• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
  • 类似技术
  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:
    DieTiefbohreinrichtung umfaßt einMaschinenbett (1), auf dem ein erster Schlitten (9) in Längsrichtungdes Maschinenbettes und ein zweiter Schlitten (12) senkrecht zurVerschieberichtung des ersten Schlittens (9) verschiebbar in diesemgeführtist. Innerhalb des zweiten Schlittens (12) ist ein Werkstückträger (13) senkrechtzu den beiden Verschieberichtungen der Schlitten verschiebbar geführt, deran seiner Unterseite einen Spindelstock (16) und einen Reitstock(17) zur Aufnahme einer Kurbelwelle (19) aufweist. Unterhalb desWerkstückesist mittels eines als kurbelartige Schwinge ausgebildeten Werkzeugträgers (21)ein Werkzeug (27) gehalten, welches zur Ausführung von Bohrungen in dieverschiedenen Schwenklagen, entsprechend dem Doppelpfeil (30), verschwenkbargehalten ist.
    公开号:DE102004009513A1
    申请号:DE200410009513
    申请日:2004-02-27
    公开日:2005-09-15
    发明作者:Norbert HESSBRÜGGEN
    申请人:EMAG Maschinenfabrik GmbH；
    IPC主号:B23B41-02
    专利说明:
    [0001] DieErfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Tiefbohren von Werkstücken, insbesondereKurbelwellen, bei denen Bohrungen an unterschiedlichen Positionenund/oder unterschiedlichen Winkeln zu einer Werkstücklängsachseeinbringbar sind und bei dem alle Relativverschiebungen von Werkzeug undWerkstückzum gegenseitigen Positionieren von Werkzeug und Werkstück sowiezum Tiefbohren durchführbarsind.
    [0002] DieErfindung bezieht sich auch auf eine Tiefbohreinrichtung zum Bohrenvon Bohrungen in Werkstücken,insbesondere Kurbelwellen, bei der Bohrungen an unterschiedlichenPositionen und/oder mit unterschiedlichen Winkeln zu einer Werkstücklängsachseeinbringbar sind, mit Einrichtungen mit denen alle Relativverschiebungenvon Werkzeug und Werkstückzum gegenseitigen Positionieren von Werkzeug und Werkstück und zumTiefbohren durchführbarsind, sowie mit einem Maschinenbett zur Aufnahme der Einrichtungen.
    [0003] EineTiefbohreinrichtung der genannten Art und ein hiervon ableitbaresVerfahren zum Tiefbohren ist aus der EP 1 204 504 B1 bekannt.
    [0004] Dieunterschiedlichen Positionierungen, das heißt die unterschiedlichen Neigungswinkelder Bohrungen zur Werkstücklängsachsewerden durch Verschwenken der Werkstückhaltevorrichtung erzeugt. Darausresultieren zum Teil sehr lange Wege für den Kraftfluß, das heißt es tretenhohe Biegemomente auf, besonders dann, wenn sich die Bohrungen an denEnden der Kurbelwellen befinden. Dies wirkt sich nachteilig aufdie Steifheit der Maschine aus und zwar insofern, als in der Praxisdaher häufignicht mit den theoretisch möglichenmaximalen Schnittgeschwindigkeiten gearbeitet werden kann. Außerdem fehlteine automatische Werkstückzuführung.
    [0005] Aufgabeder Erfindung ist es ein Verfahren zum Tiefbohren und eine Tiefbohreinrichtungbereitzustellen, mit deren Hilfe die Maschinensteifigkeit und damitdie Schnittgeschwindigkeit erhöhtwerden kann. Weiterhin soll eine automatische Werkstückzuführung durchführbar sein.
    [0006] Dieerste Aufgabe wird ausgehend von einem Verfahren der eingangs angegebenenArt erfindungsgemäß dadurchgelöst,dass das Werkstück umseine Längsachsedrehbar und in kreuzweise zueinander stehenden Richtungen sowiein einer senkrecht zu den beiden Richtungen stehenden Richtung verschiebbargehalten wird, dass das Werkzeug in einer parallel zur Werkstücklängsachseliegenden Ebene schwenkbar gehalten wird, dass zur gegenseitigenPositionierung von Werkzeug und Werkstück das Werkzeug entsprechendder geforderten räumlichenLage der Bohrung in die entsprechende Schwenkposition gebracht unddas Werkstückbis zum Erreichen der gewünschtenPosition in mindestens eine der angegebenen Verschieberichtungen undgegebenenfalls in Drehrichtung um die Werkstücklängsachse bewegt wird und dasszum Ausführeneiner Bohrung eine Relativbewegung zwischen Werkstück und Werkzeugin mindestens einer von allen drei jeweils senkrecht zueinanderstehenden möglichenBewegungsrichtungen und/oder in Vorschubrichtung des Werkzeugeserfolgt.
