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Diese Erfindung betrifft insgesamt
Bearbeitungssysteme, und insbesondere Reihenbohrungs-Bearbeitungssysteme
zum Herstellen von versetzten langen Bohrungen.
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Hintergrund
der Erfindung
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Eine der wichtigsten und schwierigsten
Antriebsstrang-Bearbeitungsvorgänge
ist das Bearbeiten von Zylinderblockkopfnocken-Bohrungen und Zylinderblock-Kurbelzapfen – die langen,
geraden, versetzten Bohrungen, die eine Halterung für Nocken bzw.
Kurbelwellen bieten. Solche Bearbeitungsvorgänge, die beabstandete, koaxiale
Bohrungen von gleichem Durchmesser in relativ geringem Abstand zueinander
bilden (weniger als 5 Bohrungsdurchmesser), sind in der Technik
als Reihenbohrungen bekannt. Eine Reihe von beabstandeten koaxialen Bohrungen
wird manchmal als versetzte Reihenbohrung bezeichnet. Bei Anwendungen
im Bereich des Automobilbaus in großen Stückzahlen ist das Bilden von
versetzten Reihenbohrungen wie Zylinderblock-Kurbelbohrungen und
Zylinderkopf-Nockenbohrungen einer der kritischsten Bearbeitungsvorgänge. Das
liegt daran, dass Kurbelzapfen- und Nockenbohrungen große Länge-zu-Durchmesser-(L/D)-Verhältnisse
haben, und daran, dass Toleranzen sehr eng gehalten werden müssen, um
die Abnutzung zwischen einer Kurbelwelle und einem Motorblock oder
einer Nockenwelle in einem Zylinderkopf zu minimieren. Gegenwärtig liegt
die Zeit, die zur Herstellung einer versetzten Reihenbohrung dieses
Typs erforderlich ist, bei ungefähr
35 Sekunden pro Motorblock oder Zylinderkopf. Dies macht den Reihenbohrvorgang
zu einem der zeitraubendsten Vorgänge bei einem Verfahren zum
serienmäßigen Bearbeiten
und Herstellen. Deshalb wäre
es für
Automobilantriebsstrang-Hersteller sehr vorteilhaft, wenn sie diese
Bearbeitungszeit verkürzen
könnten.
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Gegenwärtig wird speziell angefertigte Transferstraßen-Technologie
verwendet, um Automobil-Antriebsstrang-Bauteilen wie Motoren und
Getriebe in großen
Stückzahlen
herzustellen. Abhängig davon,
in welchem Umfang Motoren und Getriebe hergestellt werden sollen,
umfassen speziell angefertigte Transferstraßen typischerweise 60 bis 70 Bearbeitungsstationen
für Zylinderköpfe und
140 bis 150 Stationen für
Motorblöcke.
Die Bearbeitungsstationen umfassen Werkzeugbestückungen, die speziell dafür hergestellt
wurden, Teile nur für
ein einzelnes Motor- oder Getriebemodell herzustellen. Das führt dazu,
dass Modelländerungen
eine aufwändige Werkzeug-Neubestückung an
den Bearbeitungsstationen erfordern. Die große Investition, die erforderlich ist,
um eine speziell angefertigte Transferstraße herzustellen oder neu mit
Werkzeug zu bestücken,
ist nur zu rechtfertigen, wenn der jährliche Produktionsumfang für ein bestimmtes
Modell 300.000 Einheiten überschreitet
und wenn das Modell zwischen 10 und 15 Jahre lang hergestellt wird.
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Der stark wettbewerbsorientierte
internationale Automobilmarkt leidet derzeit unter einer Überkapazität für die Automobilherstellung.
Gleichzeitig verlangt diese kundenorientierte Umgebung, dass neue
Produkte schneller und in größerer Vielzahl
eingeführt
werden. Außerdem
haben staatliche Vorschriften zur Kraftstoffverbrauchsreduzierung
und zu Emissionen zusätzliche
Grenzen für
den Entwurf und die Herstellung von Antriebsstrangbauteilen gesetzt. Die
derzeitige speziell hergestellte Werkzeugbestückung, die bei der Produktion
von Kraftfahrzeugmotoren verwendet wird, ist leider nicht in der
Lage, die schnelle Einführung
von neuen Produktentwürfen
zu unterstützen.
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Die Veränderungen auf dem internationalen Automobilmarkt
schaffen einen dringenden Bedarf an neuen Antriebsstrang-Bearbeitungstechnologien, die
eine Herstellungsflexibilität
und -aktualisierbarkeit zu erschwinglichen Kosten bieten. Mit der
Einführung von
Maschinen mit computernumerischer Steuerung (CNC) bei Bearbeitungssystemen
für Antriebsstränge hat
sich das Niveau der Flexibilität
bei der Motorherstellung in den letzten Jahren deutlich erhöht. Eine
Ausnahme bei diesem Anstieg des Flexibilitätsniveaus ist das Bearbeiten
von langen Bohrlöchern wie
Nocken- und Kurbelzapfen. Die meisten Reihenbohrungsvorgänge werden
immer noch ausgeführt, indem
speziell angefertigte Herstellungsstationen verwendet werden. Der
spezielle Charakter dieser Stationen hindert das Erzielen voller
Flexibilität
bei der Herstellung von Antriebsstrangbauteilen.
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Das Reihenbohren von Nocken- und
Kurbelzapfen wird in vorgebohrten Löchern oder Löchern in
gegossenen, geschmiedeten oder stranggepressten Bauteilen durchgeführt.
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Der Bohrvorgang umfasst die Verwendung eines
Einstahl-Schneidwerkzeugs, d. h. einer Bohrstange mit einem einzelnen
Schneideinsatz, oder eine Bohrstange mit einer Vielzahl von Schneideinsätzen, um
Metall aus den bereits vorhandenen Löchern zu entfernen, um diese
Löcher
zu vergrößern oder
feinzubearbeiten. Dies kann erreicht werden, indem entweder das
Werkstück
oder die Bohrstange gedreht wird. Dieser Vorgang kann horizontal,
vertikal oder in einem Winkel zwischen der Horizontalen und der
Vertikalen durchgeführt
werden. Die europäische
Patentanmeldung 92 118 454.5 (EP-A-0 552 425) der Litton Industrial
Automation Systems, Inc. offenbart ein Verfahren, eine Werkzeugmaschine
und eine Bohrstange zum Bearbeiten von Bohrlöchern in einer Reihe von konzentrischen
Zapfen für
eine Nockenwelle in einem Zylinderkopf oder -block eines Motors.
Die Bohrstange umfasst einen einzelnen Schneideinsatz an einem Ende
zum Bearbeiten aller Zapfen nacheinander und eine Vielzahl von in
Umfangsrichtung beabstandeten und sich in Längsrichtung erstreckenden Tragunterlagen
an dem Körper, die,
wenn der Einsatz einen Zapfen bearbeitet, in den zuvor bearbeiteten
Zapfen aufgenommen werden, um die Bohrstange radial zu begrenzen
und zu stützen.
Das andere Ende der Stange ist in einer Antriebsspindel der Werkzeugmaschine
aufgenommen, die die Bohrstange dreht und abwechselnd schnell vorwärts bewegt
und dann langsam in der gewünschten
Geschwindigkeit durch jeden der Zapfen hindurchschiebt, um ihn zu
bearbeiten, woraufhin die Bohrstange schnell zurückgezogen und aus dem Werkstück entfernt
wird.
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Die Genauigkeit und Präzision,
die bei einem Reihenbohrvorgang erreichbar ist, hängt von
dem Aufbau der Maschinenstruktur, der Spindelgeschwindigkeit, den
Werkstückhalteeinrichtungen,
dem Schneideinsatz und den Werkstückmaterialien, der Geometrie
des Schneideinsatzes sowie der Bestimmung und Nutzung von optimalen
Schneidgeschwindigkeiten und Vorschubgeschwindigkeiten ab. Ungenauigkeiten
der Maschinenbewegung führen
zu geometrischen Fehlern. Starke thermische Belastungen und deren Änderung
führen
zu Fehlern aufgrund von thermischen Spannungen.
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Die Größe der zu bohrenden Löcher diktiert der
Durchmesser der Werkzeugstange. Wenn die Tiefe des Bohrverfahrens
konstant gehalten wird, ist es allgemein leichter, Bohrlöcher mit
größerem Durchmesser
zu bearbeiten, weil ein Werkzeug mit größerem Durchmesser starrer ist
und bei niedrigeren Spindelgeschwindigkeiten arbeiten kann.
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Die Länge der Bohrstange ist der
kritischste Faktor. Wenn die Tiefe des zu bohrenden Lochs groß ist, führt dies
zu starkem Werkzeugüberhang.
Die Verfahrensstabilität
verringert sich, wenn das Länge-zu-Durchmesser
(L/D)-Verhältnis
größer wird. Das
liegt an den dabei entstehenden Vibrationen, starker Ablenkung und
dem Verlust an Starre, die von großen L/D-Verhältnissen
herrühren.
Problematischerweise gibt es viele Anwendungen, die erfordern, dass
Bohrstangen große
L/D-Verhältnisse
haben, während
sie extreme Genauigkeit verlangen. In solchen Fällen kann die Bohrstange von
Buchsen sowohl an der Werkzeugmaschinenspindel und an dem freien
Ende gestützt
werden. Die Bohrstange kann zusätzlich
oder alternativ von Zwischenbuchsen gestützt werden, die längs der
Länge der
Stange beabstandet angeordnet sind. Verschiedene Bohrstangen- und
Werkzeugverriegelungskonfigurationen beeinflussen die Stabilität, Ablenkung
und Vibration, die während
des Bohrvorgangs auftreten. Bei einem Eingriff versuchen die Tangentialkraft
und die radiale Schneidkraft, das Werkzeug von dem Werkstück wegzuschieben.
