DD287885A5

DD287885A5 - Automatisch einstellbares rueckwaertssenk- und planwerkzeug mit definierter stellwegrichtung

Info

Publication number: DD287885A5
Application number: DD33284189A
Authority: DD
Inventors: Guenter Illing; Siegfried Knoepfel; Joachim Weinreich; Ulrich Wiehl
Original assignee: Veb Kombinat Getriebe Und Kupplungen Magdeburg,De; Veb Getriebewerk Penig,De
Priority date: 1989-09-21
Filing date: 1989-09-21
Publication date: 1991-03-14

Abstract

Automatisch einstellbares Rueckwaertssenk- und -planwerkzeug mit definierter Stellwegrichtung zum Einsatz auf Bohrwerken und Bearbeitungszentren zur Herstellung innenliegender Fasen und Planflaechen, deren groeszter Durchmesser den Durchmesser der zugeordneten Bohrungen ueberragt, fuer den Automatikbetrieb, wobei die Werkzeugmaschine mit einer Spindelrichteinrichtung ausgestattet sein musz. Aufgabe der Erfindung ist es, ein automatisch einstellbares Rueckwaertssenk- und -planwerkzeug zu entwickeln, das im automatischen Werkzeugwechsel manipuliert werden kann und keine Sonderanforderungen an die Werkzeugmaschine stellt. Erfindungsgemaesz wird das dadurch geloest, dasz ein Werkzeug zur Anwendung kommt, das eine Bohrstange besitzt, die in einem Werkzeuggrundkoerper so angeordnet ist, dasz sie radial verschoben werden kann. Fig. 1{Rueckwaertssenk- und -planwerkzeug; Stellwegrichtung, definiert; Automatikbetrieb; Fasen, innenliegend; Bohrstange; Bohrwerk}

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein automatisch einstellbares Rückwärtssenk- und -planwerkzeujj mit definierter Stellwegrichtung zum Einsatz auf Bohrwerken und Bearbeitungszentren zur Herstellung innenliegender Fasen und Planflächen, deren größter Durchmesser den Durchmesserderzugeordneten Bohrungen überragt, für den Automatikbetrieb, wobei die Werkzeugmaschine mit einer Spindelrichteinrichtung ausgestattet sein muß.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Die Herstellung innenliegender Fasen und Planflächen beinhaltet die Problematik, daß ein Werkzeug, das einen bestimmten Schneidenflugkreis aufweist, durch eine Bohrung mit einem kleineren Durchmesser durchgeführt werden muß. Bekannt für derartige Anwendungsfälle sind Werkzeuge, die manuellen Eingriff erfordern, z.B. handbetätigt" Pianschieber, Werkzeuge mit ein- und ausklappbaren Schneiden sowie werkzeugmaschinenlntegrierte Automatikplanschiebor. Da der handbetätigte Planschieber manuellen Eingriff erfordert, stellt er keine Lösung für den Automatikbetrieb dar. Werkzeuge mit ausklappbarer Schneide weisen den Nachteil der bohrungsdurchmesserbezogenen Ausführung auf. Das bedeutet, daß der Schneidenflugkreis maximal dem zweifachen Bohrungsdurchmesser entsprechen kann. Die Folge davon ist eine große Werkzeuganzahl bei unterschiedlichen Bohrungsdurchmessern.

Maschinonintegrierta Ailometikplanschieber sind entweder fester Bestandteil der Werkzeugmaschinen oder wechselbares WerkzeugmaschinenzutMhör mit kompliziertem Aufbau und hohen Anforderungen an die NC-Steuerung der Werkzeugmaschine. Diese» Lösung stellt ein Kostenproblem dar und ist bei großer Teilevielfalt ökonomisch nicht vertretbar. Weiterhin sind automatisch einstellbare Ausbohrwerkzeuge bekannt, die vor dem jeweiligen Bearbeitungsfall auf den erforderlichen Durchmesser automatisch eingestellt werden. Das bedeutet, daß Werkzeuge dieser Art vor dem Kontakt mit dem Werkstück bereits eingestellt wurden und damit einen definierten Bohrungsdurchmesser erst erzeugen. Eine Durchmesservergrößerung, wie sie das rückwärtige Anfasen erfordert, und die nur durch Verstellung des Werkzeuges in der Bohrung realisiert werden kann, ist mit Werkzeugen dieser Art nicht möglich (B 23 B 258994.3).

