DE882346C

DE882346C - Tool holder device for creating non-round holes

Info

Publication number: DE882346C
Application number: DEM8352A
Authority: DE
Inventors: Victor Meyer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1950-04-14
Filing date: 1951-01-27
Publication date: 1953-07-09
Also published as: BE503302A

Description

Werkzeughalterungsvorrichtung zum Erzeugen unrunder Löcher Vorliegende Erfindun#g hat eine rotierbare Werkzeughalternngsvorrichtung zum Gegenstand, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß sie einen ersten, an der Spindel einer 'Werkzeugmaschine befestigbaren Teil, einen zweiten, für die Halterung des Werkzeuges bestimmten Teil und einen. zwischen diesen beiden Teilen liegenden Zwischenteil enthält und daß Führungsmittel an diesen drei Teilen vorgesehen sind, die das Verschieben des Zwischenteiles in einer bestimmten, Richtung in bezug auf den ersten Teil und das Verschieben des zweiten Teiles in ein-er anderen bestimmten Richtung in bezug auf den Zwischenteil gestatten, so daß das '#Ver1z7eug in einer zur Rotationsachse senkrechten Ebene schwimmend angeordnet ist, wobei das Ganze mittels des genannten ersten Teiles in Drehung versetzt werden kann.Tool holder device for producing out-of-round holes The subject of the invention is a rotatable tool holding device, which characterized in that it has a first 'on the spindle of a' machine tool attachable part, a second part intended for holding the tool and one. contains intermediate part lying between these two parts and that Guide means are provided on these three parts, which allow the movement of the intermediate part in a certain direction with respect to the first part and moving the the second part in another specific direction with respect to the intermediate part allow so that the '# Ver1z7eug in a plane perpendicular to the axis of rotation is arranged floating, the whole by means of said first part in Rotation can be offset.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der t' z21 den Gegenstand der Erfindung bildenden Vorrichtung. Fig. i veranschaulicht einen axial geführten Schnitt; Fig. 2 stellt einen Querschnitt entlang der Linie 2-2 nach Fig. i dar; Fig. 3 zeigt eine geschnittene Ansicht gemäß Linie 3-3 nach Fig. i.The drawing shows an embodiment of the device forming the subject of the invention. Fig. I illustrates an axially guided cut; Figure 2 is a cross-sectional view taken along line 2-2 of Figure i; FIG. 3 shows a sectional view along line 3-3 of FIG.

In Ader Zeichnung ersieht man eine drebbare Werl,-zeu-halterunzsvorrichttine, i, die mit einem Fräser -- für das Bohren von prismatischen Löchern in ein Werkstück 3 versehen ist.In the drawing you can see a rotatable Werl, -zeu-halterunzsvorrichttine, i, which is provided with a milling cutter - for drilling prismatic holes in a workpiece 3 .

Die Halterungsvorrichtung enthält unter anderem einen ersten Teil 4, der mit einem in eine Spindel einer Werkzeugmaschine, beispielsweise eine Bohrmaschine, eingesetzten Konus 5 versehen ist.The mounting device contains, inter alia, a first part 4 which is provided with a cone 5 inserted into a spindle of a machine tool, for example a drill.

Die Vorrichtung besitzt auch einen zweiten Teil 7, an welchem das Werkzeug, d. h. der Fräser 2, befestigt werden kann. Zwischen dein ersten Teil 4 und dem zweiten Teil 7 ist der Zwischenteil 8 angeordnet. Der zweite Teil 7 ist in einer zur Rotationsachse des Konus 5 senkrechten Ebene schwimmend bewegbar, dank den nachstehend beschriebenen Mitteln.The device also has a second part 7 on which the tool, i.e. H. the cutter 2, can be attached. The intermediate part 8 is arranged between your first part 4 and the second part 7. The second part 7 is floatingly movable in a plane perpendicular to the axis of rotation of the cone 5 , thanks to the means described below.

