DE3036995C2

DE3036995C2 - Maschine zum Bohren von Löchern in länglichen Werkstücken, sowie in gekröpften Wellen, insbesondere Kurbelwellen

Info

Publication number: DE3036995C2
Application number: DE19803036995
Authority: DE
Inventors: Paul 7085 Bopfingen Regele
Original assignee: Maschinenfabrik Alfing Keßler GmbH, 7080 Aalen
Current assignee: Maschinenfabrik Alfing Kessler GmbH
Priority date: 1980-10-01
Filing date: 1980-10-01
Publication date: 1987-04-16
Also published as: DE3036995A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Bohren von Löchern in länglichen Werkstücken, sowie in gekröpften Wellen, insbesondere Kurbelwellen, in beliebiger Winkellage zur Längsachse der Werkstücke, die durch verstellbare Anschläge und Einrichtungen in Längs- und in Drehrichtung in einer Spannvorrichtung fixierbar sind und auf einem Werkstücktisch taktweise waagerecht bewegt werden können, und bei der ein Bohrspindelstock mit Antrieb auf einem Schlitten an einem Ständer verfahrbar angeordnet ist.
Zum Bohren von Löchern in gekröpften Wellen und ähnlichen Werkstücken, in beliebiger Winkellage zur Längsachse, sind bereits Ausführungen von Bohrmaschinen bekannt, die in Sonderkonstruktion als Einzweckmaschinen ausgeführt sind und je nach Verwendungszweck auch eine Verstellbarkeit besitzen, die es ermöglicht, jeden bohrbaren gewünschten Winkel zu erreichen. Eine besondere Anwendung finden diese Maschinen bei der Herstellung von Schmierlöchern in Wellen und Kurbelwellen, sowie auch in anderen länglichen Werkstücken. Dabei handelt es sich vorwiegend um runde Werkstücke, bei denen das Anbohren eine besonders feste Bohrerführung erfordert, zum Erreichen eines möglichst genauen Bohrbeginns und einer möglichst glatten Bohrung.
Als bekanntes Beispiel hierzu und zum Stand der Technik ist der Inhalt der DE-OS 19 15 126 anzusehen. Hierin wird eine Maschine beschrieben, bei der durch geeignete Maßnahmen ein häufiger Bohrerausfall vermieden werden soll, speziell beim Bohren von Lüftungslöchern in Reifenformen. Zur Erreichung dieses Ziels werden Fühl- und Steuerungsvorrichtungen wirksam, welche kritische Bedingungen beim Bohren abfühlen und aufzeigen, um die Werkzeugmaschine entsprechend zu steuern. Die Bohrerspitze soll automatisch geschmiert und gereinigt werden. Bei Auftreten eines unerwartet hohen Widerstandes im Werkstück, wodurch der Bohrer brechen könnte, soll erreicht werden, daß dieser zurückgezogen wird. Hierzu ist ein hin- und herbewegbarer Schlitten mit einem motorgetriebenen Bohrer an einem Tragkopf angeordnet, außerhalb dieses Tragkopfes befindet sich ein erstes Buchsenlager und eine erste Buchse zur Führung des Bohrers, an einem Gleitkörper mit einem Lager eine zweite Buchse, die so geführt ist, daß zu keinem Zeitpunkt mehr als die Hälfte der Bohrerlänge ohne Abstützung ist.
Diese Maschine soll also Bohrerbrüche beim Bohren unter beliebiger Winkellage zum Werkstück verhindern, wobei die Winkellagen jeweils von Hand einzeln eingestellt werden müssen. Weiterhin dreht sich das Werkstück um jede Teilung weiter, wobei der Bohrer in seiner eingestellten Position verbleibt.
Bei den bekannten Maschinen sind die Bohrerführungen vorwiegend fest ausgeführt, teilweise mit wechselbarer Bohrbüchse, aber mit fest eingestelltem Bohrwinkel, und entweder an der Spannvorrichtung befestigt oder mittels einer Brille, vielleicht federnd, am Spindelstock.
Aus diesem genannten Stand der Technik ergibt sich die Aufgabe, die Maschinen zum Bohren von Löchern in länglichen Werkstücken, sowie in gekröpften Wellen, insbesondere Kurbelwellen, in beliebiger Winkellage zur Längsachse der Werkstücke so zu verbessern, daß zur schnelleren Einstellung einer beliebigen Winkellage des Bohrers zur Längsachse des Werkstücks, dieser mit dem Bohrspindelstock zusammen den Bewegungen des die Winkellage bestimmenden Werkstückanschlages folgt.
Der Vorteil einer solchen Bohrmaschine ist, daß Einrichtungen vorhanden sind, die bei Serienänderungen oder werkstückbedingt eine schnelle Einstellung der Lage der Bohrung in den drei Ebenen und dem Winkel zur Längsachse des Werkstückes ermöglichen. Eine besonders wirtschaftliche Art dieser Anlage stellt die programmierbare Ausführung mit numerischer Steuerung dar, weil damit die Winkellage schnellstens einstellbar ist, und sich somit die kürzeste Bearbeitungszeit ergibt.
Die Lösung der Aufgabe besteht nun darin, bei einer Maschine nach dem Oberbegriff, an sich bekannte Merkmale zu kombinieren; bei der nämlich

