsachse des Schneidwerkzeughalters 35 um den Er
gänzungswinkel auf 90° des Winkels geneigt ist, den
die Keilfläche 28 mit der Längsachse des Achsbolzens 8
einschließt.
Am unteren Ende des Schaftteiles 45 befindet sich
schließlich ein zu dem Bund 37 bzw. dem Abschnitt
41 konzentrischer zylindrischer Zapfen 53, der in
seinem Durchmesser mit der Bohrung 34 in dem Schwenk
gehäuse 7 übereinstimmt.
Der solchermaßen gestaltete Schneidwerkzeughalter
35 steckt in der Stufenbohrung 32 des Schwenkgehäuses
7, wobei sein im Querschnitt rechteckiger Schaft
teil 45 durch die Durchgangsöffnung 29 hindurchführt
und noch ein Stück weit in der ebenfalls rechteckigen
Öffnung 31 steckt. Der zylindrische Zapfen 53 führt
aus der rechteckigen Öffnung 31 des Achsbolzens 8
heraus und sitzt weitgehend spielfrei in der zylindri
schen Bohrung 34.
Im montierten Zustand liegen die beiden ebenen Schul
tern 51 und 52 auf der ebenen Keilfläche 28 vollflächig
auf und begrenzen ein weiteres Eindringen des Schneid
werkzeughalters 35 in das Schwenkgehäuse 7.
Der zylindrische Abschnitt 41 begrenzt zusammen mit dem
Abschnitt 33 der Stufenbohrung 32 einen zylindrischen
Ringraum, in dem die Druckfeder 44 angeordnet ist, die
einenends auf dem Sprengring 43 aufliegt. Andernends
stützt sich die Druckfeder 44 auf einem Deckel 54 ab,
der mittels Befestigungsschrauben 55 an dem
Schwenkgehäuse 7 neben der Stufenbohrung 32 festge
schraubt ist. Der Deckel 54 enthält eine zylindrische
Öffnung 56, in der spielfrei der zylindrische Ab
schnitt 37 des Schneidwerkzeughalters 35 geführt ist.
Der Deckel 54 ragt mit einem zylindrischen Kragen
57 ein Stück weit in die Stufenbohrung 32 hinein, wo
bei sich an dem zylindrischen Kragen 57 die Druck
feder 44 abstützt.
Die Funktionsweise der insoweit beschriebenen Einrich
tung 1 ist wie folgt: Der Schneidwerkzeugeinsatz 35
ist in dem Schwenkgehäuse 7 spielfrei längsverschieb
lich geführt, wobei die beim Bohren auftretenden
Schnittkräfte einerseits von dem Abschnitt 37 auf
den Deckel 54 übertragen werden, der formschlüssig
abgestützt in der Stufenbohrung 32 sitzt. Ferner wer
den die Querkräfte aufgenommen von dem Zapfen 53, der
ebenfalls spielfrei in der zylindrischen Bohrung 34
geführt ist. Beide Zylinderflächen zusammen, also
sowohl die des Abschnittes 37 als auch die des Zapfens
53 übernehmen auch das Kippmoment, das infolge der
Schnittkraft entsteht.
Die in Längsrichtung des Schneidwerkzeughalters 35
wirkende Komponente der Schnittkraft wird über die
Schultern 51 und 52 auf die Keilfläche 28 des Achs
bolzens 8 übertragen. Der Achsbolzen 8 ist mit einer engen Spielpassung
in dem Grundkörper 4 gelagert, so daß die Reaktions
kraft in den Grundkörper 4 eingeleitet wird und dort
auf die Werkzeugspindel bzw. den Zapfen 5 übertra
gen wird.
Ohne Schnittkraft werden die beiden Schultern 51 und
52 mit Hilfe der Druckfeder 44 in Anlage mit der Keil
fläche 28 gehalten.
