DE8807612U1 - Bohrstange mit einem Werkzeug, wie einem Schneidstahl od.dgl. - Google Patents

Description

I ft · I t I · «*^£ *

Bohrstange mit einem Werkzeug, wie einem Schneidstahl od . dgl■

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Justieren von spanabhebenden, an Bohrstangen von Werkzeugmaschinen gehaltenen Werkzeugen, wie Schneidstählen od. dgl., die in einem Gehäuse axial verstellbar in der Bohrstange gehalten ist.

Bei der Bearbeitung von Werkstücken vermittels spanabhebender Fertigung durch Werkzeugmaschinen, bei denen Bohrstangen mit einer senkrecht zur Mittelachse angeordneten Längsdurchbohrung und einen» in dieser angeordneten Werkzeug, wie einem Schneidstahl, verwendet werden, ist es notwendig, die Werkzeuge zur Bestimmung dar Dicke des abzuhebenden Materialspans einzustellen, d.h. das Werkzeug senkrecht zur Mittelachse der Bohrstange radial zu verschieben.

Dies ist insbesondere von Wichtigkeit, wenn eine Bohrung in einem Werkstück auf das vorgesehene Endmaß, das sog. Sollmaß, gebracht werden soll. Hierbei ist die Verstellung des Werkzeuges mit besonderer Sorgfalt durchzuführen, da eine zu große Nachstellung des Werkzeuges zu einer zu starken Materialabnahme führt, wodurch das Endmaß letztlich überschritten wird und das zu bearbeitende Werkstück nicht mehr brauchbar ist.

Bekannt ist, das Nachstellen des Werkzeuges in der Bohrstange in der Weise durchzuführen, daß die Befesti-

• ·

gungsschrnube, die das Werkzeug in der Bohrstange hält, etwns gelöst wird und durch Aufbringen von
Schlägen auf das Werkzeug mit einem geeigneten
Gegenstand, beispielsweise mit einem durch einen
Hammer geschlagenen Stift, die Nachstellung des
Werkzeuge« in der Bohrstange durchgeführt wird.
Eine Überprüfung dieser Nachstellung, wie sie insbesondere im Bereich der Fertigung von Endmaßen
sehr wichtig ist, wird, nachdem die Bohrstange aus der Werkzeugmaschine ausgebaut ist, mit optischen oder mechanischen Vermessungseinrichtungen durchgeführt. Diese an sich aufgrund der verschiedenen notwendigen Arbeitsschritte schon sehr aufwendige Überprüfung der Werkzeugnachstellung hat zur
Folge, da sie nicht im eingebauten Zustand durchführbar isit, daß die verschiedenen Elastizitäten
und Spiele in der Werkzeugmaschine, die sich insbesondere durch unterschiedlich starkes Befestigen der Bohrstange oder aufgrund des Alters und des
damit verbundenen Verschleißes der Maschine ergeben, bei der Nachstellung des Werkzeuges nicht berücksichtigt werden können und daher ggf. zu Fehleinstellungen führen.

Bekannt ist ferner, die Nachstellung des in der Bohrstange gehaltenen Werkzeuges bei in der Werkzeugmaschine eingebauter Bohrstange durchzuführen, wozu mechanische Meßeinrichtungen verwendet werden. Auch die Verwendung von sehr genauen Schieblehren ermöglicht keine genaue Nachstellung des Werkzeuges aufgrund der Istmaße im

Werkstück, da eine Zentrierung der Schieblehren in bezug auf die Bohrstange nicht durchgeführt werden kann; außerdem hat es sich gezeigt, daß oftmals bei der Anwendung einer Schieblehre nicht der notwendige Raum im Werkstückbereich zur Verfügung steht. Auch die Anordnung von Präzisionsschieblehren ermöglicht keine genaue Nachstellung von in Bohrstangen gehaltenen Werkzeugen.

