DE19919559B4

DE19919559B4 - Combination tool and method for producing a bore having a cross section that differs in part from the cylindrical shape

Info

Publication number: DE19919559B4
Application number: DE1999119559
Authority: DE
Inventors: Bernd Paul
Original assignee: Federal Mogul Nuernberg GmbH
Current assignee: Federal Mogul Nuernberg GmbH
Priority date: 1999-04-29
Filing date: 1999-04-29
Publication date: 2005-11-10
Anticipated expiration: 2019-04-30
Also published as: DE19919559A1

Abstract

Kombinationswerkzeug für eine NC-Werkzeugmaschine zur spanabhebenden Bearbeitung einer Bohrung, insbesondere einer Kolbenbolzenbohrung, mit einem zumindest über einen Teil der Bohrlochlänge von der zylindrischen Form abweichenden Querschnitt, das einen Grundkörper (2) umfasst, der ein Feinbohrwerkzeug (3) trägt, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (2) ein weiteres Bearbeitungswerkzeug (4) trägt, das während der Bearbeitung des Werkstückes mechanisch aussteuerbar ist.combination tool for an NC machine tool for machining a bore, in particular a Piston pin bore, with at least a portion of the borehole length of the cylindrical shape deviating cross section, which has a main body (2) comprising a fine boring tool (3), characterized that the basic body (2) another machining tool (4) carries, during the machining of the workpiece mechanically is controllable.

Description

Technisches Gebiettechnical area

Die Erfindung betrifft ein Kombinationswerkzeug zur Bearbeitung von Bohrungen, die einen zumindest teilweise von der zylindrischen Form abweichenden Querschnitt aufweisen, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1. Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Bohrung mit einem erfindungsgemäßen Kombinationswerkzeug mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 7.The The invention relates to a combination tool for processing Holes, one at least partially from the cylindrical shape have different cross section, with the features of the preamble of claim 1. The present invention also relates to Method for producing such a bore with a combination tool according to the invention with the features of the preamble of claim 7.

Aus der DE 197 17 835 A1 ist ein Werkzeug bekannt, dessen Schneide über ein fliehkraftbetätigtes Element in radialer Richtung verstellt werden kann. In Abhängigkeit der Drehzahl des Werkzeugs kann auf diese Weise der Schneidenträger verstellt werden, um damit die auf dem Schneidenträger sitzende Schneide nachzujustieren. Auf diese Weise läßt sich ein Verschleiß der Schneide kompensieren. Da die Abnutzung der Schneide nur zu einem sehr geringen Grad durch Nachjustieren kompensiert werden kann, ohne daß das Werkzeug ausgetauscht werden muß, ist der auslenkbare Bereich des Schneidenträgers und damit der Schneide äußerst gering. Eine Ausstellbewegung der Schneide ist nur in eine Richtung möglich, nämlich indem die Schneide zum Ausgleich des Verschleißes radial nach außen bewegt wird.From the DE 197 17 835 A1 is known a tool whose cutting edge can be adjusted via a centrifugal force actuated element in the radial direction. Depending on the speed of the tool, the blade carrier can be adjusted in this way, so as to readjust the blade seated on the blade carrier. In this way, a wear of the cutting edge can be compensated. Since the wear of the blade can only be compensated to a very small degree by readjustment without the tool must be replaced, the deflectable portion of the blade carrier and thus the cutting edge is extremely low. A deployment movement of the cutting edge is possible only in one direction, namely by the blade is moved to compensate for the wear radially outward.

In der DE 197 20 823 A1 wird ein Werkzeug beschrieben, das zur Bearbeitung von koaxial zueinander liegenden Werkstückbohrungen in bezug auf die Achse der Bohrungen exzentrisch eingefahren werden kann. Dazu sind an dem Grundkörper des Werkzeugs den Schneiden gegenüberliegende Stützelemente vorgesehen, die radial eingefahren werden können. Auf diese Weise kann der Grundkörper mit den Schneiden in die Bohrung eingefahren werden, ohne daß diese die Wandung der Bohrungen berühren. Zur Bearbeitung der Bohrungen werden die Stützkörper radial ausgefahren, so daß das Werkzeug in den Bohrungen zentriert wird. Das Ein- und Ausfahren der Stützelemente kann dabei mechanisch über eine Stellstange oder hydraulisch erfolgen.In the DE 197 20 823 A1 a tool is described which can be eccentrically retracted for machining of coaxial with each other workpiece bores with respect to the axis of the holes. For this purpose, the cutting edges opposite supporting elements are provided on the main body of the tool, which can be retracted radially. In this way, the main body can be retracted with the cutting into the bore without them touching the wall of the holes. For machining the holes, the support body are radially extended, so that the tool is centered in the holes. The retraction and extension of the support elements can be done mechanically via an actuating rod or hydraulically.