In der in der Zeichnung unteren Seite des Teiles 4 ist eine breite, geradlinige Nut gi angebracht. Die dieser Nut 9 gegenüberliegende Seite des Zwischenteiles 8 ist mit einer mit der Nut 9 im Eingriff stehenden Rippe io versehen. Auf beiden Seiten der Rippe io liegen, eine Anzahl Lagerkugeln ii, und zwar in dem für diesen Zweck vorgesehenen freien Raum zwischen dieser Rippe io und den Rändern der Nut g. Der Durchmesser dieser Lagerktigeln ist etwas größer als die Tiefe, der Nut 9, so daß die axial vorn Teil 4 auf den Zwischenteil 8 wirkenden Kräfte nur durch die Lagerkugeln. ii übertragen werden. Die Anschlagstifte 1:2 sind auf der Unterseite des Teiles 4 in der Nut 9 eingesetzt. Sie begrenzen das Verschieben der Lagerkugeln ii in ihrem Kanal, der durch die Rippe io -und den, Rand der Nut 9 gebildet ist. In der Mitte des Lagerarmes der Lagerkugeln i i zwischen je einem Paar von Anschlagstiften i?, ist ein Anschlagstift 13 vorhanden. Diese bei-den Anschlagstifte 13 sitzen im Zwischenteil-8. Sie sind in Fig. i punktiert eingezeichnet.In the lower side of the part 4 in the drawing, a wide, straight groove gi is attached. The side of the intermediate part 8 opposite this groove 9 is provided with a rib 10 which is in engagement with the groove 9. Lie on both sides of the rib io, a number of bearing balls ii, and g indeed in the space reserved for this purpose, f reien space between this rib io and the edges of the groove. The diameter of these Lagerktigeln is slightly larger than the depth of the groove 9, so that the axially front part 4 acting on the intermediate part 8 forces only through the bearing balls. ii transferred. The stop pins 1: 2 are inserted in the groove 9 on the underside of part 4. They limit the displacement of the bearing balls ii in their channel, which is formed by the rib and the edge of the groove 9 . In the middle of the bearing arm of the bearing balls ii between each pair of stop pins i ?, a stop pin 13 is present. These two stop pins 13 are located in the intermediate part 8. They are shown in dotted lines in FIG.

Man sieht daher, daß der Zwischenteil 8 sich in bezug auf den Teil 4 um einen bestimmten Betrag quer verschieben kann. Dieser Betrag ist vom Weg abhängig, den die tagerkuggeln zwischen den Anschlagstiften 12 und 13 zurücklegen können. Die Querverschiebung kann natürlich nur in einer Richtung entlang der mit 9 und der Rippe io vor sich gehen.It can therefore be seen that the intermediate part 8 can move transversely with respect to the part 4 by a certain amount. This amount depends on the distance that the day balls can cover between the stop pins 12 and 13. The transverse displacement can of course only take place in one direction along the direction indicated by 9 and the rib io.