Dies führt
zu einer Bohrstangenablenkung. Alle diese Faktoren müssen während des Bohrverfahrens
unter Kontrolle gehalten werden, um sicherzustellen, dass das Verfahren
stabil ist und die Genauigkeit hervorbringt, die für ein bestimmtes
Produkt erforderlich ist.
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Bei einer typischen speziell hergestellten Transferstraßen-Bohrstation
ist die Spindel horizontal befestigt und kann sich nur in der horiontalen Richtung
(Vorschubrichtung) bewegen. An der Spindel ist eine einzelne, speziell
hergestellte Bohrstange befestigt, die so konfiguriert ist, dass
sie eine versetzte Reihenbohrung durch die gesamte Länge des
Motor- und Zylinderkopfgussteils bearbeitet. Aufgrund der Länge der
Bohrung wird die Bohrstange üblicherweise
wie oben dargelegt durch Zwischenträgerbuchsen an mehreren Punkten
entlang ihrer Länge und/oder
außen
liegende Buchsen angrenzend an beide Enden der Bohrstange gestützt, um
den effektiven Überhang
zu verringern und eine hohe Bearbeitungsgenauigkeit zu sichern.
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Um die Probleme anzugehen, die Reihenbohrungswerkzeuge
mit großen
L/D-Verhältnissen verursachen,
ist ein Verfahren zum Minimieren der Überhanglänge der Bohrstange oder des
Bohrwerkzeugs erfolgreich bei der Motorenherstellung in großen Stückzahlen
angewandt worden. Gemäß diesem Verfahren
ist die Spindel so konfiguriert, dass sie es einer Bohrstange ermöglicht,
durch sie hindurchgeschoben zu werden.
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Dies ermöglicht es, die Bohrstange in
die Spindel zurückzuziehen,
bevor sie in den Motorblock eindringt. Das führt dazu, dass die Spindel
näher an dem
Teil positioniert werden kann, und die ungestützte Länge der Stange wird so minimiert.
Obgleich dieses Verfahren die Genauigkeit des Bearbeitungsverfahrens
des langen Bohrlochs erhöht,
hat es auch einen wesentlichen Nachteil insofern, weil die Spindel so
hergestellt sein muss, dass sie nur eine Bohrstange von einer bestimmten
Größe aufnimmt.
Die Kosten im Zusammenhang mit dem Entwurf und der Herstellung jeder
solcher Spindel und die spezielle Natur der Maschine machen dieses
Verfahren sehr unpraktisch für
Produktionsdurchläufe
von niedrigem und mittlerem Volumen.
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Andere Nachteile von speziell hergestellten Transferstraßenstationen
sind ihre Kosten und die Auswechselzeit. Ein weiterer Nachteil ist,
dass speziell hergestellte Werkzeubestückungen dieser Art nur für eine spezielle
Bohrungsgröße verwendet
werden können.
Zusätzlich
begrenzt die Notwendigkeit, eine Vielzahl von Haltebuchsen zu verwenden,
die Flexibilität
bei dem Bearbeitungsvorgang und schafft zusätzliche Wartungsprobleme.
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Die Probleme im Zusammenhang mit
speziellen Reihenbohrvorgängen
können
teilweise gemindert werden, indem ein kürzeres Werkzeug verwendet wird
und entweder das Werkstück
oder das Werkzeug an einem Schalttisch befestigt wird. Der Schalttisch
ermöglicht
es, dass das kürzere
Werkzeug eine versetzte Reihenbohrung bildet, indem es abwechselnd
von beiden Seiten des Werkstücks
in das Werkstück
eindringt. Dieser Ansatz verringert die Länge der Werkzeuge um 50%, führt aber
zu neuen Ungenauigkeiten, die teilweise mit der Schwierigkeit zusammenhängen, das
Werkzeug in genau gegenüberliegenden
axialen Positionen auszurichten und zu halten, während die Bohrung gebildet
wird. Ein anderer Ansatz besteht darin, die Zahl der Arbeitsspindeln zu
verdoppeln, die mit Werkzeugen ausgestattet sind, und die Spindeln
und Werkzeuge so zu positionieren, dass die Werkzeuge für eine versetzte
Reihe in einem Werkstück
gleichzeitig bohren, indem sie gleichzeitig von gegenüberliegenden
Seiten in das Werkstück
eindringen. Dies ist jedoch eine sehr kostspielige Lösung.
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Bei anderen Bearbeitungsvorgängen als
der Reihenbohrung wurde Flexibilität eingeführt, indem automatische Werkzeugwechsler
und Maschinen, die eine relative Bewegung zwischen Spindel und Werkstück in zwei
oder mehr Achsen einführen,
verwen det wurden. Z. B. offenbaren die US-Patente 5,321,874 und
5,368,539 von Mills et al. (die Mills-Patente) Bearbeitungssysteme,
die Bohrstationen oder Bearbeitungs"zellen" aufweisen. Jede Bohrzelle umfasst eine
Spindel, die für
eine Bewegung in drei Dimensionen auf einer X-, Y- und Z-Achse befestigt ist.
Die in diesen Patenten offenbarten Bearbeitungssysteme umfassen
auch automatische Werkzeugwechsler.
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Ein Ansatz zur Vergrößerung der
Herstellungsflexibilität
bei Reihenbohrvorgängen
ist in der japanischen Veröffentlichung
JP 6318505 A offenbart,
die am 1. August 1988 veröffentlicht
wurde. Diese Veröffentlichung
offenbart eine Reihenbohrvorrichtung, die eine numerische Steuerungs-(NC)-Maschine
umfasst, die so konfiguriert ist, dass sie automatisch eine Spindel
in eine Position bewegt, in der sie selektiv an einer von einer
Vielzahl von Bohrstangen von einem Bohrstangenträger angreift. Die NC-Maschine stellt dann
die relativen Positionen der Spindel, vier Zwischenträgerbuchsen
und eines Werkstücks
ein, um eine versetzte Reihenbohrung in dem Werkstück zu bilden.
Während
die offenbarte Vorrichtung einige Flexibilität bei der Reihenbohrung ermöglicht,
löst sie
nicht die Probleme der eingeschränkten
Flexibilität
oder der Wartung im Zusammenhang mit der Verwendung einer Vielzahl
von Buchsen.
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Ein weiterer Ansatz zur Erhöhung der
Herstellungsflexibilität
bei Reihenbohrungen ist in der US-Patentanmeldung 08/837,650 offenbart
(Anmeldung '650),
die auf denselben Anmelder übertragen wurde
wie die vorliegende Anmeldung und auf die hier verwiesen wird. Gemäß der Anmeldung '650 wird ein Werkstück wie ein
Motorblock auf einer Palette angeordnet und verriegelt und dann
zu einer Bohrstation transportiert, wo die Palette angeordnet und
auf einer Pendelvorrichtung verriegelt wird. Die Pendelvorrichtung
bewegt sich nur entlang einem geraden horizontalen Weg, um den Motorblock
zu einer Arbeitsstation zu bewegen, den Motorblock während eines
Bearbeitungsvorgangs anzuordnen und anschließend den Block aus der Arbeitsstation
zu transportieren. Eine erste und eine zweite Spindel sind auf entsprechenden,
am Boden befestigten Dreiachsen-Antriebssystemen an gegenüberliegenden
Seiten der Pendelvorrichtung gehalten. Werkzeugwechsler wählen Bohrstangen
aus einem Bohrstangenmagazin und spannen die gewählten Bohrstangen in die entsprechenden
Spindeln. Eine computernumerische Steuerung (CNC) positioniert die
Spindeln und den Block und steuert andere Bearbeitungsparameter
für verschiedene
Motorblöcke,
wodurch bewirkt wird, dass die Spindeln ihre entsprechenden Bohrstangen
exzentrisch in die Kurbelwellen- und Nockenwellenbohrungen einführen, und
anschließend
die Stangen für
ein zentriertes und rückwärtiges Bohren
bewegt werden. Die Vorrichtung benötigt jedoch beträchtlichen
Bodenraum, weil die Bohrstangenmagazine und die Dreiachsen-Antriebssysteme seitlich
voneinander getrennt werden. Außerdem
ist die Vorrichtung nicht in der Lage, lange Bohrlöcher exakt
zu bearbeiten, ohne dass die außen
liegenden Enden der Bohrstangen in die außen liegenden Leitbuchsen eingeführt werden.
Die Notwendigkeit von außen
liegenden Buchsen erfordert zusätzlichen
Bodenraum und schränkt
die Flexibilität
ein, weil für
jede verwendete Bohrstange eine außen liegende Leitbuchse angrenzend
an die Pendeleinrichtung in einer Position, die von der Spindel
aus gegenüber
dem Werkstück
liegt, vorpositioniert werden muss. Außerdem muss für jede verwendete
Bohrstange eine innen liegende Leit-/Haltebuchse angrenzend an die Pendeleinrichtung
vorpositioniert werden.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Gemäß der Erfindung wird eine Reihenbohrvorrichtung
zur Verfügung
gestellt, die eine Spindel und ein Achsenantriebssystem umfasst,
das an einem Stützrahmen
aufgehängt
und so konfiguriert ist, dass es die Spindel in drei Dimensionen
bezüglich des
Stützrahmens
bewegt. Indem die Spindel und das Antriebssystem an dem Stützrahmen
aufgehängt sind,
wird wesentlich weniger Bodenraum benötigt, um die Vorrichtung unterzubringen.
