DE4323086A1 - Vorrichtung zur Einstellung eines Tiefenanschlages - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Einstellung eines Tiefenanschlages in einer Werkzeugaufnahme einer Werkzeugmaschine mit mehreren Werkzeugen, beispielsweise in einem mehrspindligen Bohrkopf einer Bohrmaschine, mittels eines Einstellwerkzeuges.

Bei einer mit mehreren Werkzeugen bestückten Werkzeugmaschine, beispielsweise bei einer Bohreraufnahme einer Bohrmaschine, in der mehrere Bohrer halterbar sind, ist bei einer Verwendung unterschiedlich abgenutzter Bohrer ein Tiefenanschlag jeweils individuell bezüglich jedes Bohrers einzustellen, um die Spitzen der Werkzeuge ausgerichtet an einer gemeinsamen Höhenlinie anzuordnen, was in der Regel bei modernen Werkzeugmaschinen schon wegen der programmierten automatischen Fertigung unabdingbar ist.

Es ist das Bedürfnis gegeben, hier eine einfache Handhabung zu ermöglichen.

Der Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine Vorrichtung zur einfachen Durchführung der höhenmäßigen Ausrichtung von mehreren Werkzeugen in einem Werkzeugträger anzugeben.

Diese Aufgabe ist bei der im Anspruch 1 angegebenen Vorrichtung gelöst, wobei darauf abgestellt ist, daß eine auf ein erforderliches freies Maß des Werkzeuges voreingestellte Abstandslehre vorgesehen ist, die in der Vorrichtung mittels des Werkzeugs relativ zu einer Bodenfläche der Vorrichtung positionierbar ist und eine Aufnahme für das Einstellwerkzeug aufweist, das durch Anschlag an der Aufnahme relativ zu der Bodenfläche justierbar ist. Die Aufnahme, die in der Abstandslehre ausgebildet ist, stellt sicher, daß dieser Anschlag gleichfalls jeweils entsprechend einer individuellen Länge eines Werkzeuges positioniert ist. Dies ermöglicht es, mittels des Einstellwerkzeuges, was nachstehend noch im einzelnen beschrieben ist, eine der Voreinstellung der Abstandslehre entsprechende Länge des Werkzeuges abzugreifen und dadurch den Tiefenanschlag in der Werkzeugaufnahme einzustellen. Bei diesem Vorgang ist keine Messung erforderlich. Man kann bezüglich aller Werkzeuge einer bestimmten Werkzeugmaschine so vorgehen und erreicht damit unmittelbar eine erwünschte Ausrichtung dieser Werkzeuge an einer gemeinsamen Höhenlinie der Werkzeugspitzen. Es versteht sich, daß natürlich für jedes Werkzeug das Einstellwerkzeug gesondert zu justieren ist. Die Voreinstellung der Abstandslehre entspricht dem über die Werkzeugaufnahme der Werkzeugmaschine sich erstreckenden erforderlichen bzw. gewünschten freien Maß (freie Länge) eines eingesetzten Werkzeuges. Dieses Maß soll bei jedem eingesetzten Werkzeug gleich sein. Die unterschiedlichen individuellen Längen der Werkzeuge (je nach ihrer Abarbeitung) werden dadurch ausgeglichen, daß eben der genannte Tiefenanschlag in jeder der Werkzeugaufnahmen individuell eingestellt wird. Die hier beschriebene Vorrichtung ermöglicht es, unter Berücksichtigung der individuellen Länge eines Werkzeuges, das erforderliche freie Maß auf das Einstellwerkzeug zu übertragen, ohne Zwischenschaltung weiterer Schritte wie etwa Messungen oder dergleichen. Wesentlich hierfür ist die Aufnahme für das Einstellwerkzeug in der Abstandslehre. Das Einstellwerkzeug kann hierdurch parallel zu dem in der Vorrichtung aufgenommenen jeweiligen Werkzeug positioniert werden. An der Abstandslehre kann dann grundsätzlich mittels beispielsweise einer Markierung, bevorzugt jedoch mittels eines weiteren mechanischen Hilfsmittels an dem Einstellwerkzeug, was auch noch nachstehend näher erläutert ist, die dem erforderlichen freien Maß entsprechende Länge ohne