CN108620613B - 切削工具尤其镗杆以及用于加工多个孔口的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及切削工具尤其镗杆以及用于加工多个孔口的方法。切削工具包括在轴向方向上延伸的基体，基体具有旋转轴线、具有切削元件以及具有多个引导元件，引导元件相对于旋转轴线隔开了引导半径，从横截面来看基体划分为功能区域和偏心区域，切削元件和引导元件在小于180°的角范围上围绕基体的周缘分布地布置，基体的周缘侧在偏心区域中相对于旋转轴线具有相比于引导半径减小的间距，基体具有基底主体和至少一个平衡元件，平衡元件定位在偏心区域之内并且构成为用于至少部分地平衡在其他方面存在的不平衡，在基底主体和平衡元件之间构成有分界平面，分界平面平行于中间平面定向，中间平面通过旋转轴线和切削元件的切削刃角确定。

Description

切削工具尤其镗杆以及用于加工多个孔口的方法

技术领域

本发明涉及一种旋转式切削工具，尤其为镗杆，以及一种用于借助于这样的切削工具加工尤其在轴向方向上彼此隔开了预设的间距尺寸的多个孔口的方法。

背景技术

这样的镗杆以及这样的方法例如在WO 2014/195007 A1中有描述。

轴承轴例如机动车中的凸轮轴或曲轴通常在多个轴向上彼此隔开的轴承梁处支承在轴承孔口下文简称孔口中。在此，各孔口通常借助于所谓的串联镗杆扩孔到最终尺寸。该串联镗杆具有在轴向方向上彼此分别偏移了间距尺寸布置的切削刃，这些切削刃设置成分别用于加工分别的孔口，从而借助于这样的串联镗杆可通过在轴向方向上彼此隔开的切削刃同时加工这些孔口中的多个。

因此相应于孔口的间距尺寸在镗杆处构造有分别具有切削刃的工作位置。在此，通常对于每个工作位置分别仅构造有一个切削刃。

为了镗孔过程镗杆必须被引导或支撑。如例如对于铰刀而言所已知的那样，在分别的切削刃的区域中通过引导元件直接支撑镗杆在此不可轻松地实现，因为镗杆首先必须插入穿过原始的、尚待加工的孔口。

因此在由申请人申请的WO 2014/195007中描述了一种用于支撑镗杆的解决方案，即尤其一种备选构造的镗杆，借助于该备选构造的镗杆使得高效地加工相互对齐的孔口成为可能。为此镗杆具有带有旋转轴线的基体和多个在轴向方向上彼此隔开的切削元件以及此外至少一个用于在引导孔口中引导基体的引导元件，其中引导元件相对于旋转轴线隔开了引导半径。基体此外划分为功能区域和偏心区域，其中切削元件以及引导元件在小于180°的角范围上围绕基体分布地布置。此外基体的周缘侧在偏心区域中相对于旋转轴线具有相比于引导半径减小的间距，从而基体可偏心地穿过分别的孔口，该孔口的未加工的孔半径小于引导半径。

此外根据一种优选的改进方案设置平衡元件的布置，其中该平衡元件形成基体的组成部分，该基体因此可划分为基底主体和至少一个平衡元件。在此利用该平衡元件至少部分地平衡在其他方面存在的不平衡并且实现更好的同心度。为此平衡元件典型地由不同于基底主体的材料制造，尤其具有相比于基底主体材料密度更大的材料。

发明内容

本发明的目的

以此为出发点本发明的目的在于，给出一种有利地构造的切削工具并且使得简单地加工尤其具有在轴向方向上彼此隔开了预设的间距尺寸的孔口的工件成为可能。

该目的的解决方案

按照本发明该目的通过一种切削工具以及通过一种用于借助于所述切削工具来加工多个孔口尤其多个隔开了预设的间距尺寸的孔口的方法得以实现。所述切削工具，尤其为镗杆，用于加工在轴向方向上彼此隔开了预设的间距尺寸的孔口，该切削工具包括在轴向方向上延伸的基体，基体具有旋转轴线、具有至少一个具有切削刃角的切削元件以及具有用于在引导孔口中引导所述基体的多个引导元件，引导元件相对于旋转轴线隔开了引导半径，从横截面来看所述基体划分为功能区域和偏心区域，所述切削元件以及所述引导元件在小于180°的角范围上围绕所述基体的周缘分布地布置，其中所述基体的周缘侧在所述偏心区域中相对于所述旋转轴线具有相比于所述引导半径减小的间距，并且其中所述基体具有基底主体以及至少一个平衡元件，所述平衡元件定位在所述偏心区域之内并且构成为用于至少部分地平衡在其他方面存在的不平衡，其中，在所述基底主体和所述平衡元件之间构成有分界平面，所述分界平面至少基本上平行于中间平面定向，所述中间平面通过所述切削元件的所述旋转轴线和所述切削刃角确定。在切削工具方面列举的优点和优选的构造方案还可类推地转移到方法上并且反之亦然。

本发明的出发点在此为根据开头提及的WO 2014/195007的具有基底主体且具有平衡元件的切削工具，其中，如上文已经提及的那样，平衡元件和基底主体典型地由不同的物质或材料制造并且其中平衡元件典型地由具有比基底主体更大的密度的物质制造。

