DE7409979U - Vorrichtung zur Herstellung toleranzgenauer Bohrungen in Werkstücken - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung toleranzgenauer Bohrungen in Werkstücken, mit einer in einem Spindelstock gelagerten, antreibbaren Arbeitsspindel, die an ihrem Spindelkopf eine Bohrstange trägt, die in einer Führung des letzteren mit Hilfe einer Verstellvorrichtung senkrecht zur Spindelachse verstellbar ist, und mit einem am Spindelkopf in Bewegungsrichtung der Bohrstange verstellbaren und feststellbaren Anschlag, mit dem die Verstellvorrichtung die Bohrstange zur Fixierung ihrer Radialstellung ständig in Berührung zu halten versucht.

Bei Bohrvorrichtungen der eingangs beschriebenen Art wurde bisher die Toleranz von Bohrungen einer Werkstückserie dadurch eingehalten, dass an Werkstücken der laufenden Werkstückserie nach bestimmten Zeitabständen der Durchmesser der hergestellten Bohrungen zur Feststellung der Abnützung der Werkzeugschneiden eines oder auch mehrerer auf der Bohrstange angeordneten Bohrstähle gemessen wurde. Sofern dann das ermittelte Maß an der Grenze der zulässigen, noch zu tolerierenden Maßabweichung lag, musste die Vorrichtung stillgesetzt und manuell der die Radialstellung der Bohrstange fixierende Anschlag entsprechend nachgestellt werden, um die Schneidenabnutzung zu kompensieren und wieder toleranzgenaue Bohrungen zu erhalten.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, Vorrichtungen dieser Art konstruktiv dahingehend zu verbessern, dass die für eine toleranzgenaue Herstellung von Bohrungen erforderliche Nachstellung der Bohrstange in radialer Richtung selbsttätig erfolgt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Anschlag durch eine mittels eines Verstellgliedes einer Feinmesssteuervorrichtung verdrehbare Kurve stufenlos verstellbar ist. Bei einer derart konzipierten Vorrichtung macht die durch die zwangsläufige Schneidenabnützung erforderlich werdende radiale Nachstellung der Bohrstange keinen Stillstand der Vorrichtung mehr notwendig vielmehr kann die Bohrstangen- bzw. Schneidennachstellung während des Spindellaufs erfolgen. Günstigerweise wird man hierbei die die Kurve verstellende Feinmesssteuervorrichtung derart auslegen, dass jeweils die Bohrung des zuletzt bearbeiteten Werkstücks ausgemessen und entsprechend dem festgestellten Durchmessermaß vor der Bearbeitung des nächsten Werkstücks die Kurve bzw. der Anschlag, falls notwendig, verstellt wird, so dass der Durchmesser jeder fertiggestellten Bohrung mit Sicherheit innerhalb der zulässigen Toleranzen liegt. Damit hat die Bedienungsperson ihr Augenmerk lediglich noch auf den Zustand der Bohrstahlschneide selbst zu richten, um zu gewährleisten, dass die Innenumfangsfläche der Bohrungen auch die vorgeschriebene Oberflächengüte aufweist. Die Konstruktion kann des weiteren so getroffen sein, dass bei einer vorbestimmten Anzahl erfolgter Kurvenverstellungen ein Signal erzeugt wird, das einen fällig werdenden Austausch des Bohrstahls anzeigt.

Vorteilhaft weist die Herstellvorrichtung für die Radialverstellung der Bohrstange in bekannter Weise eine in der Arbeitsspindel koaxial angeordnete und axial verstellbare, mit der Bohrstange
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In der Zeichnung ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht des teilweise in Längsrichtung aufgeschnittenen und mit einer Bohrstange ausgestatteten Spindelkopfes der Vorrichtung,

Fig. 2 einen Querschnitt durch die in den Spindelkopf hineinragende Hohlwelle in der Ebene a-a der Fig. 1,

Fig. 3 einen Teilquerschnitt des Spindelkopfs entlang der Linie 3-3 der Fig. 1,

Fig. 4 eine Vorderansicht des Spindelkopfs gemäß Fig. 1.