Aus der DE 196 11 708 A1 ist ein Bohrkopf bekannt, bei dem an einer Bohrstange befestigte Schneidwerkzeuge quer zur Rotationsachse verstellbar sind. Auf diese Weise sollen auch keglige oder ballige Bohrungen hergestellt werden können. Das Verstellen der Rotationsachse wird erreicht, indem die Rotationsachse durch ein Druckmittel gegen die Federkraft eines Drehteils verschoben wird. Der konstruktive Aufwand für diesen Bohrkopf mit dem hydraulischen Stellantrieb und dem Federpaket ist außerordentlich hoch.From the DE 196 11 708 A1 a drill head is known in which cutting tools mounted on a drill rod are adjustable transversely to the axis of rotation. In this way, conical or spherical holes should be able to be produced. The adjustment of the axis of rotation is achieved by the axis of rotation is displaced by a pressure medium against the spring force of a rotating part. The design effort for this drill head with the hydraulic actuator and the spring assembly is extremely high.

In der DE 40 00 025 C2 ist eine Vorrichtung zur spanabhebenden Bearbeitung von von der genauen Zylinderform geringfügig abweichenden Werkstücken beschrieben. Dazu wird eine federnde Platte, die durch einen Einstich exzentrisch geschwächt ist, durch die Beaufschlagung eines Druckmittels verformt, so daß eine Bohrstange mit einem daran befestigten Schneidmeißel eine Schwenkbewegung ausführt. Die Steuerung des Druckfluids über eine Druckfluidquelle wird in Abhängigkeit von elektrischen Signalen gesteuert, die beispielsweise über Fotoabtaster Daten über die Relativlage in Vorschubrichtung und in Umfangsrichtung zwischen Werkstück und Schneide an einen Rechner liefern. Insbesondere kann diese Steuerung in Kombination mit einer CNC-Steuerung für eine Werkzeugmaschine verwendet werden. Die hydraulische Verstellung der Bohrstange mit dem Schneidmeißel erfordert einen außergewöhnlich hohen konstruktiven Aufwand sowie einen großen Regelungsaufwand.In the DE 40 00 025 C2 is a device for machining of slightly different from the exact cylindrical shape workpieces described. For this purpose, a resilient plate, which is eccentrically weakened by a puncture, deformed by the application of a pressure medium, so that a drill rod with a cutting tool attached thereto performs a pivoting movement. The control of the pressurized fluid via a source of pressurized fluid is controlled in response to electrical signals that provide, for example, via photoreceptor data on the relative position in the feed direction and in the circumferential direction between the workpiece and the cutting edge to a computer. In particular, this control can be used in combination with a CNC control for a machine tool. The hydraulic adjustment of the drill rod with the cutting bit requires an exceptionally high design effort and a large regulatory effort.

Generell ist es bekannt, zur Fertigung von beispielsweise konischen oder balligen Bohrungen, die einen von der zylindrischen Form abweichenden Querschnitt aufweisen, Werkzeuge einzusetzen, deren Werkzeugschneiden hydraulisch ausgelenkt werden können, so daß in Abhängigkeit vom Vorschub eine Aussteuerung der Werkzeugschneiden erfolgen kann. Auf diese Weise lassen sich konische Durchmesservergrößerungen mit einer hinreichenden Fertigungsgenauigkeit bearbeiten. Eine Richtungsumkehr der Werkzeugschneiden, wie sie beispielsweise für den Übergang von einer sich konisch aufweitenden in eine sich konisch verjüngende Bohrung erforderlich ist, ist nicht mit einer ausreichend hohen Genauigkeit möglich, da hydraulische Stellantriebe nicht hysteresefrei arbeiten und daher keine sehr engen Toleranzen zulassen.As a general rule It is known for the manufacture of conical or for example crowned holes that deviate from the cylindrical shape cross-section have to use tools whose tool cutting hydraulically can be deflected so that in dependence From the feed a modulation of the tool cutting can be done. In this way can be conical diameter enlargements process with sufficient manufacturing accuracy. A reversal of direction the tool cutting, as for example for the transition from a conically widening into a conically tapered bore required is not possible with a sufficiently high accuracy because hydraulic actuators do not work without hysteresis and therefore do not allow very tight tolerances.

