DE19919559A1

DE19919559A1 - Combination tool and method for producing a drilled hole with a profile section varying partly from a cylindrical shape includes a fine boring tool for processing drilled hole sections and a tool for conical or crowned borings.

Info

Publication number: DE19919559A1
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: 2000-11-09
Anticipated expiration: 2019-04-30
Also published as: DE19919559B4

Abstract

A combination tool (1) includes a fine boring tool (3) for processing drilled hole sections with a cylindrical shape and a mechanically controllable processing tool (4) for processing conical or crowned bore hole sections. A tie rod (6) has a spherical rolling spindle with a slot (9) and can slide in a base (2) off-centre to a rotational axis (5).

Description

Technical field

Die Erfindung betrifft ein Kombinationswerkzeug zur Bearbeitung von Bohrungen, die einen zumindest teilweise von der zylindrischen Form abweichenden Querschnitt aufweisen, wie beispielsweise einen konischen oder balligen Querschnitt. Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Bohrung mit einem erfindungsgemäßen Kombinationswerkzeug.The invention relates to a combination tool for Machining of bores that are at least partially of have a different cross-section from the cylindrical shape, such as a conical or crowned cross section. The present invention also relates to a method for Production of such a bore with a Combination tool according to the invention.

State of the art

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 DE 197 17 835 A1 a tool is known, the Cut radially over a centrifugal element Direction can be adjusted. Depending on the speed The tool holder can be used in this way can be adjusted so that the on the cutter holder Readjust the seated cutting edge. In this way compensate for cutting edge wear. Because the wear the cutting edge to a very small degree Readjustment can be compensated for without the tool needs to be replaced is the deflectable area of the Cutting edge holder and thus the cutting edge extremely small. A The cutting movement is only in one direction possible, namely by the cutting edge to compensate for the Wear is moved radially outwards.

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.DE 197 20 823 A1 describes a tool that for processing coaxial Workpiece bores with respect to the axis of the bores can be retracted eccentrically. To do this are on the Basic body of the tool opposite the cutting edges Support elements are provided, which are retracted radially can. In this way, the base body with the Cutting can be inserted into the hole without this touch the wall of the holes. To edit the Bores are extended radially, so that the tool is centered in the holes. The one and The support elements can be extended mechanically via a Adjustment rod or hydraulic.

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 DE 196 11 708 A1 a drill head is known in which a boring bar attached cutting tools across Rotation axis are adjustable. This way too conical or spherical holes can be made. The Adjustment of the axis of rotation is achieved by the Rotation axis through a pressure medium against the spring force of a turned part is moved. The design effort for this drill head with the hydraulic actuator and the Spring package 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.DE 40 00 025 C2 describes a device for Machining from the exact cylinder shape described slightly different workpieces. This will a resilient plate that is eccentric by a puncture is weakened by the application of a pressure medium deformed so that a boring bar with one attached to it Cutting chisel performs a swiveling movement. The control of the pressure fluid via a pressure fluid source is in Controlled dependence on electrical signals that For example, via photo scanners, data on the relative position in the feed direction and in the circumferential direction between the workpiece and deliver cutting edge to a computer. In particular, can this control in combination with a CNC control for a machine tool can be used. The hydraulic Adjustment of the boring bar with the cutting tool is required an extraordinarily high design effort as well as a great regulatory effort.

Generell ist es bekannt, zur Fertigung von beispielsweise konischen oder balligen Bohrungen, die einen von der zylindrischen Form abweichenden Querschnitt aufweisen, Werkzuge 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.In general, it is known to manufacture, for example conical or spherical holes that one of the have a cylindrical shape with a different cross section, To use tools, the tool cutting hydraulic can be deflected so that depending on the feed the tool cutting edges can be controlled. On in this way, conical diameter enlargements can be achieved process with sufficient manufacturing accuracy. A change of direction of the cutting edges, like them for example, for the transition from one to conical widening into a tapered bore is not necessary with a sufficiently high Accuracy possible because hydraulic actuators are not work without hysteresis and therefore no very tight tolerances allow.

