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MOBILES PRÄZISIONS-BOHRGERÄT

阅读:528发布:2020-10-26

专利汇可以提供MOBILES PRÄZISIONS-BOHRGERÄT专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且A mobile boring tool of this type is secured to a place to be bored of a large workpiece and is used for carrying out precision boring operations by means of a tool through which a liquid lubricant is supplied to the tool cutters. The tool has a tool spindle (1) with a tool holding fixture (2) through which lubricant is supplied, as well as a drive for rotating and axially advancing the tool spindle. In order to increase machining precision and improve lubricant dosage, the boring tool has besides the rotary drive (15) a separate drive (25) for advancing the tool spindle, as well as a measurement system (24) for sensing the advance distance. The advance drive (25) is controlled by a computer depending on the axial advance distance, so that the tool spindle is driven by the rotary drive at a predetermined on-load speed of rotation or load torque. Lubricant supply is controlled depending on the predetermined on-load speed of rotation or load moment and on the advance distance.,下面是MOBILES PRÄZISIONS-BOHRGERÄT专利的具体信息内容。

PATENTANSPRÜCHE
1. Mobiles Bohrgerät zum Festlegen an einer Bohr¬ stelle von großen Werkstücken für Präzisions- Bohrarbeiten mittels eines Werkzeugs, durch das hindurch ein flüssiges Schmiermittel bis an die Werkzeugschneiden herangeführt wird, mit einer in ihrer Achsrichtung im Maschinengestell verschieb- lich gelagerten Werkzeugspindel mit einer Werk- zeugaufnahme, durch die hindurch der Schmiermit¬ telzufluß erfolgt, und mit einem im Maschinenge¬ stell ortsfesten Antrieb zum Drehen und axialen Vorschieben der Werkzeugspindel, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zum Drehantrieb (15) ein separater Vorschubantrieb (25) für die Werkzeugspindel (1) sowie ein Meßsystem (24) mit einem Tiefensensor (30) zur Erfassung des Vorschubweges vorhanden und der Vorschubantrieb (25) in Abhängigkeit vom axialen Vorschubweg mittels eines Rechners derart geregelt ist, daß die Werkzeugspindel (1) über den Drehantrieb (15) mit vorgegebener Lastdreh¬ zahl oder vorgegebenem Lastmoment angetrieben ist, wobei der Tiefensensor (30) des Meßsystems (24) mit einer axial verschieblichen Tastnase (28) verbunden ist, die achsparallel zum Werkzeug (3) angeordnet und auf das Werkstück zur Ermitt¬ lung eines Referenzsignals für den Werkzeugab¬ stand in der Ausgangslage aufsetzbar ist und wo- bei ferner der Schmiermittelzufluß in Abhängig¬ keit von der vorgegebenen Lastdrehzahl oder dem vorgegebenen Lastmoment und vom Vorschubweg ge- steuert ist .
2. Bohrgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugspindel (1) eine Kugelrollagerung aufweist, die aus zumindest einer drehbaren, mit dem Drehantrieb (15) verbundenen Buchse (7) und darin achsparallel eingenuteten Kugeln (8) be¬ steht, die in achsparallele Längsnuten (9) der Werkzeugspindel (1) eingreifen.
3. Bohrgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugelrollagerung der Werkzeugspindel (1) zwei Buchsen (7) hat, von denen eine mit dem Drehantrieb (15) verbunden ist und die in einem solchen axialen Abstand zueinander angeordnet sind, daß in zurückgeschobener Endlage das eine Ende der Werkzeugspindel (1) mit der Werkzeugauf- nähme (2) unmittelbar an der Austrittsseite der vorderen Buchse (7) und in vorgeschobener Endlage das andere Ende der Werkzeugspindel (1) unmittel¬ bar an der Eintrittsseite der hinteren Buchse (7) jeweils auf die Vorschubrichtung bezogen liegt.
4. Bohrgerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehantrieb (15) einen achsparallel neben der Werkzeugspindel (1) im Bereich der Kugelrol- lagerung angeordneten Motor (13) hat.
5. Bohrgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß am Drehantrieb (15) oder an dessen Motor (13) ein Drehzahlgeber (14) angeordnet ist.
6. Bohrgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorschubantrieb (25) eine drehbar gela¬ gerte Gewindespindel (17) und eine in Drehrich¬ tung feste, in Axialrichtung verschiebliche Mut¬ ter (18) auf der Gewindespindel (17) aufweist, wobei diese Mutter (18) mit dem von der Werkzeug¬ aufnahme (2) abliegenden, hinteren Ende der Werk¬ zeugspindel (1) verbunden ist.
7. Bohrgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugspindel (1) im hinteren Endbe¬ reich einen hohlen Abschnitt (16) hat, in den die Gewindespindel (17) eintaucht, und die Mutter (18) koaxial am Ende der Werkzeugspindel (1) an- geordnet ist.
8. Bohrgerät nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindespindel (17) mit einem Vorschubmo- tor (23) sowie einem inkrementalen Drehgeber (24) als Meßsystem zur Erfassung des Vorschubweges verbunden ist.
9. Bohrgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorschubmotor (23) und der Drehgeber (24)auf der dem Motor (13) des Drehantriebs (15) diametral gegenüberliegenden Seite der Werkzeug- spindel (1) angeordnet sind.
10. Bohrgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
5 daß die Werkzeugaufnahme (2), die Werkzeugspin¬ del (1) und gegebenenfalls die im hohlen Ab¬ schnitt (16) der Werkzeugspindel (1) angeordnete Gewindespindel (17) einen durchgehenden Axialka¬ nal (6) für den Schmiermittelzufluß haben, an 10 dessen von der Werkzeugaufnahme (2) abliegenden Ende eine Schmiermittel-Zuführvorrichtung (31) angeordnet ist.
11. Bohrgerät nach Anspruch 10, 15 dadurch gekennzeichnet, daß im Axialkanal (6) eine bis in das Werkzeug (3) hineinreichende, hohle Lanze (32) angeordnet ist, die eine solche Länge hat, daß bei in sei¬ ner rückgezogenen Endlage befindlichem Werkzeug 20 (3) dessen für den Schmiermittelaustritt vorge¬ sehenen Querbohrungen (5) sämtlich verschlossen sind und sich mit dem Vorschub des Werkzeugs (3) nach und nach öffnen.
25 12. Bohrgerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Lanze (32) in der Schmiermittel-Zuführvorrichtung (31) um ei¬ nen begrenzten Weg axial verschieblich gehalten und von einer Feder (33) in Vorschubrichtung be-
30 aufschlagt ist, wobei zwischen der Lanze (32) und der Werkzeugspindel (1) eine Mitnahmevor¬ richtung (34) oder ein Anschlag angeordnet ist, welche beim Rückzug der Werkzeugspindel (1) über den begrenzten Weg bis zur rückgezogenen Endlage hin die Lanze (32) entgegen der Kraft der Feder (33) mitnimmt.
13. Bohrgerät nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß von der Schmiermittel-Zuführvorrichtung (31) das Schmiermittel in den Axialkanal (6) bzw. in die Lanze (32) im Axialkanal (6) intermittierend mit zwischen einzelnen Schmiermittelportionen angeordneten Luftblasen eingeführt wird.
14. Bohrgerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner die Schmiermittel-Zuführvorrich¬ tung (31) derart steuert, daß die Anpassung an den Schmiermittelbedarf durch ein variables Puls-Pause-Verhältnis erfolgt, wobei während der Pulsdauer entweder nur Schmiermittel oder Schmiermittelportionen mit Luftblasen und wäh¬ rend der Pausendauer nur Luft in die Lanze (32) eingeführt wird.
说明书全文

MOBILES PRAZISIONS-BOHRGERAT

TECHNISCHES GEBIET

Die Erfindung bezieht sich auf ein mobiles Bohrgerät zum Festlegen an einer Bohrstelle von großen Werk¬ stücken für Präzisions-Bohrarbeiten mittels eines Werkzeuges, durch das hindurch ein flüssiges Schmiermittel bis an die Werkzeugschneiden herange- führt wird, mit einer Werkzeugspindel mit einer Werkzeugaufnahme, durch die hindurch der Schmiermit¬ telzufluß erfolgt, und mit einem Antrieb zum Drehen und axialen Vorschieben der Werkzeugspindel.