Bei der Herstellung einer Kolbenbolzenbohrung an einem Verbrennungsmotorkolben mit einer sich zur Kolbenmitte hin konisch aufweitenden Bohrung wird daher derzeit zunächst jeweils von der Kolbenaußenseite der zylindrische Teil der ersten Bohrung feingebohrt, also beispielsweise gerieben, und der erste konische Abschnitt bearbeitet. Anschließend wird von der ersten Kolbenseite der zweite zylindrische Teil der Bohrung feingebohrt und daraufhin der zweite konische Abschnitt gefertigt. Dies bedeutet, daß der Kolben vor der Bearbeitung der zweiten zylindrischen und konischen Fläche um 180° gedreht werden muß, da eine spielfreie bzw. hysteresefreie Richtungsumkehr der Werkzeugschneidenbewegung nicht möglich ist. Dies bringt einen deutlich erhöhten Kosten- und Zeitaufwand mit sich. Zusätzlich entsteht durch das Umspannen des Werkstücks das Risiko, daß beim Bohren der zweiten Bohrung ein Versatz in bezug zu der ersten Bohrung auftritt.In the production of a piston pin bore on an internal combustion piston having a conically widening bore toward the piston center, the cylindrical part of the first bore is therefore initially drilled first, ie, for example, rubbed, and the first conical section is machined from the piston outside. Subsequently, the second cylindrical part of the bore is drilled from the first piston side and then the second conical section is produced. This means that the piston must be rotated by 180 ° before machining the second cylindrical and conical surface, since a backlash-free or hysteresis-free direction reversal of the cutting tool movement is not possible. This brings a significantly increased cost and time required. In addition, by re-clamping the workpiece creates the risk that when drilling the second hole a Offset with respect to the first hole occurs.

Als Weiterentwicklung dieses Verfahrens ist es auch bekannt, nach der Bearbeitung des ersten konischen Abschnitts des Kolbens das aussteuerbare Bearbeitungswerkzeug vollständig von der Bearbeitungsebene zurückzufahren und den Werkzeugträger vollständig durch das Werkstück hindurch zu fahren. Daraufhin wird unter gleichzeitigem Zurückverfahren des Werkzeugträgers das Bearbeitungswerkzeug zur Bearbeitung der zweiten konischen Fläche ausgefahren. Nach der Bearbeitung der zweiten konischen Fläche kann das Bearbeitungswerkzeug wieder von der Bearbeitungsebene zurückgefahren werden und mit dem Werkzeugträger aus dem Werkstück gefahren werden. Auf diese Weise kann der Hystereseeffekt dann umgangen werden, wenn nur zwei voneinander unabhängige konische Flächen zu bearbeiten sind. Falls diese Flächen direkt aneinander anstoßen, oder mehr als zwei konische Flächen mit abwechselnd sich verjüngendem und aufweitendem Querschnitt zu bearbeiten sind, können die bekannten Werkzeuge nur hysteresebehaftet und damit ungenau arbeiten.When Further development of this method is also known, according to the Machining of the first conical section of the piston the aussteuerbare Machining tool completely to move back from the working plane and the tool carrier Completely through the workpiece to drive through. Thereupon, under simultaneous backward procedure of the tool carrier extended the machining tool for machining the second conical surface. After machining the second conical surface, the machining tool be moved back from the working plane and with the tool carrier from the workpiece be driven. In this way the hysteresis effect can be bypassed become, if only two independent conical surfaces too are edit. If these areas directly to each other, or more than two conical surfaces with alternating rejuvenating and aufweitendem cross-section to edit, the known tools only hysteresis and thus work inaccurately.

Darstellung der Erfindungpresentation the invention

Der vorliegenden Erfindung liegt daher das technische Problem zugrunde, ein Werkzeug für die spanabhebende Bearbeitung der eingangs genannten Art bereitzustellen, das in der Lage ist, Bohrungen, die einen von der zylindrischen Form abweichenden Querschnitt aufweisen, auch bei einer Richtungsumkehr der Aussteuerbewegung des Bearbeitungswerkzeugs mit einer hohen Genauigkeit zu bearbeiten. Darüber hinaus soll ein Verfahren der eingangs genannten Art bereitgestellt werden, mit dem eine Bohrung mit von der zylindrischen Form abweichendem Querschnitt mit hoher Fertigungsgenauigkeit hergestellt werden kann.Of the The present invention is therefore based on the technical problem a tool for to provide the machining of the type mentioned, that is capable of drilling, one from the cylindrical one Shape have different cross-section, even with a reversal of direction the Aussteuerbewegung of the machining tool with a high Accuracy to edit. About that In addition, a method of the type mentioned is provided be, with a bore deviating from the cylindrical shape Cross-section can be produced with high manufacturing accuracy.