根据本发明的切削工具在此如此构造，即该切削工具具有非常特殊的、结构方面预设的变形特性。在此，通过平衡元件和基底主体的下文描述的特殊的构造确保，在使用在此设想的切削工具时出现的变形导致，切削工具的切削刃的切削刃角从横截面来看基本上在垂直于中间平面的方向上移动。因此尤其确保，相应的切削刃角不平行于中间平面且从切削刃角来看尤其未径向向内在旋转轴线的方向上移动。因此在一定程度上预设限定的变形方向，该变形方向尤其还对切削工具的精密度产生有利影响。

切削工具在此尤其构造为镗杆并且包括在轴向方向上延伸的基体，该基体具有平行于轴向方向伸延的旋转轴线，具有至少一个切削元件以及具有多个用于在引导孔口中引导基体的引导元件。在此引导元件相对于旋转轴线隔开了引导半径并且基体从横截面来看划分为功能区域和偏心区域。此外切削元件以及引导元件在<180°的角范围上围绕基体的周缘分布地布置，并且基体的周缘侧在偏心区域中相对于旋转轴线具有相比于引导半径减小的间距。此外基体具有上文提及的基底主体以及至少一个平衡元件，该平衡元件定位在偏心区域之内并且构成为用于至少部分地平衡在其他方面存在的不平衡。在此，为预设期望的变形方向如此构造切削工具，即使得在基底主体和平衡元件之间构成有分界平面，该分界平面至少基本上平行于上文提及的中间平面定向，该中间平面通过旋转轴线和上文提及的切削元件即该至少一个切削元件的切削刃角确定。

至少基本上平行在此理解为相对于精确平行取向最大+/-10°且优选地仅仅最大+/-5°倾斜的公差范围。进一步优选的是，分界平面精确平行地取向。

在此，那样的分界平面通常为假想的平面，该假想的平面将两个几何主体，即基底主体和平衡元件，相互分离且这两个主体在该假想的平面处相互连接。分界平面在此典型地通过接触面确定，平衡元件利用该接触面贴靠在基底主体处并且平衡元件通过该接触面例如通过粘接固定在基底主体处。但是分界平面始终形成数学意义中的平面，而接触面根据切削工具的构造方案不必通过数学平面构成，而是例如通过结构表面构造，该结构表面例如具有沟槽、波浪外形或其他几何形状以为了啮合和/或为了更好的固定和/或有利于在装配时更容易的定位。

切削刃角或切削角继而通常通过切削工具的切削元件的切削刃的角构成。但是在另外的意义上说预设的点尤其显著的点沿着相应的切削刃构成切削刃角或切削角。优选地切削刃角在此相应于切削刃的径向上最外面的点。

此外有利的是，切削工具具有至少两个或刚好两个引导元件且切削工具如此构造，即使得从横截面来看针对分界平面或针对中间平面的(面)法线形成在两个引导元件的位置之间的角的角平分线，该(面)法线伸延通过旋转轴线。此外以这种方式实现切削工具的可靠的同心支撑。引导元件的该构造方案，即尤其几何构造和与基底主体的相对定位在此优选地相应于在WO2014/195007中描述的实施变型方案之一。这以类似的方式也适用于该至少一个切削元件、平衡元件、基底主体和/或整个基体。

因此此外优选切削工具的这样的构造方案，即其中平衡元件在周缘侧与基底主体对齐。平衡元件和基底主体因此从周向方向上来看优选地无弯折且无凸肩地过渡到彼此之中。因此在过渡部位处平衡元件和基底主体优选地具有相同的半径。在此，平衡元件在径向方向上的最大伸展量优选地相应于偏心区域的最大半径。

在优选的构造方案中平衡元件总体上构成为圆弓(从横截面来看)。与此对应地基底主体也构成为圆弓。在此平衡元件尤其构成在偏心区域之内。平衡元件和基底主体因此在分别相互扁平的平侧相互连接。由此实现平衡元件大面积地固定在基底主体处。通过平衡元件限定的圆弓在此通常小于基底主体的圆弓。基底主体从横截面来看在此具有基体的整个横截面面积的例如60％至80％。平衡元件占据保留的面积份额。

为了实现期望的对不平衡的平衡，平衡元件和基底主体优选地由不同的材料制成，这些不同的材料在其密度方面不同。尤其平衡元件在此由比基底主体更重的物质制成。由此因此在偏心区域中缺少的横截面面积区域通过更大的密度在质量分布方面至少在很大程度上得到补偿。用于平衡元件的材料优选地为重金属。与此相对基底主体优选地由更轻的材料尤其工具钢制成。

在优选的改进方案中通过布置平衡元件此外创造能量吸收元件，该能量吸收元件构成为用于减少振动能量。因此通过提供单独的平衡元件创造附加的可能性，即提供减振元件，使得振动能量得到吸收且由此防止或至少降低振动。针对能量吸收元件的构成可在此例如通过平衡元件本身的特殊的构造方案实现。例如用于平衡元件的特殊的材料选择起减轻振动的作用，因为该材料由较重的物质制成。这样的物质原则上对于低振动的同心度是有利的。