Die Rotation des Schneidwerkzeughalters 35 infolge
der an dem Schneideinsatz 36 angreifenden Schnitt
kräfte verhindert der im Querschnitt rechteckige
Schaftteil 45, der drehfest, jedoch axial verschieb
lich in den beiden rechteckigen Öffnungen 29 und
31 des Achsbolzens 8 steckt. Außerdem werden die
Drehmomente um die Längsachse des Schneidwerkzeug
halters 35 dadurch kleingehalten, daß die wirksamen
Schneiden der Schneidplatte 36 möglichst dicht an
der Längsachse des Schneidwerkzeughalters 35 liegen,
die zu den Abschnitten 37 und 41 konzentrisch ist
und durch den Schnittpunkt der Diagonalen des recht
eckigen Querschnitts des Schaftteils 45 geht.
Die Verstellung des Flugkreisdurchmessers geschieht
wie folgt: In der Bohrung 19 des Achsbolzens 8 befin
det sich eine Druckfeder 58, die sich an einem Ende
an dem Boden 21 abstützt und mit ihrem anderen Ende
an der schmalen Fläche 47 des Schaftteils 45 anliegt.
Die Druckfeder 58 ist bestrebt, den Achsbolzen 8
in Richtung des Bodens 21 von dem Schneidwerkzeug
halter 35 wegzuziehen, dessen Schaftteil 45 die Boh
rung 19 durchsetzt. Dadurch gelangen die beiden Schul
tern 51 und 52 längs der Keilfläche 28 an die tiefst
mögliche Stellung, in der sie den kleinsten radialen
Abstand von der Achse des Achsbolzens 8 haben, da die
Keilfläche 28 zu der Druckfeder 58 hin ansteigt.
Der Druckfeder 58 entgegen wirkt die Einstellschraube 23,
die in den Achsbolzen 8 eingeschraubt ist und die sich
mit ihrer planen Stirnseite 26 an der Fläche 46 des
Schaftteils 45 anlegt. Je nachdem, wie tief die Ein
stellschraube 23 in den Achsbolzen 8 eingedreht ist,
wird dementsprechend der Schaftteil 45 mehr oder weni
ger weit in Richtung auf die Druckfeder 58 verschoben,
was die Schultern 51 und 52 auf der Keilfläche 28,
die die Durchgangsöffnung 29 umgibt, radial nach außen
bezogen auf den Achsbolzen 8 bewegt. Bei der Verstel
lung der Einstellschraube 23 bewegt sich der Schaft
teil 45 in radialer Richtung durch den Achsbolzen 8,
wobei sein Schaftteil 45 in jeder möglichen Stellung
sowohl in der Nähe der beiden Schultern 51 und 52 als
auch in der Nähe des Zapfens 53 immer zumindest ein
Stück weit in den rechteckigen Öffnungen 29 und 31
bleibt.
Da jedoch der Schneidwerkzeughalter 35 in der Stufen
bohrung 32 nur längsverschieblich ist, kann die Rela
tivbewegung zwischen dem Schneidwerkzeughalter 35 und
dem Achsbolzen 8 nur dadurch zustandekommen, daß bei
einer Verstellung der Einstellschraube 23 der Achs
bolzen 8 in Längsrichtung in den miteinander fluch
tenden Bohrungen 10 und 18 in Längsrichtung hin- und
herwandert. Das Schwenkgehäuse 7 kann dieser Bewegung
nicht folgen, da es zwischen den planen Seitenwänden
des Aufnahmeschlitzes 6 spielfrei geführt ist.
Durch mehr oder weniger tiefes Eindrehen der Einstell
schraube 23 kann der Achsbolzen 8 also in dem Schwenk
gehäuse 7 bezüglich seiner Längsrichtung verschoben
werden, wobei er in der einen Richtung infolge der
von der Einstellschraube 23 ausgeübten Druckkraft
und in der anderen Richtung infolge der von der Druck
feder 58 ausgeübten Kraft verschoben wird. Die Längs
verschiebung des Achsbolzens 8 läßt die beiden Schul
tern 51 und 52 längs der Keilfläche 28 gleiten, so
daß der gewünschte Abstand des Schneideinsatzes 36
von der Achse des Achsbolzens 8 eingestellt werden
kann.