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, ein automatisch einstellbares Rückwärtssenk· und -planwerkzeug mit definierter Stellwegrichtung zu schaffen, welches die Nachteile des bekannten Standes der Technik beseitigt, im automatischen Werkzeugwechsel manipuliert werden kann und keine Sonderanforderungen an die Werkzeugmaschine stellt.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Werkzeug zum Rückwärtssenken und -planen zu entwickeln, mit welchem auf der rückwärtigen Seite von Bohrungen Durchmesser automatisch bearbeitet werden können, die größer als der vorgelagerte Bohrungsdurchmesser sind.

Erfindungsfjemäß wird das dadurch gelöst, daß ein Werkzeug zur Anwendung kommt, das eint bohrstange besitzt, die in einem Werkzeugerundkörper so angeordnet ist, daß sie radial verschoben werden kann. Zwischen einer unteren und einer oberen Endlage ' 3t das Werkzeug eine stufenlose Durchmessereinstellung zu. Der Einstellvorgang erfolgt durch eine Achsenbewegunc der Werkzeugmaschine. Der so realisierte Einstellweg wird Im Werkzeug selbsttätig geklemmt. Die untere Endlage, die keine Arbeitsposition dai jtellt, dient als Ausgangstage für den Einstell Vorgang. In ihr liegen die Achsen von Bohrstange und Werkzeuggrundkörper ineinander. Jede Auslenkung der Bohrstange aus der unteren Endlage ergibt eine Exzentrizität beider Achsen und damit eine Vergrößerung des Flugkreises der Werkzeugschneide. In diesem Einstellzustand wird nun die Werkzeugschneide gegen das Werkstück gezogen, wodurch die Bearbeitung erfolgt.

Nach Arbeitsabschluß wird durch einen Ausrücker die innere Bohrstangenklemmung so gelöst, daß die Bohrstange, federbetätigt, in die untere Endlage zurückspringt. Danach kann die Bohrstange aus der Bohrung zurückgezogen werden.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigt

Fig. 1: Automatisch einstellbares Rückwärtssenk· und -planwerkzeug mit definierter Stellwegrichtung mit der Bohrstange in unterer Endlage in Bohrung eingefahren.

Durch den nicht eingezeichneten Werkzeugwechsler der Werkzeugmaschine wird das automatisch einstellbare Rückwärtssenk- und -planwerkzeug mit definierter Stellwegrichtung in die nicht eingezeichnete Arbeitsspindel der Werkzeugmaschine eingesetzt und gespannt. Die Achse der Bohrstange 1 liegt dabei in der Achse des Werkzeuggrundkörpers 2, so daß die Bohrstange 1 ihre untere Endlage aufweist.

Das eingespannte automatisch einstellbare Rückwärtssenk- und -planwerkzeug wird durch die nichteingezeichnete Arbeitsspindel der Werkzeugmaschine so positioniert, daß die Achsen des Werkzeuggrundkörpers 2 und der Bohrstange 1 mit der Achse der Bohrung 5zur Deckung kommen, und daß die Stellwegrichtung 7 der im Führungsstein 6 gelagerten Bohrstange 1 eine eindeutig definierte Lage aufweist.