Der Achsenantrieb und eine Steuerung sind so konfiguriert, dass sie
die Spindel zwischen Positionen, die axial mit Bohrstangen-Bereitschaftspositionen
angrenzend an ein Werkzeuggestell fluchten, und vorher bestimmten Bohrpositionen,
die axial mit versetzten Reihenbohrungen fluchten, die in Werkstücken bearbeitet
werden sollen, die angrenzend an den Stützrahmen gehalten werden, bewegen.
Dies ermöglicht
es der Vorrichtung, Bohrstangen auszuwechseln, ohne den Werkzeugträger zu bewegen,
und versetzte Reihenbohrungen in Werkstücken zu bearbeiten, die während des
Bearbeitens an ihrem Platz gehalten werden. Die Spindel ist so konfiguriert,
dass sie an einer Bohrstange an einer drehenden Spindelachse lösbar angreift
und diese dreht. Die Bohrstange ist so konfiguriert, dass sie versetzte
lange Bohrungen in Werkstücken
bearbeitet, die angrenzend an den Stützrahmen gehalten werden. Der
Werkzeugträger
wird angrenzend an die Spindel gehalten und ist so konfiguriert,
dass er Bohrstangen in entsprechenden Bereitschaftspositionen für ein selektives
Angreifen durch die Spindel hält
und Bohrstangen aufnimmt, die von der Spindel abgelegt werden.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der
Erfindung wird die Spindel für
eine begrenzte Winkelbewegung um eine horizontale Senkachse gehalten. Die
Senkachse ist senkrecht zu der Z-Achse angeordnet, um eine Werkzeugsenkung
auszugleichen. Ein Anti-Senkantrieb
verbindet die Spindel mit dem Stützrahmen
und ist so konfiguriert, dass er die Spindel um die Senkachse dreht.
Eine Anti-Senksteuerung ist mit dem Anti-Senkantrieb verbunden und ist so konfiguriert,
dass sie die Spindel um die Senkachse kippt, um einen Betrag, der
nötig ist,
um die Werkzeugsenkung auszugleichen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der
Erfindung ist die Werkzeughalterung entlang der Spindelachse angeordnet
und wird auf dem Stützrahmen
für eine
zweidimensionale translative Bewegung mit der Spindel bezüglich des
Stützrahmens
gehalten. Die Spindel ist entlang der Spindelachse bezüglich der Werkzeughalterung
axial bewegbar. Die Werkzeughalterung ist so konfiguriert, dass
sie eine drehende Bohrstange stützt,
wenn die Stange axial durch die Werkzeughalterung vorrückt, um
eine lange versetzte Reihenbohrung in einem Werkstück zu bearbeiten, das
von der Spindel aus axial gegenüber
der Werkzeughalterung angeordnet ist, ohne dass zusätzliche Werkzeughalterungen
erforderlich sind, um die Länge
der Bohrstange während
des Bohrens zu stützen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der
Erfindung wird ein Verfahren zur Verfügung gestellt, um eine lange
versetzte Reihenbohrung zu bohren, wobei die Reihenbohrvorrichtung
verwendet wird, und indem zuerst ein Werkstück vorgesehen ist, das eine erste
lange versetzte Reihenbohrung in einer Position angrenzend an den
Stützrahmen
aufweist, wobei das Werkstück
an einer Seite der Werkzeughalterung axial gegenüber der Spindel angeordnet
ist. Eine erste Bohrstange ist an dem Werkzeugträger vorgesehen, wobei die erste
Bohrstange so konfiguriert ist, dass sie die erste lange versetzte
Reihenbohrung in dem Werkstück
bohrt. Die erste Bohrstange wird anschließend von dem Werkzeugträger zurückgenommen,
indem die Spindel und die Werkzeughalterung translativ bezüglich des
Stützrahmens
bewegt werden und anschließend
die Spindel betätigt
wird, so dass sie an der ersten Bohrstange angreift und diese greift.
Dann wird der Achsenantrieb betätigt,
um die Spindel, die erste Bohrstange und die Werkzeughalterung translativ
bezüglich
des Stützrahmens
in eine Position zu bewegen, wo die Spindelachse koaxial mit der
ersten langen versetzten Reihenbohrung des Werkstücks fluchtet.
Die erste Bohrstange wird dann in eine Position bewegt, die von
der Werkzeughalterung gestützt
wird, indem der Achsenantrieb betätigt wird, um die Spindel entlang
der Spindelachse bezüglich
der Werkzeughalterung vorzurücken.
Die erste lange versetzte Reihenbohrung wird dann in dem Werkstück gebohrt,
indem die erste Bohrstange an der Spindelachse weiter gedreht wird,
durch die Werkzeughalterung und in die erste lange versetzte Reihenbohrung
des Werkstücks.
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Gemäß einem weiteren Aspekt des
erfindungsgemäßen Verfahrens
wird eine lange versetzte Reihenbohrung gebohrt, während die
Spindel um eine horizontale Senkachse senkrecht zu der Z-Achse gekippt
wird, um eine Bohrstangensenkung auszugleichen. Die Spindel wird
gekippt, indem die beiden unabhängig
voneinander steuerbaren beabstandeten Antriebsglieder des Y-Achsenantriebs
differenzial gesteuert werden, um eine zunehmende Bohrstangensenkung
auszugleichen, wenn die Bohrstange während des Bohrens weiter von
der Werkzeughalterung vorsteht.
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Aufgaben, Merkmale und Vorteile dieser
Erfindung bestehen darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum
Reihenbohren von Nocken- und Kurbelzapfen zur Verfügung zu
stellen, die eine hohe Produktqualität bieten, und die ausreichend
beweglich sind, um wesentlich kürzere
Einführungszeiten zum
Einführen
neuer Produkte zu ermöglichen,
die sich an starke Fluktuationen der Nachfrage während der Lebensdauer eines
Produkts anpassen können, kostengünstig genug
sind, damit es sich kostenmäßig lohnt,
Produkte herzustellen, die Produktionsläufe von nur etwa 50.000 Einheiten
pro Jahr erfordern, flexibel und kostengünstig aktualisierbar sind,
an eine Vielzahl von verschiedenen Produkten angepasst werden können, eine
hohe Produktqualität
ermöglichen,
in der Lage sind, neu entstehende Technologien zu adaptieren und
aufzunehmen, eine relativ kleine Bodenfläche beanspruchen und dadurch die
Herstellungskosten verringern.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Diese und andere Aufgaben, Merkmale
und Vorteile der Erfindung sind aus der folgenden detaillierten
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform(en) und des bes ten
Modus sowie den beigefügten
Patentansprüchen
und den begleitenden Zeichnungen ersichtlich, in denen:
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1 eine
teilweise abgeschnittene perspektivische Ansicht einer Reihenbohrvorrichtung
ist, die eine Ausführungsform
dieser Erfindung darstellt;
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2 eine
Vorderansicht einer Haltebuchse ist, die an einer Bohrstange der
Reihenbohrvorrichtung von 1 angeordnet
ist, wobei die Bohrstange im Querschnitt gezeigt ist;
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3 eine
teilweise abgeschnittene Seitenansicht der Buchse von 2 ist;
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4 eine
teilweise abgeschnittene teilweise Querschnitts-Seitenansicht des
Bohrstangen-, des Haltebuchsen- und des Werkzeughalterungsabschnitts
der Reihenbohrvorrichtung von 1 ist, wobei
die Haltebuchse im Eingriff mit der Werkzeughalterung steht und
sich zwischen der Innenposition und der Außenposition der Bohrstange
befindet;
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5 eine
teilweise abgeschnittene teilweise Querschnitts-Seitenansicht des
Bohrstangen-, des Haltebuchsen- und des Werkzeughalterungsabschnitts
von 4 ist, wobei die
Haltebuchse im Eingriff mit der Werkzeughalterung steht und sich
an einer Außenposition
der Bohrstange befindet;
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6 eine
teilweise abgeschnittene teilweise Querschnitts-Seitenansicht des
Bohrstangen-, des Haltebuchsen- und des Werkzeughalterungsabschnitts
von 4 und 5 ist, wobei die Haltebuchse nicht
in Eingriff mit der Werkzeughalterung steht und sich an einer Außenposition
an der Bohrstange befindet;
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7 eine
vergrößerte teilweise
Querschnittsansicht der Haltebuchse von 6 ist;
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8 eine
Vorderansicht einer Stützrahmenbasis
für einen
Werkzeugträger
und eine Spindel der Reihenbohrvorrichtung von 1 ist;
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9 eine
Draufsicht auf den Werkzeugträger,
die Stützrahmenbasis
und die Spindel von 8 ist;
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10 eine
Seitenansicht der Stützrahmenbasis
für die
Werkzeughalterung, der Stützrahmenbasis
und der Spindel von 8 ist;
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11 eine
schematische perspektivische Ansicht der Reihenbohrvorrichtung von 1 ist, wobei der Werkzeugträger zwecks
größerer Klarheit entfernt
ist; und
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12 eine
schematische perspektivische Querschnittsansicht der Reihenbohrvorrichtung
von 11 ist.
