DE4104474C1 - - Google Patents

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.