Ein solches Bohrgerät wird bei allen Präzisions- Bohrarbeiten eingesetzt, bei denen die Werkstücke eine solche Größe haben, daß sie nicht auf statio¬ nären Bohrmaschinen bearbeitet werden können. Ein bevorzugter Anwendungsbereich dieser Bohrgeräte fin- det sich in der Luftf hrtindustrie, um beispiels¬ weise im Flugzeugbau diejenigen Bohrungen zu bear¬ beiten, die für die Verbindung zwischen einem Flug¬ zeugrumpf und den Tragflächen vorzusehen sind. Das jeweilige Bohrgerät wird entweder an einer Hilfsvor- richtung fest angebracht oder im variablen Einsatz in Verriegelungsbuchsen, in Schablonen oder in ähn¬ liche Aufnahmevorrichtungen eingesetzt. Eine beson¬ ders exakte Bearbeitungsgenauigkeit derartiger Bohr¬ geräte wird beim Aufreiben voreingebrachter Bohrun- gen verlangt, wofür konische Reibwerkzeuge mit einem konischen Ansatz verwendet werden. STAND DER TECHNIK

Bohrgeräte der eingangs genannten Art sind durch öffentliche Vorbenutzungen in verschiedenen Ausfüh- rungen bekannt. Sie haben einen einzigen Antrieb, der sowohl die Drehung der Werkzeugspindel als auch deren Vorschub besorgt, wozu in der Regel ein Luft¬ motor dient. Folglich besteht eine Abhängigkeit zwi¬ schen der Arbeitsdrehzahl der Werkzeugspindel und deren Vorschub, es wird also pro Umdrehung des Werk¬ zeugs stets ein bestimmter Vorschubweg zurückgelegt. Bei zunehmender Last der Antriebsmaschine, wie sie dann auftritt, wenn das Aufreib- oder Bohrwerkzeug stärker in Eingriff kommt, fällt die Drehzahl und zugleich entsprechend der Vorschub ab. Da die An¬ triebsmaschine auf eine bestimmte Last abgestimmt werden muß, damit sie bei hoher Drehmomentenbean¬ spruchung noch eine ausreichende Drehzahl zur Verfü¬ gung stellt, darf die Grunddrehzahl im Leerlauf nicht zu hoch gewählt werden. Damit ist der erheb¬ liche Nachteil verbunden, die Leerwege zu Beginn des Bearbeitungsvorganges nur mit einer relativ geringen Geschwindigkeit durchfahren zu können. Insgesamt dauert bei den bekannten Bohrgeräten der gesamte Bohr- oder Reib-Vorgang für eine einzige Bohrung je nach Materialstärke und Bohrungsdurchmesser wenige bis mehrere Minuten.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Bohrgeräte liegt in dem hohen Verbrauch an Schmiermittel, bei dem es sich um eine hochqualitative Bohrflüssigkeit han¬ delt, die sehr teuer ist. Die Dosiermenge des Schmiermittels wird je nach Einschätzung des Bohr¬ oder Reibvorganges empirisch eingestellt, und zwar unabhängig von der Eingriffslänge des Werkzeugs. Die für die Präzisionsbohrungen eingesetzten Bohr- oder Reibwerkzeuge haben über ihre gesamte Schnittlänge hinweg verteilt angeordnete Radialbohrungen, die von einem zentralen Zuführkanal aus versorgt werden. Da das Schneidmittel bei den bekannten Ausführungen kontinuierlich zugeführt wird, ergibt sich solange eine Überdosierung, wie nicht das Werkzeug auf ge¬ samter Schneidlänge in Eingriff steht, auf die die Schmiermittelzufuhr abgestellt ist. Auch beim Zu¬ rückfahren des Werkzeugs ohne Bohr- bzw. Reiblei¬ stung wird bei den bekannten Geräten weiterhin das Schmiermittel ungenützt zugeführt. Insgesamt liegt deshalb der Verbrauch des Schmiermittels etwa zehn¬ mal so hoch, wie er rein theoretisch für den eigent¬ lichen Schnittvorgang benötigt wird.

Auch konstruktiv weisen die bekannten Bohrgeräte Nachteile auf. So ist die Werkzeugspindel im rück¬ wärtigen Teil der Geräte in einem axialen Förderge¬ winde gelagert, das für den Vorschub erforderlich ist. Trotz zusätzlicher Lagerung der Spindel im vor- deren Bereich der Maschine sind radiale Auslenkbewe¬ gungen unvermeidlich, was die Bohrgenauigkeit beein¬ trächtigt. Des weiteren läßt sich der Bearbeitungs¬ weg, die Bohrtiefe, bei den bekannten Geräten nicht exakt bestimmen, weil hierzu ein Tiefenanschlag be- nötigt wird, der auf die Wandung des die jeweilige Bohrung umgebenden Materials aufgesetzt wird und das Erreichen der Bohrtiefe dadurch signalisiert, daß die Werkzeugspindel mit einem entsprechenden An¬ schlag auf das Innenende des Tiefenanschlags auf¬ fährt, wodurch der Vorschub abgeschaltet wird.