在适宜的构造方案中，平衡元件尤其为了构成能量吸收元件的目的而与基底主体粘接。一方面通过粘接实现可靠的固定。补充地由此实现特别的优点：通过具有一定弹性的粘结剂例如在弯曲振动或扭转振动中的运动能量转换为内摩擦热，由此即减少振动能量。

此外设置切削工具的这样的构造方案，即在其中基底主体或基体在轴向方向上划分成至少两个可相互可逆地连接的部件，并且其中优选地这些部件中的每个具有至少一个切削元件和/或引导元件。

切削工具刚好如在WO 2014/195007的情况中那样，尤其为具有在轴向方向上彼此隔开的多个切削刃或切削元件的镗杆，即例如为开头描述的类型的镗杆或串联镗杆。但是在此描述的创造性的原理也可转用于具有例如仅仅一个轴向的切削位置的其他旋转式切削工具。因此切削工具备选地例如构成为所谓的引导板工具，在其中至少一个引导元件以及切削元件位于至少近似相同的切削半径和引导半径上或切削工具构成为单刃铰刀。在不限制普遍性的情况下在下文结合镗杆进行进一步解释本发明。

镗杆在此通常用于加工孔口，这些孔口在轴向方向上彼此隔开了预设的间距尺寸并且相应地优选地相应于孔口的间距尺寸在镗杆处构成多个分别具有切削刃的工作位置。在此，通常对于每个工作位置分别仅构造有一个切削刃，其中典型地这些切削刃中的每个通过单独的切削元件构造。孔口在此典型地彼此隔开了数厘米并且镗杆的总长通常大于10cm，例如达50cm或还更长。

镗杆此外具有在轴向方向上延伸的基体，该基体具有平行于轴向方向伸延的旋转轴线，在运行时在实际的镗孔过程中借助于例如工具主轴使基体围绕该旋转轴线旋转。在基体处如已经提及的那样典型地构成有多个在轴向方向上彼此偏移的工作位置，这些工作位置分别具有切削元件或切削主体。补充地此外至少一个引导位置在基体处构成为具有至少一个但优选两个引导元件。那么在该引导位置处在加工过程中镗杆通过引导元件支撑在引导孔口中。

不仅切削元件而且引导元件在此通常作为单独的主体固定在基体处。引导元件典型地构成为引导板。相应的切削主体通常为由硬金属、氮化硼或其他常用的切削刃材料制成的切削刀片，该切削刀片例如利用螺纹连接固定在基体处。引导板典型地同样由这样的材料制造，并且例如构造为粘接的或焊接的硬金属板。对于单独的引导元件备选地该至少一个引导元件通过基体本身构成，其中在这样的情况下例如基体的周缘侧形成引导元件。引导元件在此基于旋转轴线位于引导半径上并且切削元件基于旋转轴线位于切削半径上。引导半径和切削半径在此在典型情况下一样大或近似一样大。

基体现在划分为具有功能元件即尤其引导元件以及切削元件的功能区域以及偏心区域，其中功能区域和其中的功能元件仅仅在小于180°的角范围上延伸。同时基体的周缘侧在相反的偏心区域中相对于旋转轴线具有相比于引导半径减小的间距。

通过就此而言在偏心区域中稍微缩进的基体结合功能元件仅仅布置在基体的一半上因此存在这样的可能性，即镗杆总体上偏心地即径向上关于旋转轴线偏移地穿过分别的孔口，其中其镗孔半径小于引导半径。但是同时在实际镗孔过程中保证镗杆直接支撑在工作位置处，即直接在切削刃的范围中。

该构造方案在此基于这样的考虑，即当引导元件可靠地在周缘区域(镗杆由于在镗孔过程中出现的切削力被推开到该周缘区域中)之内支撑镗杆时，已经实现了镗杆的可靠的同心支撑。同心支撑在此理解为，旋转轴线与镗孔轴线重合。通过只布置在一侧上的功能元件可在相反的“自由”周缘侧上创造避让空间，从而使得合适地偏心地将镗杆引入孔口中成为可能，并且接着多个支承孔口的实际的并行的加工过程可在良好的支撑的情况下进行。

因此这种基本的原理(即在其中切削工具的一定程度上形成干扰轮廓的所有功能元件，即切削元件以及引导元件处于小于180°的角范围内)与在偏心区域中一定程度上弄平的基体的特殊的构成结合原则上使得偏心地进入孔口但是也偏心地从孔口移出且同时在中心加工孔口成为可能。偏心地移出避免在从孔口中拉回切削工具时损坏已加工的孔口表面。就此而言这种基本的创造性的原理对于引导板工具而言也是有利的，在引导板工具中未布置轴向偏移的切削元件。

优选地在此基体的周缘侧在偏心区域中沿着弧线尤其沿着圆弧线伸延。弧线的中心点在此布置在进入轴线上，该进入轴线偏心于旋转轴线布置。进入轴线尤其关于旋转轴线移动到功能区域中。通过尤其圆弧式构造方案因此从横截面或者俯视图来看偏心区域通过半圆形成，该半圆为了构成必要的自由空间以其中心点偏移到功能区域中。原则上还存在另外的轮廓构型的可能性来代替圆弧线，尤其例如在偏心区域中的椭圆形的周缘轮廓。