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.When making a piston pin bore on one Internal combustion engine pistons with one towards the center of the piston conical widening hole is therefore currently initially each from the piston outside of the cylindrical part of the first bore finely bored, for example, rubbed, and the first tapered section machined. Then will from the first piston side the second cylindrical part of the Drilled hole and then the second conical Section manufactured. This means that the piston before Machining of the second cylindrical and conical surface Must be turned 180 °, as a backlash-free or hysteresis-free reversal of the cutting edge movement not possible. This brings a significantly increased Cost and time involved. Additionally arises from the reclamping of the workpiece the risk that when drilling the second hole is offset from 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.As a further development of this process, it is also known after machining the first conical section of the Piston the controllable machining tool completely to move back from the processing level and the Tool holder completely through the workpiece drive. Thereupon, with simultaneous retraction of the tool carrier the machining tool for machining extended the second conical surface. After Machining the second conical surface can do that Editing tool again from the working plane be retracted and with the tool carrier from the Workpiece are driven. In this way, the Hysteresis effect can be avoided if only two independent conical surfaces must be machined. If these surfaces meet directly, or more than two conical surfaces with alternating tapering and widening cross section can be processed, the known tools only hysteresis and therefore inaccurate work.

Presentation of the invention

Der vorliegenden Erfindung liegt daher das technische Problem zugrunde, ein Werkzeug für die spanabhebende Bearbeitung 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 bereitgestellt werden, mit dem eine Bohrung mit von der zylindrischen Form abweichendem Querschnitt mit hoher Fertigungsgenauigkeit hergestellt werden kann.The present invention therefore has the technical problem based, a tool for machining provide that is able to drill holes that a cross-section deviating from the cylindrical shape have, even if the direction changes Control movement of the machining tool with a high Edit accuracy. It is also intended to be a procedure be provided with which a bore with the cylindrical shape deviating cross-section with high Manufacturing accuracy can be made.

Dieses technische Problem wird mit einem Kombinationswerkzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 7 gelöst.This technical problem is solved with a combination tool with the features of claim 1 and with a method solved 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.The invention is based on the idea of a Fine boring tool in another machining tool machining on a single body combine, with the other editing tool is mechanically controllable to one of the cylindrical Machining shape deviating cross-section. Through the Combination of the fine boring tool with the mechanical one controllable further processing tool becomes both a very high precision when machining the cylindrical Part of a hole as well as in the machining of the cylindrical shape deviating part of a bore guaranteed. The mechanical controllability of the further Machining tool ensures that the deflection the further processing tool also at one Reversal of the direction of exhibition, as for example for the transition from a conically widening to a tapered bore occurs with high Precision and hysteresis-free is possible.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das weitere Bearbeitungswerkzeug 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. According to a preferred embodiment of the present Invention is the further processing tool in the form of a controllable tool cutting edge via a deflection wedge moved radially to the axis of rotation of the base body. The Deflection wedge is via a pull rod with an NC axis Machine spindle of the machine tool is connected. The Connection between the deflection wedge and the pull rod is made preferably via a groove in the pull rod into which a Complementally shaped part of the deflection wedge free of 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.The pull rod is preferably via a ball roller spindle actuated by an NC axis of the machine spindle is controlled. Ball screw spindles allow an extreme precise and play-free infeed in the axial direction at the same time very low friction losses. In this way can a hysteresis-free control movement of the Tool cutting edge can be achieved even with a Reversal of the directional movement a processing of a Allows drilling with very tight manufacturing tolerances.

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.The control movement of the tool cutting edge is preferred depending on the spindle or tool slide feed by programming the NC machine accordingly controlled. This is a very easy edit a bore with an at least partially of the cylindrical shape with a very different cross section high accuracy possible. By controlling the Deflection path of the controllable tool cutting edge over the Spindle or tool slide feed can be any rotationally symmetrical inner contours of a bore corresponding tool cutting edge geometry through the combination tool according to the invention are processed, taking any number of reversals of the direction of Control movement is possible without the Machining accuracy would be affected.