Schließlich sind die bekannten Bohrgeräte kompli¬ ziert in der Einjustierung. Es muß der Arbeitshub für jedes Werkzeug, welches dem Verschleiß unter¬ liegt und regelmäßig ausgewechselt werden muß, auf empirischem Wege in einer Versuchswerkstatt neu ein- justiert werden. Dies geschieht durch Herein- oder Herausdrehen der Werkzeugspindel mit ihrem erwähnten Fördergewinde aus der entsprechenden Gewindebuchse für den Vorschub, wozu eine Teilmontage des Gerätes zumindest im vorderen mechanischen Antriebsbereich erforderlich ist, um eine Stell- oder Anschlagmutter auf dem Fördergewinde der Werkzeugspindel, die auf das Innenende des Tiefenanschlags am Ende des Ar¬ beitshubes auffährt, in axialer Richtung verstellen zu können.

DIE ERFINDUNG

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Präzisions-Bohrgerät der gattungsbildenden Art zu schaffen, welches mit hoher Präzision arbeitet und sparsam im Schmiermittelverbrauch ist.

Diese Aufgabe wird bei einem mobilen Bohrgerät der gattungsgemäßen Art dadurch gelöst, daß zusätzlich zum Drehantrieb ein separater Vorschubantrieb für die Werkzeugspindel sowie ein Meßsystem zur Erfas¬ sung des Vorschubweges vorhanden ist. Hierbei ist der Vorschubantrieb in Abhängigkeit von dem axialen Vorschubweg mittels eines Rechners derart geregelt, daß die Werkzeugspindel über den Drehantrieb mit vorgegebener Lastdrehzahl oder vorgegebenem Lastmo- ment angetrieben ist. Ferner ist der Schmiermittel¬ zufluß in Abhängigkeit von der vorgegebenen Last¬ drehzahl oder dem vorgegebenen Lastmoment und vom Vorschub weg gesteuert.

Für die Erfindung ist wesentlich, daß die Trennung von Drehantrieb und Vorschubantrieb die Möglichkeit bietet, den Motor für den Drehantrieb immer auf Vol¬ last zu fahren entweder mit größtmöglicher Drehzahl oder mit höchstmöglichem Moment. Optimal ist, diese Betriebεparameter auf die Bohrleistung abzustellen, also mit der größtmöglichen Bohrleistung zu fahren. Der separate Vorschubantrieb, dessen Vorschubge¬ schwindigkeit von der Drehzahl des Drehantriebes un¬ abhängig ist, kann zu Beginn des Bearbeitungsspiels, wenn also das Werkzeug noch nicht oder nur geringfü¬ gig im Materialeingriff steht, mit einer hohen Vor¬ schubgeschwindigkeit gefahren werden, wonach dann in Abhängigkeit vom Drehzahlabfall des Drehantriebsmo¬ tors die Vorschubgeschwindigkeit berechnet nach ei- ner vorgegebenen Funktion zurückgenommen wird. Diese Steuerung oder Regelung kann auch drehmomentenabhän- gig vorgenommen werden, was von den jeweiligen Ar¬ beitsbedingungen, wie zum Beispiel den Materialver¬ hältnissen, abhängig ist. Entsprechende Sensoren für Drehzahl und/oder Drehmoment werden in den Drehan¬ trieb mit eingebaut, und man kann sich den passenden Sollwert, der jeweils nachgeregelt werden soll, in geeigneter Weise ableiten, um ihn in den Rechner zu geben und dort auszuwerten.

Über die Auswertung im Rechner kann ferner die Zu- fuhr des flüssigen Schmiermittels gesteuert werden, damit hiervon möglichst wenig aufgewendet werden muß. So wird zu Beginn des Bearbeitungsvorganges, solange das Werkzeug nur geringfügig im Materialein¬ griff steht, nur wenig Schmiermittel zugegeben, und es wird die Schmiermittelzugabe mit zunehmendem Bearbeitungseingriff gesteigert.