在适宜的构造方案中基体的周缘侧在功能区域中同样沿着(圆)弧线伸延。因此基体的周缘侧的走向在特殊的实施变型方案中可通过两个圆弧线逼近，这两个圆弧线的中心点分别在朝向另一区域的方向上偏移。

根据第一实施变型方案，引导元件与切削元件在轴向方向上隔开并且尤其布置在自由的端侧处，而在引导元件的轴向位置处未布置有切削元件。在该变型方案中镗杆首先偏心地进入穿过孔口，直至具有引导元件的引导位置引入到优选地事先加工成最终尺寸的引导孔口中。接着利用切削元件加工其他孔口。在该实施方式中各工作位置且由此各切削元件优选地分别等距地在轴向方向上彼此偏移了与通过孔口的间距尺寸所预设的相同的间距尺寸。由此保证并行地同时加工各轴承孔。

在一种优选的备选的构造方案中，引导元件布置在与切削元件中的一个相同的轴向位置处，使得工作位置和引导位置重合并且在镗杆处构成组合的引导工作位置。引导工作位置的切削元件，更确切地说其切削刃相对于其他工作位置的切削刃关于预设的间距尺寸在轴向方向上布置在前方。由此使得两级的加工方法成为可能，在其中在第一加工级中首先引导工作位置的切削刃将轴承孔加工成引导孔口。在此，镗杆的引导和支撑在待加工的孔口处借助于引导元件实现，该引导元件为此布置在与切削元件相同的轴向位置上或相对于切削元件稍微向后偏移，如在单刃铰刀的情况下在加工过程中常见的那样。接着在第二加工级中在镗杆通过引导元件支撑在构成的引导孔口期间，利用其他切削元件同时加工其他孔口。由此不再需要单独加工引导孔口并且节约了工作步骤。

适宜地在此设置成，引导元件在轴向长度上延伸，如此确定该轴向长度的尺寸，即在该轴向长度上基体在加工其他孔口期间一直支撑在引导孔口中。因此在加工过程中首先构成引导孔口，然后其他工作位置的切削刃与与其相关联的孔口接合。在加工其他孔口时基体通过伸长的引导元件支撑在引导孔口中。

优选地引导工作位置构成在基体的中间区域中。尤其对于镗杆非常远的伸出长度而言由此在加工引导孔口时实现中间支持且由此实现良好的同心引导。

由于偏心区域的构成，基体从横截面来看不具有圆几何形状，这会在围绕旋转轴线旋转时原则上导致不平衡。但是为了至少减少这种不平衡，如已经提及的那样，设置平衡元件的布置。平衡元件在此形成基体的组成部分，该基体因此可划分为基底主体和至少一个平衡元件。因此由此至少部分地平衡原则上引起的不平衡且实现更好的运转平稳性。

原则上在此还存在这样的可行性，即通过两个分界部位可更换地布置切削工具的中间部分。

根据切削工具的另一备选的构造变型方案，切削工具具有：基底主体，该基底主体以接合器为出发点在轴向方向上延伸直至自由端部处的端侧；以及平衡元件，该平衡元件在轴向方向上仅仅在基底主体的部分区域上延伸并且尤其与端侧隔开地结束。因此切削工具的自由端部，即切削工具的与轴向方向相反地紧接端侧的区段不具有平衡质量，并且由此切削工具在自由端部的区域中的局部的质量重心相对于切削工具的旋转轴线偏移。那么在使用切削工具时离心力作用于相应的局部质量重心并且由此切削工具弯曲，其中自由端部以旋转轴线为出发点径向向外弯曲并且由此在必要时压靠孔口壁。因此以这种方式针对性地实现一种用于切削工具的预紧。这最终导致实现实际的目的，即在起容纳作用的孔口中非常可靠地支承工具，即切削工具，也就是说避免工具从孔口壁升起，这继而有助于工具系统的极其牢靠且准确的工作方式。同时在工具的未直接支撑的区域中保持高的平衡品质。

此处基本的概念在此视作独立的创造性的方法，并且由此明确地保留针对此的申请的提交。此外，该方法原则上不依赖于在基底主体和平衡元件之间的分界平面的取向，并且因此也可转用到在由申请人申请的WO2014/195007中描述的切削工具的实施方案上。

有利地平衡元件在此不可松开地与基底主体连接并且为此例如与基底主体粘接。

在此，切削工具的不具有平衡质量的自由端部在大部分应用情况中在轴向方向上在这样的伸展量上延伸，即该伸展量优选地相应于基底主体在轴向方向上的整个伸展量的至少5％，进一步优选地至少10％且尤其至少20％。

典型地，切削工具的不具有平衡质量的自由端部在此此外在轴向方向上在这样的伸展量上延伸，即该伸展量优选地相应于基底主体在轴向方向上的整个伸展量的最大50％，进一步优选地最大30％且尤其最大20％。