    [0007] Durchdiese Verfahrensmaßnahmenwird erreicht, dass außerin Umfangsrichtung, keine Biege- oder Kippmomente am Werkstück auftreten,die die Halterungen fürdas Werkstückund damit die Maschinensteifigkeit beeinträchtigen könnten. In Umfangsrichtung kannfür denFall, dass die Bohrung nicht durch die Längsachse des Werkstückes hindurchführt einUmfangsmoment entstehen.
    [0008] Einebesonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist darin zusehen, dass das Werkstück oberhalbdes Werkzeuges bearbeitet wird. Der dabei eintretende freie Spänefall hatden Vorteil, dass beim Werkstückkeine thermischen Probleme durch im Werkstück verbleibende glühende Späne entstehen.
    [0009] Einespezielle Ausführungsvariantebesteht darin, dass das Werkzeug in der Ausgangslage des Positionierungsvorgangesin vertikaler Richtung unterhalb des hängend gehaltenen Werkstückes gehaltenwird. Hierdurch ergibt sich die günstigste Späneabfuhr.
    [0010] ZurLösungder zweiten Aufgabe ist vorgesehen, dass zur Abgabe eines bearbeitetenWerkstückesdieses außerhalbdes Arbeitsbereiches zum Tiefbohren in eine Werkstückwechselpositionverfahren wird, wo ein zu bearbeitendes Werkstück aufgenommen wird.
    [0011] EineTiefbohreinrichtung zum Bohren von Bohrungen in Werkstücken nachdem Oberbegriff des Anspruchs 5 ist dadurch gekennzeichnet, dass einWerkstückträger umfassendeinen Spindelstock, einen Reitstock und/oder eine Lünette mittelszweier senkrecht zueinander bewegbarer Schlitten an einem Maschinenbettverfahrbar sowie senkrecht zu den beiden Bewegungsebenen der Schlittenverschiebbar gelagert ist und dass ein Werkzeugträger um einesenkrecht zur Werkstücklängsachseverlaufende Achse schwenkbar gelagert ist. Diese Tiefbohreinrichtungeignet sich zur Durchführungdes weiter oben erläutertenerfindungsgemäßen Verfahrensund weist die im Verbindung mit dem Verfahren erläutertenVorteile auf.
    [0012] Einevorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, dass derWerkzeugträgerals eine kurbelartige Schwinge ausgebildet und im Maschinenbettum eine senkrecht zur Werkstücklängsachse stehendeAchse schwenkbar gelagert ist. Hierdurch kann das Werkstück nichtnur eine schwingende Bewegung wie bei einer Lagerung um eine senkrecht zurWerkzeuglängsachsestehende Achse ausführen,sondern auch eine schwingende Bewegung mit entsprechendem Versatzausführen.
    [0013] Einebevorzugte Ausführungsformist dadurch gekennzeichnet, dass beide Schlitten auf horizontalenBahnen verfahrbar sind, dass der erste Schlitten in Richtung derWerkstücklängsachseund in Längsrichtungdes ihn tragenden Maschinenbettes verfahrbar ist, dass der zweiteSchlitten auf dem ersten Schlitten senkrecht zu dessen Verfahrrichtung verfahrbarist, dass der Werkstückträger senkrecht zuden beiden Verfahrebenen der Schlitten im zweiten Schlitten verschiebbargeführtist und dass die Werkzeuglängsachseparallel zur Werkstückträgerverschieberichtungverläuft.Diese Ausgestaltung ist hinsichtlich der möglichen Varianten eine besonders einfachekonstruktive Lösung,da Führungsbahnen undVerschieberichtungen in den üblichenkartesischen Koordinaten verlaufen.
    [0014] Für bestimmteBearbeitungsvorgängeist es vorteilhaft, wenn das Werkzeug in Vorschubrichtung verschiebbarim Werkzeugträgergehalten ist.
    [0015] ZurLösungder zweiten Aufgabe ist eine Weiterbildung vorgesehen, die darinbesteht, dass im Bereich des Fahrweges des ersten in Längsrichtung desMaschinenbettes verfahrbaren Schlittens unterhalb desselben eineWerkstückwechselstationeingerichtet ist. Der Schlitten kann also mit dem Werkstückträger außerhalbdes Arbeitsbereiches fürdas Tiefbohren verfahren werden, wo ein Werkstückwechsel durchgeführt werdenkann, was insbesondere dann besonders vorteilhaft abläuft, wennin weiterer Ausgestaltung der Erfindung der Spindelstock mit einemSpannfutter zur Abgabe und Aufnahme eines bearbeiteten und eineszu bearbeitenden Werkstückesausgebildet ist.