weiteres markiert bzw. eingestellt werden. Wenn das Einstellwerkzeug sodann aus der Vorrichtung wieder entnommen wird, kann in der Werkzeugaufnahme der Werkzeugmaschine der Tiefenanschlag für das Werkzeug so weit mittels des markierten bzw. eingestellten Einstellwerkzeuges verstellt werden, bis die Markierung (etwa beim Eintauchen in die Werkzeugaufnahme) angibt, daß der Tiefeneinschlag so eingestellt ist, daß sich bei dem später eingeführten Werkzeug das gewünschte freie Maß ergibt. Das Einstellwerkzeug wird dann wieder aus der Werkzeugaufnahme entnommen und das individuelle Werkzeug, das in der beschriebenen Vorrichtung die Markierung bzw. Einstellung des Einstellwerkzeuges ermöglicht hat, in die betreffende Werkzeugaufnahme eingesetzt. Das Werkzeug weist dann ohne weiteres das festgelegte bzw. erforderliche freie Maß auf. In weiterer Ausgestaltung der Vorrichtung ist vorgesehen, daß die Bodenfläche eine Oberfläche einer Bodenplatte ist, die eine Halterungsausnehmung für ein Einspannende des Werkzeuges aufweist. Das betreffende Werkzeug sitzt also nicht unmittelbar auf der Bodenfläche auf, sondern befindet sich bei der Benutzung der Vorrichtung mit seinem unteren Ende in einer Bohrung der Bodenplatte der Vorrichtung. Hierdurch ist auch eine gewisse Halterung gegeben. Der Anschlag in dieser Bohrung der Bodenplatte kann überdies einstellbar sein, um individuelle Verhältnisse verschiedener Werkzeugmaschinen an der Vorrichtung zu simulieren. Die Vorrichtung besitzt in weiterer Ausgestaltung einen senkrecht stehenden, an der Bodenplatte befestigten Ständer, an dem die Abstandslehre feststellbar verschiebbar ist. Die Abstandslehre weist hierzu einen röhrenartigen Abschnitt auf, welcher an dem darin geführten Ständer verfahrbar ist. Bevorzugt kann in dem röhrenartigen Abschnitt eine Feststellschraube vorgesehen sein, welche - geeigneterweise durch Eingriff in eine hierzu gesondert vorgesehene Nut - es ermöglicht, die Abstandslehre auch höhenmäßig festzusetzen. Beispielsweise dann, wenn die Abstandslehre nicht, wie bevorzugt jedoch vorgesehen, eine oberseitig geschlossene Aufnahme für die Werkzeugspitze besitzt. Die in dem Ständer vorgesehene Nut, in welche die Feststellschraube eingreift, dient im übrigen - und bei dem angesprochenen geschlossenen Anschlag praktisch ausschließlich - zur vertikalen Führung der Abstandslehre an dem Ständer. Die Abstandslehre besteht weiter im einzelnen aus einem sich parallel zu der Bodenplatte erstreckenden Querträger, an dem im Hinblick auf den Ständer höhenmäßig fest beabstandet die Anschlagaufnahme für die Werkzeugspitze befestigt ist. Die Anschlagaufnahme ist in weiterer Ausgestaltung in einem dem Querträger entsprechenden freikragenden Abschnitt der Abstandslehre ausgebildet. Auch ist bevorzugt vorgesehen, daß der Querträger eine größere Erstreckung als der die Anschlagaufnahme aufweisende Abschnitt besitzt und daß in einem bezüglich der Anschlagaufnahme überstehenden Abschnitt des Querträgers eine Aufnahme in Form einer Durchgangsbohrung für das Einstellwerkzeug ausgebildet ist. Während die Durchgangsbohrung in dem Querträger für das Werkzeug von einem solchen Durchmesser ist, daß das Werkzeug nicht gehaltert wird, ist die Durchgangsbohrung für das Einstellwerkzeug bevorzugt mit einem solchen Durchmesser ausgebildet, daß eine gewisse Stützung des Einstellwerkzeuges hierdurch erreicht ist. Auch ist beispielsweise durch einen gesonderten Einsatz bevorzugt vorgesehen, daß die Durchgangsbohrung für das Einstellwerkzeug mit einer die Dicke des Querträgers übertreffenden Länge ausgebildet ist.