Dieses technische Problem wird mit einem Kombinationswerkzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 7 gelöst.This technical problem is with a combination tool with the features of claim 1 and a method with the features of claim 7.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, ein Feinbohrwerkzeug in einem weiteren Bearbeitungswerkzeug zur spanabhebenden Bearbeitung an einem einzigen Grundkörper zu kombinieren, wobei das weitere Bearbeitungswerkzeug mechanisch aussteuerbar ist, um einen von der zylindrischen Form abweichenden Querschnitt zu bearbeiten. Durch die Kombination des Feinbohrwerkzeugs mit dem mechanisch aussteuerbaren weiteren Bearbeitungswerkzeug wird sowohl eine sehr hohe Präzision bei der Bearbeitung des zylindrischen Teils einer Bohrung sowie bei der Bearbeitung des von der zylindrischen Form abweichenden Teils einer Bohrung gewährleistet. Die mechanische Aussteuerbarkeit des weiteren Bearbeitungswerkzeugs stellt dabei sicher, daß die Auslenkung des weiteren Bearbeitungswerkzeugs auch bei einer Richtungsumkehr der Ausstellrichtung, wie sie beispielsweise für den Übergang von einer sich konisch aufweitenden in eine sich konisch verjüngende Bohrung auftritt, mit hoher Präzision und hysteresefrei möglich ist. Das weitere Bearbeitungswerkzeug wird in Form von einer aussteuerbaren Werkzeugschneide über einen Auslenkkeil radial zu der Rotationsachse des Grundkörpers bewegt. Der Auslenkkeil ist über eine Zugstange mit einer NC-Achse der Maschinenspindel der Werkzeugmaschine verbunden ist. Die Verbindung zwischen dem Auslenkkeil und der Zugstange erfolgt vorzugsweise über eine Nut in der Zugstange, in die ein komplementär dazu geformtes Teil des Auslenkkeils spielfrei eingreift.Of the The invention is based on the idea of a fine boring tool in one another machining tool for machining on a single body to combine, with the other machining tool mechanically is controllable to deviate from the cylindrical shape Cross section to edit. By the combination of the fine boring tool with the mechanically controllable further processing tool is both a very high precision in the machining of the cylindrical part of a bore as well in the processing of the deviating from the cylindrical shape Part of a hole guaranteed. The mechanical controllability of the other machining tool makes sure that the Deflection of the further processing tool even with a reversal of direction the Ausstellrichtung, as for example for the transition from a conically widening into a conically tapered bore occurs with high precision and hysteresis-free possible is. The further processing tool is in the form of a controllable Tool cutting edge over a Auslenkkeil moves radially to the axis of rotation of the body. The deflection wedge is over a pull rod with an NC axis of the machine spindle of the machine tool connected is. The connection between the deflection wedge and the drawbar preferably takes place via a groove in the drawbar, in which a complementarily shaped part of the Auslenkkeils play intervenes.

Vorzugsweise wird die Zugstange über eine Kugelrollenspindel betätigt, die von einer NC-Achse der Maschinenspindel gesteuert wird. Kugelrollenspindeln ermöglichen ein äußerst exaktes und spielfreies Zustellen in axialer Richtung bei gleichzeitig sehr niedrigen Reibverlusten. Auf diese Weise kann eine hysteresefreie Aussteuerbewegung der Werkzeugschneide erreicht werden, die auch bei einer Richtungsumkehr der Aussteuerbewegung eine Bearbeitung einer Bohrung mit sehr engen Fertigungstoleranzen zuläßt.Preferably the drawbar is over operates a ball-and-socket spindle, which is controlled by an NC axis of the machine spindle. Ball roller spindles enable a very precise one and play-free infeed in the axial direction at the same time low friction losses. In this way, a hysteresis-free Actuation movement of the tool cutting edge can be achieved, too in the event of a reversal of the direction of movement, a processing a bore with very tight manufacturing tolerances permits.

Vorzugsweise wird die Aussteuerbewegung der Werkzeugschneide in Abhängigkeit des Spindel- oder Werkzeugschlittenvorschubs durch eine entsprechende Programmierung der NC-Maschine gesteuert. Auf diese Weise ist eine sehr einfache Bearbeitung einer Bohrung mit einem zumindest teilweise von der zylindrischen Form abweichenden Querschnitt mit einer sehr hohen Genauigkeit möglich. Durch die Steuerung des Auslenkwegs der aussteuerbaren Werkzeugschneide über den Spindel- oder Werkzeugschlittenvorschub können beliebige rotationssymmetrische Innenkonturen einer Bohrung bei entsprechender Werkzeugschneidengeometrie durch das erfindungsgemäße Kombinationswerkzeug bearbeitet werden, wobei eine beliebige Anzahl von Umkehrungen der Richtung der Aussteuerbewegung möglich ist, ohne daß dadurch die Genauigkeit der Bearbeitung beeinträchtigt würde.Preferably the traction movement of the cutting edge is dependent of the spindle or tool carriage feed by a corresponding Programming of the NC machine controlled. That way is one very simple machining of a bore with an at least partial of the cylindrical shape deviating cross-section with a very high Accuracy possible. By the control of the Auslenkwegs the aussteuerbaren tool cutting over the Spindle or tool slide feed can be any rotationally symmetrical Inner contours of a hole with the appropriate geometry of the cutting tool the combination tool according to the invention be processed, with any number of reversals of the Direction of the excursion movement possible is, without that the accuracy of the processing would be impaired.