Für die Bearbeitungsgüte bietet die Trennung von Drehantrieb und Vorschubantrieb den weiteren Vor- teil, daß gegen Ende des Bohr- oder Reibvorganges mit einem nur geringen Vorschub gefahren werden kann, was die Bearbeitungspräzision bei vollem Ein¬ griff des Werkzeuges stark erhöht. Dafür ist die exakte Bestimmung der augenblicklichen Position des Werkzeugs erforderlich, wozu das Meßsystem zur Er¬ fassung des Vorschubweges dient. In Abhängigkeit von einem Referenzpunkt wird die jeweilige Lage der Werkzeugspindel in axialer Richtung bestimmt, wofür eine sogenannte absolute Wegmessung vorgesehen ist. Mit diesem Wegmeßsystem kann ein Tastsystem verbun¬ den sein, welches auf die Oberfläche des zu bearbei¬ tenden Werkstücks in unmittelbarer Nähe des Werk¬ zeugeingriffs aufgesetzt wird und einen Referenz¬ punkt festlegt. Ferner kann man in den Rechner des Gerätes die Daten des jeweils eingesetzten Werkzeugs eingeben und so den jeweils in Betracht kommenden Arbeitshub festlegen, damit bis zum Ende der Fein- bohrung mit dem geringen Vorschub exakt gefahren werden kann.

Das Meßsystem für den Vorschubweg ermöglicht es fer- ner, bis zum Eingriff des Werkzeugs mit der höchst¬ möglichen Vorschubgeschwindigkeit des separat ausge¬ bildeten Vorschubantriebs zu fahren, was die gesamte Bearbeitungsdauer erheblich verkürzt, so daß das Be¬ arbeitungsspiel nur noch ein Drittel der Zeit her- kömmlicher Maschinen beträgt.

Das Meßsystem zur Bestimmung des Vorschubweges er¬ laubt es ferner, die Verschleißgrenze des Werkzeugs festzustellen, indem zum Beispiel im Rechner Ver- gleichswerte abgespeichert werden und die Abweichung von diesen Referenzwerten ermittelt wird. Ferner schafft die Erfassung des Vorschub- bzw. Arbeitswegs des Werkzeugs die Möglichkeit, auch während des Be¬ arbeitungsvorganges das Werkzeug vorübergehend zu- rückzuziehen, damit beispielsweise problematische Späne aus dem Bohrloch herausgebracht werden können.

Der Rechner des Bohrgerätes dient zur Auswertung al¬ ler Daten und zur Steuerung der Funktionen und Ar- beitsablaufe. Ebenso ist an dem Bohrgerät ein Spei¬ cherchip vorgesehen, der die individuellen Daten der Maschine und des eingesetzten Werkzeugs trägt, die bei Überholung oder bei einem Neueinsatz des Gerätes aufgeprägt werden. Jeweils zu Beginn eines Einsatzes werden diese Daten abgefragt und an den Rechner ge¬ geben, darin ausgewertet, damit der Arbeitsweg und die Schmiermittelzufuhr bestimmt werden können. Auf diese Weise können auch die Wartungsdaten des Bohr¬ gerätes und des Werkzeuges vorgegeben werden, damit die Verschleißgrenze nicht überschritten wird. Über eine Datenschnittstelle kann das Bohrgerät mit einem weiteren Bohrgerät und/oder einem zentralen Rechner vernetzt werden, um eine zentrale Überwachung und Auswertung der Arbeitsdaten der Maschinen und Werk¬ zeuge zu ermöglichen.

Vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung ergeben sich weiter aus den Unteransprüchen.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGSABBILDUNG

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel noch näher erläutert, dabei zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines mobilen Bohrgerätes teilweise im Längsschnitt,

Fig. 2 eine vergrößerte Wiedergabe des vorderen Bereichs des Vorgerätes gem. Fig. 1

Fig. 3 eine vergrößerte Wiedergabe des rückwär¬ tigen Bereichs des Bohrgerätes gem. Fig. 1 und

Fig. 4 eine prinzipielle Darstellung der Zufüh¬ rung des Schmiermittels zum Werkzeug des Bohrgerätes bei drei verschiedenen Werk¬ zeugpositionen. BESTER WEG ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG

Im einzelnen erkennt man in den Figuren 1 und 2 eine in einem nicht näher bezeichneten Maschinengestell gelagerte Werkzeugspindel 1, die an ihrem vorderen Ende eine Werkzeugaufnahme 2 hat. Darin ist ein Bohr- oder Reibwerkzeug 3 eingesetzt, welches einen Axialkanal 4 für die Zuführung eines Schmiermittels zu den Werkzeugschneiden aufweist. An den Axialkanal 4 schließen deshalb Querbohrungen 5 an, die über die gesamte Länge des Schneidbereichs des Werkzeugs 3 angeordnet sind. Die Zuleitung des Schmiermittels zu dem Werkzeug 3 hin erfolgt durch die Werkzeugspindel 1 hindurch, die dazu einen Axialkanal 6 hat, der sich in axialer Richtung weiter bis zum hinteren Ende der Maschine erstreckt.