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, it is thereby made possible for the first time in one Machining a hole with a reversal of direction Tool cutting, for example when moving from one widening conically into a conically tapering Cross-section or a crowned cross-section in the longitudinal direction, to be carried out with a very tight 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.For example, it is for editing one Piston pin bore on an internal combustion engine piston Bore that widens conically towards the center of the piston a retraction of the controllable machining tool the working plane after the first section of the Editing and editing the second Bore section in a second separate Processing step by extending the Editing tool when moving back the To waive the tool carrier. Rather, editing the bore with the combination tool according to the invention now in a single operation Finishing tolerances are made by first the fine boring tool, such as a reamer or the like machined cylindrical part of the bore, whereupon at Start of the conical part of the hole the next Machining tool, i.e. the cutting edge, over the Pull rod is extended so that the bore is conical to Piston center can be processed. Instead of that controllable machining tool now from the Retract the working plane and the tool carrier completely through the workpiece and that The machining tool can be extended again Machining tools now up to the start of the second hole be brought up and the conical surface of the second Drilled hole by retracting the cutting edge become. Then the cylindrical part becomes the second Bore machined with the fine boring tool. The Machining tools can then be rushed out of the Workpiece can be moved back.

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.Through the procedure described above for processing a Piston pin bore with an inventive Combination tools can increase cycle times significantly be reduced. At the same time, the manufacturing accuracy significantly increased since the two holes without the risk an offset by reclamping the workpiece or repeated starting of the tool can be manufactured.

Brief description of 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:The following is for further explanation and for better Understanding an embodiment of the present Invention with reference to the accompanying drawings described and explained in more detail. Show it:

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

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

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

Description of an embodiment of the invention

In den Fig. 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 Fig. 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 Figs. 1 and 2, an inventive combination tool 1 is shown schematically. The combination tool 1 has a base body 2 , which has an essentially cylindrical shape. As shown in FIG. 1, a fine boring tool 3 is detachably mounted on the base body 2 . In addition, the base body 2 carries a further machining tool 4 , which can be controlled essentially perpendicular to the axis of rotation 5 of the base body 2 .

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 Fig. 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 Fig. 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.A pull rod 6 with a ball roller spindle, which has a groove 9 , is displaceably arranged in the base body 2 eccentrically to the axis of rotation 5 . The groove 9 runs obliquely with respect to the axis of rotation 5 of the base body 2 , in the embodiment shown in FIG. 1 the end facing the machining center (left in the figure) is arranged closer to the axis of rotation 5 than the end of the groove facing away from the machining center 9 . As shown in FIG. 2, the groove 9 extends completely through a lower section of the pull rod 6 in the figure and additionally branches vertically upwards in a central region of the pull rod 6 in relation to the drawing. The groove 9 thus has 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 Fig. 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.A deflection wedge 7 is fitted into the groove 9 of the pull rod 6 and has a T-shape complementary to the groove shape in its section facing the groove 9 . Corresponding to the inclination of the groove 9 in relation to the axis of rotation 5 of the base body 2 , the T-shaped section of the deflection wedge 7 also runs at an acute angle to the axis of rotation 5 of the base body 2 . This can ensure that the deflection wedge 7 can be fitted into the groove 9 of the pull rod 6 with as little play as possible. The Auslenkkeil 7 is releasably connected portion 6 with the further machining tool 4 facing away in its (in Fig. 2 upper) of the drawbar. The deflection wedge 7 is received and guided with this (upper in the figure) section in an opening in the base body 2 so that it can be displaced in the radial direction, so that a relative movement of the deflection wedge 7 with the further machining tool 4 in relation to the base 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 Fig. 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 further machining tool 4 radially and perpendicular to the axis of rotation 5 of the base body 2 , the pull rod 6 with the ball roller spindle, as shown in FIG. 3, is connected to an NC axis of the machine spindle 8 . If the pull rod 6 is now moved by the ball roller spindle in the direction of the axis of rotation 5 of the base body 2 , the deflecting wedge 7 slides in the groove 9 and, due to the inclination of the groove 9 in relation to the axis of rotation 5 , executes a radial extension movement, by which also connected to the Auslenkkeil 7 further machining tool 4 is moved relative to the axis of rotation. 5