In Fig. 1 ist das Vorderende der Arbeitsspindel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit 10 bezeichnet, wobei der Spindelkopf durch einen am Stirnende der Arbeitsspindel befestigten Ringkörper 12 gebildet ist. Dieser weist an seiner freien Stirnseite eine entlang seines Durchmessers sich erstreckende Schieberführung 14 auf, in der mit seinen Längsrandteilen 16, 18 ein Schieber 20 verschiebbar geführt ist. Der letztere trägt eine als Ganzes mit 22 bezeichnete Bohrstange, die beispielsweise drei Bohrschneiden 24, 26, 28 trägt. Die Bohrstange bzw. der sie tragende Schieber 20 ist in bekannter Weise mittels einer Betätigungsstange 30 einer Verstellvorrichtung radial verstellbar, wozu die Betätigungsstange in bekannter Weise koaxial die Arbeitsspindel durchdringt. Die Betätigungsstange ist an ihrem Vorderende, wie Fig. 3 zeigt, einseitig vom Umfang her abgenommen und an diesem Teilstück mit einer Schrägverzahnung 32 ausgestattet, die formschlüssig mit einer entsprechenden Schrägverzahnung 34 des die Bohrstange 22 tragenden Schiebers 20 in Eingriff ist. Diese Schrägverzahnung 34 ist an einer Flachseite einer in den Boden 35 einer Nut 37 des Schiebers 20 eingesetzten vorzugsweise gehärteten Stahlplatte 39 angeformt. Diese schrägen Verzahnungen bewirken demgemäß bei einer Axialverstellung der Betätigungsstange 30 eine entsprechende Radialverstellung der Bohrstange 22, wobei in der letzteren eine

Sacklochbohrung 33 angeordnet ist, in die die Betätigungsstange 30 eintauchen kann. Die radiale Verstellstrecke der Bohrstange wird in bekannter Weise begrenzt durch einen im Spindelkopf bzw. Ringkörper 12 angeordneten, einstellbaren Anschlag 40, der in einer von der Seite der Schieberführung aus zugänglichen Ausnehmung 42 des Ringkörpers 12 eingesetzt ist. Der die Bohrstange 32 tragende Schieber 20 weist ein in die Ausnehmung 42 hineinragendes Ansatzstück 44 auf, das mit dem Anschlag 40 zur Fixierung der Radialstellung der Bohrstange 22 zusammenwirkt. In Fig. 1 ist der Schieber 20 in einer Stellung gezeigt, in der das Ansatzstück 44 sich im Abstand vom Anschlag 40 befindet. Der letztere weist einen mittels einer Schraube 46 am Ringkörper 12 befestigten Befestigungskörper 48 auf, von dem sich ein Anschlagarm 50 in die Ausnehmung 42 frei wegerstreckt, der in Verstellrichtung des Schiebers 20 federnd elastisch auslenkbar ist. Während das Ansatzstück 44 des Schiebers 20 normalerweise an der einen Seite des Anschlagarms 50 anliegt, liegt an diesem an der gegenüberliegenden Seite ein im Ringkörper 12 axial verschiebbar geführter Übertragungsbolzen 52 an, der seinerseits an einer Kurve 54 ständig anliegt. Diese Kurve ist, wie Fig. 2 zeigt, durch ein Ringsegment gebildet, das in eine Umfangsausnehmung einer koaxial in der Arbeitsspindel angeordneten und die Betätigungsstange in sich aufnehmenden Hohlwelle 56 eingesetzt ist. Das die Kurve 54 bildende Ringsegment ist demgemäß um die Achse der Arbeitsspindel verdrehbar. Die Drehbewegung der Hohlwelle 56 wird durch eine nicht näher gezeigte Feinmesssteuervorrichtung gesteuert, wobei die Größe der Drehwinkel sich nach dem automatisch ermittelten Durchmessermaß einer zuvor mit der Bohrstange hergestellten Bohrung richtet. Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, endet die Hohlwelle 56 vor der Führung 14 des Schiebers 20, so dass das verzahnte Endstück der Betätigungsstange aus dieser frei herausragt.