Um den Vorschub des Werkzeugs 3 beim Bearbeitungs¬ vorgang zu besorgen, ist die Werkzeugspindel 1 in ihrer Achsrichtung verschieblich gelagert. Dazu die¬ nen zwei im Maschinengestell drehbar gelagerte Buch¬ sen 7, die im Innern achsparallele Längsnuten haben, in denen Kugeln 8 angeordnet sind. Diese Kugeln 8 greifen in achsparallele Längsnuten 9 der Werkzeug- spindel 1 ein, so daß die Werkzeugspindel 1 sich mit den drehbar gelagerten Buchsen 7 drehen und unabhän¬ gig davon gegenüber den Buchsen 7 in axialer Rich¬ tung verschoben werden kann. Um möglichst ein radia¬ les Spiel der Werkzeugspindel 1 zu vermeiden, sind die Buchsen 7 mit dem größtmöglichen Abstand zuein¬ ander angeordnet. So liegt in der zurückgezogenen Endlage der Werkzeugspindel 1 die Werkzeugaufnahme 2 unmittelbar am Austrittsende der vorderen Buchse 7 bezogen auf die Vorschubrichtung. Gleichermaßen liegt das rückwärtige Ende der Werkzeugspindel 1 in der vorgeschobenen Endlage unmittelbar am Eintritts- ende der hinteren Buchse 7.

Die Werkzeugspindel 1 wird durch einen Drehantrieb 15 in Rotation versetzt, zu dem ein Zahnkranz 10 ge¬ hört, der auf der äußeren Umfangsseite der vorderen Buchse 7 sitzt. Über ein Zahnradgetriebe 11 steht dieser Zahnkranz 10 auf der Buchse 7 mit einem Ab¬ triebsrad 12 eines Motors 13 in Verbindung, der zur Werkzeugspindel 1 achsparallel angeordnet ist. Bei dem Motor 13 kann es sich um einen Druckluftmotor handeln, der bei kleiner Baugröße eine relativ hohe Leistung hat.

Der Motor 13 wird im Lastfall mit einer vorgegebenen Drehzahl gefahren, damit auch die Werkzeugspindel 1 und somit das Werkzeug 3 auf einer bestimmten Dreh¬ zahl gehalten werden. Der Motor 13 kann somit im günstigsten Leistungsbereich betrieben werden, wobei er selbst nicht nachgesteuert oder -geregelt werden soll. Vielmehr wird lediglich die Drehzahl des Dreh- antriebs 15 erfaßt, dazu sitzt an einer geeigneten Stelle im Drehantrieb 15 ein Drehzahlmesser 14. Das drehzahlabhängige Signal des Drehzahlmessers 14 wird in einen Rechner gegeben, der danach die Vorschubge¬ schwindigkeit für die Werkzeugspindel 1 bestimmt. Solange die Drehzahl des Drehantriebs 15 beispiels¬ weise beim Beginn eines Bearbeitungsspiels noch nicht bis auf die optimale Lastdrehzahl abgefallen ist, kann mit einem erhöhten Vorschub gefahren wer¬ den, der mechanisch von der Drehzahl des Drehan¬ triebs 15 völlig entkoppelt ist. Anstelle eines Druckluftmotors kann für den Motor 13 auch ein Elek- tromotor eingesetzt werden, der zusätzlich die Mög¬ lichkeit bietet, mit einem vorgegebenen Lastmoment betrieben zu werden, das über die Stromaufnahme des Elektromotors ermittelt werden kann.