Es ist daher bereits eine Vorrichtung zum Justieren von spanabhebenden, an Bohrstangen von Werkzeugmaschinen gehaltenen Werkzeugen, wie Schneidstählen od.dgl., vorgeschlagen worden, die aus einem Bohrstangen-Aufsetzkörper besteht, der mit einer Halterungsöffnung für die Bohrstange, mit einer Vorrichtungsbefestigungseinrichtung und mit einer Werkzeugnachstelleinrichtung, mit einer Meßeinrichtungsabstandshalterung, die an dem Aufsetzkörper lösbar befestigt ist, und mit einer mit ihrem Meßfühler im Bereich der Schneide des an der Bohrstange gehaltenen, spanabhebenden Werkzeuges angeordneten und an der Meßeinrichtungsabstandshalterung lösbar befestigten Meßeinrichtung versehen ist, und mit der die Justierung des an einer Bohrstange gehaltenen Werkzeuges im in der Werkzeugmaschine eingebauten Zustand bei einfacher Handhabung, ohne Schwierigkeiten beim Ablesen der Stellmaße, unter Verkürzung der Bearbeitungszeit und sehr genau durchführbar ist, wobei eine Verstellung des Werkzeuges auf das Sollmaß möglich ist, ohne daß weitere Einflußfaktoren, wie Spiel in der Maschine od.dgl., zu berücksichtigen sind (DE-OS 33 00 877).

» I t

» II«

I &Igr;·&Igr;·

* : it

Dabei ist es möglich, durch entsprechend genaues Justieren des in der Bohrstange gehaltenen Werkzeuges die Qualität der Bearbeitung des gefertigten Werkstückes wesentlich Iu verbessern, da vor Abnahme des Schlichtspanes, d.h. vor Durchführung der Abschlußbearbeitung, das Istmaß •m Werkstück aufgenommen und dementsprechend das genaue Sollmaß am Werkzeug eingestellt werden kann, ohne daß Maschinen und/oder werkzeuggebende "Spielmaße" oder beispielsweise der langjährigen Bedienungsperson bekannte Haßveränderungen aufgrund von Fehlern in der Maschine *it berücksichtigt werden müssen.

So ist es möglich, die Produktion von Ausschuß-Werketücken vollständig zu vermeiden, da eine zu große Vorstellung des Werkzeuges, d.h. eine Einstellung des Werkzeuges über das Sollmaß hinaus, vermeidbar ist, Ha nach durchgeführter Justierung des Werkzeuges das eingestellte Maß genau und schnell und ohne Ablesefehler »öglich ist.

Außerdem wird auch durch die Anwendung der Justiervorrichtung bei der Einstellung der Werkzeuge von Werkzeugmaschinen eine Arbeitszeitersparnis erreicht, da einerseits der Aus- bzw. Einbauvorgang der Bohrstange entfällt und sora? *■ unnötige Rüstzeiten vermieden werden und andererseits der Justiervorgü.ig selbst zeitlich sehr verkürzt ist, da der Aufsetzkörper lediglich auf die das Werkzeug tragende Bohrstange von unten aufgesetzt wird und dann der Einstell- und Justiervorgang des Werkzeuges schnell und maßsicher durchführbar ist.

&bull; 1 ·· .. ·> &igr; &bull; t ·» &igr; &igr; , ftf JJ · · ·»· ·· <

Es hat sich jedoch ein Nachteil dahingehend gezeigt, daß der Werkzeughalter, der in der Bohrstange über eine Befestigungsschraube gehalten ist, die den Werkzeughalter seitlich beaufschlagt, nicht soweitgehend genau justierbar ist, wie dies in machen Fällen wünschenswert ist. Der Werkzeughalter, der auch beim Justiervorgang leicht eingespannt bleiben muß, erreicht zwar beim Nachstellen das Sollmaß, jedoch ergibt sich beim Wiederanziehen der Befestigungsschraube eine Übertragung der Drehbewegung auf den Werkzeughalter, so daß hier wieder eine leichte Verstellung eintritt. Gleichzeitig führt die Elastizität der Befestigungsschraube unter Belastung zu Maßungenauigkeiten, so daß das Werkzeug nach Erreichen des Sollwertes unter Belastung wieder um einen, zwar äußerst geringen, jedoch meßbaren Betrag zurückweicht und so das Istmaß nicht das gewünschte Sollmaß erreicht.