根据一种有利的改进方案，平衡元件虽然再次在轴向方向上近似在基底主体的整个长度上延伸，但是平衡元件构造成两件式，其中第一部分或第一部分区段以接合器为出发点在轴向方向上延伸直至镗杆的自由端部，并且其中第二部分或第二部分区段延伸超过自由端部并且在端侧处结束。第一部分区段在此优选地不可松开地与基底主体连接并且例如与基底主体粘接。在自由端部处布置的第二部分区段相反地可松开地与基底主体连接，即例如与基底主体以螺栓连接的方式连接。因此平衡元件的第二部分区段可在任何时候在需要时移除并且使自由端部不具有平衡质量。

平衡元件的布置在自由端部处的第二部分区段的在轴向方向上的优选的伸展量在此优选地相应于切削工具的不具有平衡质量的自由端部的在轴向方向上的上文提及的伸展量。

附图说明

下面借助附图详细地阐述本发明的实施例。

在简化的示意图中分别示出：

图1A，1B以部分剖切的侧视图显示了在加工过程开始和结束时的镗杆，该镗杆引入到多个彼此隔开的孔口中，

图2显示了镗杆的正视图，

图3显示了在镗杆偏心地进入孔口中时待加工的孔口以及置入到该孔口中的镗杆的正视图，

图4为类似于图3的示图，但是其中在此为镗杆已移动到中心的加工位置中，在该中心的加工位置中进行实际的镗孔过程，

图5A至5C显示了根据第二实施变型方案的引入孔口中的镗杆的示图，用于阐明两级加工过程，其中图5A显示了在将孔口加工成引导孔口之前镗杆的位置，图5B显示了在加工另外的孔口开始之前的中间位置以及图5C显示了在孔口加工之后的最终位置，

图6显示了具有平衡元件的另一实施变型方案的可对照图2的示图，

图7以部分剖切的侧视图显示了具有平衡元件的镗杆的备选的实施变型方案以及

图8以部分剖切的侧视图显示了具有平衡元件的镗杆的第二备选的实施变型方案。

在附图中，作用相同的部分标有相同的附图标记。

具体实施方式

根据可从图1A，1B或者图5A，5B，5C中得出的两个实施变型方案，还构造为串联镗杆的镗杆2在轴向方向4上从尾部的接合器6延伸到前部的端侧8。紧接着接合器6的镗杆2具有棒形的基体10，在该基体处轴向上彼此隔开的切削元件12分别固定在基体10处的工作位置处。在此所有切削元件12在相同的角位置处布置在基体10处，因此处于一条线上。对于每个工作位置在基体10处分别只布置有一个切削元件12。此外在基体处在基体10的引导位置处布置有根据引导板类型构成的引导元件14。切削元件12以及引导元件14形成功能元件。

对于所显示的切削元件12分别定位在相同的角位置处的方案，备选地功能元件尤其切削元件12在不同的轴向位置处布置在不同的角位置处。这尤其用于降低振动倾向。切削元件12在此布置成关于限定的理论角位置优选地仅仅偏移了较小的度数(例如小于10°)。

在图1A，1B中此外示出了可选的实施变型方案，在其中基体10通过可逆地可松开的分界部位分成两个部件10A，10B。分界部位或接合部位在图中仅仅通过虚线示出。两个部件10A，10B在此在轴向方向4上彼此联接。接合部位原则上还可布置成在轴向方向4上在引导元件16之后紧跟着，使得引导元件因此与后面的部件10B相关联。例如接合部位或另一分界部位构成在图1A，1B中示出的前部的端侧处，从而(另一)部件可安置在该端侧处。

镗杆2一般用于同时加工多个孔口16，尤其例如用于曲轴或凸轮轴的轴承孔。各孔口16在此在轴承壳体的轴承梁18中构成，这些轴承梁彼此隔开了限定的间距尺寸a。通常相邻的轴承梁18分别彼此隔开了相同的间距尺寸a。原则上各轴承梁18和因此还有分别的工作位置可具有彼此不同的间距尺寸a。间距尺寸a典型地处于数cm的范围内，例如根据发动机和气缸大小处于5cm至20cm的范围内。在该实施例中示出了五个轴承梁18。根据发动机结构而定，也可有更少或更多的轴承梁。所有孔口16彼此对齐，因此具有共同的孔口轴线B，该孔口轴线B在加工状态中典型地与镗杆2的旋转轴线R重合。在加工过程中镗杆2围绕旋转轴线R旋转。

为了加工孔口16通常如此进行工作，即镗杆2首先在轴向方向4上引入穿过孔口16，直至各切削元件12分别定位在与其关联的孔口16之前。为了使得镗杆2的进入成为可能，如下文还将详细解释的那样，镗杆2偏心地进入孔口16中。在此旋转轴线R相对于孔口轴线B偏移地布置。接着开始实际的加工过程。为此镗杆2再次与孔口轴线B同心地取向，使得孔口轴线B和旋转轴线R至少近似再次重叠。然后通过镗杆2围绕旋转轴线R旋转进行实际的加工过程，在其中各切削元件12与分别的孔口16接合。在该切削加工中镗杆2利用引导元件14支撑在孔口16之一，下文称为引导孔口16A中。

为了使得这种原则上的加工过程(即偏心的进入紧接着在中心取向且开始镗孔过程)成为可能，切削元件12以及引导元件14在限定的角位置处布置在基体10处。下面按照图2至4详细解释特定的布置以及功能原理：