Mit einem erfindungsgemäßen Kombinationswerkzeug wird es dadurch erstmals ermöglicht, in einem einzigen Bearbeitungsgang eine Bohrung mit einer Richtungsumkehr der Werkzeugschneiden, beispielsweise bei dem Übergang von einem sich konisch aufweitenden in einen sich konisch verjüngenden Querschnitt oder einem in Längsrichtung balligen Querschnitt, mit sehr enger Fertigungstoleranz auszuführen.With a combination tool according to the invention This will make it possible for the first time in a single machining operation a bore with a reversal of direction the tool cutting, for example, at the transition from a conical expanding into a conically tapering cross-section or a longitudinal spherical cross-section to perform with very close manufacturing tolerance.

So ist es beispielsweise für die Bearbeitung einer Kolbenbolzenbohrung an einem Verbrennungsmotorkolben mit sich zur Kolbenmitte hin konisch aufweitender Bohrung möglich, auf ein Zurückfahren des aussteuerbaren Bearbeitungswerkzeugs aus der Bearbeitungsebene nach dem ersten Abschnitt der Bearbeitung und der Bearbeitung des zweiten Bohrungsabschnitts in einem zweiten separaten Bearbeitungsschritt durch erneutes Ausfahren des Bearbeitungswerkzeugs beim Zurückverfahren des Werkzeugträgers zu verzichten. Vielmehr kann die Bearbeitung der Bohrung mit dem erfindungsgemäßen Kombinationswerkzeug nun in einem einzigen Arbeitsgang mit Endbearbeitungstoleranzen hergestellt werden, indem zunächst das Feinbohrwerkzeug, wie eine Reibahle oder ähnliches, den zylindrischen Teil der Bohrung bearbeitet, woraufhin bei Beginn des konischen Teils der Bohrung das weitere Bearbeitungswerkzeug, also die Aussteuerschneide, über die Zugstange ausgefahren wird, so daß die Bohrung konisch zur Kolbenmitte hin bearbeitet werden kann. Anstatt das aussteuerbare Bearbeitungswerkzeug nun aus der Bearbeitungsebene zurückzufahren und den Werkzeugträger vollständig durch das Werkstück hindurchzufahren und das Bearbeitungswerkzeug erneut auszufahren, können die Bearbeitungswerkzeuge nun bis zum Beginn der zweiten Bohrung vorgefahren werden und die konische Fläche der zweiten Bohrung durch Zurückfahren der Aussteuerschneide bearbeitet werden. Anschließend wird der zylindrische Teil der zweiten Bohrung mit dem Feinbohrwerkzeug feinbearbeitet. Die Bearbeitungswerkzeuge können dann im Eilgang aus dem Werkstück zurückgefahren werden.So is it for example for the machining of a piston pin bore on an internal combustion engine piston possible with the piston center conically widening hole on a return of the controllable machining tool from the machining plane the first section of editing and editing the second Hole section in a second separate processing step by re-extending the machining tool during the return process of the tool carrier to renounce. Rather, the machining of the bore with the inventive combination tool now in a single operation with finishing tolerances be prepared by first the fine boring tool, such as a reamer or the like, the cylindrical Part of the hole machined, whereupon at the beginning of the conical Part of the hole, the other machining tool, so the control blade on the Pulling rod is extended so that the bore is tapered to the center of the piston can be processed. Instead of the editable editing tool now to return from the processing level and the tool carrier Completely through the workpiece drive through and extend the machining tool again, can the cutting tools now moved up to the beginning of the second hole be and the conical surface the second hole by returning the Aussteuerschneide be edited. Subsequently, will the cylindrical part of the second bore with the fine boring tool precision machined. The processing tools can then out of the Retracted workpiece become.

Durch das oben beschriebene Verfahren zur Bearbeitung einer Kolbenbolzenbohrung mit einem erfindungsgemäßen Kombinationswerkzeug können die Taktzeiten erheblich reduziert werden. Gleichzeitig wird die Fertigungsgenauigkeit deutlich erhöht, da die beiden Bohrungen ohne das Risiko eines Versatzes durch Umspannen des Werkstücks oder mehrfaches Anfahren des Werkzeugs gefertigt werden.By the method described above for machining a piston pin bore with a combination tool according to the invention can they Cycle times are significantly reduced. At the same time, the manufacturing accuracy clearly increased, because the two holes without the risk of misalignment by re-tightening of the workpiece or multiple starts of the tool are made.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenShort description the drawings

Im folgenden ist zur weiteren Erläuterung und zum besseren Verständnis ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:in the The following is for further explanation and for better understanding an embodiment of the present invention with reference to the accompanying drawings described in more detail and explained. Show it:

1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Kombinationswerkzeugs mit teilweise ausgefahrenem Bearbeitungswerkzeug während der Bearbeitung eines Werkstücks; 1 a schematic representation of a combination tool according to the invention with partially extended machining tool during machining of a workpiece;

2 einen Schnitt durch das in 1 gezeigte Kombinationswerkzeug mit teilweise ausgefahrenem Bearbeitungswerkzeug; und 2 a cut through the in 1 shown combination tool with partially extended machining tool; and

3 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Kombinationswerkzeugs mit Anschluß an eine NC-Maschinenspindel. 3 a schematic representation of a combination tool according to the invention with connection to an NC machine spindle.

Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindungdescription an embodiment the invention

In den 1 und 2 ist ein erfindungsgemäßes Kombinationswerkzeug 1 schematisch dargestellt. Das Kombinationswerkzeug 1 weist einen Grundkörper 2 auf, der eine im wesentlichen zylindrische Form hat. Auf dem Grundkörper 2 ist, wie in 1 dargestellt, ein Feinbohrwerkzeug 3 lösbar angebracht. Zusätzlich trägt der Grundkörper 2 ein weiteres Bearbeitungswerkzeug 4, das im wesentlichen senkrecht zu der Rotationsachse 5 des Grundkörpers 2 aussteuerbar ist.In the 1 and 2 is an inventive combination tool 1 shown schematically. The combination tool 1 has a basic body 2 on, which has a substantially cylindrical shape. On the main body 2 is how in 1 shown, a fine boring tool 3 detachably attached. In addition, the body carries 2 another editing tool 4 that is substantially perpendicular to the axis of rotation 5 of the basic body 2 is controllable.

In dem Grundkörper 2 ist exzentrisch zu der Rotationsachse 5 eine Zugstange 6 mit einer Kugelrollenspindel verschiebbar angeordnet, die eine Nut 9 aufweist. Die Nut 9 verläuft schräg in Bezug zu der Rotationsachse 5 des Grundkörpers 2, in der in 1 dargestellten Ausführungsform ist das dem Bearbeitungszentrum zugewandte Ende (links in der Figur) näher an der Rotationsachse 5 angeordnet, als das dem Bearbeitungszentrum abgewandte Ende der Nut 9. wie in 2 dargestellt, erstreckt sich die Nut 9 zum einen vollständig durch einen in der Figur unteren Abschnitt der Zugstange 6 und zweigt zusätzlich in einem mittleren Bereich der Zugstange 6 in Bezug zu der Zeichnung senkrecht nach oben ab. Damit weist die Nut 9 einen im wesentlichen T-förmigen Querschnitt auf.In the main body 2 is eccentric to the axis of rotation 5 a pull rod 6 Slidably disposed with a ball screw, which has a groove 9 having. The groove 9 runs obliquely in relation to the axis of rotation 5 of the basic body 2 in the in 1 In the embodiment shown, the end facing the machining center (on the left in the figure) is closer to the axis of rotation 5 arranged as the processing center facing away from the end of the groove 9 , as in 2 shown, the groove extends 9 on the one hand completely by a lower portion in the figure of the drawbar 6 and additionally branches in a middle area of the drawbar 6 in relation to the drawing vertically upwards. This shows the groove 9 a substantially T-shaped cross section.

In die Nut 9 der Zugstange 6 ist ein Auslenkkeil 7 eingepaßt, der in seinem der Nut 9 zugewandten Abschnitt eine zu der Nutform komplementäre T-Form aufweist. Entsprechend der Neigung der Nut 9 in Bezug zu der Rotationsachse 5 des Grundkörpers 2 verläuft auch der T-förmige Abschnitt des Auslenkkeils 7 in einem spitzen Winkel zu der Rotationsachse 5 des Grundkörpers 2. Damit kann sichergestellt werden, daß der Auslenkkeil 7 möglichst spielfrei in die Nut 9 der Zugstange 6 einpaßbar ist. Der Auslenkkeil 7 ist in seinem (in 2 oberen) der Zugstange 6 abgewandten Abschnitt mit dem weiteren Bearbeitungswerkzeug 4 lösbar verbunden. Der Auslenkkeil 7 ist mit diesem (in der Figur oberen) Abschnitt in einer Öffnung in dem Grundkörper 2 in radialer Richtung verschiebbar aufgenommen und geführt, so daß eine Relativbewegung des Auslenkkeils 7 mit dem weiteren Bearbeitungswerkzeugs 4 in Bezug zu dem Grundkörper 2 verhindert wird.In the groove 9 the drawbar 6 is a deflection wedge 7 fitted in his groove 9 facing portion has a complementary to the groove shape T-shape. According to the inclination of the groove 9 in relation to the axis of rotation 5 of the basic body 2 also runs the T-shaped portion of the Auslenkkeils 7 at an acute angle to the axis of rotation 5 of the basic body 2 , This can be ensured that the Auslenkkeil 7 as free of play as possible in the groove 9 the drawbar 6 is passable. The swivel wedge 7 is in his (in 2 upper) of the drawbar 6 remote section with the other machining tool 4 releasably connected. The swivel wedge 7 is with this (in the figure upper) section in an opening in the body 2 slidably received and guided in the radial direction, so that a relative movement of the Auslenkkeils 7 with the further editing tool 4 in relation to the main body 2 is prevented.