Der Rechner steuert einen Vorschubantrieb 25, und zwar derart, daß bei den Leerwegen, über die hinweg das Werkzeug 3 nicht im Materialeingriff steht, mit maximaler Vorschubgeschwindigkeit gefahren wird, was sowohl für den Beginn eines Arbeitsspiels wie auch für den Rückzug des Werkzeugs gilt. Im übrigen wird der Vorschubantrieb 25 so geregelt, daß optimale Schnittbedingungen unter Berücksichtigung der gün¬ stigsten Lastdrehzahl des Motors 13 eingehalten wer¬ den. Hierbei wird zusätzlich noch zwischen einer normalen Bearbeitung und einer Feinbearbeitung un¬ terschieden, wobei im letzteren Falle mit hoher Drehzahl und geringem Vorschub gearbeitet wird.

Wie die Figuren 1 und 3 veranschaulichen, gehört zu dem Vorschubantrieb 25 eine drehbar gelagerte Gewin¬ despindel 17, die in axialer Richtung nicht ver¬ schiebbar ist. Die Gewindespindel 17 greift in einen hohlen Abschnitt 16 im rückwärtigen Endbereich der Werkzeugspindel 1 ein. Auf der Gewindespindel 17 ist eine Mutter 18 derart angeordnet, daß sie in Dreh¬ richtung festliegt, wozu ein Schlitten 20 dient, der auf einer achsparallelen Führung 21 des Maschinenge- stells geführt ist. Diese Führung 21 erstreckt sich über einen axialen Verschiebebereich der Mutter 18, der sich mit dem gesamten Vorschubweg der Werkzeug¬ spindel 1 deckt. Die Werkzeugspindel 1 ist mit ihrem rückwärtigen Ende des hohlen Abschnitts 16 in der Mutter 18 drehbar gelagert, jedoch in Achsrichtung mit der verschieblichen Mutter 18 fest verbunden. Mittels Umlaufkugeln 19, die sowohl in das Gewinde der Gewindespindel 17 als auch in ein Gegengewinde der Mutter 18 eingreifen, wird bei Drehung der Ge¬ windespindel 17 die axiale Verschiebung der Mutter 18 und damit der Vorschub der Werkzeugspindel 1 be¬ wirkt. Der Rotationsantrieb der Gewindespindel 17 erfolgt über ein Riemengetriebe 22 durch einen Vor- schubmotor 23, bei dem es sich um einen Schrittmotor handeln kann.

Der Riementrieb 22 treibt ferner ein Meßsystem 24 an, das vornehmlich aus einem inkrementalen Drehge- ber besteht. Über die von dem Drehgeber gelieferten Signale kann exakt der Vorschubweg der Werkzeugspin¬ del 1 ermittelt werden, womit eine absolute Wegmes¬ sung möglich ist. Das Meßsystem 24 ist entsprechend mit dem Rechner der Maschine verbunden, um für die vorausbestimmbaren Leerwege sowie die Wege der Bear¬ beitung und der Feinbearbeitung über den Vorschuban¬ trieb 25 den Vorschub des Werkzeugs 3 zu steuern und gegebenenfalls in Abhängigkeit von der über den Drehzahlmesser 14 erfaßbaren Drehzahl der Werkzeug- spindel 1 nachzuregeln.

Wie Fig. 1 weiter zeigt kann das Meßsystem 24 zur Erfassung des Vorschubweges durch einen Tiefensensor 30 ergänzt sein, der über ein Gestänge 29 mit einem Tastrohr 27 verbunden ist, welches in einer das Werkzeug 3 in seiner zurückgezogenen Endlage umge- benden Hülse 26 angeordnet ist. Auch das Tastrohr 27 umgibt das Werkzeug 3 und hat eine Tastnase 28, die auf das Material des jeweiligen Werkstücks im Rand¬ bereich der zu bearbeitenden Bohrung aufsetzbar ist. Da der Abstand zwischen dem Werkzeug und dem Tasten- de der Tastnase 28 in deren voll ausgefahrener Posi¬ tion bekannt ist, kann über den Eindrückweg der auf¬ sitzenden Tastnase 28 bei angesetztem Bohrgerät über den Tastsensor 30 ein Referenzsignal für den Werk- zeugabstand in der Ausgangslage ermittelt werden. Insbesondere ist damit die Festlegung eines Null¬ punktes für die Steuerung oder Regelung des Rechners im Zusammenspiel mit dem Meßsystem 24 möglich.