Das Zwischenstück 8 weist auf seiner anderen Seite eine Nut 14 auf, die in einer zur Richtun-ZD der Rippe io senkrechten Riclitung verläuft. Dieser Nut 14 gegenüberliegend ist am Teil 7 eine mit ihr im Eingriff' stehende Rippe 15 angebracht. Auf jeder Seite der Rippe 15 im zwischen dieser Rippe und den Rändern der Nut 14 liegenden freien, Raum ist je eine in Fig. 2 mit punktierten Linien eingezeichnete Reihe von Lagerkugeln vorgesehen. An den Enden dieser Lagerkugelreihen, auf jeder Seite -derselben, sind Anschlagstifte 16 angebracht, und zwar im Zwischenteil 8. In der Mitte jeder Lagerkugelreile, im Teil 7, ist ein Anschlagstift 17 angebracht. Der Teil 7 kann daher um eine gewisse Amplitude entlang der Richtung der Nut 14 se senkrecht zur Achse des Teiles 4 in bezug auf den Teil 8 bewegt -uxerden. Die Amplitude dieser Bewegung hängt von der Anordnung der Anschlagstifte 16 und 17 und den Lagerkugeln ab, deren Be-Wil# ,gung durch diese Stifte begrenzt ist. Der Durchmesser der Lagerkugeln ist etwas größer als die Tiefe der Nut 14. Dadurch werden die zwischen den Teilen 8 und 7 wirkenden axialen Kräfte nur durch diese Kugeln übertragen, Es ist leicht ersichtlich, #daß die Führungsmittel, die durch die zusammenwirkenden Nuten und Rippen und auch durch die dazwischenliegenden Lagerkugeln gebildet werden, eine schwimmende Bewegung des Teiles- 7 in ein-er zur Drehachse der Vorrichtung senkrechten Ebene und ferner auch einen synchronen Antrieb des Teiles 7 mit dem Teil 4 -,ermöglichen. Die Lagerkugeln setzen einerseits die Reibung zwischen den Teilen 4, 7 und 8 herab und gestatten anderseits die Übertragung der axialen Kräfte und der Querkräfte zwischen den verschiedenen Teil.-.n. Unter Querkräften wird im folgenden Fall das von der Spindel 6 auf das Werkzeug 2 übertraglene Kräftepaar verstanden.The intermediate piece 8 has on its other side a groove 14 which runs in a direction perpendicular to the direction ZD of the rib io. Opposite this groove 14, a rib 15 which is in engagement with it is attached to part 7. Free on each side of the rib 15 in the lying between this rib and the edges of the groove 14, space is provided in each one drawn in Fig. 2 with dotted lines set of bearing balls. At the ends of these rows of bearing balls, on each side of the same, stop pins 16 are attached, namely in the intermediate part 8. In the middle of each bearing ball rail, in part 7, a stop pin 17 is attached. The part 7 can therefore move a certain amplitude along the direction of the groove 14 se perpendicular to the axis of the part 4 with respect to the part 8 -uxerden. The amplitude of this movement depends on the arrangement of the stop pins 16 and 17 and the bearing balls, the movement of which is limited by these pins. The diameter of the bearing balls is slightly larger than the depth of the groove 14. As a result, the axial forces acting between the parts 8 and 7 are only transmitted through these balls are also formed by the intermediate bearing balls, allow a floating movement of the part - 7 in a plane perpendicular to the axis of rotation of the device and also a synchronous drive of the part 7 with the part 4 -. The bearing balls on the one hand reduce the friction between the parts 4, 7 and 8 and on the other hand allow the transmission of the axial forces and the transverse forces between the various parts. In the following case, transverse forces are understood to be the couple of forces transmitted from the spindle 6 to the tool 2.

Auf dem Teil 4 ist die den Teil 8 und die mit den Teilen 4 und 7 zusammenwirkenden Führungsmittel umschließende Haube iS aufgeschraubt. Die mit ig bezeichnete Grundflächve dieser Haube weist .eine zentrale Öffnung 2o auf, durch welche der rohrförmige Abschnitt 21 des Teiles 7 geführt ist. Der Durchmesser dies-er Öffnung 2o ist derart gewählt, daß der Teil 7 im Innern der Haube iS frei schwimmen kann.The hood iS surrounding part 8 and the guide means cooperating with parts 4 and 7 is screwed onto part 4. The base area of this hood, denoted by ig, has a central opening 2o through which the tubular section 21 of the part 7 is guided. The diameter of this opening 2o is chosen so that the part 7 can float freely inside the hood iS.

Die Haube 18 ist auf dem Teil 4 durch einen in einer radialen Bohrung 2,3 des Teiles 4 liegenden Bolzen 2#-9 festgehalten, welcher durch eine Schraube 24 gegen außen gedrückt wird, wenn die Haube iS aufgeschraubt ist.The hood 18 is held on the part 4 by a bolt 2 # -9 lying in a radial bore 2, 3 of the part 4, which bolt is pressed against the outside by a screw 24 when the hood is normally screwed on.