Zur Bewegung des weiteren Bearbeitungswerkzeugs 4 radial und senkrecht zu der Rotationsachse 5 des Grundkörpers 2 ist die Zugstange 6 mit der Kugelrollenspindel, wie in 3 dargestellt, an einer NC-Achse der Maschinenspindel 8 angeschlossen. Wird nun die Zugstange 6 durch die Kugelrollenspindel in Richtung der Rotationsachse 5 des Grundkörpers 2 bewegt, so gleitet der Auslenkkeil 7 in der Nut 9 und führt durch die Neigung der Nut 9 in Bezug zu der Rotationsachse 5 eine radiale Ausstellbewegung aus, durch die auch das mit dem Auslenkkeil 7 verbundene weitere Bearbeitungswerkzeug 4 relativ zu der Rotationsachse 5 bewegt wird.To move the other machining tool 4 radially and perpendicular to the rotation axis 5 of the basic body 2 is the drawbar 6 with the ball roller spindle, as in 3 represented on an NC axis of the machine spindle 8th connected. Will now be the drawbar 6 through the ball screw in the direction of the axis of rotation 5 of the basic body 2 moved, so the deflection wedge slides 7 in the groove 9 and leads through the inclination of the groove 9 in relation to the axis of rotation 5 a radial Ausstellbewegung, through which also with the Auslenkkeil 7 connected further editing tool 4 relative to the axis of rotation 5 is moved.

Das weitere Bearbeitungswerkzeug 4 ist in 1 in einem teilweise ausgefahrenen Zustand dargestellt, wobei das Bearbeitungswerkzeug 4 mit einem Werkstück 10 in Eingriff ist. Ein erster Abschnitt des Werkstücks 10 (links in 1) wurde dabei bereits von dem Feinbohrwerkzeug 3 sowie dem weiteren Bearbeitungswerkzeug 4 bearbeitet, während der zweite Abschnitt des Werkstücks 10, beispielsweise einem Verbrennungsmotorkolben, nachbearbeitet wird.The further editing tool 4 is in 1 shown in a partially extended state, wherein the machining tool 4 with a workpiece 10 is engaged. A first section of the workpiece 10 (left in 1 ) was already doing so by the fine boring tool 3 and the other editing tool 4 machined while the second section of the workpiece 10 , For example, an internal combustion engine piston, is post-processed.

Durch eine Bewegung der Kugelrollenspindel, respektive der Zugstange 6 in dem Grundkörper 2 über die NC-Achse der Maschinenspindel 8, wird der Auslenkkeil 7 so verschoben, daß dadurch die Aussteuerschneide des weiteren Bearbeitungswerkzeugs 4 senkrecht zu der Rotationsachse 5 des Grundkörpers 2 exakt positioniert wird. Durch eine Umkehr der Bewegungsrichtung der Kugelrollenspindel wird entsprechend die Aussteuerschneide des weiteren Bearbeitungswerkzeugs 4 über den Auslenkkeil 7 wieder zurückbewegt.By a movement of the ball roller spindle, respectively the pull rod 6 in the main body 2 via the NC axis of the machine spindle 8th , the bender will turn 7 moved so that thereby the control cutting of the other machining tool 4 perpendicular to the axis of rotation 5 of the basic body 2 is positioned exactly. By reversing the direction of movement of the ball-screw spindle, the control cutting edge of the further machining tool accordingly becomes 4 over the deflection wedge 7 moved back again.

Auf diese Weise kann das weitere Bearbeitungswerkzeug 4 relativ zu dem Grundkörper 2 in radialer Richtung bewegt werden, wobei der mechanische Stellantrieb im Vergleich zu einem hydraulischen Stellantrieb hysteresefrei arbeitet. Über die Steuerung der Werkzeugmaschine läßt sich die Aussteuerbewegung des weiteren Bearbeitungswerkzeugs 4 auch beispielsweise in Abhängigkeit des Spindel- oder Werkzeugschlittenvorschubs durch eine entsprechende Programmierung steuern, um vorbestimmte Bohrungsinnenkonturen rechnergesteuert zu bearbeiten.In this way, the other editing tool 4 relative to the main body 2 be moved in the radial direction, the mechanical actuator operates hysteresis compared to a hydraulic actuator. About the control of the machine tool can be the Aussteuerbewegung the other machining tool 4 also control, for example, depending on the spindle or Werkzeugschlittenschschubs by an appropriate programming to edit predetermined bore inner contours computer controlled.