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Ausführliche
Beschreibung
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1 stellt
eine Reihenbohrvorrichtung 20 dar, die eine Ausführungsform
dieser Erfindung ist, mit einer motorisierten Hochpräzisionsspindel
(typischerweise 7,5 hp, maximale Drehzahl 6.000 U/min), die in 1, 8 und 9 insgesamt
mit 22 bezeichnet ist. (Bei anderen Ausführungsformen
kann die Reihenbohrvorrichtung 20 geeignete Spindeln aufweisen, die
eine andere Leistung als 7,5 hp und andere maximale Drehzahlen als
6.000 U/min haben.) Die Spindel 22 wird auf einem Stützrahmen
gehalten, der in 1 und 8–12 insgesamt
mit 24 bezeichnet ist, für eine translative Bewegung
in drei Dimensionen bezüglich
des Stützrahmens 24,
einschließlich
der Bewegung in einer horizontalen Vorschubrichtung parallel zu
einer insgesamt horizontalen Spindeldrehachse oder „Z"-Achse, die in 1–6, 8 und 9 mit 26 bezeichnet ist. Die
Spindel 22 umfasst einen Standard-Verjüngungsmechanismus, der in 1, 4, 8 und 9 mit 28 bezeichnet
ist, der dafür
konfiguriert ist, an Werkzeugen oder Bohrstangen 30, 32 lösbar anzugreifen
und diese um die Z-Drehachse 26 zu drehen. Jede Bohrstange,
die in 1, 2, 4–6 und 8–12 insgesamt mit 30 und
in 9 mit 32 bezeichnet
ist, ist dafür
konfiguriert, vorgebohrte, gegossene, geschmiedete oder stranggepresste
versetzte lange Bohrungen in Werkstücken wie Motor- oder Zylinderkopf-Gussteilen
zu bearbeiten, die angrenzend an den Stützrahmen 24 angeordnet
sind und gehalten werden. Eine Achsenantrieb, der in 1, 8 und 9 insgesamt
mit 34 bezeichnet ist, verbindet die Spindel 22 mit
dem Stützrahmen 24 und
ist dafür
konfiguriert, die Spindel 22 translativ bezüglich des
Stützrahmens 24 zu
bewegen. Ein Werkzeugträger,
der in 8–10 insgesamt mit 33 bezeichnet
ist, wird angrenzend an die Spindel 22 auf dem Stützrahmen 24 unter
dem Achsenantrieb 34 gehalten. Wie am besten aus 9 zu ersehen ist, ist der
Werkzeugträger 33 dafür konfiguriert,
wenigstens zwei Bohrstangen 30, 32 in entsprechenden
Bereitschaftspositionen für ein
selektives Eingreifen und Entfernen durch die Spindel 22 zu
halten und die Bohrstangen 30, 32 aufzunehmen,
wenn sie von der Spindel 22 nach dem Bohren abgelegt werden.
Eine Steuerung, die schematisch in 1 dargestellt
und mit 36 bezeichnet ist, umfasst eine computernumerisch
gesteuerte (CNC-) Maschine, die mit der Spindel 22 und
dem Achsenantrieb 34 verbunden ist und so programmiert ist,
dass sie die Spindeldrehung betätigt
und den Achsenantrieb 34 betreibt, um die Spindel 22 bezüglich des
Stützrahmens 24 zu
bewegen. Der Achsenantrieb 34 und die Steuerung 36 sind
dafür konfiguriert,
die Spindel 22 zwischen Positionen, die axial mit den entsprechenden
Bohrstangen-Bereitschaftspositionen fluchten, und vorher bestimmten
Bohrpositionen, die axial mit den versetzten Reihenbohrungen fluchten,
die in Werkstücken
bearbeitet werden sollen, die angrenzend an den Stützrahmen 24 gehalten werden,
zu bewegen. Dies ermöglicht
es der Vorrichtung 20, Bohrstangen 30, 32 auszutauschen,
ohne den Werkzeugträger 33 zu
bewegen und versetzte Reihenbohrungen in Werkstücken zu bearbeiten, die während der
Bearbeitung stationär
gehalten werden.
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Wie in 1 gezeigt,
wird der Werkzeugträger 33 unter
dem Achsenantrieb 34 in unmittelbarer Nähe zu der Spindel 22 gehalten.
Der Werkzeugträger 33 ist
bewegbar auf einem Paar linearer Schienen 38 befestigt,
die an einem Basisabschnitt 40 des Stützrahmens 24 befestigt
sind. Der Werkzeugträger 33 ist
während
der Bohr- und Werkzeugwechselvorgänge auf den Schienen 38 in
seiner Position verriegelt, kann aber entriegelt und entlang den
Schienen 38 in eine Position bewegt werden, wo Maschinenbediener
leichteren Zugang zu dem Träger 33 haben, um
etwa Werkzeuge zu ersetzen und/oder zu warten.
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Wie in 1 gezeigt,
wird die Spindel 22 auf einem Wagen 42 und einem
Sattel 44 gehalten, die ihrerseits durch zwei Kugelumlaufspindelantriebe 46, 48 der
Y-Achse von dem Stützrahmen 24 hängend angebracht
sind. Dies ermöglicht
es, dass ein Werkzeugträger 33 oder
ein Werkzeugwechsler unter der Spindel 22, dem Wagen 42 und
dem Sattel 44 befestigt wird. Der Wagen 42 oder „Y"-Rahmen ist durch die
zwei Kugelumlaufspindeln 50, 52 der Y-Achse von
dem Stützrahmen 24 hängend angebracht,
für eine
lineare Bewegung bezüglich
des Stützrahmens 24 in
insgesamt vertikaler Richtung entlang einer insgesamt vertikalen
Y-Achse. Der Wagen 42 umfasst eine großes, U-förmiges Metallgussstück und ist durch
acht Schienenwagen 56, die so konfiguriert sind dass sie
vertikal entlang vertikal ausgerichteten Führungsschienen 58 gleiten,
verschiebbar mit Endwänden 54 des
Stützrahmens
verbunden. Der Wagen 42 ist in Bereichen mit geringer Spannungskonzentration
wabenförmig,
um die Masse zu verringern und die Steifigkeit des Wagens 42 zu
erhöhen.
Zwei lineare Impulsscheiben 60 sind mit der Steuerung 36 verbunden,
um elektrische Signale an die Steuerung 36 zu liefern,
die die Position des Wagens 42 bezüglich des Stützrahmens 24 darstellen.
Die Steuerung 36 ist so programmiert, dass sie diese Informationen nutzt,
um die Positionsgenauigkeit des Wagens 42 zu steuern. Die
linearen Impulsscheiben 60 sind an jeder der Endwände 54 angrenzend
an die linearen Schienen angebracht. Zwei Dreh-Impulsscheiben 62 sind an den
entsprechenden Servomotoren der Kugelumlaufspindel der Y-Achse angebracht
und sind mit der Steuerung 36 verbunden. Signale von den Dreh-Impulsscheiben 62 geben
Informationen über die
Drehposition an die Steuerung 36.
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Der Sattel 44 oder „Z"-Rahmen ist ein langer, schmaler
Rahmen, der unter dem Wagen 42 für eine lineare Bewegung bezüglich des
Wagens 42 in insgesamt horizontaler Richtung bezüglich des
Wagens 42 entlang einer insgesamt horizontalen X-Achse, die
insgesamt senkrecht zu der Z-Drehachse 26 und zu der Y-Achse
ist, gehalten wird. Schienenwagen 64 sind auf einer oberen
Fläche
des Sattels 44 befestigt und greifen verschiebbar an drei
horizontal ausgerichteten linearen Wagen-Führungsschienen 66 an, die
an einer Unterseite des Wagens 42 befestigt sind. Zwei
lineare Sattel-Führungsschienen 68 sind
in Längsrichtung
entlang einer Unterseite des Sattels 44 angebracht.
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Wie am besten in 1, 11 und 12 gezeigt ist, wird die
Spindel 22 mit umgekehrter Ausrichtung an einer flachen
Metall-Spindelunterplatte oder einem flachen Metall-Spindelläufer gehalten,
der in 1 und 12 mit 70 bezeichnet
ist. Der Spindelläufer 70 wird
unter dem Sattel 44 für
eine lineare Bewegung bezüglich
des Sattels 44 in einer dritten, insgesamt horizontalen „Z"- oder Vorschubrichtung
entlang der Z-Achse 26 gehalten. Vier Gleitschienenwagen 72 sind
an dem Spindelläufer 70 befestigt,
wobei zwei der Gleitschienenwagen 72 verschiebbar an jeder
der linearen Sattel-Führungsschienen 66 angreifen.
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Der Achsenantrieb 34 umfasst
einen Y-Achsenantrieb 49, der operativ zwischen dem Stützrahmen 24 und
dem Wagen 42 verbunden ist. Der Y-Achsenantrieb 49 umfasst
die beiden Kugelumlaufspindelantriebe 46, 48 der
Y-Achse, die den Wagen 42 vertikal bezüglich des Stützrahmens 24 entlang der
Y-Achse bewegen.
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Ein X-Achsenantrieb 74 umfasst
einen X-Achsen-Kugelumlaufspindelantrieb 76, der operativ
zwischen dem Wagen 42 und dem Sattel 44 verbunden
ist. Der X-Achsen-Kugelumlaufspindelantrieb 76 bewegt
den Sattel 44 horizontal und senkrecht zu der Z-Achse 26.
Der X-Achsen-Kugelumlaufspindelantrieb 76 ist so in dem
Wagen 42 angebracht, dass er mit Spannung beaufschlagt
ist, d. h. er wird gestreckt, um die Auswirkungen von Wärmeausdehnung
und -schrumpfung zu minimieren. Eine lineare Impulsscheibe (nicht
gezeigt) wird vor einer vordersten der drei linearen Schienen 66 angebracht, die
am nächsten
an einer Position 78 ist, wo ein Werkstück angeordnet ist, um von der
Vorrichtung 20 bearbeitet zu werden. Die lineare Impulsscheibe
liefert ein translatives Positionssignal für den Sattel 44 an
die Steuerung 36. Zusätzlich
ist eine Dreh-Impulsscheibe 80 an dem X-Achsenantrieb-Servomotor
angebracht und liefert Informationen über die Drehposition an dem
Servomotor an die Steuerung 36.