Der gezeigte Fräser dient für das Bohren von prismatischen Löchern und enthält im vorliegend-en Beispiel fünf unter sich gleiche Zähne 25, die mit gleichen Abständen auf den Umfangkreis verteilt sind.The milling cutter shown is used for drilling prismatic holes and, in the present example, contains five teeth 25 which are identical to one another and which are distributed over the circumference at the same intervals.

Jeder dieser Zähne hat die Form eines von zwei sich schneidenden Flächen gebildeten Winkels, dessen Schnittlinie 26 abgerundet ist und eine nichtschneidende Führungskante bildet. Der Radius dies-er Abrundung ist viel kleiner als der Radius des Umhüllungszylinders des Fräsers. Die verschiedenen abgerundeten Kanten liegen parallel zur Achse des Fräsers. Jeder dieser Zähne weist an seinem Ende eine ungefähr radial verlaufende Schneide27 auf (Fig.3).Each of these teeth has the shape of an angle formed by two intersecting surfaces, the intersection line 26 of which is rounded and forms a non-cutting leading edge. The radius of this rounding is much smaller than the radius of the casing cylinder of the milling cutter. The various rounded edges are parallel to the axis of the cutter. Each of these teeth has an approximately radially extending cutting edge 27 at its end (FIG. 3).

Da im gezeigten Beispiel die Anzahl der Zähne des Fräsers ungerade ist, liegt natürlich jede Führungskante dem Zwischenraum von zwei anderen Führungskanten diametral gegenüber.Since the number of teeth of the milling cutter is odd in the example shown, each guide edge is of course diametrically opposed to the space between two other guide edges.

Bei einer Abart der Erfindung kann. es vorteilhaft. sein, nureinee einzig.- Kante des Fräsers schneidend auszubilden. Aus später erläutert-en Gründen erstreckt sich diese Kante dann bis zur Achse des Fräsers.In a modification of the invention can. it beneficial. be, only one the only edge of the milling cutter to be designed to cut. For reasons explained later this edge then extends to the axis of the milling cutter.

Es sei angenommen, daß, ein prismatisches Loch mit einem regelmäßigen sechseckigen Querschnitt in das WerkstÜck 3 gebohrt werden, soll. Dies wird in. folgender Weise vorgenommen. Der Durchmesser des den Fräser 2 umhüllenden Zylinders ist um ein weniges größer gewählt als der Durchmesser des eingeschriebenen Zylinders des hexagonalen Loches, -welches in das Werkstück 3 gebohrt werden soll. Wenn beispielsweise der Durchmesser des eingeschriebenen Zylinders 25 mm beträgt, könnte der Durchmesser des den Fräser umhüllenden Zy- linders etwa 2-6,6 oder 2,6,7 mm betragen.It is assumed that a prismatic hole with a regular hexagonal cross-section is to be drilled into the workpiece 3. This is done in the following manner. The diameter of the cylinder surrounding the milling cutter 2 is selected to be slightly larger than the diameter of the inscribed cylinder of the hexagonal hole which is to be drilled into the workpiece 3 . If, for example, the diameter of the inscribed cylinder is 25 mm, the diameter of the cylinder surrounding the milling cutter could be approximately 2-6.6 or 2.6.7 mm.