    [0016] DieErfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Inder Zeichnung zeigen:
    [0017] 1 einenLängsschnittdurch eine Tiefbohreinrichtung; und
    [0018] 2 einenQuerschnitt durch die Einrichtung nach 1.
    [0019] Aufeinem im wesentlichen nach oben offenen kastenförmigen, jedoch unten weitgehendoffenen Maschinenbettes 1, bei welchem die beiden Schenkel 2 und 3 durcheine massive Quertraverse 4 im unteren Bereich und durchStirnwände 5 und 6 miteinanderverbunden sind, sind auf den oberen Stirnflächen der Längsschenkel 2 und 3 Führungsschienen 7 und 8 zurBildung einer Längsführung für einenSchlitten 9 angeordnet. Innerhalb des Schlittens 9 sindsenkrecht zu den Führungsschienen 7 und 8 weitereFührungsschienen 10 und 11 vorgesehen,auf denen ein zweiter Schlitten 12 senkrecht zur Verfahrrichtungdes ersten Schlittens 9 verschiebbar geführt ist.Der erste Schlitten 9 ist somit in Richtung des Doppelpfeiles 8a undder zweite Schlitten 12 ist in Richtung des Doppelpfeiles 10a verfahrbar.
    [0020] Innerhalbdes zweiten Schlittens 12 ist ein Werkstückträger 13 senkrechtzu den Verfahrrichtungen der Schlitten 9 und 12 anFührungen 14 und 15 inRichtung des Doppelpfeiles 13a verschiebbar geführt, diesenkrecht zur Werkstücklängsachse 20 steht.Der Werkstückträger 13 weistan seiner Unterseite einen Spindelstock 16, einen Reitstock 17 und eineLünette 18 auf,um ein zu bearbeitendes Werkstück,im vorliegenden Falle eine Kurbelwelle 19, zu halten undum ihre Längsachse 20 zudrehen.
    [0021] Inden beiden seitlichen Schenkeln 2 und 3 ist einekurbelartige Schwinge 21 in Lagern 22 und 23 mitihren Zapfen 24 und 25 um eine Schwenkachse 24,5 schwenkbaraufgenommen, die in ihrem mittleren auskragenden Teil ein insgesamtmit 27 bezeichnetes Werkzeug trägt, das einen Antriebsmotor 28 undeinen Bohrer 29 umfaßt.Diese als Werkzeugträgerdienende Schwinge 21 ist in Richtung des Doppelpfeiles 30 verschwenkbar.Ein Stellmotor 31 bringt dabei diesen Werkzeugträger in diegewünschtePosition zur Durchführungeiner Bohrung in der Kurbelwelle.
    [0022] Inden Seitenwänden 2 und 3 sind Öffnungen 32 ausgebildet,durch die eine Transportvorrichtung 33 zur Aufnahme vonKurbelwellen hindurchgeführt ist,wobei mit dieser Transportvorrichtung sowohl die bereits bearbeitetenals auch die noch zu bearbeitenden Kurbelwellen transportiert werden.Wie ohne weiteres aus 1 ersichtlich, kann der Schlitten 9 mitdem Werkstückträger 13 ineine Position oberhalb dieser Transportvorrichtung 33 verfahrenwerden, so dass die bereits bearbeitete Kurbelwelle abgelegt undeine noch zu bearbeitende Kurbelwelle aufgenommen werden kann. DerSpindelstock ist zu diesem Zweck mit einem entsprechenden Spannfutter ausgerüstet, umdiesen Wechselvorgang durchführenzu können.
    权利要求:
    Claims (10)
    [1] Verfahren zum Tiefbohren von Werkstücken, insbesondereKurbelwellen, bei denen Bohrungen an unterschiedlichen Positionenund/oder unterschiedlichen Winkeln zu einer Werkstücklängsachseeinbringbar sind und bei dem alle Relativverschiebungen von Werkzeugund Werkstückzum gegenseitigen Positionieren von Werkzeug und Werkstück sowiezum Tiefbohren durchführbarsind, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück um seineLängsachsedrehbar und in kreuzweise zueinanderstehenden Richtungen sowie ineiner senkrecht zu diesen beiden Richtungen stehenden Richtung verschiebbar gehaltenwird, dass das Werkzeug in einer parallel zur Werkstücklängsachseliegenden Ebene schwenkbar gehalten wird, dass zur Positionierung vonWerkzeug und Werkstückdas Werkzeug entsprechend der geforderten räumlichen Lage der Bohrung indie entsprechende Schwenkposition gebracht und das Werkstück bis zumErreichen der gewünschtenPosition in mindestens eine der angegebenen Verschieberichtungenund gegebenenfalls in Drehrichtung um die Werkstücklängsachse bewegt wird und dasseine Relativbewegung zwischen Werkstück und Werkzeug in mindestenseiner von allen drei jeweils senkrecht zueinander stehenden möglichen Bewegungsrichtungenund/oder in Vorschubrichtung des Werkzeuges erfolgt.