Das weitere Bearbeitungswerkzeug 4 ist in Fig. 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 Fig. 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 machining tool 4 is shown in a partially extended state in FIG. 1, the machining tool 4 being in engagement with a workpiece 10 . A first section of the workpiece 10 (on the left in FIG. 1) has already been machined by the fine boring tool 3 and the further machining tool 4 , while the second section of the workpiece 10 , for example an internal combustion engine piston, is being reworked.

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 moving the ball roller spindle, or the pull rod 6 in the base body 2 over the NC axis of the machine spindle 8 , the deflection wedge 7 is displaced such that the control cutting edge of the further machining tool 4 is positioned exactly perpendicular to the axis of rotation 5 of the base body 2 . By reversing the direction of movement of the ball roller spindle, the control blade of the further machining tool 4 is correspondingly moved back again via the deflection wedge 7 .

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 further machining tool 4 can be moved in the radial direction relative to the base body 2 , the mechanical actuator operating without hysteresis in comparison to a hydraulic actuator. By means of the control of the machine tool, the actuation movement of the further machining tool 4 can also be controlled, for example, as a function of the spindle or tool slide feed, by means of appropriate programming, in order to machine predetermined internal bore contours in a computer-controlled manner.

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.Depending on the intended use of the combination tool 1 , the fine boring tool 3 can be, for example, a reamer or a similar machining tool. Several machining tools, for example distributed over the circumference, can also be arranged on the base body 2 .

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 to provide more than just a single controllable tool in addition to the at least one non-controllable tool in a single base body 2 . As a result, the suitable machining tools can be used for different machining steps in a precisely positionable manner, without having to retract the old tool for each machining step and without having to move 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 embodiment described, in which the axial feed movement of the pull rod 6 in the base body 2 takes place by means of a ball roller spindle. Alternatively, the use of a conventional threaded spindle or a linear drive can also 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, embodiments of the present invention which are not explained in more detail here are conceivable, according to which the connection between the pull rod 6 and the deflection wedge 7 is not made via a groove 9 , but rather, for example, via a cam or a wedge which can be provided on the pull rod 6 .

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

Claims

1. Combination tool for an NC machine tool for machining a workpiece, which comprises a base body ( 2 ) which carries a fine boring tool ( 3 ), characterized in that the base body ( 2 ) carries a further processing tool ( 4 ) which can be mechanically controlled is.

2. Combination tool according to claim 1, characterized in that the further machining tool (4) (6, 7) is connected via a Exceptional dynamic range with an axis of the machine spindle of the NC machine tool mechanical modulation drive.

3. Combination tool according to one of claims 1 or 2, characterized in that the further machining tool (4) is substantially perpendicular to the axis of rotation (5) of the base body (2) is Exceptional dynamic range.

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

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

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

7. A method for producing a bore, such as a piston pin bore, with a cross-section deviating from the cylindrical shape at least over part of the borehole length, such as a conical or crowned cross-section, with a combination tool according to one of the preceding claims, wherein the bore regionally with Fine boring tool ( 3 ) and in some areas with the further processing tool ( 4 ).

8. The method according to claim 7, characterized in that the control of the deflection movement via the spindle or Tool slide feed is regulated.

9. The method according to any one of claims 7 or 8, characterized characterized in that the control of the deflection movement via the NC control of the machine tool.

10. The method according to any one of claims 7 to 9, characterized in that the further machining tool ( 4 ) in the machining of the cylindrical drilling section can be retracted so far that the effective radius of the further machining tool ( 4 ) is smaller than that of the fine boring tool ( 3 ) .