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Ein Z-Achsenantrieb, der in 1 und 12 inggesamt mit 81 bezeichnet
ist, umfasst einen einzelnen elektrischen Z-Achsen-Kugelumlaufspindelantrieb 82,
der unter dem Sattel 44 gehalten wird und operativ zwischen
dem Sattel 44 und der Spindel 22 verbunden ist,
um die Spindel 22 reziprok entlang der Z-Achse zu bewegen.
Eine Dreh-Impulsscheibe
an dem Z-Achsenantrieb 81 liefert ausreichende Positionsinformationen
an die Steuerung 36, so dass die Steuerung 36 die
Position der Spindel 22 entlang der Z-Achse steuert. Eine
lineare Impulsscheibe kann ebenfalls vorgesehen sein, ist aber nicht
notwendig, da die Bohrtiefe bei Vorgängen mit durchgehenden Löchern nicht
kritisch ist. Jeder Kugelumlaufspindelantrieb 46, 48, 76, 82 ist
von einer Art, die in der Technik bekannt sind, und umfasst ein
Standard-Getriebe-/Kugelumlaufspindel-/Servo- oder Schrittmotorsystem.
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Um eine angemessene Stütze für die relativ langen
Bohrstangen 30, 32 vorzusehen, die verwendet werden,
um lange versetzte Reihenbohrungen zu bohren, umfasst die Vorrichtung 20 eine
Werkzeughalterung, die in 1 und 4–6 insgesamt
mit 84 bezeichnet ist. Die Werkzeughalterung 84 ist
so konfiguriert und positioniert, dass sie eine Bohrstange in den
ersten Zapfen einer versetzten Reihenbohrung führt, und ist an einem vorderen
Ende des Sattels 44 befestigt und umfasst einen sich nach
unten erstreckenden Abschnitt 86 des Rahmens. Die Werkzeughalterung 84 umfasst
eine Buchsenhalterung 85, die eine mit einem Flansch versehene
Buchse 87 aufweist, die konzentrisch in ein insgesamt zylindrisches Loch 88 passt,
das in dem sich nach unten er erstreckenden Rahmenabschnitt 86 ausgebildet
ist. Die Werkzeughalterung-Buchsenhalterung 85 ist
axial von der Spindel 22 beabstandet und fluchtet koaxial mit
der Z-Achse 26. Die Werkzeughalterung 84 wird auf
dem Stützrahmen 24 für eine zweidimensionale translative
Bewegung entlang der X- und der Y-Achse mit der Spindel 22 bezüglich des
Stützrahmens 24 gehalten.
Die Spindel 22 ist axial entlang der Z-Achse 26 bezüglich der
Werkzeughalterung 84 bewegbar. Die Werkzeughalterung 84 ist
so konfiguriert, dass sie eine drehende Bohrstange 30, 32 stützt, wenn
die Stange axial durch die Werkzeughalterung 84 vorwärts bewegt
wird, um eine lange versetzte Reihenbohrung in einem Werkstück zu bearbeiten,
das axial gegenüber
der Werkzeughalterung 84 von der Spindel 22 angeordnet
ist, ohne dass zusätzliche
Werkzeughalterungen erforderlich sind, um die Länge der Bohrstange 30, 32 während des
Bohrens zu stützen. Wie
weiter unten im Einzelnen beschrieben wird, ist die Buchsenhalterung 85 der
Werkzeughalterung 84 so konfiguriert, dass sie drehende
Bohrstangen 30, 32 mit unterschiedlichen Durchmessern
stützt,
indem sie lösbar
an einer Haltebuchse angreift, die in 1–12 insgesamt mit 90 und
in 9 und 10 mit 92 bezeichnet ist. Eine
Buchse 90, 92 wird an jeder Bohrstange 30, 32 gehalten.
Die Buchsen 90, 92 können unterschiedliche Innendurchmesser
haben, um Bohrstangen 30, 32 mit unterschiedlichen
Durchmessern aufzunehmen, haben aber Außendurchmesser und -formen,
die einem Innendurchmesser und einer Innenform der mit einem Flansch
versehenen Buchse 87 der Buchsenhalterung 85 entsprechen.
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Wie in 9 und 10 gezeigt, können gleichzeitig
zwei oder mehr Bohrstangen 30, 32 in entsprechenden
Bereitschaftspositionen an dem Werkzeugträger 33 gehalten werden.
Während
der in der Zeichnung dargestellte Träger 33 so konfiguriert
ist, dass er zwei Bohrstangen 30, 32 hält, können andere Ausführungsformen
Werkzeugträger
umfassen, die so konfiguriert sind, dass sie mehr als zwei Bohrstangen
halten. Jede Bohrstange 30, 32 hat ein innen liegendes
Ende 94, das so konfiguriert ist, dass der Spindel-Verjüngungsmechanismus 28 auf
herkömmliche
Weise daran angreift. Jede Bohrstange 30, 32 kann
ein Einzelstahl-Schneidwerkzeug mit einem einzelnen Schneideinsatz 100 oder
ein Schneidwerkzeug mit vielen Schneiden sein, dass eine Vielzahl von
Schneideinsätzen
aufweist, wobei ein oder mehrere Schneideinsätze 100 an einem außen liegenden Ende 98 jeder
Bohrstange 30, 32 gehalten werden. Die Schneideinsätze 100 sind
so konfiguriert, dass sie ein vorgeformtes Loch vergrößern oder
feinbearbeiten, indem sie Metall aus dem Loch entfernen, wenn die
Bohrstange auf der Z-Achse 26 gedreht wird.
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Die Bohrstangen 30, 32 können so
konfiguriert sein, dass sie eine unerwünschte Verschiebung der Bohrstange
ausgleichen. Z. B. kann eine oder mehrere der Bohrstangen 30, 32 jeweils
einen Sensor, der so konfiguriert ist, dass er eine Verschiebung des
Werkzeugeinsatzes bezüglich
des Werkzeugs erfasst, und eine Betätigungseinrichtung aufweisen, die
so konfiguriert ist, dass sie die Werkzeugeinsatzposition bezüglich der
Bohrstange einstellt. Eine geeignete Spindel- und Bohrstangenanordnung,
die dafür
eingerichtet ist, eine geeignete ausgleichende Bohrstange dieser
Art zu umfassen, ist in der US-Patentanmeldung 09/130,783 offenbart,
auf sie wird hier verwiesen. Eine der Haltebuchsen 90, 92 wird
koaxial an jeder Bohrstange 30, 32 gehalten. Jede
Buchse 90, 92 hat einen Innendurchmesser, der
in 2 und 6 mit 102 bezeichnet ist und
eine Größe hat,
die es ihm ermöglicht,
an einem Außendurchmesser 104 der
Bohrstange 30, 32, an der die Buchse 90, 92 gehalten
wird, verschiebbar anzugreifen. Jede Buchse 90, 92 ist
an ihrer entsprechenden Bohrstange 30, 32 so angebracht,
dass sie axial entlang der Länge
ihrer entsprechenden Bohrstange zwischen innen und außen liegenden
Positionen angrenzend an die entsprechenden innen und außen liegenden
Enden 94, 98 der Bohrstange gleiten kann. Jede
Buchse 90, 92 hat eine insgesamt zylindrische
und sich leicht verjüngende
kegelstumpfförmige äußere Oberfläche 106,
deren Größe so ist,
dass sie an einer komplementären,
insgesamt zylindrischen und sich leicht verjüngenden kegelstumpfförmigen inneren
Oberfläche 110 der
Buchsenhalterung 85 angreifen kann.
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Jede Buchse 90, 92 ist
eine „rotierende" Buchse, d. h. jede
umfasst einen äußeren Laufring 112 und
einen inneren Laufring 114, wie am besten in 4–6 zu
sehen ist. Der äußere Laufring 112 jeder Buchse
umfasst die sich leicht verjüngende
kegelstumpfförmige äußere Oberfläche 106,
die so konfiguriert ist, dass sie an der komplementären inneren kegelstumpfförmigen Oberfläche 110 der
Buchsenhalterung 85 lösbar
angreift. Der äußere Ring 112 jeder
Buchse ist auch gegen drehende und axiale Bewegung bezüglich der
Buchsenhalterung 85 gesichert, wenn er mit der Buchsenhalterung 85 eingreift. Der äußere Ring 112 jeder
Buchse ist jedoch axial aus der Buchsenhalterung 85 entfernbar,
wenn er von der Buchsenhalterung 85 gelöst wird.
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Der innere Ring 114 jeder
Buchse 90, 92 wird konzentrisch in dem äußeren Ring 112 gegen
axiale und radiale Bewegung bezüglich
des äußeren Rings 112 gehalten.
Rollenlager 116 sind zwischen dem inneren und äußeren Ring 114, 112 angeordnet
und halten den inneren Ring 114 für eine Drehbewegung in dem äußeren Ring 112 und
um die Z-Achse 26. Der innere Ring 114 kann jedoch
gegen eine relative Drehung über
einen Sperrstift, der in 7 am
besten zu sehen und mit 118 bezeichnet ist, lösbar mit dem äußeren Ring 112 eingreifen.