a) der Bohrspindelstock auf einem vertikal verdrehbaren Schlitten in einer vertikal, parallel zur Werkstückachse angeordneten Ebene drehbar gelagert ist, und der Schlitten auf einem Ständer angeordnet ist und in der zur Werkstückachse senkrechten Achse z verfahrbar ist,
b) die Bohrerführung in einem Kreuzschlitten um eine waagerechte und zur Werkstücklängsachse senkrechte Achse drehbar gelagert ist und mit dem Kreuzschlitten, der an dem Ständer angeordnet ist, und in der Achse x 1, parallel zur Werkstückachse, und z 1, vertikal zur Werkstückachse, verfahrbar ist,
d) daß Einrichtungen vorgesehen sind, die die Achse der Bohrerführung und die des Bohrspindelstockes bei Positionsveränderung immer konzentrisch halten.

Es folgt die beispielsweise Beschreibung einer Maschine mit den erfindungsgemäßen Einrichtungen. Es zeigt
Fig. 1 eine Vorderansicht der Maschine,
Fig. 2 eine Seitenansicht in Richtung II von Fig. 1,
Fig. 3 einen Schnitt III-III von Fig. 1.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist ein Bohrspindelstock 1 drehbar auf einem Schlitten 2 gelagert, und zwar so, daß er nach Einstellung einer Bohrposition feststellbar ist. Der Schlitten 2 ist senkrecht in der vertikalen Achse z verfahrbar und feststellbar auf einem Ständer 3 angeordnet, der wiederum in einer Führung 4 in der Achse y, rechtwinklig zur Werkstücklängsachse, verfahrbar und feststellbar ist. Ein weiterer Schlitten 5, 6 ist als Kreuzschlitten ausgebildet und in den Achsen x und z, parallel zur Werkstücklängsachse, verfahrbar und feststellbar. Der Schlitten 5 trägt die Bohrerführung 7, 9 (Fig. 3), die in dem Schlitten 5 drehbar und feststellbar gelagert ist. Diese Bohrerführung 7, 9 kann auswechselbar gestaltet sein, um unterschiedliche Bohrabstände 8 zu ermöglichen.
Außerdem ermöglicht eine wechselbare Bohrbüchse 9 das Bohren verschiedener Lochdurchmesser. Der auswechselbare Anschlag 10 und der Spannhebel 11, die ebenfalls auf dem Schlitten 5, 6 angebracht sind, werden als Spanneinrichtung verschiedener Werkstückabmessungen 12 gerecht und bestimmen die radiale Winkellage des Werkstückes 12. Die Bohrerführung 7, 9 muß in ihrer äußeren Form und ihrer Festigkeit so gestaltet sein, daß sie ein Schrägbohren ermöglicht und die Bohrbüchse 9 schwingungsfrei trägt. Zur genauen Ausrichtung der Bohrerführung 7, 9 zur Bohrspindelachse des Spindelstockes 1 ist eine Führungsstange 13 (Fig. 2) vorgesehen, die zweckmäßigerweise in der Bohrerführung 7, 9 fest, und in den Halterungen 14 des Bohrspindelstockes 1 gleitend angebracht ist. Für den Fall, daß der Spindelstock 1 nicht zur Erbringung des Bohrvorschubes durch Vorhandensein von Führungen auf dem Schlitten 2 ausgebildet ist, können die Halterungen 14 so