Das zu bearbeitende Stück 3 ist vorher noch mit einem zylindrischen Loch 28 mit einem gegenüber dem Durchmesser des Fräsers merklich kleineren Durchmesser versehen worden. Das WerkstÜck 3 wird dann in die gewünschte Lage gebracht und festgehalten. Daraufhin wird der Schablonenhalter 29 zum Werkstück 3 koaxial angeordnet. Dieser Schablonenhalter umschließt dasWerkstückstitlich und nach oben mit Ausnahme der Öffnung der Schablone3o, die durch eine gehärtete, auf dem Schablonenhalter29 mittels Schrauben31 festgeschraubten Stahlplatte30 gebildet ist. Die Schablone -,enthält ein zentrales Loch, dessen Form derjenigen des in das Weerkstück3 zu bohrenden Loches entspricht. Der Fräser 2 ist, wie bei 32 ersichtlich, mit dem Loch der Schablone derart im Eingriff, daß die FÜhrungskanten mit der prismatischen Wand des Loches 32 zusammenwirken. Der Antrieb des Fräsers für die Drehbewegung durch die Spindel 6 geschieht unter Zwischenschaltung der weiter oben beschriebenen Vorrichtung. Dabei folgt jede Führungskante ?-6 dem Umfang des prismatischen Loches 3:2. Die Achse des Fräsers beschreibt bei dieser Bewegung ein kleines Sechseck, das dem Sechseck der Schablone, 30' ähnlich ist und zu diesem koaxial liegt. Diese Bewegung ist möglich, weil, wie weiter oben erläutert wurde, der Teil 7 und daher auch das Werkzeug:2 in --einer zur Achse der Vorrichtung' senkrechten Ebene frei bewegt werden können. Aus diesem Grunde kann der Fräser im Innern des prismatischen Loches 32 dreh-en, trotzdem sein umhüllender Zylinder einen leicht größeren Durchmesser aufweist als der dem Loch 32 eingeschriebene Zylinder. Es ist daher die schwimmende Bewegung des Fräsers 2, welche diesein erlaubt, sich im Loch 32 zu drehen. Der Fräser ist aber gezwungen, mit seinen Führungskanten 26 dein Umfange des Loches 32 zu folgen. Selbstverständlich folgt nicht jede Kante des Fräsers dem en Umfange des Loches bei einer einzigenUinganz drehung. Immerhin ist die Lage des Fräsers im Loch 3:2 in jedem Moment durch das Berühren von mindestens drei Führungskanten Cesselben mit der Wand des Loches bestimmt, so daß die translatorisch-, Verschiebung des Fräsers im Loch dadurch zwangsweise --erfolgt. The piece 3 to be machined has previously been provided with a cylindrical hole 28 with a diameter that is noticeably smaller than the diameter of the milling cutter. The workpiece 3 is then brought into the desired position and held. The template holder 29 is then arranged coaxially with respect to the workpiece 3. This stencil holder surrounds the workpiece in terms of its position and at the top, with the exception of the opening of the stencil 3o, which is formed by a hardened steel plate 30 that is screwed onto the stencil holder 29 by means of screws 31. The template - contains a central hole, the shape of which corresponds to that of the hole to be drilled in the workpiece 3. As can be seen at 32 , the milling cutter 2 is in engagement with the hole of the template in such a way that the guide edges interact with the prismatic wall of the hole 32 . The drive of the milling cutter for the rotary movement by the spindle 6 takes place with the interposition of the device described above. Each leading edge? -6 follows the circumference of the prismatic hole 3: 2. During this movement, the axis of the milling cutter describes a small hexagon, which is similar to the hexagon of the template 30, 30 ' and is coaxial with it. This movement is possible because, as explained above, the part 7 and therefore also the tool: 2 can be moved freely in a plane perpendicular to the axis of the device. For this reason, the milling cutter can turn inside the prismatic hole 32 , despite the fact that its enveloping cylinder has a slightly larger diameter than the cylinder inscribed in the hole 32. It is therefore the floating motion of cutter 2 that allows it to rotate in hole 32. However, the milling cutter is forced to follow the circumference of the hole 32 with its leading edges 26. Of course, not every edge of the milling cutter follows the circumference of the hole in a single complete turn. After all, the position of the milling cutter in hole 3: 2 is determined at any moment by touching at least three leading edges of the same with the wall of the hole, so that the translational displacement of the milling cutter in the hole is compulsory.