Die Erfindung betrifft auch ein Einstellwerkzeug, das in Verbindung mit einer Vorrichtung, in einer der Ausgestaltungen, wie sie zuvor beschrieben worden ist, benutzt werden kann. Dieses Einstellwerkzeug weist einen an dem Einstellwerkzeug höhenmäßig einstellbaren Anschlag auf. Mittels des Anschlages kann an dem Einstellwerkzeug jeweils individuell unter Berücksichtigung der Gesamtlänge eines jeweiligen Werkzeuges die freie Länge eingestellt werden, die dem erforderlichen freien Maß in der Werkzeugmaschine entspricht, wobei die freie Länge sich aufgrund des fest eingestellten Abstandes an der Abstandslehre ohne weiteres ergibt. Nach Herausnahme des Einstellwerkzeuges aus der Vorrichtung und Einführen des Einstellwerkzeuges in die Werkzeugaufnahme der Werkzeugmaschine kann das Einstellwerkzeug solange tiefenmäßig bewegt werden, beispielsweise drehend zur Verstellung einer als Tiefenanschlag in der Werkzeugaufnahme vorgesehenen Imbusschraube oder dergleichen, bis der Anschlag des Einstellwerkzeuges (wie nachstehend noch erläutert: die Unterkante einer Hülse) auf die Oberfläche des Werkzeugträgers auftrifft. In weiterer Ausgestaltung ist bezüglich des Einstellwerkzeuges bevorzugt vorgesehen, daß der Anschlag über ein Gewinde an dem Einstellwerkzeug verstellbar befestigt ist. Auch kann das Gewinde für den Anschlag an einem oberen, einer Rändelmutter zugeordneten Abschnitt des Einstellwerkzeuges ausgebildet sein. Zu einer der Rändelmutter abgewandten Spitze des Einstellwerkzeuges hin braucht das Gewinde nicht durchgängig vorhanden zu sein. Es ist auch bevorzugt, daß der in Rede stehende Anschlag des Einstellwerkzeuges durch eine Stirnfläche einer nach unten offenen Hülse gebildet ist. Die Stirnfläche des unteren Hülsenrandes ergibt eine definierte senkrechte Aufsetzlage, die sodann eine sehr genaue Einstellung des Tiefenanschlages in der Werkzeugmaschine ermöglicht.

Nachstehend ist die Erfindung des weiteren anhand der beigefügten Zeichnung, die jedoch lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellt, erläutert.

Hierin zeigt:

Fig. 1 eine schematische, teilweise geschnittene Seitenansicht der Vorrichtung;

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Gegenstand gemäß Fig. 1; bezgl. des Einstellwerkzeuges teilweise geschnitten (entlang der Linie II-II in Fig. 1);

Fig. 3 in schematischer Darstellung die Benutzung des in der Vorrichtung gem. Fig. 1 justierten Einstellwerkzeuges an einer Werkzeugmaschine.

Dargestellt und beschrieben ist eine Vorrichtung 1 zur Einstellung eines Tiefenanschlages 2 (vergl. Fig. 3) in einer Werkzeugaufnahme 3 einer Werkzeugmaschine mit mehreren Werkzeugen (Bohrer 4, 5), wobei es sich beim Ausführungsbeispiel um einen mehrspindligen Bohrkopf einer Bohrmaschine handelt.