图2显示了镗杆2和刚好两个引导元件14以及最前部的切削元件12的正视图，另外的切削元件12在轴向方向4上在相同的角位置处紧接着该最前部的切削元件。

基体10近似划分为两个半部，其中一个棒半部形成功能区域19且另一棒半部形成偏心区域20。在功能区域19之内所有功能元件即引导元件14以及切削元件12在基体10的周缘侧22处在角范围α上分布地布置，这些功能元件在进入时形成干扰轮廓。角范围α在此小于180°。在显示的实施例中三个功能元件在大约160°的角范围α上延伸。一个引导元件14在旋转方向24上在例如10°至20°的角间距的情况下直接跟随切削元件12布置，而第二引导元件14在相对于切削元件12存在处于例如130至160°的范围内的角间距的情况下近似布置在角范围α的端部处。

两个引导元件14在此如此布置，即使得产生的在切削过程中作用到基体10上的分力F定向到在两个引导元件14之间的区域中。由此保证，引导元件14在加工过程中压靠孔口壁26，从而保证镗杆2的同心引导。

引导元件14与旋转轴线R隔开了引导半径r1。切削元件12的径向最外面的点限定了切削刃，该切削刃优选地同样地位于相同的引导半径r1上。在一些实施变型方案中切削刃也可径向上稍微向内偏移，以为了将径向预紧力施加到引导元件14上。

基体10本身具有不同于圆形的轮廓。在该实施例中基体10从横截面来看至少近似由两个相对移动的圆弓组合而成。因此在功能区域19中周缘侧22沿着具有第一圆半径k1的圆弧线围绕旋转轴线R伸延。与此相对在偏心区域20中周缘侧22沿着具有第二圆半径k2的第二圆弧围绕相对于旋转轴线R偏移的，下文称为进入轴线E的轴线伸延。如尤其可从图2中得出的那样，进入轴线E在径向方向上相对于旋转轴线R偏移地布置，其中进入轴线E移动到功能区域19中。由此旋转轴线R与周缘侧22的间距d(尤其在偏心区域20的角范围(360°-α)的中间的位置处所测量)相比于引导半径r1明显减小，使得紧接着偏心区域20构成有近似月牙形的自由空间或避让空间28。引导半径例如比间距d大10-30％。在图2中为了图解说明以虚线示出了围绕进入轴线E的具有第二圆半径k2的圆。同时示出了具有引导半径r1的引导圆作为围绕旋转轴线R的圆实线。

通过所形成的避让空间28，基体10可径向上在朝向避让空间28的方向上偏移，以为了将镗杆2引入到孔口16中，使得具有切削元件12和引导元件14的镗杆2可穿过。引入过程按照图3来进行解释：

为了引入镗杆2通过孔口16，镗杆2偏心于孔口轴线B沿着进入轴线E穿过孔口16。偏心区域20的轮廓和尺寸设计，尤其在偏心区域20中的周缘侧22的轮廓和尺寸设计，在此如此选择，即使得在如此的偏心输送时保证，各功能元件12，14相对于未加工的孔口16的孔口壁26具有活动空间。孔口16在未加工的初始状态中具有在图3和4中通过辅助线示出的孔半径r2。

为了加工接着再次使镗杆2置于中心即径向上偏移，使得孔口轴线B和旋转轴线R相互对齐，如在图4中示出的那样。在该状态中然后进行加工过程。为此使镗杆2在旋转方向24中围绕旋转轴线R置于旋转中，使得分别的切削元件12加工孔口内壁26且将孔口内壁26扩孔成最终半径r3。

通过引导元件14实现镗杆2的同心引导。为保证镗杆2的尽可能精确的同心引导，引导元件14优选地关于旋转轴线R稍微偏心地布置或布置在稍大的半径上，如在文件DE 102012 223 183 A1中描述的那样。就此而言完全参照在本申请中包含的公开内容。

对此备选地或补充地使用所谓的校准适配器。该校准适配器暂时布置在机床的工具容纳件(主轴)和切削工具之间。该校准适配器容纳切削工具的接合器6。其可在校准适配器之内根据校准适配器的实施变型方案可选地或组合地在径向方向上偏移或倾斜。总体上由此使得镗杆2的同心引导和调整成为可能。

针对图2至4描述的基本原理，这不仅在根据图1A，1B的第一实施变型方案中以及而且在根据图5A至5C的第二实施变型方案中实现。

在第一实施变型方案中引导元件14在基体10的端侧处构成，而在基体10的标记为引导位置的位置处未布置切削元件12。因此在该实施变型方案中在预先的单独的方法步骤中首先将引导孔口16A扩孔到最终半径r3，之后接着引入镗杆2。镗杆2利用其引导元件14首先偏心地引入到引导孔口16中。接着在镗杆2置于中心之后则开始其他孔口16的加工过程。各切削元件12因此相应于间距尺寸a同样彼此隔开了间距尺寸a，尤其彼此分别等距。

