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Vorrichtung zur Herstellung von Bohrungen mit balliger Mantellinie
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Herstellung von Bohrungen mit
balliger Mantellinie.
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Es hat sich gezeigt, daß es bei bestimmten Werkstücken, beispielsweise
bei Lagerschalen; vorteilhaft ist, der Bohrung eine ballige Form zu geben. Das zylindrische
Lager, wie es früher ausgeführt wurde, hatte naturgemäß infolge der auftretenden
Längsschwingungen. der Kurbelwelle stets ein hartes Tragen an den Lagerenden zur
Folge: Man behalf sich lange Zeit damit, die Lager an den Enden freizuschaben, und
zwar erfolgte dieses Freischaben erst beim Einbau des: Lagers an Ort und Stelle
in Kurbelgehäuse od. dgl. Ein derartiges Nacharbeiten von Hand entsprach aber nicht
den heutigen technischen Anforderungen, . die ein schnelles Austauschen stets gleicher
Ersatzstücke verlangen. Außerdem war das Abrunden der Kanten auch nur ein Notbehelf,
denn es zeigte sich, daß jeder übergang von einer geraden zu einer abgerundeten
Fläche innerhalb der Zylinderwand ein hartes Tragen an der Übergangsstelle zur Folge
hatte. Erst als man sich- von der bisher geltenden Regel frei machte, mindestens
teilweise gerade zylindrische Lagerflächen. benutzen zu müssen, und dazu
überging;
die ganze Innenlagerfläche ballig zu gestalten, waren diese Schwierigkeiten überwunden.
Natürlich ist diese Balligkeit nur gering. Sie bewegt sich im allgemeinen in einer
Größenordnung von o,o2 bis o,o6 mm.
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Nachdem so die richtige Innenform der Lagerschalen erkannt war, handelte
es sich noch darum, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der die Form auch mechanisch
so vollkommen fertiggestellt werden konnte, daß Ersatzstücke ohne jedes Nacharbeiten
vorn Hand ausgetauscht werden konnten.
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Es ist bekannt, aus einem zylindrischen Hohlkörper eine Kegelform
herauszuarbeiten, wenn man das Werkstück um eine in der Axialebene des Bohrwerkzeuges
im Winkel zur Werkzeugbewegung liegende Achse geschwenkt umlaufend anordnete. Zur
Ausführung des Verfahrens kann etwa eine Drehbank benutzt werden, bei welcher der
Spindelstock mit dem Werkstück schräg zur Drehbankachse eingestellt werden kann.
Der das . Werkzeug tragende Support bewegt sich in der Drehbankachse und in schräger
Richtung zum Werkstück. Besitzt das Werkzeug nur eine Schneide, so erzielt man eine
kegelige Bohrung; ist es jedoch an den gegenüberliegenden Seiten zweischneidig ausgebildet,
so erreichte man bei einmaligem Durchgang durch das Werkstück mit der einen Schneide
ein Herausarbeiten eines vorderen, mit der zweiten Schneide ein Herausarbeiten eines
hinteren Kegels, also insgesamt einen Doppelkegel. Ballige Flächen lassen sich aber
auf diese Weise nicht erzielen.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, Bohrungen mit balliger
Mantellinie zu schaffen. Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gelöst, bei der
das auf die Bohrungslängsmitte eingestellte Bohrwerkzeug durch das um eine im Winkel
zur Werkzeugbewegung liegende Achse umlaufende Werkstück hindurchgeführt wird, dadurch
daß das Werkstück, jedoch herausgeschwenkt aus der Axialebene des Bohrwerkzeuges,
um eine im Winkel zu seiner Längsbewegung liegende Achse umläuft. Der Weg der senkrecht
angeordneten Werkzeugschneide verläuft dabei horizontal und schräg zur senkrechten
Axialebene des Werkstückes. Es kann entweder das Werkstück oder das Werkzeug verschoben
werden.