Der Sperrstift 118 ist in dem äußeren Ring 112 angebracht
und kann mit einer Sperrvorrichtung eingreifen, die in dem inneren Ring 114 angeordnet
ist. Mit anderen Worten, der innere Ring 114 ist gegen
eine Drehbewegung bezüglich
des äußeren Rings 112 gesichert,
wenn der Sperrstift 118 eingreift, und der innere Ring 114 kann frei
in dem äußeren Ring 112 drehen,
wenn der Sperrstift 118 nicht eingreift. Wenn der Sperrstift 118 nicht
eingreift, kann die Bohrstange 30, 32, die mit dem
Innendurchmesser 102 des inneren Rings 114 eingreift,
frei mit dem inneren Ring 114 drehen, da die Bohrstange
während
des Bohrens axial durch den inneren Ring 114 vorwärts bewegt
wird. Der Sperrstift 118 ist in 2, 3, 6 und 7 eingreifend und in 4 und 5 nicht
eingreifend gezeigt.
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Der Sperrstift 118 in jeder
Buchse 90, 92 ist so konfiguriert, dass er den
Eingriff automatisch löst, wenn
die Buchse axial in die Buchsenhalterung 85 eingesetzt
wird. Ein T-förmiger
Kopf 120 jedes Sperrstifts 118 steht radial nach
unten von der kegelstumpfförmigen äußeren Oberfläche 106 der
Buchse 90, 92 vor, in der er gehalten wird, in
einer Position, in der er an einer mit Schlitzen versehenen Bahn 122 in
der kegelstumpfförmigen
inneren Oberfläche 110 der
Buchsenhalterung 85 angreift, wie in 4 und 5 gezeigt.
Die Bahn 122 ist so geformt, dass sie den T-förmigen Kopf 120 eines
Sperrstifts 118 aufnimmt, wenn eine Buchse 90, 92 axial
in die Buchsenhalterung 85 eingesetzt wird. Die mit Schlitzen
versehene Bahn 122 ist auch so geformt, dass sie den Kopf 120 eines
Sperrstifts 118 aufnimmt und den Stift 118 gegen
die nach oben gerichtete Vorspannung einer Spiralfeder 124 nach
unten zieht und den Eingriff mit dem inneren Ring 114 der
Buchse löst,
wenn der Z-Achsenantrieb 81 die Buchse 90, 92 in
eine vollständige
Eingriffsposition mit der Buchsenhalterung 85 drückt. Der
Werkzeugträger 33 umfasst
Sperrstiftaufnahmen 128, 130, die so positioniert
und geformt sind, dass sie die Köpfe 120 der
Sperrstifte 118 aufnehmen, wenn eine Bohrstange 30, 32 und
eine Buchse 90, 92 auf dem Träger abgelegt sind. Die Sperrstiftaufnahmen 128, 130 sind
in 9 verdeckt gezeigt.
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Wie am besten in 2, 4, 5 und 6 zu sehen ist, umfasst der innere Ring 114 jeder
Buchse 90, 92 einen federbelasteten Verriegelungsstift 132,
der mit einer Verriegelungsöffnung 134 in
der Bohrstange 30, 32 eingreifen kann, wenn die
Buchse 90, 92 in der innen liegenden Position
an der Bohrstange ist, wie in 5, 6 und 8–10 gezeigt. Die Verriegelungsstifte 132 sind
so konfiguriert, dass sie ihre entsprechenden Buchsen 90, 92 gegen
axiale Bewegung bezüglich
der Bohrstange 30, 32 verriegeln, wenn sie mit der
Verriegelungsstiftöffnung 134 eingreifen.
Der Eingriff zwischen einem inneren Buchsenring 114 und
einer Bohrstange kann durch einen vorher bestimmten Betrag axialer
Kraft, die durch den Z-Achsenantrieb 81 aufgebracht wird,
außer
Kraft gestezt werden, um die Spindel 22 und die Bohrstange
zurückzuziehen. Die
Aufbringung von axialer Rückzugskraft
auf eine Bohrstange 30, 32 führt dazu, dass ein Rand der
Verriegelungsstiftöffnung 134 an
einer geneigten Oberfläche 136 des
Verriegelungsstifts 132 angreift, wodurch der Verriegelungsstift 132 nach
unten gegen die nach oben gerichtete Vorspannung einer Feder 138,
die in dem inneren Ring 114 angeordnet ist, getrieben wird.
Sechs sich axial erstreckende längsgerichtete
Karbid-Leitauflagen, die in 2 und 4–6 mit 140 bezeichnet
sind, sind radial um eine äußere Umfangsfläche jeder
Stange beabstandet angeordnet, um die Bohrstangen 30, 32 an
bereits gebohrten Abschnitten oder Zapfen einer versetzten Reihenbohrung,
die gebohrt wird, zu halten. Wie am besten in 2 gezeigt ist, hat die innere Umfangsfläche 102 jedes
inneren Buchsenrings 114 eine Form, die komplementär zu den
Leitauflagen ist. Die komplementäre
Form umfasst längsgerichtete
Kanäle 142,
die so konfiguriert sind, dass sie die Leitauflagen 140 verschiebbar
aufnehmen. Mit anderen Worten, die innere Umfangsfläche jeder
Buchse 90, 92 greift mit den Leitauflagen 140 ein,
um eine relative Drehbewegung zwischen den Bohrstangen 30, 32 und
ihren entsprechenden Buchsen 90, 92 zu verhindern, wenn
die Buchsen nicht mit der Buchsenhalterung eingreifen. Die längsgerichteten
Leitauflagen 140, die Bohrstangen 30, 32 und
die Buchsen 90, 92 können so aufgebaut sein, wie
es in dem US-Patent 5,221,165 offenbart ist, auf das hier verwiesen
wird.
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Wie in 4–6 gezeigt, umfasst jede Bohrstange 30, 32 eine
sich radial erstreckende Feststellvorrichtung an einem Feststellring 144,
die auf der Innenseite des Schneideinsatzes 100 angrenzend
an das außen
liegende Ende 98 jeder Bohrstange 30, 32 angeordnet
ist. Jeder dieser Feststellringe 144 ist in einer Umfangsnut
in seiner jeweiligen Bohrstange 30, 32 angeordnet.
Jeder Ring 144 erstreckt sich radial von der äußeren Umfangsfläche seiner
jeweiligen Bohrstange 30, 32 in einem Abstand,
der geringer ist als eine radiale Dicke der Leitauflagen 140,
um es den Ringen 144 zu ermöglichen, an ihren jeweiligen
Buchsen 90, 92 anzugreifen und diese axial zurückzuziehen,
wenn ihre jeweiligen Bohrstangen 30, 32 und Buchsen 90, 92 zur
Lagerung auf dem Werkzeugträger 33 entfernt
werden.
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Die Werkzeughalterung 84 umfasst
drei hydraulisch angetriebene Klemmen, die in 4–6 insgesamt mit 146 bezeichnet
sind. Die Klemmen 146 werden an dem Sattel 44 angrenzend
an die Buchsenhalterung 85 gehalten. Die Klemmen sind so
konfiguriert, dass sie eine Buchse 90, 92 in der
Buchsenhalterung 85 gegen axiales Zurückziehen sichern. Im Einzelnen
umfasst jede Klemme 146 einen zylindrischen Stift 148 mit
kegelförmiger
Spitze, der von einer Öffnung
in der kegelstumpfförmigen
inneren Oberfläche 110 der
Buchsenhalterung 85 hydraulisch radial nach innen in eine
Eingriffsposition antreibbar ist. In ihren radial konvergierenden
Eingriffspositionen, die in 4 gezeigt
sind, greifen die Stifte 148 an einem abgeschrägten ringförmigen axial
inneren Rand 150 des äußeren Rings 112 einer
Buchse an, die mit der Buchsenhalterung 85 eingreift. Deshalb verhindern
die Stifte 148 in ihrer Eingriffsposition, dass eine in
Eingriff stehende Buchse axial zurückgezogen wird und stellen
sicher, dass die Buchse vollständig
in der Buchsenhalterung 85 sitzt.
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Der Wagen 42, der Sattel 44 und
die Spindel 22 werden für
eine begrenzte Winkelbewegung um eine horizontale Senkachse, die
in 1 und 12 mit 152 bezeichnet ist, gehalten.
Der Wagen 42, der Sattel 44 und die Spindel 22 werden
so gehalten, dass eine Senkung einer Bohrstange ausgeglichen wird, die
größer wird,
wenn die Bohrstange während
des Bohrens weiter von der Werkzeughalterung 84 vorsteht.
Die Senkachse 152 ist senkrecht zu der Z-Achse 26 angeordnet.
Ein Anti-Senkantrieb ist zwischen dem Wagen 42 und dem
Stützrahmen 24 verbunden und
ist so konfiguriert, dass er die Spindel 22 und die Werkzeughalterung 84 um
die Senkachse 152 dreht. Eine Anti-Senksteuerung 36 (die
Teil der CNC ist) ist mit dem Anti-Senkantrieb verbunden und ist
so programmiert, dass sie die Spindel 22 und die Werkzeughalterung 84 um
die Senkachse 152 um einen Betrag kippt, der notwendig
ist, um eine Werkzeugsenkung auszugleichen. Die Anti-Senksteuerung 36 und
der Anti-Senkantrieb können
so konfiguriert sein, dass sie vorhergesagte, vorher gesetzte Werte
der Bohr stangensenkung ausgleichen und/oder können so konfiguriert sein,
dass sie wechselnde Grade der tatsächlichen Senkung während des
Bohrens aktiv ausgleichen. Eine geeignete Anti-Senksteuerungs- und
-antriebsanordnung ist in der US-Patentanmeldung 60/096,948 vom
18. August 1998 offenbart, auf die hier verwiesen wird.
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Der Y-Achsenantrieb 49 dient
zusätzlich
dazu, dass er die Spindel 22 vertikal bezüglich des Stützrahmens 24 bewegt,
auch als Anti-Senkantrieb. Wenn sie so funktionieren, dass sie eine
Bohrstangensenkung ausgleichen, werden die Kugelumlaufspindelantriebe 46, 48 der
Y-Achse unabhängig
voneinander so gesteuert, dass sie die Spindel 22 um die Senkachse 152 um
einen Betrag kippen, der ausreicht, um eine Senkwirkung zu eliminieren.