Ersichtlicherweise ist der Schneidwerkzeughalter 35
in Richtung des Schnittdrucks allseitig formschlüssig
abgestützt und zwar in dem Deckel 54 sowie in dem zylindrischen
Abschnitt 34 einerseits, als auch mit Hilfe der Schul
tern 51 und 52 auf der Keilfläche 28 andererseits. Die
Druckfeder 44 hat lediglich den Zweck, ohne vorhandenen
Schnittdruck die Schultern 51 und 52 mit der Keilfläche
28 in Anlage zu halten; sie wirkt in derselben Rich
tung wie der Schnittdruck.
Nachdem die Lage des Schneideinsatzes 36 durch Verstel
len der Einstellschraube 23 auf den gewünschten Flug
kreisdurchmesser justiert ist, kann das Werkzeug ein
gesetzt werden. Hierzu wird die Betätigungsstange 11
entweder in die linke oder in die rechte Endlage ge
bracht, wodurch mit Hilfe des Pleuels 15 das Schwenk
gehäuse 7, bezogen auf die in Fig. 2 dargestellte Lage,
um 45° entweder nach links oder nach rechts geschwenkt
ist, bis der Schneideinsatz 36 hinter die Konturen
des Grundkörpers 4 zurückgezogen ist. Die an der Werk
zeugspindel sitzende Einrichtung 1 kann sodann in das
zu bearbeitende Werkstück eingeführt werden, bis der
Zapfen 5 in das entsprechende Widerlager eingreift.
Sodann wird die Werkzeugspindel mit der daran sitzen
den Einrichtung in Umdrehungen versetzt und es wird
durch Bewegen der Betätigungsstange 11 aus der einen
Endlage in die andere mögliche Endlage das Schwenk
gehäuse 7 zusammen mit dem Achsbolzen 8 gedreht, wo
bei sich die radial am weitesten außen liegende
Schneidecke des Schneideinsatzes 36 längs einem
Kreisbogen 61 bewegt.
Claims (17)
1. Einrichtung (1) zum Ausbohren von kugelig gekrümm
ten Werkstückinnenflächen, mit einem eine
Rotationsache (3) aufweisenden Grundkörper (4), ei
nem in dem Grundkörper (4) schwenkbar gelagerten
Schwenkgehäuse (7), einem in dem Grundkörper (4)
gelagerten Achsbolzen (8), dessen Längsachse
rechtwinklig zu der Rotationsachse (3) ist und
der durch das Schwenkgehäuse (7) diesem gegenüber drehfest hindurchgeführt ist, um
das Schwenkgehäuse (7) zu lagern, das mittels eines
in dem Grundkörper (4) angeordneten Gestänges
(11, 15) zu schwenken ist, mit einem von dem
Schwenkgehäuse (7) getragenen Schneidwerkzeughalter
(35), der quer zu dem Achsbolzen (8) ver
stellbar ist und in Richtung auf den Achsbolzen (8)
elastisch vorgespannt ist, und mit einem in Richtung der
Längsachse des Achsbolzens (8) verschiebbaren,
eine Keilfläche (28) tragenden Glied, das mit
dem Schneidwerkzeughalter (35) zusammenwirkt und
durch das der Schneidwerkzeughalter (35) quer zu dem
Achsbolzen (8) gegen die elastische
Vorspannung verstellbar ist, sowie mit einer Betätigungs
einrichtung (23, 58) zum Verstellen des die Keil
fläche (28) tragenden Gliedes gegen die Wirkung
einer zu der Betätigungseinrichtung (23, 58) gehörigen Vorspanneinrich
tung, dadurch gekennzeichnet, daß der Achsbolzen
(8) in dem Grundkörper (4) sowie dem Schwenkgehäuse
(7) längsverschieblich geführt ist
und der Achsbolzen (8) das Glied ist, welches die Keil
fläche (28) trägt.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, bei welcher der Achs
bolzen (8) rohrförmig ausgebildet ist, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung (23, 58)
zum Verschieben des Achsbolzens (8) in dem Achsbolzen
(8) untergebracht ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Schneidwerkzeughalter (35) den
Achsbolzen (8) quer zu dessen Achsrichtung durch
greift.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die im Achsbolzen (8) für den Durchgriff des
Schneidwerkzeughalters (35) vorgesehene Durchgangs
öffnung (29, 31) durch die Keilfläche (28) hindurch
tritt.