Man sieht daher, daß beim Absenken des Fräsers 2 sein Ende mit dem Werkstück 3 in Kontakt kommt und daß die schneidenden Kanten 27 in das Material des Werkstückes eindringen und in dasselbe ein prismatisches Loch bohren, das dem Führungsloch der SchablOnv- 30 gleich ist.It can therefore be seen that when the milling cutter 2 is lowered, its end comes into contact with the workpiece 3 and that the cutting edges 27 penetrate the material of the workpiece and drill a prismatic hole in it which is the same as the guide hole of the SchablOnv-30.

Es ist klar, daß der Fräser und die Schablone in jedem Falle entsprechend der Form und der Gröfle des zu bohrenden Loches gewählt werden müssten. Wenn es sich b-,-ispiels%veis,-- um ein vier-,cs Loch handelt, ist -,es nötig, einen Fräser mit eckige drei Zähnen zu verwenden. Die Erfindung ist nicht auf den Fall für die Herstellung von prismatischen Löchern mit regelmäßigem polygonalem Querschnitt beschränkt. Es ist auch nicht unbidingt notwendig' daß der Fräser eine ungerade Anzahl Zähne aufweist. Wenn die Anzahl der Zähne gerade ist, werden die Zähne derart voneinander distanziert, daß die Führungskante jedes Zahnes einem Zwischenraum zwischen zwei anderen Führungskanten diametral gegenüberliegt. Wenn sich eine Schneidekante des Fräsers in früher angedeuteter Weise mindestens bis zur Achse desselben oder darüber erstreckt, besteht die Möglichkeit, indas Werkstück direkt Ecklöcher zu fräsen, ohne daß es notwendig wäre, vorerst ein Rundloch zu bohren, wie dies beim beschriebenen Beispiel der Fall ist. Dies ist besonders günstig, wenn es sich darum handelt, in ein Werkstück ein prismatisches, nicht durchgehendes Loch zu fräsen,It is clear that the router and the template in each case accordingly the shape and size of the hole to be drilled would have to be selected. If it if b -, - ispiels% veis, - is a four-, cs hole, - it is necessary to use a milling cutter to use with angular three teeth. The invention is not the case for that Manufacture of prismatic holes with regular polygonal cross-section is limited. It is also not absolutely necessary that the milling cutter has an odd number of teeth having. If the number of teeth is even, the teeth will be so apart distances that the leading edge of each tooth is a space between two other guide edges is diametrically opposite. If there is a cutting edge of the Milling in the manner indicated earlier at least up to the axis of the same or above it is possible to mill corner holes directly in the workpiece, without it being necessary to first drill a round hole, as in the case of the one described Example is the case. This is particularly useful when it comes to in Milling a workpiece with a prismatic, non-continuous hole,

Claims

PATENT CLAIMS- i. Tool holding device for producing non-round holes, characterized in that it has a first part (4) that can be fastened to the spindle (6) of a machine tool, a second part (7) intended for holding the tool (2) and includes past two parts of the intermediate part (8) and that guide means (9, 10, 14, 15, 11) are provided on these three parts, the displacement of the intermediate part (8) iii - a between: a specific Richtunl, -in respect on the first part (4) and moving. of the second part (7) in a different specific direction with respect to the intermediate part (8) , so that the tool (2) is floating in a plane perpendicular to the axis of rotation, the whole by means of said first part (4) can be set in rotation.

2. Apparatus according to claim i, characterized in that the guide means each contain between two interacting parts (9, io) lying balls (ii) which reduce the friction and transmit the axial forces and the Ouerkruppen from one part to another part. 3. Device according to claims i and 2 # characterized in that the guide means have at least one groove (9) in one of said parts (4) and at least one rib (io) in a part (8 ) and that between this rib and this groove the balls (ii) for the reduction of friction and the transmission of the axial forces and the transverse forces lie. 4. Apparatus according to claim i, characterized in that the first part (4) or the second part of the device is designed at the same time as a housing (18) for the intermediate part (8) and the guide means and that the other (7) of these two parts of the device is guided through an opening (20) present in the middle section of a base plate (ig) of this housing (18). Cited publications: German patent specifications No. 153 364, 618 133, 61g 164.