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Die Basis 40 des Stützrahmens 24 bietet
einen Befestigungsort für
den Werkzeugträger 33,
wie in 1 und 8–10 gezeigt.
Die beiden Endwände 54 des
Stützrahmens 24 steigen
zu gegenüberliegenden
Rändern
der Basis 40 an und bieten eine vertikale Stütze für die Spindel 22,
die Rahmen 42, 44 und die Antriebe. Die Endwände 54 haben
rechteckig bearbeitete U-Formen, wobei die U-Form jeder Wand 54 von
einem Paar sich nach oben erstreckender Glieder 154 gebildet
wird, die Seitenränder
haben, die sich nach innen verjüngen,
während
sie sich nach oben erstrecken. Die vier linearen Führungsschienen 58 sind
mit insgesamt vertikaler Ausrichtung an nach innen weisenden Oberflächen jeder
der Endwände 54 befestigt.
Zwei der acht Schienenwagen 56 auf dem Wagen 42 greifen
verschiebbar an jeder der Führunsgsschienen
an, um den Wagen 42 zu führen, wenn der Y-Achsenantrieb 49 den
Wagen 42 vertikal entlang der Y-Achse bewegt.
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Eine insgesamt rechteckige Decke,
die in 1, 11 und 12 insgesamt mit 156 bezeichnet
ist, steigt an den beiden Endwänden 54 an
und umfasst rechteckige Ausschnitte 158 an jeder von vier
Ecken, deren Größe so ist,
dass sie mit oberen Stützgliedern 160 eingreifen,
die sich von jedem sich nach oben erstreckenden Endwandglied 154 einteilig
nach oben erstrecken und auf horizontalen Stützflächen 162 an oberen
Enden der Endwandglieder 154 ruhen. Die Decke 156 ist
ein Rahmen aus langgestreckten Metalldeckenbalken 164, 168,
wobei jeder Balken einen vertikal ausgerichteten, insgesamt rechteckigen Querschnitt
hat. Der Deckenrahmen umfasst einen äußeren rechteckigen Rahmen 166 und
ein Muster aus Querbalken 168, die sich von einem Mittelpunkt in
dem rechteckigen Rahmen radial nach außen zu den Deckenbalken 164,
die den äußeren rechteckigen
Rahmen 166 bilden, erstrecken und mit diesen verbunden
sind. Die Kugelumlaufspindelantriebe 46, 48 der
Y-Achse sind an beabstandeten Orten entlang einem mittleren längsgerichteten
Querbalken 170 der Decke 156 befestigt, wodurch
die Endwände 54 die primären Lasttragelemente
des Stützrahmens 24 sind.
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Ein Paar insgesamt rechteckiger Metallseitenwände, die
in 1, 11 und 12 insgesamt
mit 172 bezeichnet sind, umfassen obere Ränder 174,
die angrenzend an den äußeren rechteckigen
Rahmen 166 der Decke 156 ruhen, Seitenränder 176,
die an den sich nach innen verjüngenden
Seitenrändern
der Endwände 54 ruhen,
und untere Ränder,
die angrenzend an die Basis 40 angeordnet sind. Jede Seitenwand 172 umfasst
ein Paar rechteckige Ausschnitte 173, die vertikal bezüglich einander
angeordnet sind, um das Gewicht zu reduzieren und den Zugang zu Bauteilen
in dem Stützrahmen 24 zu
ermöglichen. Wie
in 11 gezeigt, sind
die Seitenwände 172 wabenförmig mit
einem rechteckigen Rippenmuster 175, um das Gewicht weiter
zu verringern.
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Der Stützrahmen 24 ist so
aufgebaut, dass er insgesamt symmetrisch um eine vertikale Mittelachse
angeordnet ist, um zu einer Ausmerzung von Fehlern beizutragen,
die sonst durch thermische Ausdehnung und/oder Kontraktion von Abschnitten
des Stützrahmens 24 verursacht
würden.
Der Rahmen 24 stellt einen Käfig dar, der die Spindel 22,
den Läufer 70,
den Sattel 44 und den Wagen 42 umgibt, und bietet
eine Öffnung
unterhalb der Spindel, um den Werkzeugwechselträger aufzunemhen – alles
in dem Käfigrahmen.
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Eine lange versetzte Reihenbohrung
kann erfindungsgemäß bearbeitet
werden, wobei die oben beschriebene Reihenbohrvorrichtung 20 verwendet wird,
indem zuerst ein Werkstück
bereitgestellt wird, das eine erste lange, vorgeformte, versetzte,
grobe Reihenbohrung hat, in einer Position angrenzend an den Stützrahmen 24,
die für
eine Bohrung durch die Reihenbohrvorrichtung 20 zugänglich ist.
Das Werkstück
ist an einer Seite der Werkzeughalterung 84 axial gegenüber der
Spindel 22 positioniert.
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Eine erste Bohrstange 30 der
zwei Bohrstangen 30, 32 ist so konfiguriert, dass
sie die erste lange versetzte Reihenbohrung bohrt, ist auf dem Werkzeugträger 33 vorgesehen und
wird von dem Werkzeugträger 33 entnommen,
indem die Spindel 22 und die Werkzeughalterung 84 translativ
in zwei Dimensionen bezüglich
des Stützrahmens 24 bewegt
werden und anschließend
die Spindel 22 entlang der Z-Achse 26 vorwärts bewegt
wird und der Spindel-Verjüngungsmechanismus 28 betätigt wird,
um an dem inneren Ende der ersten Bohrstange 30 anzugreifen und
diese zu fassen. Die Spindel 22, die erste Bohrstange 30 und
die Werkzeughalterung 84 werden translativ in zwei Dimensionen
bezüglich
des Stützrahmens 24 in
eine Position bewegt, wo die Z-Achse 26 koaxial mit der
ersten langen versetzten Reihenbohrung des Werkstücks fluchtet.
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Die erste Bohrstange 30 wird
dann in eine Position bewegt, in der sie von der Werkzeughalterung 84 gehalten
wird, indem der Z-Achsenantrieb 81 des Achsenatriebs 34 betätigt wird,
um die Spindel 22 entlang der Z-Achse 26 bezüglich der
Werkzeughalterung 84 vorzurücken. Die erste lange versetzte Reihenbohrung
wird dann in dem Werkstück
gebohrt, indem die Spindel 22 dazu gebracht wird, die erste Bohrstange 30 um
die Z-Achse 26 zu drehen und dann die erste Bohrstange 30 weiter
entlang der Z-Achse 26 durch
die Werkzeughalterung 84 und in die erste lange versetzte
Reihenbohrung des Werkstücks
vorzurücken.
Wenn der Z-Achsenantrieb 81 die Spindel 22 und
die Bohrstange vorrückt,
werden die Spindel 22 und die Werkzeughalterung 84 um
die horizontale Senkachse 152 gekippt, um die wachsende
Bohrstangensenkung auszugleichen, wenn die Bohrstange während des
Bohrens fortschreitend weiter von der Werkzeughalterung 84 vorsteht.
Die Spindel 22 und das Werkzeug werden zusammen mit dem
Wagen 42 um die horizontale Senkachse 152 gekippt,
indem die zwei unabhängig
voneinander steuerbaren, beabstandeten Kugelumlaufspindelantriebsglieder 46, 48 des
Y-Achsenantriebs 49 differenzial gesteuert werden.
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Ein Werkstück kann vorgesehen sein, das zwei
lange versetzte Reihenbohrungen mit unterschiedlichen Dimensionen
aufweist anstatt nur eine einzelne versetzte Reihenbohrung. In diesem
Fall sind zwei Bohrstangen 30, 32 an dem Werkzeugträger 33 vorgesehen.
Die erste Bohrstange 30 ist so konfiguriert, dass sie eine
erste der zwei langen versetzten Reihenbohrungen bohrt, und die
zweite Stange ist so konfiguriert, dass sie eine zweite der langen versetzten
Reihenbohrungen bohrt. Nach dem Bohren der ersten langen versetzten
Reihenbohrung wird die erste Bohrstange 30 von dem Werkstück entfernt, indem
der Z-Achsenantrieb 81 des Achsenantriebs 34 betätigt wird,
um die Spindel 22 entlang der Z-Achse 26 zurückzuziehen.
Die erste Bohrstange 30 wird dann auf dem Werkzeugträger 33 abgelegt, indem
der Z- und der Y-Achsenantrieb 81, 49 des Achsenantriebs 34 betätigt werden,
um die Spindel 22 und die Werkzeughalterung 84 translativ
in zwei Dimensionen bezüglich
des Stützrahmens 24 zu
bewegen, und anschließend
bewirkt wird, dass die Spindel 22 die erste Bohrstange 30 freigibt.
-
Eine zweite Bohrstange 32 der
zwei Bohrstangen 30, 32 wird anschließend von
dem Werkzeugträger 33 auf
dieselbe Art wie die erste Bohrstange 30 entnommen, fluchtend
mit der zweiten langen versetzten Reihenbohrung positioniert und
um die Z-Achse 26 gedreht
und entlang dieser durch die Werkzeughalterung 84 in die
lange versetzte Reihenbohrung vorgerückt. Nachdem das Bohren abgeschlossen
ist, wird die zweite Bohrstange 32 im Wesentlichen so wie
die erste Bohrstange 30 von dem Werkstück entfernt und wieder auf
dem Werkzeugträger 33 platziert.