Es sind zwar bereits als sog. Patronen bezeichnete Gehäuse vorgeschlagen worden, die in die Bohrstange eingesetzt werden und das Werkzeug tragen, wobei in den Patronen Getriebe und Meßeinrichtungen zur Meßeinstellung des Werkzeuges vorgesehen sind. Diese sind jedoch aufgrund ihres komplizierten und wegen der beengten Platzverhältnisse nicht sehr belastbaren Aufbaus zur Lösung des Problems bei der bekannten Vorrichtung nicht geeignet. Insbesondere, da alle Patronen zur Vermeidung von Spiel zwischen dem Werkzeughalter und der Verstelleinrichtung eine Feder enthalten, die bei unterschiedlichen Belastungen zu einem unterschiedlichen weiten Ausweichen des Werkzeuges führt,

ist hier eine hohe Maßgenauigkeit nicht zu erreichen.

Um derartige Patronen so zu verbessern, daß eine vollkommen spielfreie Verstellung des Werkzeughalters und damit des Werkzeuges möglich wird und daß das Gehäuse so stabil ausgeführt ist, daß es weder unter Belastung wesentlich verschleißt, noch unter Belastung ausweicht, ist bereits eine Bohrstange mit einer Patrone vorgeschlagen worden, bei der das Gehäuse als Wechselpatrone ausgebildet ist und einen zylindrischen Körper aufweist, an dessen Außenoberfläche eine Ebene, eine Breite und eine Länge aufweisende Fläche ausgebildet ist, auf die die Endfläche einer zur Bohrstangenlängsachse parallelen, in ein Bohrstangenende bis in einer quer angeordnete Gehäuseaufnahmedurchbrechung einschraubbare Halterungsschraube aufpreßbar ist, daß in dem hohlzylindrisch aufgebauten Gehäuse in einer das gesamte Gehäuse durchlaufenden Durchbrechung ein eine zylindrische Form aufweisender Werkzeughalter über zwei zusammenwirkende Flächen radial drehfest und bei Überwindung der über eine in das Gehäuse eingeschraubte und bis in den Bereich der Durchbrechung reichende und den Werkzeughalter beaufschlagende Schraube aufgebrachte Reibung axial verschiebbar gelagert ist, der an seinem einen, aus dem Gehäuse herauskragenden Ende zur Halterung eines wendbaren Schneidwerkzeuges, wie einem Schneidplättchen od.dgl., geeignet ausgebildet ist und der an seinem anderen Ends eine Längsbohrung aufweist, in die der Gewindeschaft einer in dem Gehäuse angeordneten Verstellschraube einschraubbar ist (DE-OS 37 02 268).

■ ·

■·

Bei dieser Patrone ist jedoch zur Einstellung vorzusehen, daß an der Bohrstange in einem Austrittsbereich des Werkzeughalters eine bene Fläche ausgebildet ist, auf die ein eine entsprechende Auflagefläche aufweisender Aufsetzkörper aufsetzbar ist, der mit einer Halterungsöffnung für das Gehäuse, mit einer Aufsetzkörperbefestigungseinrichtung und mit einer Meßeinrichtungsabstandshaltsrung, die an dem Aufsetzkörper lösbar befestigt ist, und mit einer mit ihrem Heßfühler im Bereich der Schneide des an der Bohrstange gehaltenen, spanabhebenden Werkzeuges angeordneten und an der Meßeinrichtungsabstandshalterung lösbar befestigten Meßeinrichtung versehen ist.

Eine direkte V .rstellung des Werkzeughalters bei gleichzeitiger Anzaigs des Meßweges ist ohne die Meßeinrichtung nicht möglich.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung der voranstehend beschriebenen Art se weiterzubilden, daß Verstellung des Werkzeughalters bei gleichzeitiger Anzeige und Ablesbarkeit des Meß- und Einstellwertes durchführbar ist.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst.

Die hierdurch ausgebildete Kombination einer spielfreien Werkzeugverstellung und der gleichzeitigen Ablesbarkeit und damit Einstellbarkeit eines gewünschten Wertes führt zu schneller und gleichzeitig risikoloser Bearbeitung von Werkstücken bei Erreichung genauester Paß-Maße.