不同于此，在根据图5A至5C的实施变型方案中使得在镗杆2仅仅唯一一次进入的情况下共同加工所有孔口16成为可能。因此不需要预加工孔口以用于构成引导孔口16A。加工过程在此是两级的，其中在第一级中首先构成引导孔口16A并且接着在第二加工级中然后加工其他孔口16。原则上还可构成超过一个引导孔口16A。引导孔口16A的构成在此根据所谓的引导板原理实现，如例如对于铰刀而言已知的那样。

为此工作位置(切削元件12分别布置在这些工作位置中)中的一个同时构成为引导位置，从而在基体10处构成有组合的引导工作位置32。该组合的引导工作位置32的特征在于，在该位置处除了切削元件12之外还同时布置引导元件14。引导元件14因此近似在切削元件12的轴向位置中开始并且向后在轴向方向4上在轴向长度l延伸。在此该引导工作位置32适宜地构成在镗杆2的中间区域30中。

在此处描述的具有总共五个轴承梁18的实施变型方案中因此引导工作位置32与第三和由此中间的轴承梁18A关联。不同于根据图1A，1B的第一实施例，各切削元件12不再等距地在轴向方向4上分布。相反地引导工作位置32的中间切削元件12A关于间距尺寸a布置在前方，以便保证首先加工中间的轴承梁18A并且构成引导孔口16A。中间切削元件12A因此以等距布置为出发点在朝向下一切削元件12的方向上向前偏移了例如轴承梁18A的宽度，并且同时与后面紧接着的切削元件12进一步隔开了该间距。如可从图5B中得出的那样，在此与相同分布的偏差稍微小于轴承梁18的宽度，使得因此当中间切削元件12A还位于引导孔口16A中时，其他切削元件12已经接合。在此时刻镗杆2已经通过引导元件14支撑在引导孔口16A中。

引导元件14在该实施变型方案中对于在加工引导孔口16A时可靠地同心引导镗杆2而言也是重要的。这要求，引导元件14基本上在与中间切削元件12A相同的轴向高度上开始。

与在第一实施例中一样，引导元件14的轴向长度L如此确定尺寸，即使得基体10在其他切削元件12加工孔口16期间一直受到支撑。轴向长度L因此大于轴承梁18的轴向伸展量并且典型地还大于切削元件12的轴向伸展量，尤其地轴向长度L为轴承梁18和/或切削元件12的轴向伸展量的多倍。

如可从图6中得出的那样，基体10此外划分为基底主体34和固定在该基底主体处的平衡元件36。平衡元件36在此借助于粘接层38与基底主体34连接，其中基底主体在图6中位于粘接层38之下而平衡元件36位于粘接层38之上。补充地还可附加地设置螺栓连接。

在此镗杆2如此构造，即在基底主体34和平衡元件36之间构成有分界平面T，该分界平面T平行于中间平面M定向，该中间平面M通过旋转轴线R和切削元件12即该至少一个切削元件12的切削刃角SE确定。该切削刃角SE在该实施例中为切削元件12的切削刃的径向上最外面的点，更精确地说为切削元件12的径向上最外面的点。

此外根据图6的镗杆2具有两个引导元件14并且如此构造，即使得针对分界平面T的法线N(该法线N伸延通过旋转轴线R)形成在两个引导元件14的位置之间的角的角平分线。两个一样大的部分角在此在图6中通过双弧线标记。此外以这种方式实现镗杆2的可靠的同心支撑。

如可从图6中得出的那样，平衡元件36在此从横截面来看构造为圆弓，其中该圆弓例如划过在40°和180°之间的角范围。平衡元件36在此在轴向方向4上延伸并且因此在周缘侧具有部分柱面。相对于基底主体34的固定侧或接触面优选地构成为平坦的平侧，并且在该情况中与分界平面重合。与平衡元件36对应地，基底主体34从横截面来看也根据圆弓的类型构成。在此从横截面来看基底主体34占据比平衡元件36更大的横截面面积。

通过平衡元件36至少部分地平衡由于避让空间28(在基体10的均匀的构造方案中)引起的不平衡。为此平衡元件36由具有比基底主体34更大的密度的材料制成。因此平衡元件36例如由重金属制成，而基底主体34由更轻的钢尤其工具钢制成。

由此对于相应的切削工具而言在使用期间通常出现不期望的变形，如例如从(热)双金属条中已知的那样。但是通过平衡元件36和基底主体34的上文描述的特殊的构造确保，在使用镗杆2时典型地出现的变形导致，切削刃角SE从横截面来看基本上在垂直于中间平面M的方向VR上移动。因此尤其确保，相应的切削刃角SE不平行于中间平面M且从切削刃角SE来看尤其未在径向上在旋转轴线R的方向上移动。因此在某种程度上预设限定的变形方向VR，该变形方向VR尤其还对镗杆2的精密度产生有利影响。

平衡元件36的该布置的另一特别的优点可在于其减轻振动的特性。一方面使用较重的重金属对于避免振动产生有利影响。补充地减轻振动的特性通过借助于粘接层38实现的粘接连接支持。运动和由此带来的振动能量可经由粘接层38通过内摩擦作用吸收。由此吸收运动能量和可能的振动，例如弯曲振动或扭转振动在此有效地减轻。

