Spindelkopf 1 Die Erfindung bezieht sich auf einen Spindelkopf, insbesondere an einer Bohr- oder Fräsmaschine, wobei die Spindel mit einer der Aufnahme des Werkzeuges dienenden Spannzange ausgestattet ist und der Werk zeugspitze ein mit dem Lagergehäuse bzw. der Pinole verbundener zur Anlage am Werkstück oder am Auf spanntisch bestimmter Auflagestift zugeordnet ist.
Solche Auflagestifte dienen bei Spindelköpfen dazu, die Arbeitstiefe des Werkzeuges zu begrenzen oder aber die Lage des Werkzeuges gegenüber einer Bezugsfläche des Werkstückes festzulegen, beispielsweise parallel zu einer seitlichen Begrenzungsfläche eines Werkstückes eine Bohrung vorzusehen, wobei deren Abstand bezüglich dieser Begrenzungsfläche möglichst exakt liegen soll.
Da die Aussenabmessungen eines Werkstückes stets gewisse Massabweichungen vom Sollnass besitzen, wobei die re lative Abweichung um so grösser ist, je kleiner das Werk stück ist, ist es daher stets erforderlich, dass der Aufla gestift tatsächlich am Werkstück oder aber am Auf spanntisch anliegt und nicht etwa an Metallspänen an- stösst, die infolge der Bearbeitung eines Werkstückes auf demselben oder dem Aufspanntisch liegen.
Die Erfindung schlägt daher vor, dass der Auflage stift eine ihn durchsetzende, an eine Mediumszuführlei tung anschliessbare Bohrung aufweist, deren Austritts mündung im Bereich von dessen Auflageebene liegt. Wird durch die Austrittsmündung des Auflagestiftes konti nuierlich oder im Arbeitstakt der Maschine ein Medium wie zum Beispiel öl oder Luft gepresst, oder aber irgend eine andere Spül- oder Kühlflüssigkeit, so wird die Flä che des Werkstückes oder des Aufspanntisches, an der der Auflagestift zur Anlage kommt, von eventuellen Verschmutzungen, wie beispielsweise Spänen, gereinigt, so dass der Auflagestift tatsächlich unmittelbar auf einer Bezugsebene aufliegen kann.
Um die Erfindung zu veranschaulichen, ist sie in der Zeichnung dargestellt, ohne dadurch die Erfindung auf eben diese Ausführungsbeispiele einzuschränken. Es zei gen: Fig. 1 die Bohrspindel im Längsschnitt, Fig. 2 in Draufsicht, und die Fig.3 und 4 Querschnitte nach den Linien III-III resp. IV-IV in Fig. 1.
Fig. 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel.
Die Werkzeugspindel 1 trägt an ihrem einen Ende eine Spannzange 2 zur Aufnahme des Bohrers 3 und an ihrem anderen Ende eine Riemenantriebsscheibe 4, wobei die Spindel über den Riemen 5 angetrieben wird. Die Spin del 1 ist im Lagergehäuse 6 drehbar gelagert. Dieses Ge häuse 6 ist mittels der beiden Kegelschrauben 7 um die Achse 8 schwenkbar. Am vorderen Ende der Hülse 6 liegt die mit dem Gehäuse einstückig ausgebildete Aus kragung 9, die die Spindel nach vorne überragt. Diese Auskragung ist geschlitzt und trägt eingeklemmt den Auflagestift 10, dessen untere Begrenzungsfläche 11 ist abgeschrägt. Der Auflagestift steht senkrecht zur Achse des Werkzeuges. Eine Längsbohrung 12 durchsetzt den Stift 10 und wird nach oben durch den Schlauch 13 fort gesetzt.
Die Kegelschrauben 7 bilden einen Teil des gabelför migen Gehäuseträgers 14, der fest mit dem Bolzen 15 verbunden ist, der seinerseits in den beiden Lagern 16 und 17 gleitend geführt ist. In seinem unteren Bereich weist das Lager 17 eine rechteckförmige Aussprarung 18 auf, deren Breite dem Durchmesser des Lagergehäuses 6 entspricht, das mit ihrem vorderen Teil diese Ausspra- rung 18 durchsetzt. Die Seitenfläche 18" der Aussparung 18 verhindern eine seitliches Ausweichen der Spindel 1, da die Spindel an diesen Flächen gleitend geführt ist.
Eine Feder 19, die einerseits am Maschinegestell 20, an dererseits am Gehäuse 6 befestigt ist, drückt die Hülse und damit die Spindel an die untere Begrenzungsebene 18' der Aussparung 18. Gegen die Kraft der Feder 19 ist das Gehäuse 6 und damit die Spindel 1 in der verti kalen Ebene schwenkbar.
Ein plattenförmiges Werkstück 21 liegt auf dem Werkstückträger 22 auf. Das Werkstück 21 soll nun an seiner Schmalseite 21' angebohrt werden, wobei die Boh rung ein ganz bestimmtes Mass unter der oberen Be grenzungsfläche 21" des Werkstückes 21 liegen soll.