Aus Fig. 1 geht ferner hervor, daß sich der Axial- kanal 6 zur Zuleitung des Schmiermittels zum Werk¬ zeug 3 hin nicht nur durch die Werkzeugspindel 1 sondern auch durch die Gewindespindel 17 hindurch bis zu einer Schmiermittel-Zuführvorrichtung 31 er¬ streckt, die am hinteren Ende des Bohrgerätes ange- setzt ist. In dem Axialkanal 6 ist eine Lanze 32 in Gestalt eines Röhrchens angeordnet, wie aus Fig. 4 im einzelnen hervorgeht. Durch diese Lanze 32 wird von der Schmiermittelzuführvorrichtung 31 das Schmiermittel so zu dem Werkzeug 3 hintransportiert, daß es dort nur dann durch die betreffenden Querboh¬ rungen 5, die an den Schmiermittelkanal 4 des Werk¬ zeugs 3 anschließen, austritt, wenn es auch tatsäch- lieh gebraucht wird. Das ist bei Materialeingriff des Werkzeugs 3 der Fall, nicht dagegen bei den Leerwegen, die das Werkzeug 3 zu Beginn eines Ar¬ beitsspiels und beim Rückzug aus dem Bohrloch zu- rückzulegen hat. Die Lanze 32 reicht bei zurückge¬ zogenem Werkzeug 3 soweit in dessen Schmiermittel¬ kanal 4 hinein, daß sämtliche Querbohrungen 5 ver¬ schlossen sind. Über den ersten Leerweg, den das Werkzeug 3 bis zum Bohrloch zurückzulegen hat, wan- dert die Lanze 32 mit, um nach wie vor sämtliche Querbohrungen 5 verschlossen zu halten. Dazu ist die Lanze 32 in der Schmiermittelzuführvorrichtung 31 um den Weg "X" in axialer Richtung verschieblich gehal¬ ten, wobei sie mittels einer rückwärtigen Feder 33 in Richtung zur Werkzeugaufnahme 2 der Werkzeugspin¬ del 1 gedrückt wird. Hat die Lanze 32 in Vorschub¬ richtung das Ende des axialen Verschiebeweges er¬ reicht, findet bei weiterem Vorschub des Werkzeugs 3 eine Relativbewegung zwischen der Lanze 32 und dem Werkzeug 3 derart statt, daß nach und nach die Quer¬ bohrungen 5, beginnend von der vorderen Querbohrung 5, für den Schmiermittelaustritt freigegeben werden. Beim Rückzug des Werkzeugs 3 werden in umgekehrter Reihenfolge die Querbohrungen 5 verschlossen, und die Relativbewegung zwischen dem Werkzeug 3 und der Lanze 3 endet, sobald die Lanze 3 am vorderen Stirn¬ ende des axialen Schmiermittelkanals 4 des Werkzeugs 3 aufsitzt. Statt dessen kann auch eine anderweitige Mitnahmevorrichtung 34 vorgesehen werden, um das Rückschieben der Lanze 32 bis in die Ausgangslage zu bewirken. Der Rechner des Bohrgerätes steuert auch die Schmiermittel-Zuführvorrichtung 31. Denn der Schmiermittelbedarf ist nicht nur wegabhängig, son¬ dern muß auch an die jeweiligen Arbeitsbedingungen, wie den Hauptbearbeitungsvorgang oder die Feinbear¬ beitung, angepaßt werden. Die Schmiermittel-Zuführ¬ vorrichtung fördert das Schmiermittel portionsweise in die Lanze 32, wobei zwischen den einzelnen Schmiermittelportionen Luftblasen in die Lanze 32 eingedrückt werden. Hierdurch kommt es zu einer Ver- nebelung des Schmiermittels beim Austritt aus den Querbohrungen 5 des Werkzeugs 3, wodurch eine gleichmäßige Benetzung der Schneidstellen sicherge¬ stellt ist. Außerdem kann die Schmiermittel-Zuführ- Vorrichtung 31 in einem variablen Puls-Pause-Ver¬ hältnis betrieben werden, wobei während der Puls¬ dauer entweder nur Schmiermittel oder Schmiermit¬ telportionen mit Luftblasen in die Lanze 32 einge¬ geben werden, während während der Pausendauer nur Luft in die Lanze 32 eingeführt wird. Insbesondere kann man dadurch vermeiden, daß ein in der gesamten Schmiermittel-Zuleitung noch vorhandenes Restvolumen des Schmiermittels beim Rückzug des Werkzeugs 3 aus den Querbohrungen 5 ausgebracht wird, weil sich hierbei nämlich der Gesamtraum zur Aufnahme des Schmiermittels in der Schmiermittelzuleitung verrin¬ gert.

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