gestaltet sein, daß sie die Führungsstange 13 nach Einnahme der Bohrposition des Spindelstockes 1 und der Bohrerführung 7, 9 schwingungsfrei festklemmen. Der Bohrvorschub wird dann vorteilhafterweise dadurch erreicht, daß die Bohrspindel 15 als längsbewegliche Pinole ausgebildet ist. Das Werkstück 12 ist in einer Vorrichtung 16 aufgenommen, die ein Drehen des Werkstückes 12 in die erforderliche Winkellage von Hand oder automatisch ermöglicht und die taktweise Einstellung automatisch vornimmt, wozu das Werkstück dann einseitig in einem Spannfutter gehalten sein muß. Die axiale Position ist auf einfache Weise erreichbar durch Verfahren des Schlittens 17, der mit Fixiereinrichtungen oder numerischen Positioniereinrichtungen ausgestattet sein kann.
Nach Einspannen eines neuen Werkstückes können nun mit dieser Einrichtung innerhalb einer Aufspannung sämtliche Bohrungen der verschiedensten Winkel zur Längsachse hintereinander gebohrt werden, insbesondere Ölversorgungslöcher in Kurbelwellen und ähnlichen Werkstücken.

Claims

1. Maschine zum Bohren von Löchern in länglichen Werkstücken, sowie in gekröpften Wellen, insbesondere Kurbelwellen, in beliebiger Winkellage zur Längsachse der Werkstücke, die durch verstellbare Anschläge und Einrichtungen in Längs- und Drehrichtung in einer Spannvorrichtung fixierbar sind und auf einem Werkstücktisch taktweise waagerecht bewegt werden können, und bei der ein Bohrspindelstock mit Antrieb auf einem Schlitten an einem Ständer verfahrbar angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß in Kombination bekannter Merkmale

a) der Bohrspindelstock (1) auf einem vertikal verdrehbaren Schlitten (2) in einer vertikal, parallel zur Werkstückachse angeordneten Ebene drehbar gelagert ist, und der Schlitten (2) auf einem Ständer (3) angeordnet ist und in der zur Werkstückachse senkrechten Achse (z) verfahrbar ist,

b) die Bohrerführung (7, 9) in einem Kreuzschlitten (5, 6) um eine waagerechte und zur Werkstücklängsachse senkrechte Achse drehbar gelagert ist und mit dem Kreuzschlitten (5, 6), der an dem Ständer (3) angeordnet ist, und in der Achse x 1, parallel zur Werkstückachse, und z 1, vertikal zur Werkstückachse, verfahrbar ist.

c) daß Einrichtungen vorgesehen sind, die die Achse der Bohrerführung (9) und die des Bohrspindelstockes (1) bei Positionsveränderung immer konzentrisch halten.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Aufrechterhaltung der Konzentrizität der Bohrachse, der Bohrerführung (7, 8) und des Bohrspindelstockes (1) eine Führungsstange (13) parallel zur Bohrachse ist.

3. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsstange (13) in der Bohrerführung (7, 9) fest und im Bohrspindelstock (1) gleitend gelagert ist.