Durch den Transport des erfindungsgemäßen Werkzeuges in Richtung Bohrung 5 wird das Werkzeug ohne Einschalten der Arbeitss.-iindeldrehbewegung so auf Arbeitsposition gebracht, daß die Werkzueugschneide 3 hinter der Rückseite der Bohrung 5 positioniert wird. Die nichteingezeichnete Arbeitsspindel der Werkzeugmaschine wird nun programmgesteuert, im Gegensinn zur Stellwegrichtung 7 bis zur vorgesehenen Exzenterlage der Bohrstange 1 verfahren, wobei der gleich.? Effekt durch den Werkstücktransport erzielt werden kann, wenn dessen Richtung in Stellwegrichtung 7 verläuft.

Durch den auf die obere Stirnfläche 18 der Bohrstange 1 drückenden Klemmkeil 8, der durch die Druckfeder 9 stets in Klemmposition gehalten wird, wird die eingestellte Exzenterlage der Bohrstange 1 in der Einstellposition arretiert. Beim Einstellvorgang selbst wird durch die Reibung zwischen dem Klemmkeil 8 und der Bohrstange 1 automatisch die Arretierung gelöst. Nach Abschluß des Einstellvorganges wird diu nichteingezeichnete Arbeitsspindel der Werkzeugmaschine wieder so auf ihre Ausgangslage positioniert, daß ihre Achse mit der Achse der Bohrung 5 identisch ist. Die Werkzeugschneide 3 kommt damit hinter dor rückwärtigen Kante der Bohrung 5 in Arbeitsposition.

Durch Einschalten der Arbeitsspindeldr6hbewegung und Transport der Werkzeugschneide 3 gegen die rückwärtige Kante der Bohrung 5 wird der Senk- oder -planvorgang realisiert. Dabei wird die Lagestabilisierung der Bohrstange 1, die durch den Klemmkeil 8 erfolgt, zusätzlich dadurch unterstützt, daß die Lagerung der Bohrstange 1 im Führungsstein 6, der einen Spreizschlitz 19 aufweist, in einer Konusverbindung erfolgt, die den Führungsstein 6 durch den Schnittzug spreizt, wodurch eine Zusatzklemmung erfolgt.

Da der obere Abschluß der Bohrstange 1 mit Seitenflächen 10 versehen ist, die in eine Nut 11 des Klemmkeiles 8 hereinragen, wird eine Eigendrehung der Bohrstange 1 im Werkzeuggrundkörper 2 verhindert.

Nach Beendigung der rückwärtigen Bohrungsbearbeitung wird durch die nichteingezeichnete Arbeitsspindel der Werkzeugmaschine, nachdem die Drehbewegung ausgeschaltet wurde, das Werkzeug entgegen dem Arbeitsrichtungstransport

zum Werkstück 12 hinbewegi bis der Ausrücker 4, der durch die Druckfeder 13 belastet ist, an der Oberfläche des Werkstückes 12zur Anlage kommt. Da die Fortsetzung dieser Transportbewegung den Ausrücker 4 in den Werkzeuggrundkörper 2 eindrückt,wird durch den Kegel 14, der eine Schräge 15 am Klemmkeil 8 berührt, der Klemmkeil 8 gelöst, wodurch der Führungsstein 6und damit die Bohrstange 1 durch die Druckfeder 16 in die untere Endlage zurückgodrückt wird, so daß die Achsen der

Bohrstange 1, der Bohrung 5 und des Werkzeuggrundkörpers 2 eine gemeinsame Lage aufweisen. Bei diesem Vorgang löst sich die Zusatzklemmung zwischen dem Führungsstein 6 und der Bohrstango 1, da die Konusverbindung 17 ohne Selbsthemmung ausgeführt ist. Das Werkzeug kann nun aus der Bohrung 5 zurückgezogen werden. Der Rückzugvorgang erfolgt somit ohne die beim Einstellen

notwendige definierte Bewogung in Stellwegrichtung 7.