Das Feinbohrwerkzeug 3 kann je nach Einsatzzweck des Kombinationswerkzeugs 1 beispielsweise eine Reibahle oder ein ähnliches spanabhebendes Bearbeitungswerkzeug sein. Auf dem Grundkörper 2 können auch mehrere spanabhebende Bearbeitungswerkzeuge, beispielsweise am Umfang verteilt angeordnet sein.The fine boring tool 3 may vary depending on the purpose of the combination tool 1 For example, be a reamer or a similar machining tool. On the main body 2 can also be arranged a plurality of machining tools, for example, distributed around the circumference.

Bei entsprechender Dimensionierung der einzelnen Bauteilkomponenten ist es möglich mehr als nur ein einziges aussteuerbares Werkzeug zusätzlich zu dem zumindest einen nicht aussteuerbaren Werkzeug in einem einzigen Grundkörper 2 vorzusehen. Dadurch können für unterschiedliche Bearbeitungsschritte jeweils die geeigneten Bearbeitungswerkzeuge exakt positionierbar eingesetzt werden, ohne für jeden Bearbeitungsschritt das alte Werkzeug zurückfahren und das neue Werkzeug in das Werkstück hineinfahren zu müssen.With appropriate dimensioning of the individual component components, it is possible more than just a single controllable tool in addition to the at least one non-controllable tool in a single body 2 provided. As a result, the suitable processing tools can be used in exactly positionable manner for different processing steps, without having to retract the old tool for each processing step and to drive the new tool into the workpiece.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die beschriebene Ausführungsform beschränkt, in der die axiale Zustellbewegung der Zugstange 6 in dem Grundkörper 2 durch eine Kugelrollenspindel erfolgt. Alternativ ist auch die Verwendung einer herkömmlichen Gewindespindel oder eines Linearantriebs einsetzbar.The present invention is not limited to the described embodiment, in which the axial feed movement of the drawbar 6 in the main body 2 done by a ball roller spindle. Alternatively, the use of a conventional threaded spindle or a linear drive can be used.

Weiterhin sind hier nicht näher erläuterte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung denkbar, nach denen die Verbindung zwischen der Zugstange 6 und dem Auslenkkeil 7 nicht über eine Nut 9 erfolgt, sondern beispielsweise über einen Nocken oder einen Keil, der auf der Zugstange 6 vorgesehen sein kann.Furthermore, unspecified embodiments of the present invention are conceivable according to which the connection between the drawbar 6 and the steering wedge 7 not a groove 9 takes place, but for example via a cam or a wedge on the pull rod 6 can be provided.

In dem Grundkörper 2 können zur Versorgung der einzelnen Komponenten mit Schmiermittel entsprechende Schmiermittelkanäle ausgebildet sein.In the main body 2 can be designed to supply the individual components with lubricant corresponding lubricant channels.

Claims

Combination tool for an NC machine tool for machining a bore, in particular a piston pin bore, with a cross-section deviating from the cylindrical shape over at least part of the bore hole length, which has a base body ( 2 ) comprising a fine boring tool ( 3 ) bears, characterized in that the basic body ( 2 ) another editing tool ( 4 ), which is mechanically aussteuerbar during machining of the workpiece.

Combination tool according to claim 1, characterized in that the further processing tool ( 4 ) via a connected to an axis of the machine spindle of the NC machine tool mechanical modulation drive ( 6 . 7 ) is aussteubar.

Combination tool according to one of claims 1 or 2, characterized in that the further processing tool ( 4 ) substantially perpendicular to the axis of rotation ( 5 ) of the basic body ( 2 ) is aussteubar.

Combination tool according to one of claims 1 or 2, characterized in that the mechanical actuating drive ( 6 . 7 ) of a pull rod ( 6 ) with ball roller spindle and an off steering wedge ( 7 ) is formed.

Combination tool according to claim 4, characterized in that the mechanical actuating drive ( 6 . 7 ) to the axis of rotation ( 5 ) of the basic body ( 2 ) eccentrically in the basic body ( 2 ) is arranged.

Combination tool according to one of the preceding claims, characterized in that the fine boring tool ( 3 ) is a reamer.

Method for an NC machine tool for machining a bore, in particular a piston pin bore, with a cross-section deviating from the cylindrical shape over at least part of the bore hole length, such as a conical or spherical cross-section, with a combination tool according to one of the preceding claims, characterized that the hole in some areas with the fine boring tool ( 3 ) and partially with the further processing tool ( 4 ), which can be edited during processing.

Method according to claim 7, characterized in that that the Control of the deflection movement via the spindle or tool carriage feed is controlled.

Method according to one of claims 7 or 8, characterized that the Control of the deflection movement via the NC control of the machine tool takes place.

Method according to one of claims 7 to 9, characterized in that the further processing tool ( 4 ) is so far retractable during the machining of the cylindrical drill section, that the effective radius of the further processing tool ( 4 ) smaller than that of the fine boring tool ( 3 ).