DE1477621B2 - Vorrichtung zum Ausdrehen von im wesentlichen sphärischen Hohlflächen in einem Werkstück - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ausdrehen von sphärischen Hohlflächen in einem Werkstück mit einem in einer Bohrmaschine gehaltenen Futter, an dessen unterem Ende sich ein um eine zur Futterachse senkrechte Achse drehbarer Werkzeughalter befindet.

Es sind Vorrichtungen dieser Art bekannt (CH-PS 317 und DT-PS 740 765), bei welchen eine Einstellung des Radius der auszudrehenden sphärischen Hohlflächen allein durch eine Verstellung bzw. Verschiebung des Werkzeuges innerhalb des Werkzeughalters möglich ist. Mit den bekannten Vorrichtungen lassen sich nur konzentrische Hohlkugelflächen drehen.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird darin gesehen, eine Vorrichtung der genannten Bauart zu schaffen, die sowohl eine Unterbrechung des Drehvorgangs ohne Abschalten der Vorrichtung, als auch eine Änderung des Drehradius senkrecht zur Drehachse ohne Veränderung der Lage des Werkzeugs, also Bohr- bzw. Drehstahls, innerhalb des Werkzeughalters zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der den Werkzeughalter aufnehmende Teil des Futters um'eine zur Drehachse dieses Futters senkrechte Achse und relativ zu dem mit der Bohrmaschine fest verbundenen Teil dieses Futters verschwenkbar angeordnet ist.

Durch die erfindungsgemäße Schwenkbarkeit des den Werkzeughalter aufnehmenden Teils des Bohrfutters um eine zur Drehachse dieses Bohrfutter senkrechte Achse läßt sich der Radius einer Hohlfläche, und zwar der Radius senkrecht zur Achse des Futters, ohne Veränderung der Lage des Werkzeugs im Werkzeughalter verändern.

Schließlich ist auch noch darauf hinzuweisen, daß durch die Erfindung die Möglichkeit geschaffen wird, Hohlflächen zu erhalten, die von der Kugelform abweichen. Durch die voneinander unabhängige Verschwenkung einerseits des Werkzeugs um die Achse des Werkzeughalters und andererseits des den Werkzeughalter aufnehmenden Teils des Futters um seine eigene Achse ergeben sich zwar jeweils bei einem die Futterachse enthaltenen Schnitt und auch bei einem senkrecht dazu angeordneten Schnitt Kreisquerschnitte, diese Kreisquerschnitte können jedoch unterschiedliehe Durchmesser aufweisen.

Die Erfindung und ihre vorteilhaften Ausgestaltungen sind im folgenden an Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung nach der Erfindung,

F i g. 2 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung nach Fi g. 1,

F i g. 3 einen zum in F i g. 2 gezeigten Längsschnitt senkrecht verlaufenden Längsschnitt durch die Vorrichtung nach den F i g. 1 und 2,

F i g. 4 einen der F i g. 2 entsprechenden Schnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel der Vorrichtung, F i g. 5 eine Draufsicht auf ein Teil der Vorrichtung nach F i g. 4.

Wie F i g. 1 zeigt, ist ein Werkzeughalter 60 an dem unteren Ende eines Futters 61 gelagert. Der Werkzeughalter 60 hält seinerseits hier mehrere Schneidwerkzeuge 62, 63, 64 und 65. Der Werkzeughalter 60 ist in dem Futter 61 drehbar auf einem Wellenstummel 66 angeordnet, der sich in einem Hohlraum des Teils 67 des Futters 61 erstreckt, der seinerseits um einen Zapfen 68 verschwenkt werden kann. Ein Exzenter 69 steht mit dem verschwenkbaren Teil 67, der den Werkzeughalter 60 aufnimmt, im Eingriff und bestimmt wahlweise die Stellung des Werkzeughalters 60 relativ zur Futterachse. Dies erleichtert auch Justierungen, die infolge kleinerer Fehlfluchtungen notwendig sind, welch letztere durch etwa dezentrierte Futterhülsen oder andere Maschinenteile bedingt sind, welche den Schaft des Futters 61 aufnehmen.

