DE2257653C3 - Bohrkopf - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Bohrkopf zur stirnseitigen Befestigung an einer Bohrspindel mit mehreren über den Umfang verteilten Bearbeitungswerkzeugen, die an einer über eine elastische Verformung radial nachgebenden Trägereinrichtung befestigt und durch einen mit gegen die Richtung der Bohrspindelachse geneigten Stellflächen versehenen zentralen Stellbolzen über Stößelplatten, als Zwischenglieder, radial während des Betriebes mit umlaufender Bohrspindel verstellbar sind, wobei die Trägereinrichtung auf einer den Stellbolzen führenden Buchse zentriert und zwischen einem bohrspindelseitigen Anschlußteil und einem endseitigen, durch Schraubverbindung gehaltenen, scheibenförmigen Teil geführt ist.

Die Entwicklung von Bohrköpfen für das Ausdrehen von zylindrischen Bohrungen zur Erreichung kürzerer Bearbeitungszeiten, strebt den gleichzeitigen Einsatz von mehreren Bearbeitungswerkzeugen an. Dies wurde bislang durch Bohrköpfe erreicht, die mehrere Bearbeitungswerkzeuge am Umfang besitzen und einem Stirnfräser ähnlich sind. Die Schneidplatten der Bearbeitungswerkzeuge sind teils fest im Werkzeugkörper verankert, zum Beispiel durch Löten; bei kleineren Durchmessern besteht unter Umständen der ganze Bohrkopf aus SS-Stahl oder Hartmetall. Bei größeren Durchmessern jedoch werden Klemmhalter mit Wendeschneidplatten verwendet, wobei diese Klemmhalter einzeln, sowohl radial als auch axial einstellbar sind. Einen weiteren Schritt in der Entwicklung von Bohrköpfen stellt ein während des Spindellaufes verstellbarer Bohrkopf dar, der in entsprechender Ausführung zur automatischen Betätigung in Verbindune mit einer Meßsteuerung beliebige Werkzeugzu- oder -rückstellungen erlaubt Mit diesem Bohrkopf ist es möglich, Werkzeugabnutzungen während des Laufes zu korrigieren oder zur Vermeidung von Rückzugsriefen nach vollendeter Bohrung die Werkzeuge radial zurückzunehmen, um den Bohrkopf aus der Bohrung herausfahren zu können.

Bei einem bekannten Bohrkopf dieser Art (US-PS 34 05 049) handelt es sich um einen mehrschneidigen Bohrkopf, bei dem mehrere Bearbeitungswerkzeuge

ίο durch einen Stellbolzen gegen Rückstellfedern im Bohrkopfkörper verschiebbar angeordnet sind. Diese für die genannte Ausführung erforderliche Verschiebbarkeit hat den Nachteil, daß die Bearbeitungswerkzeuge trotz hoher Qualität der Ausführung in Schwingungen geraten können und weiterhin bei zunehmender Verschmutzung die Rückstellung der Schneiden durch eine verhältnismäßig schwache Rückstellfeder in Frage steht, so daß mit dieser Ausführung eines mehrschneidigen Bohrkopfes die einwandfreie Bohrung mit feinster Oberfläche und ohne Rückzugsrisse nicht garantiert werden kann.

Weiterhin sind seit längerem Ausführungen von Werkzeuggrundkörpern bekannt (US-PS 22 66 339), bei denen die Nachstellbarkeit bzw. die Veränderbarkeit der Bearbeitungswerkzeuge durch elastische Verformung des Grundkörpers oder der Trägereinrichtung erreicht wird. Durch dieses Prinzip werden Gleitspiele ineinander wirkender Teile vermieden und somit feinere Oberflächen durch Vermeidung der durch ein Gleitspiel gegebenen Bewegungsmöglichkeiten der im Grundkörper eingespannten Bearbeitungswerkzeuge erreicht Bei den als bekannt genannten Vorrichtungen wird eine Zustellung des Bearbeitungswerkzeugs durch Spreizung des Grundkörpers durch Schrauben von Hand erreicht Ein älteres Recht (Deutsches Patent 22 28 553) bezieht sich auf die Anwendung dieses Prinzips an einer Vorrichtung, bei der eine parallel zu den Anlageflächen zwischen Querbohrungen geschlitzte Scheibe in den Ebenen der Anlageflächen verschoben wird, was im dargelegten Falle durch einen eingebauten Hydraulikzylinder erreicht wird.

Beide letztgenannten Ausführungen dienen der Herstellung von Bohrungen, aber nur mit einem Bearbeitungswerkzeug. Zur Erreichung kürzerer Bearbeitungszeiten ist es aber, wie bereits angeführt wurde, erforderlich, Bohrköpfe mit mehreren Bearbeitungswerkzeugen einzusetzen, bei denen jedoch ebenfalls die genannte Verstellmöglichkeit gegeben sein soll.

Es ist somit ausgehend von dem eingangs benannten Stande der Technik (US-PS 34 05 049) Aufgabe der Erfindung, einen Bohrkopf zu schaffen, bei dem die Bearbeitungswerkzeuge in der Aufnahme eine optimale Starrheit finden und doch auch durch Steuerelemente in der Bohrungsdurchmessereinstellung veränderlich sind.