Die Vorrichtung 1 besteht aus einer Bodenplatte 6, in der ein sich senkrecht zu der Bodenplatte erstreckender Ständer 7 befestigt ist. Beim Ausführungsbeispiel ist der Ständer 7 in der Bodenplatte 6 mittels einer Madenschraube 8 fest gehaltert. An dem Ständer 7 ist eine Abstandslehre 9 höhenmäßig frei verstellbar geführt.

Die Abstandslehre 9 besteht im einzelnen aus einem Querträger 10 und einer Anschlagaufnahme 11. Der Querträger 10 und die Anschlagaufnahme 11 sind mittels eines Führungsteiles 12, das an dem Ständer 7 geführt ist, in festem Abstand verbunden. Zur Festsetzung des Querträgers 10 bzw. der Anschlagaufnahme 11 an dem Ständer 7 kann eine Madenschraube 16 dienen, deren Führungsvorsprung 14 in eine in dem Ständer 7 ausgebildete Längsnut 13 eingreift. Der Führungsvorsprung 14 sichert die Abstandslehre 9 insbesondere gegen eine Verdrehung.

In der Bodenplatte 6 ist des weiteren eine Aufnahmebohrung 17 für das Einspannende eines Werkzeuges 18 ausgebildet. Durch das freie Ende 19 einer Schraube 20 ist ein einstellbarer Anschlag gegeben. Dadurch, daß der Anschlag durch die Schraube 20 realisiert ist, welche durch die Mutter 21 an der Unterseite der Bodenplatte gekontert ist, kann eine individuelle Einstellung des Anschlages vorgenommen werden. Das Werkzeug 18 durchsetzt weiter eine Bohrung 22 in dem Querträger 10 der Abstandslehre 9. Der Innendurchmesser der Bohrung 22 ist mit einem hohen Übermaß bezüglich des Außendurchmessers des Werkzeuges 18, das beim Ausführungsbeispiel ein Bohrer ist, ausgeführt.

In dem Querträger 11 der Abstandslehre 9 ist in axialer Verlängerung der Bohrung 17 in der Bodenplatte 6 eine Sackbohrung 23 ausgebildet, welche als Anschlaghalterung für die Spitze 24 des Werkzeugs 18 dient. Im einzelnen besteht die Sackbohrung 23 aus einer gegenüber der Spitze 24 des Werkzeuges 18 engeren Bohrung 25 und einer Ansenkung 26, welche eine Zentrierung der dort anschlagenden Werkzeugspitze 24 bezüglich einer gemeinsamen Mittelachse 27 der Bohrungen 17 und 25 ergibt.

In der Bodenplatte 6 ist mit seitlichem Abstand zu der Bohrung 17 eine Bohrung 28 ausgebildet, in welcher durch ein freies Ende 29 einer Einstellschraube 32, welche mit einem einer Imbusschraube entsprechenden Kopf ausgebildet ist, ein weiterer einstellbarer Anschlag für das Einstellwerkzeug 30 geschaffen ist. Das Einstellwerkzeug 30 besitzt eine Schraubendreherspitze 31 für eine Imbusschraube. Auch die Einstellschraube 32 ist über eine Mutter 33 gegen eine Unterfläche der Bodenplatte 6 einstellbar konterbar.

Der Querträger 10 der Abstandslehre 9 besitzt des weiteren in Ausrichtung zu einer Mittelachse 34 der Bohrung 28 eine Aufnahme in Form einer Durchgangsbohrung 35 für einen Schaft 36 des Einstellwerkzeuges 30. Um eine sichere Führung des Einstellwerkzeuges 30 zu erreichen, ist die Durchgangsbohrung 35 mit etwa doppelter Länge ausgebildet, als es der Dicke des Querträgers 10 entspricht. Hierzu ist in den Querträger 10 ein Einsatzteil 37 aufgenommen. Dieses Einsatzteil 37 ist auswechselbar, so daß eine Anpassung an verschiedene Einstellwerkzeuge 30 vorgenommen werden kann.