In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung beispielsweise dargestellt, und zwar zeigt

F i g. 1 das Ende einer Bohrstange mit einem in der Bohrstange gehaltenen und einen Werkzeughalter tragenden Gehäuse in einer Seitenansicht,

F i g. 2 das Gehäuse gemäß Fig.l in einer vergrößerten senkrechten Schnittdarstellung,

F i g. 3 das Gehäuse mit herausgenommener Verstellschraube und abgenommenem Deckel in einer Explosionsdarstellung ,

F i g. 4 das Gehäuse in einer gemäß Linie IV-IV in Fig.2 angegebenen Ansicht, und

F i g. 5 das Gehäuse in einer gemäß Linie V-V in Fig.2 angegebenen Ansicht.

In Fig.l ist das in eine in der Bohrstange 200 ausgebildete Gehäussaufnahmedurchbrechung 210 eingesetzte Gehäuse mit 10 bezeichnet, wobei in dem Gehäuse 10 der Werkzeughalter 20 angeordnet ist, an dessen Ende 21 das Schneidwerkzeug 25 mit der Schneide 26 lösbar befestigt ist.

Das Gehäuse 10 wird über eine in das Bohrstangenende 201 eingeschraubte und bis in die Gehäuseaufnahmedurchbrechung 210 reichende Halterungsschraube 15, die be-

&bull; · ■ . at ,

vorzugt als Innensechskantschraube ausgebildet ist,
gehalten, wobei die Halterungsschraube 15 auf die
an der Gehäuseaußenoberfläche 10a ausgebildete, eine Breite B (Fig.3) und eine Länge L aufweisende ebene
Fläche 10b auflagert und durch ein entsprechend bemessenes Einschraubmoment das Gehäuse 10 spielfrei in der ßfihäusedurchbrechung 210 haltert.

Entsprechend den Fig. 2 bis 5 weist das Gehäuse 10
einen etwa zylindrischen Körper auf, an dessen Oberfläche 10a die voranstehend angesprochene Fläche 10b und eine weitere, um 90° versetzt angeordnete Fläche 10c ausgebildet ist, um eine Drehung des Gehäuses 10 in der Bohrstange 200 zu ermöglichen (Fig.5).

Das Gehäuse 10 ist hohlzylinderartig ausgebildet und mit einer Durchgangsdurchbrechung 13 mit einem
kreisförmigen Querschnitt mit in bezug auf die Länge unterschiedlicher Größe versehen, in der der Werkzeughalter 20 angeordnet ist.

Die Gehäusedurchbrechung 13 erweitert sich einendseitig unter Ausbildung eines als Axialanschlag 11 dienenden Absatzes zu der Gehäuseöffnung 12, die zur Aufnahme
eines Schraubenkopfes 32 einer in dem Gehäuse 10
angeordneten Schraube 30 geeignet ausgebildet ist.
Dabei ist die Länge der Gehauseöffnung 12 so bemessen, daß der Schraubenkopf 32 der Schraube 30 in das Gehäuse 10 um einen bestimmten Betrag versenkbar ist. Der
Schraubenkopf 32 ist dabei als zylinderscheibenförmiges Gleitstück 32a ausgebildet, während in der Gehäuseöffnung

* 1*11 Il _av

&bull; · > · · · I Il I

I II·· I &igr; , ,

I Il Il &igr; .

12 ein entsprechender Gleitabschnitt 12a ausgebildet ist, so daß der Schraubenkopf 32 und damit die Schraube axial geführt wird.