5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da
durch gekennzeichnet, daß die Keilfläche (28) etwa
mittig auf dem Achsbolzen (8) angeordnet ist.
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da
durch gekennzeichnet, daß das Schwenkgehause (7)
eine Bohrung (32) enthält, in der der Schneidwerk
zeughalter (35) in Richtung seiner Längsachse ver
schieblich geführt ist.
7. Einrichtung nach einem der Anspruche 1 bis 6, da
durch gekennzeichnet, daß der Schneidwerkzeughalter
(35) einen durch die Durchgangsöffnung (29, 31) des
Achsbolzens (8) hindurchführenden Schaftteil (45)
aufweist, der an dem der Keilfläche (28) des Achs
bolzens (8) benachbarten Ende mit einer zu der Keil
fläche (28) des Achsbolzens (8) komplementären
Schulterfläche (51, 52) versehen ist.
8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß der Schaftteil (45) im Querschnitt rechteckig
ist und daß die Durchgangsöffnung (29, 31) in dem
Achsbolzen (8) ein Langloch ist, dessen längere
Abmessung parallel zu der Längsachse des Achsbolzens
(8) liegt und dessen Quererstreckung dem entspre
chenden Querschnittsmaß des Schaftteils (45) ange
paßt ist.
9. Einrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Länge des Schaftteiles (45) gemes
sen in der Längsrichtung des Schneidwerkzeughalters
(35) kleiner ist als der Außendurchmesser des Achs
bolzens (8).
10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, da
durch gekennzeichnet, daß der Schaftteil (45) des
Schneidwerkzeughalters (35) an seinem von dem
Schneidwerkzeug (36) abgewandten Ende einen Zapfen
(53) trägt, dessen Querschnitt nicht über den Quer
schnitt des Schaftteils (45) übersteht und der in einer
entsprechenden Öffnung des Schwenkgehäuses (7)
geführt ist.
11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich
net, daß der Zapfen (53) ein zylindrischer Zapfen
ist und die zugehörige Öffnung (34) in dem Schwenk
gehäuse (7) eine zylindrische Bohrung ist.
12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, da
durch gekennzeichnet, daß der Schneidwerkzeughalter
(35) im Bereich zwischen der mit der Keilfläche (28)
zusammenwirkenden Schulter (51, 52) und dem Schneid
werkzeug (36) einen zylindrischen Abschnitt (41)
aufweist, dessen Durchmesser gleich oder größer ist
als die Länge der Diagonalen im Querschnitt des
Schaftteils (45).
13. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich
net, daß der zylindrische Abschnitt (41) an seinem
von dem Schaftteil (45) abgewandten Ende in einen im
Durchmesser größeren Bund (37) übergeht.
14. Einrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch ge
kennzeichnet, daß der zylindrische Abschnitt (41)
des Schneidwerkzeughalters (35) ein Widerlager (43)
für eine Druckfeder (44) trägt, die sich anderenends
an dem Schwenkgehäuse (7) abstützt und den Schneid
werkzeughalter (35) in Richtung auf die Keilfläche
(28) des Achsbolzens (8) zu vorspannt.
15. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Druckfeder (44) eine Schraubenfeder
ist.
16. Einrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeich
net, daß zum Abstützen der Druckfeder (44) an dem
Schwenkgehäuse (7) ein an dem Schwenkgehäuse (7)
befestigter Deckel (54) vorhanden ist, der eine
Öffnung (56) aufweist, in der der Schneidwerkzeug
halter (35) längs verschieblich geführt ist.
17. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 16, da
durch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Achsbolzen
(8) an einem Ende verschlossen ist und die Betäti
gungseinrichtung (23, 58) eine Druckfeder (58) sowie eine
Einstellschraube (23) umfaßt, daß die Druckfeder
(58) zwischen dem verschlossenen Ende des Achsbol
zens (8) und dem Schneidwerkzeughalter (35) angeord
net ist und daß die Einstellschraube (23) in einem in
dem Achsbolzen (8) sich in dessen Achsrichtung er
streckenden und an dem der Feder (58) gegenüberlie
genden Ende befindlichen Innengewinde (22) einge
schraubt ist und sich einenends an dem Schneidwerk
zeughalter (35) abstützt.
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