Das Einstellwerkzeug 30 besitzt einen oberen, einer als Griffteil dienenden Rändelmutter 38 zugeordneten Gewindeabschnitt 39. An dem Gewindeabschnitt 39 ist eine an einem Ende mit einem entsprechenden Innengewinde versehene und am anderen Ende offen ausgebildete Hülse 40 befestigt, welche derart angeordnet ist, daß ihr offenes Ende in Richtung der Spitze 31 des Einstellwerkzeuges 30 weist. Die Hülse 40 ist bezüglich des Gewindeabschnitts 39 in individuell eingestellter gegenseitiger Lage mittels einer Klemmschraube 44 fixierbar.

Im einzelnen ist aus der Draufsicht gemäß Fig. 2 ersichtlich, daß die Hülse 40 einen Spannschlitz 44′ besitzt, welcher von der Klemmschraube 44 überbrückt wird.

Der seitliche Abstand der Bohrungen 17 und 28 und die Erstreckungen der Anschlagaufnahme 11 sind im übrigen so gewählt, daß die höhenmäßige Erstreckung des Einstellwerkzeuges 30 durch die Anschlagaufnahme 11 nicht gehindert ist.

Eine Einstellung eines Tiefanschlages 2 an einer Werkzeugaufnahme 3 für ein Werkzeug 18 wird im einzelnen wie folgt vorgenommen:

Das Werkzeug 18 wird in die Bohrung 17 eingesetzt. Sodann wird die Abstandslehre 9 von oben auf das Werkzeug 18 zugefahren, wobei die Spitze 24 des Werkzeuges 18 durch die Bohrung 22 im Querträger 10 hindurchgeht, und bei weiterer Absenkung der Abstandslehre 9 in der Bohrung 23 der Anschlagaufnahme 11 zur Anlage kommt. Die sich durch diese Geometrie ergebende Länge l entspricht derjenigen Länge l, um welche ein Werkzeug in dem Werkzeugträger 3 über eine Bezugsebene E hervorragen muß (wäre das Werkzeug 18 bereits so weit abgearbeitet, daß eine Unterfläche 41 des Querträgers 10 auf einer Oberseite 42 der Bodenplatte 6 zur Anlage kommt, ohne daß die Spitze 24 des Werkzeuges 18 an dem Anschlagelement 11 zur Anlage gekommen wäre, wäre das Werkzeug 18 nicht mehr brauchbar). Beim Ausführungsbeispiel ist die Länge l bezüglich einer Ebene E definiert worden, die ein oberes Niveau der Werkzeugaufnahme 3 (einschließlich Futter) angibt. Desgleichen ist es möglich, die Länge l auch bezüglich einer Referenzoberfläche 45 - Ebene E′ - des Bohrkopfes zu definieren. Gleichzeitig läßt sich auch ein Maß x (vgl. Fig. 1 und 3) festlegen, das an einer Werkzeugaufnahme 3 benötigt wird und durch eine Höhenverstellung der Schraube 20 veränderbar ist.

Sodann wird das Einstellwerkzeug 30, an dessen Schaft 36 die Hülse 40 verstellbar angebracht ist, durch die Bohrung 35 des Querträgers 10 eingeführt, bis die Spitze 31 des Einstellwerkzeuges 30 in den Kopf der Einstellschraube 32 eingetaucht ist (zuvor ist die Hülse 40 so weit nach oben in Richtung auf die Rändelmutter 38 bewegt worden, daß mit Sicherheit zu erwarten ist, daß die Spitze 31 vollständig in die Schraube 32 eintauchen wird).