Der Schraubenkopf 32 trägt ein aus dem Gehäuse 10 auskragend ausgebildetes zylindrisches Einstellstück 40, das gegenüber dem Schraubenkopf 32 einen schmaleren Querschnitt aufweist. Am vom Schraubenkopf 32 abgewandten Ende 41 ist das Einstellstück 40 auf seiner zylindrischen Oberfläche 42 mit einer im Endbereich engeordneten Skalierung 142 versehen, während die
kreisförmige Querschnittsendfläche 43 einen Schraubenantrieb 44 aufweist. Dieser ist bevorzugterweise als Innensechskant ausgebildet. Das Einstellstück 40 wird dabei von einem hohlzylindrischen Formkörper übergriffen, der als Deckel 50 ausgebildet ist und das
Einstellstück 40 sowohl in seinem aus dem Gehäuse herauskragenden Teil als auch in seinem noch in der Gehäuseöffnung 12 angeordneten Teil umfaßt, wobei
der Deckel 50 einen Verschraubungsabschnitt 51 aufweist, der auf seiner Außenseite mit einer Gegengewindeprofilierung 52 versehen ist, die in einen Gewindeabschnitt 112 der Gehäuseöffnung 12 der Durchbrechung 13 einschraubbar ist.

Über das Einschrauben des Deckels 50 über die Gewinde 112,52 ist der Deckel 50 in das Gehäuse 10 einschraubbar, und da der Verschraubungsabschnitt 51 beim Einschrauben den Schraubenkopf 32 beaufschlagt, ist
der Schraubenkopf 32 der Schraube 30 über den Deckel 50 an den Axialanschlag 11 spielfrei anlegbar.

Wenn der Deckel 50 fest verschraubt ist, kann mit einem in der Zeichnung nicht dargestellten Werkzeug in den Schraubenantrieb 44 des Einstellstücks 40 der Schraube 30 eingegriffen werden, um den zwischen dem Deckel 50 und dem Axialanschlag 11 spielfrei, jedoch drehbar gehaltenen Schraubkopf 32 der Schraube 30 zu drehen. Der Cewindeschaft 31 der Schraube 30 greift dabei in eine Längsbohrung 23 ein, die im Ende 22 des Werkzeughalters 20 ausgebildet ist, wobei über das Innengewinde 23a der Längsbohrung 23 bzw. über das Außengewinde 31a des Cewindeschaftes 31 eine Drehbewegung von der Schraube &bull;uf den Werkzeughalter 20 aufgebracht wird, die zu finer Axialverschiebung des Werkzeughalters 20 führt, da die Schraube 30 axial unverschiebbar im Gehäuse 10 gehalten ist. So kann spielfrei über den Schraubenantrieb 44 der Werkzeughalter 20 axial verschoben werden. Um die Verschiebung des Werkzeughalters 20 zu erreichen, ist dieser auf seiner Außenoberfläche 20a mit einer &bull;benen Fläche 24 versehen, die einer ebenfalls ebenen und entsprechend ausgebildeten Fläche 14 in der Durchbrechung 13 entspricht und eine Drehung des Werkzeughalters 20 spielfrei verhindert. Da eine Verdrehung des Werkzeughalters 20 verhindert wird, führt eine Drehung der Schraube 30 zu einer Axialverschiebung des Werkzeughalters 20.

Um einen möglichen Einfluß eines in den Berührungsflächen des Außengewindes 31a mit dem Innengewinde 23a entstehenden Spieles auszugleichen, ist in der Fläche 10c eine bis in die Durchbrechung 13 reichende und den Werkzeughalter 20 im Bereich der Fläche 24 beaufschlagende

Schraube angeordnet, deren Einschraubmoment so gewählt ist, daß die von der Schraube 27 auf den Werkzeughalter 20 bei einer Verschiebung des Werkzeughalters 20 aufgebrachte Reibung derart groß ist, daß bei einer Lastbeeufschlagung des Werkzeughalters 20 kein Anlagewechsel in den Gewinden auftritt (Fig.5 u.6).