Wird die Spindel über den Stössel 23 nach rechts ge schoben, so gleitet der Bolzen 15 in den Lagern 16 und 17 in der Richtung des Pfeiles 24. Da der gabelförmige Gehäuseträger 14 mit dem Bolzen 15 fest verbunden ist, folgt er dessen Bewegung nach rechts und nimmt dabei über die Kegelschrauben 7 das Gehäuse und die Spindel mit. Bei dieser Bewegung nach rechts stösst der Auf lagestift 10 am Werkstück 21 an und wird, sofern das zu bearbeitende Werkstück eine entsprechende Mass- abweichung bezüglich seiner Dicke aufweist, infolge sei ner Schrägfläche 11 angehoben.
Da durch die Leitung 13 und die Bohrung 12 ein flüssiges Spülmittel oder Luft gepresst wird, wird die Oberfläche 21" des Werkstückes gereinigt, so dass gewährleistet ist, dass der Stift 10 tat sächlich auf der Fläche 21" aufliegt. Beim weiteren Vor schub der Spindel dringt der Bohrer 3 in das Werkstück ein. Dabei ist die axakte Lage der Bohrung bezüglich der Fläche 21" durch die Auflage des Stiftes 10 am Werkstück gewährleistet.
Um die gewünschten Masse einzustellen, kann der Stift 10 in seiner Haltung axialverschiebbar gehalten sein oder aber es werden für die einzelnen Masse eigene Stifte vorgesehen, die einen Anschlag 10' besitzen (Fig. 1), so dass das jeweilige Mass durch die Anlage des Anschlages 10' am Halter definiert ist.
Die Schwenkachse 8 des Gehäuse 9 resp. der Spindel 1 wird möglichst weit nach links gelegt, so dass die Aus lenkung der Hülse durch die an sich in der Regel kleine Massabweichung des Werkstückes nur geringfügig ist.
Selbstverständlich ist die horizontale Lage zur Spin del nicht wesentlich, denn sie kann im Rahmen der Er findung auch in jeder anderen beliebigen Raumrichtung angeordnet sein. Anstelle der Kegelschrauben 7 kann jede andere, eine Schwenkbewegung gestattende Lage rung vorgesehen werden, auch sind anstelle der Zugfeder 19 beliebig andere Rückstellorgane denkbar. Zweckmäs- sig ist jedoch, die Riemenantriebsscheibe im Bereich der Schwenkachse 8 anzuordnen, doch ist es für die Erfin- dung ohne Belang, ob das Werkzeug zum Werkstück oder das Werkstück zum Werkzeug bewegt wird.
Wie aus Fig. 5 nun ersichtlich ist, kann der Auflage stift 10" auch zur Begrenzung der Vorschubbewegung einer Werkzeugspindel 1' verwendet werden. Diese Werk zeugspindel 1' gemäss Fig. 5 trägt einen Fräser 3', ist im Lagergehäuse 6' drehbar gelagert und führt eine Vor schubbewegung aus. Auf dem Werkzeugmaschinentisch 22' liegt das zu bearbeitende Werkstück 26 auf. An der seitlichen Auskragung 9' der Hülse 6' ist der Auflage stift 10" eingespannt, dessen zentrale Bohrung 12' mit der Kühlmittel-, Öl- oder Luftzuleitung 13' verbunden ist. Die Bohrung 12' mündet in die Auflagefläche 11'.
Wird nun die Spindel 1' zusammen mit der Hülse 6' in Richtung des Pfeiles 24' gegen das Werkstück 26 geführt, so begrenzt das Auflaufen des Stiftes 10" auf dem Werk zeugmaschinentisch 22' diese Vorschubbewegung und damit die Frästiefe. Wesentlich und wichtig ist dabei, dass während des Auflaufens des Stiftes resp. vorher durch die Bohrung, ein flüssiges oder gasförmiges Me dium gepresst wird, so dass dadurch der Maschinentisch von Spänen oder dgl. gereinigt wird, so dass die Tiefe der zu fräsenden Ausnehmung tatsächlich exakt und selbst tätig erreicht wird. In der Fig. 5 ist der Stift 10" parallel zur Werkzeugachse dargestellt. Es ist selbstverständlich durchaus möglich, ihn im spitzen Winkel zu dieser Achse anzuordnen.
Auch ist es möglich, das Spülmedium durch eine im Stift 10" angeordnete Winkelbohrung von der Seite her dem Stift zuzuführen.
Spindle head 1 The invention relates to a spindle head, in particular on a drilling or milling machine, the spindle being equipped with a collet chuck serving to hold the tool and the tool tip connected to the bearing housing or the quill to rest on the workpiece or on the Is assigned to clamping table certain support pin.
Such support pins are used in spindle heads to limit the working depth of the tool or to fix the position of the tool in relation to a reference surface of the workpiece, for example to provide a bore parallel to a lateral boundary surface of a workpiece, the distance between which should be as exact as possible with respect to this boundary surface.
Since the outer dimensions of a workpiece always have certain dimensional deviations from the desired wetness, the relative deviation being greater the smaller the workpiece, it is therefore always necessary that the Aufla pin actually rests on the workpiece or on the clamping table and not for example, bumps into metal chips that are lying on the same or on the clamping table as a result of machining a workpiece.