Die Umfangskrümmung des die Kurve bildenden Ringsegments 54 verläuft exzentrisch zur Drehachse der Hohlwelle, so dass eine Verdrehung der Hohlwelle eine Radialverstellung des Übertragungsbolzens 52 und damit des Anschlagarms 50 zur Folge hat. Aufgrund dessen, dass die die Betätigungsstange 30 betätigende Verstellvorrichtung versucht, den Schieber 20 bzw. dessen Ansatzstück 44 in ständiger Berührung mit dem Anschlagarm 50 zu halten, resultiert aus der Verdrehung der Hohlwelle um einen vorbestimmten Drehwinkel zur Nachstellung der Bohrstahlschneide 24 zugleich auch eine entsprechende Radialverstellung des Schiebers 20 bzw. der Bohrstange 22 relativ zum Spindelkopf 12. Wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, erstreckt sich das die Kurve 54 bildende Ringsegment beispielsweise über einen Winkel von ungefähr 150° und bei dem gegebenen exzentrischen Verlauf der Kurvenfläche reicht in Abstimmung mit dem Verstellbereich der Feinmesssteuervorrichtung eine sich über einen derartigen Winkelbetrag erstreckende Kurve aus, um in einem vorgeschriebenen Toleranzbereich mehrmals eine ausreichende Schneidennachstellung durch entsprechende Radialverstellung der Bohrstange durchführen zu können. Wie aus Fig. 1 deutlich zu ersehen ist, ragen die Betätigungsstange 30 sowie die sie führende Hohlwelle 56 mit ihrem freien Ende in die Schieberführung 14 des Spindelkopfes 12 hinein. Mit Hilfe der beschriebenen Vorrichtung können beispielsweise die Lagerbohrungen 62 in Achsschenkeln 60 zur Lagerung des Achsschenkelbolzens ausgebohrt werden, und zu diesem Zweck weist die Bohrstange z.B. die Bohrstahlschneiden 24, 26 und 28 auf, wobei die Schneide 24 zum Ausbohren der Lagerbohrung 62 dient, während die beiden Schneiden 26, 28 zum Plandrehen einer sich am Grund der Lagerbohrung befindenden inneren
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Claims (7)

1. Vorrichtung zur Herstellung toleranzgenauer Bohrungen in Werkstücken, mit einer in einem Spindelstock gelagerten, antreibbaren Arbeitsspindel, die an ihrem Spindelkopf eine Bohrstange trägt, die in einer Führung des letzteren mit Hilfe einer Verstellvorrichtung senkrecht zur Spindelachse verstellbar ist, und mit einem am Spindelkopf in Bewegungsrichtung der Bohrstange verstellbaren und feststellbaren Anschlag, mit dem die Verstellvorrichtung die Bohrstange zur Fixierung ihrer Radialstellung ständig in Berührung zu halten versucht, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (40) durch eine mittels eines Verstellgliedes einer Feinmesssteuervorrichtung verdrehbaren Kurve (54) stufenlos verstellbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellvorrichtung für die Radialverstellung der Bohrstange (22) in bekannter Weise eine in der Arbeitsspindel (10) koaxial angeordnete und axial verstellbare, mit der Bohrstange (22) zusammenwirkende Betätigungsstange (30) aufweist und dass die im Spindelkopf (12) untergebrachte Kurve (54) koaxial zur Betätigungsstange (30) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsstange (30) innerhalb einer an ihrem Umfange die Kurve (54) aufweisenden und in der Arbeitsspindel (10) verdrehbar vorgesehenen Hohlwelle (56) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurve (54) durch ein in eine Umfangsausnehmung der Hohlwelle (56) eingesetztes Ringsegment gebildet ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mit der Bohrstange (22) zusammenwirkende Anschlag (40) im radialen Abstand von der Kurve (54) in einer von der Führung (14) der Bohrstange (22) aus zugänglichen Öffnung (42) des Spindelkopfes (12) angeordnet ist und dass zur Anschlagverstellung in dem zwischen Kurve (54) und Anschlag (40) vorhandenen Teil des Spindelkopfes (12) ein einerseits an der Kurve (54) und andererseits am Anschlag (40) anliegender Übertragungsbolzen (52) axial verstellbar angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (40) in bekannter Weise einen am Spindelkopf (12) angeschraubten Befestigungskörper (48) sowie einen sich von diesem frei wegerstreckenden, mit dem Befestigungskörper (48) in Bewegungsrichtung der Bohrstange federnd elastisch verbundenen Anschlagarm (50) aufweist, an dessen einer Seite der Übertragungsbolzen (52) und an dessen anderer Seite ein Arm (44) eines die Bohrstange (22) tragenden und in der Führung (14) des Spindelkopfes (12) geführten Schiebers (20) anlegbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsstange (30) mit ihrem freien Ende aus der Hohlwelle (56) heraus- und in die Schieberführung (14) des Spindelkopfes (12) hineinragt und dass die Betätigungsstange (30)
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