Die in F i g. 1 dargestellte Anordnung wird weiter durch die Querschnittsansicht in F i g. 2 erläutert, die das Getriebe sowie den Exzenter und die damit zusammenarbeitenden Einrichtungen zeigt, die das Verschwenken des den Werkzeughalter 60 aufnehmenden, schwenkbaren Teils 67 bewirken. An dem Werkzeughalter 60 ist ein Zahnrad 70 befestigt. Das Zahnrad 70 ist über einen Getriebezug, der die Zahnräder Teils 72, 73 und 74 aufweist, mit einem zu dem letztgenannten Zahnrad konzentrischen größeren Zahnrad 75 gekoppelt. Das Verschwenken des Teils 67 wird durch die Stellung des Exzenters 69 bestimmt. Das obere, große

Getrieberad 75 steht mit einer Zahnstange 76, wie in F i g. 3 dargestellt, im Eingriff.

In F i g. 3 ist in einer Schnittansicht das Getriebe der in F i g. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform nach dieser Erfindung zu sehen. Wie ersichtlich, stellt die Zahnstange 76, die sich durch das Futter 61 erstreckt, eine Einrichtung dar, um das die Zahnräder 70, 71, 72, 73, 74 und 75 aufweisenden Getriebe so zu betätigen, daß der Werkzeughalter 60 kontinuierlich gedreht werden kann. Es wird hervorgehoben, daß der Werkzeughalter 60, der in den F i g. 1 und 2 dargestellt ist, eine Vielzahl von Werkzeugen 62, 63, 64 und 65 tragen kann, die in einem Winkelabstand von 90° voneinander angeordnet sind. Mit der dargestellten Ausführungsform können die Werkzeuge um 360° um die Drehach- se, die durch den Achsstummel des Werkzeughalters 60 definiert ist, gedreht werden. Die in den F i g. 1 und 2 dargestellte Ausführungsform hat den großen Vorteil, daß die Werkzeuge nacheinander eingesetzt werden können, um nacheinander Späne aus dem Werkstück abzuheben und dadurch eine innere Hohlfläche in diesem Werkstück zu erzeugen. Zum Beispiel kann das Werkzeug 62 so in dem Werkzeughalter 60 angeordnet sein, daß es relativ tief greift und einen starken Span abhebt, während das Werkzeug 65 nur einen feinen Span abhebt, was eine saubere und präzise Hohlfläche ergibt.

Weiter kann aus F i g. 3 ersehen werden, daß der die Zahnräder 71, 72 und 73 aufweisende Teil des Getriebes durch eine äquivalente Einrichtung ersetzt werden kann, die mit den Zahnrädern 70 und 74 im Eingriff steht, so daß der Werkzeughalter 60 entsprechend der Drehung des Zahnrades 73 verschwenkt wird. Solche äquivalenten Einrichtungen können eine Kette sein, die mit gestrichelten Linien 77 in F i g. 3 angedeutet ist. Die ^N Kette 77 kommt sowohl mit dem Zahnrad 74 als auch mit dem Zahnrad 70 in Eingriff und ist besonders für Anordnungen nach dieser Erfindung geeignet, die verwendet werden, um sphärische Hohlflächen mit größerem Durchmesser, z. B. von 40 mm Durchmesser und darüber hinaus, auszudrehen.

Es ist natürlich klar, daß bei kleineren Werkzeugen die Grenzen durch die Präzision der im Handel erhältlichen Ketten kleiner Größen beschränkt sind, so daß für die Herstellung kleiner sphärischer Hohlflächen andere Formen der erfindungsgemäßen Vorrichtung geeigneter sind.