The invention therefore proposes that the support pin has a bore which penetrates it and can be connected to a medium supply line, the outlet of which lies in the region of its support plane. If a medium such as oil or air is pressed through the outlet opening of the support pin continuously or in the work cycle of the machine, or any other rinsing or cooling liquid, then the surface of the workpiece or the work table on which the support pin is in contact comes, cleaned of any contamination, such as chips, so that the support pin can actually lie directly on a reference plane.
To illustrate the invention, it is shown in the drawing without thereby restricting the invention to these exemplary embodiments. It show: Fig. 1 the drilling spindle in longitudinal section, Fig. 2 in plan view, and Figures 3 and 4 cross sections along the lines III-III, respectively. IV-IV in Fig. 1.
5 shows a further embodiment.
The tool spindle 1 carries at one end a collet 2 for receiving the drill 3 and at its other end a belt drive pulley 4, the spindle being driven via the belt 5. The spin del 1 is rotatably mounted in the bearing housing 6. This Ge housing 6 can be pivoted about the axis 8 by means of the two tapered screws 7. At the front end of the sleeve 6 is formed integrally with the housing from collar 9, which protrudes beyond the spindle to the front. This projection is slotted and wears clamped the support pin 10, the lower boundary surface 11 is beveled. The support pin is perpendicular to the axis of the tool. A longitudinal bore 12 penetrates the pin 10 and continues upward through the hose 13.
The tapered screws 7 form part of the gabelför shaped housing support 14 which is firmly connected to the bolt 15, which in turn is slidably guided in the two bearings 16 and 17. In its lower area, the bearing 17 has a rectangular recess 18, the width of which corresponds to the diameter of the bearing housing 6, the front part of which passes through this recess 18. The side surface 18 ″ of the recess 18 prevent the spindle 1 from giving way to the side, since the spindle is guided in a sliding manner on these surfaces.
A spring 19, which is attached on the one hand to the machine frame 20 and on the other hand to the housing 6, presses the sleeve and thus the spindle against the lower delimitation plane 18 'of the recess 18. The housing 6 and thus the spindle 1 are counter to the force of the spring 19 can be swiveled in the vertical plane.
A plate-shaped workpiece 21 rests on the workpiece carrier 22. The workpiece 21 is now to be drilled on its narrow side 21 ', the Boh tion a certain amount below the upper Be boundary surface 21 "of the workpiece 21 should be.
If the spindle is pushed over the plunger 23 to the right, the bolt 15 slides in the bearings 16 and 17 in the direction of the arrow 24. Since the fork-shaped housing support 14 is firmly connected to the bolt 15, it follows its movement to the right and takes the housing and the spindle with it via the tapered screws 7. During this movement to the right, the support pin 10 abuts the workpiece 21 and, if the workpiece to be machined has a corresponding dimensional deviation with regard to its thickness, is raised as a result of its inclined surface 11.
Since a liquid rinsing agent or air is pressed through the line 13 and the bore 12, the surface 21 ″ of the workpiece is cleaned, so that it is ensured that the pin 10 actually rests on the surface 21 ″. As the spindle continues to advance, the drill 3 penetrates the workpiece. The axact position of the bore with respect to the surface 21 ″ is ensured by the contact of the pin 10 on the workpiece.
In order to set the desired mass, the pin 10 can be kept axially displaceable in its position, or separate pins are provided for the individual masses, which have a stop 10 '(FIG. 1), so that the respective mass through the abutment of the stop 10 'is defined on the holder.
The pivot axis 8 of the housing 9, respectively. the spindle 1 is placed as far to the left as possible so that the deflection of the sleeve is only slightly due to the generally small dimensional deviation of the workpiece.
Of course, the horizontal position to the spindle is not essential, because it can also be arranged in any other spatial direction within the scope of the invention. Instead of the tapered screws 7, any other position permitting a pivoting movement can be provided, and instead of the tension spring 19, any other return elements are conceivable. However, it is expedient to arrange the belt drive pulley in the area of the pivot axis 8, but it is irrelevant for the invention whether the tool is moved towards the workpiece or the workpiece towards the tool.
As can now be seen from FIG. 5, the support pin 10 "can also be used to limit the feed movement of a tool spindle 1 '. This tool spindle 1' according to FIG The workpiece 26 to be machined rests on the machine tool table 22 '. The support pin 10 "is clamped on the lateral projection 9' of the sleeve 6 ', its central bore 12' with the coolant, oil or Air supply line 13 'is connected. The bore 12 'opens into the support surface 11'.
If the spindle 1 'is now guided together with the sleeve 6' in the direction of the arrow 24 'against the workpiece 26, the run-up of the pin 10 "on the machine tool table 22' limits this feed movement and thus the milling depth that a liquid or gaseous medium is pressed through the bore while the pin is running up, so that the machine table is cleaned of chips or the like, so that the depth of the recess to be milled actually reaches exactly and actively In FIG. 5, the pin 10 ″ is shown parallel to the tool axis. It is of course entirely possible to arrange it at an acute angle to this axis.
It is also possible to supply the flushing medium to the pin from the side through an angular bore arranged in pin 10 ″.