Sodann wird die Hülse 40 so weit heruntergedreht, bis ihre Stirnfläche 43 auf einer Oberfläche 44′′ des Querträgers 10 zur Auflage kommt. In dieser Stellung wird die Hülse 30 an dem Schaft 36 über die Feststellschraube 44 fixiert. Daran anschließend wird das Einstellwerkzeug 30 aus der Vorrichtung 1 entnommen und beispielsweise in die Aufnahme 3 des Werkzeugkopfes gemäß Fig. 3 eingesetzt. Der dortige Tiefenanschlag 2, der beim Ausführungsbeispiel als Imbusschraube bzw. als Kopf der Imbusschraube ausgeführt ist, war zuvor so weit hochgedreht worden, daß gemäß der Stellung der Hülse 40, die sich zuvor ergeben hat, die Spitze des Einstellwerkzeuges 30 in die Imbusaufnahme des Tiefenanschlages 2 eindringen kann, ohne daß die Stirnfläche 43 der Hülse 40 bereits an einer Oberfläche - hier Referenzoberfläche 45 - des Werkzeugkopfes zur Anlage kommt. Das Einstellwerkzeug 30 wird mittels der Rändelmutter 38 dann solange schraubendreherartig bewegt, und damit der als Schraube ausgebildete Tiefenanschlag 2 höhenmäßig versetzt, bis die - bei diesem Vorgehen sich mitdrehende - Hülse 40 mit ihrer Stirnfläche 43 auf der Referenzoberfläche 45 aufsetzt. Damit ist der Tiefenanschlag so eingestellt, daß bei nachfolgender Einführung des Werkzeuges 18 die Werkzeugspitze 24 genau die vorgegebene Höhenlinie H erreicht.

Hierdurch ist exakt das gewünschte erforderliche freie Maß - die Länge l - des Werkzeuges 18 bezüglich der Ebene E - oder, bei anderer Definition der Länge l, bezüglich der Ebene E′ erreicht.

Claims (9)

1. Vorrichtung (1) zur Einstellung eines Tiefenanschlages (2) einer Werkzeugaufnahme (3) einer Werkzeugmaschine, beispielsweise eines Tiefenanschlages (2) in einem mehrspindligen Bohrkopf einer Bohrmaschine, mittels eines Einstellwerkzeuges (30), gekennzeichnet durch , eine auf ein erforderliches freies Maß (Länge l) des Werkzeugs (18) voreingestellte Abstandslehre (9), die in der Vorrichtung (1) mittels des Werkzeugs (18) relativ zu einer Bodenfläche (42) der Vorrichtung positionierbar ist und eine Aufnahme (Durchgangsbohrung 35) für das Einstellwerkzeug (30) aufweist, das unter Übernahme der Positionierung der Abstandslehre zur Einstellung des freien Maßes des Werkzeuges in der Werkzeugaufnahme justierbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenfläche (42) die Oberfläche einer Bodenplatte (6) ist, die eine Halterungsausnehmung (17) für ein Einspannende des Werkzeugs (18) aufweist.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Bodenplatte (6) ein senkrecht stehender Ständer (7) befestigt ist, an dem die Abstandslehre (9) verschiebbar ist.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandslehre (9) aus einem sich parallel zu der Bodenplatte (6) erstreckenden Querträger (10) besteht, an dem im Hinblick auf den Ständer (7) höhenmäßig beabstandet eine Anschlagaufnahme (11) für eine Werkzeugspitze (24) befestigt ist.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagaufnahme (11) sich überdeckend zu dem Querträger (10) erstreckt.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Querträger (10) eine größere Längserstreckung als die Anschlagaufnahme (11) aufweist und daß in einem bezüglich der Anschlagaufnahme (11) überstehenden Abschnitt des Querträgers (10) eine Aufnahme in Form einer Durchgangsbohrung (35) für das Einstellwerkzeug (30) ausgebildet ist.

7. Einstellwerkzeug für eine Benutzung in einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, gekennzeichnet durch, einen an dem Einstellwerkzeug (30) höhenmäßig über eine Gewinde verstellbaren Anschlag (43).

8. Einstellwerkzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewinde (39) für den Anschlag (43) an einem oberen, einer Rändelmutter (38) zugeordneten Abschnitt des Einstellwerkzeugs (30) ausgebildet ist.

9. Einstellwerkzeug nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (43) als Stirnfläche (43) einer nach unten offenen Hülse (40) ausgebildet ist.