In den F i g. 4 und 5 ist eine ähnliche Vorrichtung gezeigt, in der in einem Werkzeughalter mehrere Werkzeuge befestigt und damit mehrere aufeinanderfolgende Schnitte zur Erzeugung einer sphärischen Hohlfläche erhalten werden können. In F i g. 4 ist ein Futter 80 dargestellt, das einen Werkzeughalter 81 an seinem unteren Ende hält. Der untere Teil des Futters 80 ist so ausgebildet, daß der nötige Raum 82 in diesem unteren Teil des Futters 80 vorhanden ist, um eine Drehung von mehreren Werkzeugen, die in dem Halter 81 befestigt sind, wie oben beschrieben wurde, zu ermöglichen. In dem Halter 81 ist ein Zapfen 83 befestigt, der sich in eine mit gestrichelten Linien dargestellte Nut 84 hinein erstreckt. Die Nut 84 ist deutlicher in F i g. 5 dargestellt. Wie in F i g. 4 im Querschnitt dargestellt, ist ein den Werkzeughalter 81 aufnehmender Teil 85 des Futters 80 von dem übrigen Bohrfutter einerseits getrennt, andererseits mit diesem schwenkbar verbunden. Dieser schalenförmige gesonderte Teil 85 ist in F i g. 5 noch einmal dargestellt. Die Nut 84 definiert eine endlose Bahn zwischen dem Werkzeughalter 81 und dem oberen Teil des Bohrfutters, in dem sich ein Zahnrad 86 befindet, das einen Zapfen 87 aufweist, der wie der Zapfen 83 in die Nut 84 ragt. In der Nut 84 sind eine Vielzahl von Kugeln 88 angeordnet, die einen Kugelgetriebezug von dem Zapfen 87 zu dem Zapfen 83 bilden, so daß der Zapfen 83 entsprechend einer Drehung des Zapfens 87 und damit auch der Werkzeughalter 81 in der gewünschten Weise verstellt werden können. Das Zahnrad 86 wird durch geeignete Einrichtungen, wie z. B. eine Zahnstange oder eine Lagerhülse, verdreht. Der schalenförmige Teil 85 ist mit dem Bohrfutter 80 mittels einer Schraube 89 verbunden. Das Zahnrad 86 ist so angeordnet, daß es z. B. mit einer Zahnschiene, wie bereits ausgeführt wurde, in Eingriff kommen kann. Ein Exzenter 90 ist vorgesehen, um eine begrenzte Verschwenkung des schalenförmigen Teils 85 um den Achszapfen 92 des Zahnrades 86 zu ermöglichen, so daß die Stellung des Werkzeughalters 81, der auf einem Zapfen 91 in dem schalenförmigen Teil 85 gelagert ist, eingestellt werden kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Ausdrehen von im wesentlichen sphärischen Hohlflächen in einem Werkstück mit einem in einer Bohrmaschine gehaltenen Futter, an dessen unterem Ende sich ein um eine zur Futterachse senkrechte Achse drehbarer Werkzeughalter befindet, dadurch gekennzeichnet, daß der den Werkzeughalter (60; 81) aufnehmende Teil (67; 85) des Futters (61; 80) um eine zur Drehachse dieses Futters senkrechte Achse (68; 92) und relativ zu dem mit der Bohrmaschine fest verbundenen Teil dieses Futters verschwenkbar angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verschwenken des den Werkzeughalter (60; 81) aufnehmenden Teils (67; 85) ein Exzenter (69; 90) vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verdrehen des Werkzeughalters (81) dicht aneinander angeordnete Kugeln (88) in einer endlosen Nut (84) des den Werkzeughalter aufnehmenden Teils (85) angeordnet sind, und daß ferner Einrichtungen (86,87) vorgesehen sind, um die Kugeln längs der Nut fortzubewegen und ihre Bewegung in der Nut in eine Drehbewegung des Werkzeughalters zu übersetzen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verdrehen des Werkzeughalters (60) ein Zahnradgetriebe mit einem ersten Zahnrad (70), das konzentrisch zu dem Werkzeughalter angeordnet ist und sich mit diesem dreht, sowie mit einem zweiten Zahnrad (75) vorgesehen ist, das drehbar in dem Bohrfutter gelagert ist, wobei Einrichtungen vorhanden sind, um das zweite Zahnrad zu drehen und seine Drehbewegung über Zwischenräder (71, 72, 73, 74) auf das erste Zahnrad zu übertragen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehbewegung des Werkzeughalters (60) um die Achse senkrecht zur Drehachse des Bohrfutters (61) mit einer Kette (77) übertragen wird.