    [2] Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass das Werkstückoberhalb des Werkzeugs bearbeitet wird.
    [3] Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,dass das Werkzeug in der Ausgangslage des Positioniervorganges invertikaler Richtung unterhalb des hängend gehaltenen Werkstückes gehaltenwird.
    [4] Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,dass zur Abgabe eines bearbeiteten Werkstückes dieses außerhalbdes Arbeitsbereiches zum Tiefbohren in eine Werkstückwechselpositionverfahren wird, wo ein zu bearbeitendes Werkstück aufgenommen wird.
    [5] Tiefbohreinrichtung zum Bohren von Bohrungen in Werkstücken, insbesondereKurbelwellen (19), bei der Bohrungen an unterschiedlichenPositionen und/oder mit unterschiedlichen Winkeln zu einer Werkstücklängsachse(22) einbringbar sind, mit Einrichtungen (9, 12, 13, 16, 21)mit denen alle Relativverschiebungen von Werkzeug (27)und Werkstück(19) zum gegenseitigen Positionieren von Werkzeug und Werkstück und zumTiefbohren durchführbarsind, sowie mit einem Maschinenbett (1) zur Aufnahme derEinrichtungen, dadurch gekennzeichnet, dass ein Werkstückträger (13)umfassend einen Spindelstock (16), einen Reitstock (17)und/oder eine Lünette(18) mittels zweier senkrecht zueinander bewegbarer Schlitten(9, 12) an einem Maschinenbett (1) verfahrbarsowie senkrecht zu den beiden Bewegungsebenen der Schlitten (9, 12)verschiebbar gelagert ist und dass ein Werkzeugträger (21)um eine senkrecht zur Werkstücklängsachseverlaufende Achse schwenkbar gelagert ist.
    [6] Tiefbohreinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,dass der Werkzeugträger(21) als eine kurbelartige Schwinge ausgeführt undim Maschinenbett (1) um eine senkrecht zur Werkstücklängsachse(20) stehende Achse (24, 5) schwenkbar gelagertist.
    [7] Tiefbohreinrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurchgekennzeichnet, dass beide Schlitten (9, 12) aufhorizontalen Bahnen (7, 8; 10, 11)verfahrbar sind, dass der erste Schlitten (9) in Richtungder Werkstücklängsachse(20) und in Längsrichtungdes ihn tragenden Maschinenbettes (1) verfahrbar ist, dassder zweite Schlitten (12) auf dem ersten Schlitten (9)senkrecht zu dessen Verfahrrichtung verfahrbar ist, dass der Werkstückträger (13)senkrecht zu den beiden Verfahrebenen der Schlitten (9, 12)im zweiten Schlitten (12) verschiebbar geführt istund dass die Werkzeuglängsachseparallel zur Werkstückträgerverschieberichtungverläuft.
    [8] Tiefbohreinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis7, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug (27) in Vorschubrichtungverschiebbar im Werkzeugträger(21) gehalten ist.
    [9] Tiefbohreinrichtung nach Anspruch 5 bis 8, dadurchgekennzeichnet, dass im Bereich des Fahrweges des ersten in Längsrichtungdes Maschinenbettes (1) verfahrbaren Schlittens (9)unterhalb desselben eine Werkstückwechselstation(33) eingerichtet ist.
    [10] Tiefbohreinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis9, dadurch gekennzeichnet, dass der Spindelstock (16) miteinem Spannfutter zur Abgabe und Aufnahme eines bearbeiteten undeines zu bearbeitenden Werkstückes(19) ausgebildet ist.
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    同族专利:
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    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2005-09-15| OP8| Request for examination as to paragraph 44 patent law|
    2006-12-21| 8127| New person/name/address of the applicant|Owner name: EMAG HOLDING GMBH, 73084 SALACH, DE |
    2008-10-02| 8364| No opposition during term of opposition|
    2012-01-05| R119| Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee|Effective date: 20110901 |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    DE200410009513|DE102004009513B4|2004-02-27|2004-02-27|Verfahren und Vorrichtung zum Tiefbohren von Werkstücken, insbesondere Kurbelwellen|DE200410009513| DE102004009513B4|2004-02-27|2004-02-27|Verfahren und Vorrichtung zum Tiefbohren von Werkstücken, insbesondere Kurbelwellen|
    PCT/EP2004/014442| WO2005082572A1|2004-02-27|2004-12-17|Verfahren und vorrichtung zum tiefbohren von werkstücken, insbesondere kurbelwellen|
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