镗杆2的另一备选的构造变型方案在图7中示意性地呈现。在该构造变型方案中，基底主体34以接合器6为出发点在轴向方向4上延伸，直至在镗杆2的自由端部40处的端侧8。与此相反与基底主体34粘接的平衡元件36在轴向方向4上仅仅在基底主体34的部分区域上延伸并且与端侧8隔开地结束。因此镗杆2的自由端部40不具有平衡质量并且因此镗杆2在自由端部40的区域中的局部的质量重心相对于旋转轴线R偏移。那么在使用镗杆2时离心力作用于相应的局部质量重心并且由此镗杆2弯曲，其中自由端部40以旋转轴线R为出发点径向向外弯曲并且由此在必要时压靠孔口壁26。以这种方式因此实现一种预紧，其有助于工具即镗杆2可靠地安放在起容纳作用的孔口中。

在图8中此外示意性地呈现了镗杆2的构造变型方案的轻微变型。在此平衡元件36虽然再次在轴向方向4上在基底主体34的整个长度上延伸，但是平衡元件36构造成两件式，其中第一部分或第一部分区段以接合器6为出发点在轴向方向4上延伸直至镗杆2的自由端部40，并且其中第二部分或第二部分区段延伸超过自由端部40并且在端侧8处结束。第一部分区段在此不可松开地与基底主体34连接且例如与基底主体34粘接。在自由端部40处布置的第二部分区段相反地可松开地与基底主体34连接，例如通过螺栓42。因此平衡元件36的第二部分区段可在任何时候在需要时移除，以便获得根据图7的镗杆2并且利用其特殊的优点。

不仅在图7中而且在图8中，出于视野清晰的原因放弃示出切削元件12和引导元件14以及放弃示出轴承梁18。

Claims (11)

1.一种切削工具(2)，用于加工在轴向方向(4)上彼此隔开了预设的间距尺寸(a)的孔口(16)，所述切削工具(2)包括在轴向方向(4)上延伸的基体(10)，所述基体(10)具有旋转轴线(R)、具有至少一个切削元件(12)以及具有用于在引导孔口(16A)中引导所述基体(10)的多个引导元件(14)，切削元件(12)具有由切削元件的切削刃的角构成的切削刃角(SE)，

-其中所述引导元件(14)相对于所述旋转轴线(R)隔开了引导半径(r1)，

-其中从横截面来看所述基体(10)划分为功能区域(19)和偏心区域(20)，

-其中所述切削元件(12)以及所述引导元件(14)布置在功能区域(19)并在小于180°的角范围(α)上围绕所述基体(10)的周缘分布，

-其中所述基体(10)的周缘侧(22)在所述偏心区域(20)中相对于所述旋转轴线(R)具有相比于所述引导半径(r1)减小的间距(d)，并且

-其中所述基体(10)具有基底主体(34)以及至少一个平衡元件(36)，所述平衡元件定位在所述偏心区域(20)之内并且构成为用于至少部分地平衡在其他方面存在的不平衡，

其特征在于，

在所述基底主体(34)和所述平衡元件(36)之间构成有分界平面(T)，所述分界平面(T)平行于中间平面(M)定向，所述中间平面通过所述切削元件(12)的所述旋转轴线(R)和所述切削刃角(SE)确定。

2.根据权利要求1所述的切削工具(2)，

其特征在于，

设置有两个引导元件(14)，其中针对所述分界平面(T)的伸延通过所述旋转轴线(R)的法线(N)形成在所述两个引导元件(14)的位置之间的角的角平分线。

3.根据权利要求1所述的切削工具(2)，

其特征在于，

所述平衡元件(36)在周缘侧与所述基底主体(34)对齐。

4.根据权利要求1所述的切削工具(2)，

其特征在于，

所述平衡元件(36)从横截面来看构成为圆弓。

5.根据权利要求1所述的切削工具(2)，

其特征在于，

所述平衡元件(36)与所述基底主体(34)粘接。

6.根据权利要求1所述的切削工具(2)，

其特征在于，

所述平衡元件(36)和所述基底主体(34)由不同的材料制造，其中所述平衡元件(36)的材料具有比所述基底主体(34)的材料更大的密度。

7.根据权利要求1所述的切削工具(2)，

其特征在于，

所述基体(10)在轴向方向(4)上划分为至少两个可相互可逆地连接的部件，这些部件中的每个具有至少一个切削元件(12)和/或引导元件(14)。

8.根据权利要求1所述的切削工具(2)，

其特征在于，

所述基底主体(34)以用于将切削工具固定到机床的接合器(6)为出发点在轴向方向(4)上延伸直至自由端部(40)处的端侧(8)并且所述平衡元件(36)仅仅在所述基底主体的部分区域上在轴向方向(4)上延伸并且与所述端侧(8)隔开地结束。

9.根据权利要求1所述的切削工具(2)，

其特征在于，

所述基底主体(34)以用于将切削工具固定到机床的接合器(6)为出发点在轴向方向(4)上延伸直至自由端部(40)处的端侧(8)并且所述平衡元件(36)的布置在所述自由端部(40)的区域中的部分区段可松开地固定。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的切削工具(2)，

其特征在于，

切削工具(2)是镗杆。

11.一种用于借助于根据前述权利要求中任一项所述的切削工具(2)来加工多个孔口(16)的方法。

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