Da das Werkzeug für unterschiedliche Anwendungsfälle bezüglich Durchmesser- und Längenvariation der Bohrung 5 verwendet

werden soll, wird die Bohrstange 1 zweiteilig ausgeführt. Sie gliedert sich in das Oberteil 20 und in das Unterteil 21 auf. Währenddas Oberteil 20 im Werkzeug integriert ist, ist das Unterteil 21 auswechselbar. Daraus resultiert, daß unterschiedliche

Anwendungsfäjle nur ein Auswechseln des Unterteils 21 erfordern. Der kompliziertere Teil des Werkzeuges kann für ein breites Anwendungsspektrum kostengünstig eingesetzt werden. Weiterhin wird der umfassende Einsatz des Werkzeuges dadurch gewährleistet, daß die Werkzeugaufnahme 22 in Sonder- oder Standardausführung erfolgt.

Claims

-1- 287 Patentanspruch:

1. Automatisch einstellbares Rückwärtssenk- und -planwerkzeug mit definierter Stellwegrichtung, dadurch gekannzeichnet, daß in einem Werkzeuggrundkörper (2) eine Bohrstange (1) angeordnet ist, die eine Werkzeugschneide (3) und eine Konusverbindung (17), die in einem eine definierte Stellwegrichtung (7) aufweisenden Führungsstein (6) gelagert ist, aufweist.
2. Rückwärtssenk- und -planwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Führungsstein (6) formschlüssig gleitend in einem Werkzeuggrundkörper (2) angeordnet ist.
3. Rückwärtssenk- und -planwerkzeug nach Anspruch 1-2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Führungsstein (6) eine Konusverbindung (17) und einen Spreizschlitz (19) aufweist.
4. Rückwärtssenk- und -planwerkzeug nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Führungsstein (6) so angeordnet ist, daß seine Bewegungsrichtung senkrecht auf der Werkzeugachse steht.
5. Rückwärtssenk- und -planwerkzeug nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Führungsstein (6) durch eine Druck- oder Zugfeder (16) belastet angeordnet ist.
6. Rückwärtssenk- und -planwerkzeug nach Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Konusverbindung (17), die eine Bohrstange (1) mit einem Führungsstein (6) verbindet, keine Selbsthemmung aufweisend angeordnet ist.
7. Rückwärtssenk- und -planwerleoug nach Anspruch 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß über der Stirnfläche (18) einer Bohrstange (1) parallele Seitenflächen (10) angeordnet sind.
8. Rückwärtssenk- und -planwerkzeug nach Anspruch 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bohrstange (1), die ein Oberteil (20) und ein Unterteil (21) aufweist, mit einer lösbaren Verbindung versehen angeordnet ist.
9. Rückwärtssenk- und -planwerkzeug nach Anspruch 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Unterteil (21) in unterschiedlichen Durchmessern ausgeführt ist.
10. Rückwärtssenk- und -planwerkzeug nach Anspruch 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnfläche (18) einer Bohrstange (1) mit einem Klemmkeil (8) zur Anlage kommt.
11. Rückwärtssenk- und -planwerkzeug nach Anspruch 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Klemmkeil (8) durch eine Druckfeder (9) belastet angeordnet ist.
12. Ruckwärtssenk-und-planwerkzeug nach Anspruch 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ktemmkeil (8) mit einer Nut (11) und einer Schräge (15) versehen ist.
13. Rückwärtssenk- und -planwerkzeug nach Anspruch 1-12, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ausrücker (4) so im Werkzeuggrundkörper (2) angeordnet ist, daß ein Kegel (14) des Ausrückers (4) einen minimalen Spalt zu einer Schräge (15), die an der kleinen Kegelseite angebracht ist, aufweist.
14. Rückwärtssenk- und -planwerkzeug nach Anspruch 1-13, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ausrücker (4) durch eine Druckfeder (13) belastet angeordnet ist.
15. Rückwärtssenk- und -planwerkzeug nach Anspruch 1-14, dadurch gekennzeichnet, daß ein Werkzeuggrundköiper (2) mit einer Werkzeugaufnahme (22) versehen ist.