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Zwei Werkstücke, die entsprechende lange versetzte
Reihenbohrungen mit unterschiedlichen Dimensionen haben, können aufeinander
folgend angrenzend an dem Stützrahmen 24 befestigt
werden, um die Bohrungen zu bearbeiten. In diesem Fall sind zwei
Bohrstangen 30, 32 auf dem Werkzeugträger 33 vorgesehen,
wobei jede dafür
konfiguriert ist, eine der zwei langen versetzten Reihenbohrungen
zu bohren. Nachdem ein erstes der zwei Werkstücke angrenzend an den Stützrahmen 24 befestigt
wurde, wobei eine erste lange versetzte Reihenbohrung in einer Position
angeordnet ist, die für
eine Bearbeitung zugänglich
ist, wird eine erste der zwei Bohrstangen 30, 32 ausgewählt, die
so konfiguriert ist, dass sie die erste lange versetzte Reihenbohrung
bearbeitet, wird verwendet, um die erste lange versetzte Reihenbohrung
zu bohren, und wird anschließend wieder
zu dem Träger
zurückgebracht.
Das zweite Werkstück
wird dann in Position gebracht und ersetzt das erste Werkstück. Die
zweite der zwei Bohrstangen 30, 32 wird dann ausgewählt, wird
verwendet, um die zweite lange versetzte Reihenbohrung zu bearbeiten
und wird wieder auf dem Werkzeugträger 33 platziert.
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Bei den obigen Verfahren werden,
wenn die Bohrstangen 30, 32 auf dem Werkzeugträger 33 gelagert
sind, ihre jeweiligen Buchsen an den entsprechenden außen liegenden
Positionen an den Bohrstangen 30, 32 gehalten,
wobei die Verriegelungsstifte mit den Verriegelungsstiftöffnungen
in den Bohrstangen 30, 32 eingreifen und die jeweiligen
Sperrstifte 118 mit den Sperrvorrichtungen in ihren jeweiligen
inneren Buchsen ringen 114 eingreifen. Wie oben beschrieben
haben die erste und die zweite Haltebuchse entsprechende Innendurchmesser,
deren Größen so sind,
dass sie mit den entsprechenden Außendurchmessern der ersten
und der zweiten Bohrstange 30, 32 verschiebbar
eingreifen. Wie ebenfalls oben beschrieben ist, haben die erste
und die zweite Buchse 90, 92 insgesamt identisch
geformte kegelstumpfförmige äußere Oberflächen 106, 108,
deren Größe und Form
so sind, dass sie mit der komplementären kegelstumpfförmigen inneren
Oberfläche 110 der
Buchsenhalterung 85 eingreifen. Wenn der Z-Achsenantrieb 81 die
erste Bohrstange 30 in eine Position bewegt, in der sie
zum Bohren in der Werkzeughalterung 84 gehalten wird, greift
deshalb die erste Haltebuchse mit der Buchsenhalterung 85 ein,
und die Steuerung 36 betätigt die drei hydraulischen
Klemmen 146, um ein axiales Zurückziehen der Buchse während des
Bohrens zu verhindern. Wenn sich die erste Haltebuchse in die Buchsenhalterung 85 bewegt,
greift der radial nach unten vorstehende Kopf 120 des Sperrstifts 118 mit
der mit Schlitzen versehenen Bahn 122 in der Buchsenaufnahme ein
und wird nach unten gezogen, wobei der innere Ring 114 und
die Bohrstange für
eine Drehung bezüglich
des äußeren Rings 112 freigegeben
werden. Wenn die Buchsenhalterung 85 das Vorrücken der ersten
Buchse stoppt, wird der Verriegelungsstift 132 außer Kraft
gesetzt, was es der Bohrstange ermöglicht, weiter vorzurücken, indem
sie durch den inneren Ring 114 der Buchse gleitet. Wenn
die erste lange versetzte Reihenbohrung in dem Werkstück gebohrt
wird, rückt
der Z-Achsenantrieb 81 die erste Bohrstange 30 weiter
entlang der Z-Achse 26 durch den inneren Ring 114 der
ersten Haltebuchse und in die erste lange versetzte Reihenbohrung
des Werkstücks
vor.
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Nach dem Bohren der ersten langen
versetzten Reihenbohrung wird die Bohrstange 30 von dem Werkstück entfernt,
wenn die Steuerung 36 den Z-Achsenantrieb 81 des
Achsenantriebs 34 betätigt, um
die Spindel 22 und die Bohrstange entlang der Z-Achse 26 zurückzuziehen,
während
die Bohrstange axial nach außen
durch die Haltebuchse gezogen wird. Die erste Haltebuchse wird dann
aus der Buchsenhalterung 85 entfernt, wenn die Steuerung 36 die Spindel 22 betätigt, so
dass sie zu drehen aufhört, wobei
die Verriegelungsstiftöffnung 134 in
der Bohrstange in axialer Flucht mit dem federvorgespannten Verriegelungsstift 132 in
dem inneren Ring 114 der Buchse nach unten weisend angeordnet
ist. Die Steuerung 36 betätigt dann den Z-Achsenantrieb,
um die Bohrstange zurückzuziehen,
und betätigt
die drei hydraulischen Klemmen 146, um die Buchse für eine axiale
Bewegung nach innen freizugeben. Wenn der Z- Achsenantrieb 81 die Bohrstange
bis zu dem Punkt zurückzieht,
wo die Buchse an der außen
liegenden Position an der Bohrstange ist, greift der Feststellring 144 mit
dem inneren Ring 114 der ersten Haltebuchse ein, der Verriegelungsstift 132 greift
mit der Verriegelungsstift-Öffnung 134 in
der Bohrstange ein und beginnt mit dem Abziehen der Buchse aus der
Buchsenhalterung 85. Wenn die erste Buchse aus der Buchsenhalterung 85 abgezogen
wird, wird der Sperrstift 118 aus der mit Schlitzen versehenen
Bahn 122 abgezogen und bewegt sich, da er nach oben in die
Eingriffsposition federbelastet ist, nach oben, um mit der Sperrvorrichtung
in dem inneren Ring 114 einzugreifen, wobei er weitere
relative Drehung zwischen dem inneren und dem äußeren Ring 114, 112 der
ersten Haltebuchse 90 stoppt. Die erste Bohrstange 30 und
Haltebuchse 90 werden dann zu dem Werkzeugträger 33 zurückgebracht,
wenn die Steuerung 36 den Achsenantrieb 34 betätigt, um
die Spindel 22 und die Werkzeughalterung 84 translativ
bezüglich
des Stützrahmens 24 zu
bewegen, und anschließend
bewirkt, dass die Spindel 22 die erste Bohrstange 30 freigibt,
sobald die Stange in oder nahe an der Bereitschaftsposition auf
dem Werkzeugträger 33 ist.
Die Spindel kann einen Drehmelder aufweisen, der Signale an die
Steuerung leitet, die die Drehposition der Bohrstange anzeigen.
Dies ermöglicht
es der Steuerung, sicherzustellen, dass der Sperrstift 118 mit
der mit Schlitzen versehenen Bahn 122 fluchtet, während die
Bohrstange vorrückt, und
dass der Verriegelungsstift 132 mit der Verriegelungsstift-Öffnung 134 fluchtet,
während
die Bohrstange abgezogen wird.
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Die zweite Bohrstange 32 und
Haltebuchse 92 werden dann aus dem Werkzeugträger 33 entnommen
und zum Bohren positioniert, im Wesentlichen wie bei der ersten
Bohrstange 30, abgesehen davon, dass die zweite Bohrstange 32 und
und die zweite Haltebuchse 92 in eine Position bewegt werden,
wo die Z-Achse 26 koaxial mit der zweiten langen versetzten
Reihenbohrung anstatt mit der ersten langen versetzten Reihenbohrung
fluchtet. Nach dem Bohren der zweiten langen versetzten Reihenbohrung
werden die zweite Bohrstange 32 und die Buchse in ihre
Bereitschaftsposition auf dem Werkzeugträger 33 zurückgebracht.
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Die Verfahren und die Vorrichtung 20,
die oben beschrieben sind, ermöglichen
ein bewegliches und flexibles Reihenbohren von Nocken- und Kurbelzapfen
von hoher Qualität,
indem sie ermöglichen, Bohrstangen 30, 32 mit
unterschiedlichen Durchmessern und großen L/D-Verhältnissen
automatisch zu wechseln und zu einer Vielzahl unterschiedlicher Bohrpositionen
an einem einzigen Werkstück
oder aufeinander folgenden Werkstücken zu bewegen. Da die Spindel 22,
die Rahmen 42, 44 und die Antriebe von dem Stützrahmen 24 über dem
Werkzeugträger 33 hängend angeordnet
sind, und da alle drei Bewegungsachsen nur der Spindel 22 allein
mitgeteilt werden, benötigt
die Vorrichtung 20 eine relativ geringe Bodenraumfläche.
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Diese Beschreibung soll bestimmte
Ausführungsformen
der Erfindung illustrieren, die Erfindung jedoch nicht einschränken. Daher
wurden deskriptive Begriffe anstelle von einschränkenden Begriffen verwendet.
Natürlich
ist es möglich,
diese Erfindung gegenüber
der Lehre der Beschreibung abzuwandeln. Im Rahmen der Patentansprüche kann
die Erfindung anders als beschrieben ausgeführt werden.