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Um nun eine derartige Vorrichtung auf jeder vorhandenen Drehbank verwenden
zu können, ist nach einer baulichen Ausgestaltung der Erfindung der Werkzeughalter
an einem Vorrichtungskörper höhenverstellbar angeordnet, der sich auf jedem Drehbanksupport
befestigen läßt und in bekannter Weise mit einer Grob- und Feineinstellung versehen
ist, die beispielsweise aus einem Schiebestück und dem einen Winkelkeil verschiebenden
Kurbeltrieb besteht.
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In der Zeichnung ist die Vorrichtung nach der Erfindung in einer beispielsweisen
Ausführungsform dargestellt.
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Abb. i ist eine Draufsicht; Abb.2 und 3 zeigen die Ausgangs- und Endstellung
des Bohrwerkzeuges im Werkstück im Schnitt nach der Linie II-II der Abb. i, in der
Pfeilrichtung gesehen; Abb.4 zeigt eine Seitenansicht mit teilweisem Schnitt.
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Mit i ist das in diesem Fall mit dem Spindelstock schräg gestellte
und mit ihm umlaufende Werkstück, und zwar eine Lagerschalebezeichnet. Die Mittelachsex
des Werkstückes i ist gegenüber der Mittelachse z des Drehbankbettes schräg gestellt,
Die beiden Achsen kreuzen sich im Punkt P in der Bohrungsmitte. Das Bohrwerkzeug
4 steht in seiner Ausgangsstellung. Im weiteren Verlauf des Arbeitsvorganges legt
nun die Werkzeugschneide, wie aus den Abb. 2 und 3 zu ersehen ist, bei senkrechter
Anordnung einen Weg zurück, der in einer waagerechten Ebene und schräg zur senkrechten
Axialebene des Werkstückes verläuft. Dadurch, da.B die Mittelachse des das Werkstück
tragenden Spindelstockes gegenüber der Mittelachse des Drehbankbettes in der Weise
verschwenkt ist, daß sich die beiden Achsen x, z in der Mitte im Punkt P
der Bohrung des Werkstückes i kreuzen, werden ballige Bohrungen erzielt, die sich
bis zum Kreuzungspunkt P verengen und sich von diesem Punkt an beim weiteren Fortschreiten
der Arbeitsbewegung wieder erweitern.
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Nach der Abb. 4 ist auf einem angedeuteten Kreuzsupport der Vorrichtungskörper
2 befestigt und genau auf Mitte Drehbankbett eingestellt. Als Werkzeug dient beim
Ausführungsbeispiel eine Bohrstange 3 mit dem auswechselbaren Bohrwerkzeug 4. Die
Bohrstange 3 ist an dem Werkzeughalter $ festgelegt, welcher in Führungen einer
Führungsplatte 6 zwecks Höheneinstellung des Werkzeuges in den Richtungen des Pfeiles
y verschiebbar ,ist. Die Einstellagen sind an einer Maßeinteilung 7 ablesbar. Die
Führungsplatte 6 weist ein in den Werkzeugschlitten :2 hineinragendes Ansatzstück
8 auf, welches in Durchmesserrichtung von einem Bolzen 9 durchsetzt wird und um
diesen Bolzen in einem Langloch io Bewegungsspiel hat. Das Ansatzstück 8 ist in
einem Winkelkeil ii eingesetzt, in; welchem eine Kurbel i2 mit dem Bund 12' drehbar
gelagert ist. In dem freien Ende des Ansatzstückes 8 ist eine Gewindebohrung vorgesehen,
in welche die Kurbel 12 mit einem entsprechenden Gewindeansatz eingreift. Beim Bedienen
der Kurbel 12 wird der Winkelkeil ti verschoben und durch die Verbindung
mit
dem Ansatzstück 8 die das Werkzeug tragende Führungsplatte 6 in den Richtungen des
Pfeiles 3, auf und ab bewegt. An der Führungsplatte 6 ist ein Mitnehmer
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festgelegt, welcher mit dem Stellglied einer auf dem N%Terkzeugschlitten
angeordneten Meßuhr 16 zusammenwirkt, so daB die Höheneinstellung des Werkzeuges
an der Meßuhr abgelesen werden kann.