Der Deckel 50 ist mit einer Meßmarkierung (Nullposition) 51 versehen, die der Skalierung 142 auf dem Einstellstück 40 zugeordnet ist. Bei einer Einstellung des Werkzeughalters wird nunmehr nach Feststellung des Ist-Maßes der zu bearbeitenden Bohrung das Soll-Maß als Vorstellung in der Weise eingegeben, daß ausgehend von der durch die Nullposition 51 festgelegten Position auf der Skalierung 142 die Differenz zwischen dem Ist-Maß und dem Soll-Maß zugestellt wird, indem über den Schraubenantrieb 44 das Einstellstück 40 soweit verstellt wird, bis auf der Skalierung 142 die entsprechende Verstellung um den gewünschten Differenzbetrag ablesbar ist. Damit ist der Zustellvorgang abgeschlossen und da keinerlei Spiel oder Elastizität zu berücksichtigen ist, kann die Zustellung direkt bis auf das gewünschte Paß-Maß erfolgen und in einem Arbeitsgang kann das gewünschte Maß erreicht werden. Die Zuordnung ■> sehen der vom Deckel 50 festgelegten Nullposition und der Skalierung l->2 auf dem Einstellstück 40 kann jedoch auch in anderer Weise vorgesehen eein. So kann beispielsweise der Deckel 50 mit einer in der Zeichnung nicht dargestellten Durchbohrung versehen sein, die einen Einblick auf die Oberfläche 42 des Einstellstücks 40 zuläßt. Auf dieser kann danr - a

entsprechende Skalierung, d.h. entsprechende Längenteilungen aufgebracht und ablesbar sein. Durch eine entsprechende Meßpunktfestlegung in der Bohrung kann dann eine genaue Festlegung der Nullposition und nach Verstellung der Verstellposition vorgenommen werden.

&bull; t t · ·

Claims (1)

1. Bohrstange mit einem Werkzeug, wie einem Schneidstahl od.dgl.

   Bohrstange mit einem Werkzeug, wie einem Schneidstahl od.dgl., das in einem Gehäuse axial verstellbar in der Bohrstange gehalten ist, wobei das Gehäuse als Wechselpatrone ausgebildet ist und einer zylindrischen Körper aufweist, an dessen Außenoberfläche eine ebene, eine Bieite und eine Länge aufweisende Fläche ausgebildet ist, auf die die Endfläche einer zur Bohrstangenlangsadhse parallelen, in ein Bohrstangenende bis in eine quer angeordnete Gehäuseaufnahmedurchbrechung einschraubbare Halterungsschraube aufpreßbar ist, daß in dem hohlzylindrisch aufgebauten Gehäuse in einer das gesamte Gehäuse durchlaufenden Durchbrechung ein eine zylindrische Form aufweisender Werkzeughalter über zwei zusammenwirkende Flächen radial drehfest und bei Überwindung der über eine in das Gehäuse eingeschraubte

   und bis in den Bereich der Durchbrechung reichende und den Werkzeughalter beaufschlagende Schraube aufbrachte Reibung axial verschiebbar gelagert ist, der an seinem einen, aus dem Gehäuse herauskragenden Ende zur Halterung eines wendbaren Schneidwerkzeuges, wie einem Schneidplättchen od.dgl., geeignet ausgebildet ist und der an seinem anderen Ende eine Längsbohrung aufweist, in die der Gewindeschaft e^er in dem Gehäuse "ngeordneten Verstellschraube ei.ischraubbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schraubenkopf (32) der Schraube (30) in dem Gehäuse (10) als zylinderscheibenförmiges Gleitstück (32a) ausgebildet in einem entsprechenden Gleitabschnitt (12a) der Durchbrechung (13) gleitbar geführt ist, wobei der Schraubenkopf (32) ein zylinderförmiges, gegenüber dem Schraubenkopf (32) schmaleres und eus dem Gehäuse (10) herauskragendes Einstellstück (40) trägt, das an seinem vom Schraubenkopf (32) ebgewandten Ende (41) auf der zylindrischen Oberfläche (42) mit einer Skalierung (142) versehen ist und im Bereich der kreisförmigen Endfläche (43) einen Schraubenantrieb (44), der als Innensechskant Busbildbar ist, aufweist, und wobei das Einstelletück (40) von einem hohlzylindrischen Formkörper eis Deckel (50) übergriffen ist, der einen das Einstellstück (40) umfassenden, in einen Gewindeab-Bchnitt (112) der Durchbrechung (13) über eine Cegergewindeprofilisrung (52) eingreifenden Verfechraubungsabschnitt (51) aufweist.