Die Lösung dieser Aufgabe wird dadurch erreicht, daß der Werkzeugaufnahmekörper des Bohrkopfes, im folgenden Trägereinrichtung genannt, aus einem Ring besteht, an dem zur elastischen Verformbarkeit von Teilbereichen der Trägereinrichtung bei Bohrköpfen bekannte, von einer Umfangsfläche der Trägereinrichtung nach innen zu verlaufende Schlitze verwendet werden, die in zur Schlitzebene parallele Bohrungen einmünden, mit der Maßgabe, daß die Bohrungen die Stirnfläche des Ringes mit einem zur Bohrspindelachse parallelen Verlauf zwischen den Winkellagen der Bearbeitungswerkzeuge verteilt durchsetzen, und die Schlitze teils vom Außenumfang des Ringes und teils von dessen Innenumfang ausgehen, wobei Schutz nur

für die Kombination der genannten Lösungsmerkmale in dem durch die Gattung gegebenen Rahmen beansprucht wird. Bei Verwenden einer derartigen Trägereinrichtung, die aus einem festen Körner besteht, dem eine begrenzte Elastizität gegeben wird, reicht die darüber hinaus verbleibende Starrheit aus, Schwingungsbewegungen der an diesem befestigten Bearbeitungswerkzeuge zu vermeiden.

Anhand der Zeichnungen wird ein Bohrkopf mit 4 Bearbeitungswerkzeugen zu beispielhafter Veranschaulichung des als erfinderisch Beanspruchten in seinem Aufbau beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch die Mittenebene des Bohrkopfes,

Fig.2 einen Querschnitt durch den Bohrkopf in der Ebene A — A von F i g. 1.

Der Bohrkopf ist durch einen Flansch 1 mit mehreren Schrauben 2 mit der nicht dargestellten Werkzeugspindel verbunden. Der Flansch 1 setzt sich nach vorne durch den Aufnahmezapfen 3 für die Trägereinrichtung Ϊ3, den Ansatz 4 für die Scheibe 5 und das Gewinde 6 für die Hutmutter 7 fort Der Bohrkopf ist in der Mitte für die Aufnahme des axial verschiebbaren Stellbolzens 8 durchbohrt, der entsprechend der Anzahl der Bearbeitungswerkzeuge 15 konische Abflachungen 9 für die Betätigung der Stößelplatten 10 besitzt Die Stößelplatten 10 sind in radialen Durchbrüchen lOa im Aufnahmezapfen 3 angeordnet und haben in der Mitte eine ringsumlaufende Nut 11, in der ein federnder Ring 12 liegt, der die Aufgabe hat, die Stößelplatten 10 bei Abnahme der Trägereinrichtung 13 am Herausfallen zu hindern. Die Trägereinrichtung 13 besitzt Längsnuten 14, in welchen die Bearbeitungswerkzeuge 15 befestigt sind. Die Trägereinnchtung 13 ist zwischen den Werkzeugnuten 14 von mehreren Längsbohrungen 16 und von radialen Längsschnitten *7, ausgehend vom Innen und vom Außenumfang durchsetzt. Auf diese Weise wird eine Deformierbarkeit der Trägereinrichtung 13 erreicht Die Bohrungen 16 und die Schlitze 17 werden zum Schutz gegen Späne und Schmutz mit gummielastischem Kunststoff ausgefüllt Wird beispielsweise der Stellbolzen 8 in Pfeilrichtung 18 verschoben, so drücken die konischen Abflachungen 9 auf die Stößelplatten 10, und diese auf die Innenkontur der Trägereinrichtung 13 etwa auf der, der Längsnut 14 gegenüberliegenden, inneren Mantellinie derTrägereinrichtang 13 und bewegen die Bearbeitungswerkzeuge 15 achsparallel nach außen. Damit die Trägereinrichtung 13 in ihrer Stellung zu den konischen Abflachungen 9 des Stellbolzens 8 und der Stößelplatten 10 durch den auftretenden Schnittdruck bei der Zerspanung nicht verändert wird, sind Hülsen 19 durch Schrauben 20 mit dem Flansch 1 verbunden, die in die Längsnuten 14 ragen. Sie dienen als Mitnehmer und Verdrehsicherung. Die Bearbeitungswerkzeuge 15, die verschiedene Ausführungsformen haben können, wie Schneidenhalter mit Wendeplatten 22 oder aufgelötete Schneiden, sind mit Schrauben 21 in der Trägereinnchtung 13 befestigt
Ein solcher Bohrkopf läßt sich mit einer kleineren cder größeren Anzahl von Schneiden ausführen, die jedoch um so höher sein kann, je größer der Durchmesser des Bohrkopfes ist

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Bohrkopf zur stirnseitigen Befestigung an einer Bohrspindel mit mehreren über den Umfang verteilten Bearbeitungswerkzeugen, die an einer über eine elastische Verformung radial nachgebenden Trägereinrichtung befestigt und durch einen mit gegen die Richtung der Bohrspindelachse geneigten Stellflächen versehenen zentralen Stellbolzen über Stößelplatten als Zwischenglieder radial während des Betriebes mit umlaufender Bohrspindel verstell-, bar sind, wobei die Trägereinrichtung auf einer den Stellbolzen führenden Buchse zentriert und zwischen einem bohrspindelseitigen Anschlußteil und einem endseitigen durch Schraubverbindung gehaltenen scheibenförmigen Teil geführt ist, dadurch geLennzeichnet, daß die Trägereinrichtung aus einem Ring (13) besteht, an dem zur elastischen Verformbarkeit von Teilbereichen der Trägereinrichtung bei Bohrköpfen bekannte von einer Umfangsfläche der Trägereinrichtung nach innen zu verlaufende Schlitze verwendet werden, die in zur Schlitzebene parallele Bohrungen einmünden, mit der Maßgabe, daß die Bohrungen (16) die Stirnfläche des Ringes (13) mit einem zur Bohrspindelachse parallelen Verlauf zwischen den Winkellagen der Bearbeitungswerkzeuge (15,22) verteilt durchsetzen und die Schlitze (17) teils vom Außenumfang des Ringes (13) und teils von dessen Innenumfang ausgehen.