DE202004001293U1

DE202004001293U1 - Deep boring system has two diametrically opposite cutting blades on a rotating mounting inside an outer grip sleeve with radial grip bars to secure in the bore

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Publication number: DE202004001293U1
Application number: DE200420001293
Authority: DE
Original assignee: BTA TIEFBOHRSYSTEME GmbH; BTA-TIEFBOHRSYSTEME GmbH
Current assignee: BTA TIEFBOHRSYSTEME GmbH; BTA-TIEFBOHRSYSTEME GmbH
Priority date: 2004-01-29
Filing date: 2004-01-29
Publication date: 2004-05-06
Anticipated expiration: 2014-01-30

Abstract

A deep boring system has a boring head (1) with two diametrically opposite cutting blades (5, 6) secured to a rotating sleeve (2) inside an outer support sleeve (3) to which are fitted radial grip bars to secure the system inside the prepared bore. The cutting head is rotated and moved axially to provide the required precision finish to the bore. The two cutting blades can provide different finishes and are adjustable radially.

Description

Tiefbohrwerkzeuge werden für die Fertigung langer Bohrungen verwendet und sind von ihrem Aufbau her drehmaschinenähnlich. Nach Art des Bohrverfahrens werden ein Vollbohren, ein Kernbohren und ein Aufbohren unterschieden, wobei das Werkstück beispielsweise stillsteht und ein bezüglich der zu erstellenden Bohrung axialer Vorschub und ein Rundvorschub um die Achse der Bohrung in das Zerspanungswerkzeug gelegt sind.Deep drilling tools become longer for the production Bores are used and are similar to lathes in their construction. According to the type of drilling process, full drilling, core drilling and a drilling is distinguished, with the workpiece standing still, for example and one regarding the bore to be created axial feed and a circular feed are placed around the axis of the hole in the cutting tool.

Ein besonderes Zuführsystem ist vorgesehen, welches einen Ringraum zwischen dem Werkstück und dem Werkzeug abdichtet und eine Kühl- und Schmierflüssigkeit über diesen Ringraum in Richtung auf einen, ein Zerspanungswerkzeug tragenden Werkzeugkopf hinführt, der gleichzeitig den Werkzeugschaft an seinem einen Ende lagert. Die infolge des Bohrfortschritts entwickelten Späne werden durch diese Flüssigkeit aufgenommen und ausgespült.A special feeding system is provided which has an annular space between the workpiece and the Tool seals and a cooling and Lubricant over this Annulus towards a carrying a cutting tool Tool head leads, which also supports the tool shank at one end. The swarf developed as a result of the drilling progress is replaced by this liquid taken up and rinsed out.

Derartige Tiefbohrwerkzeuge sind zum Erstellen zylindrischer Bohrungen eingerichtet – sie können jedoch auch zum Erstellen nichtzylindrischer, nahezu beliebig in Längsrichtung strukturierter, insbesondere Hinterschneidungen, konische Verläufe usw. aufweisender Bohrungen benutzt werden. Insbesondere in den letztgenannten Fällen ist zusätzlich zu den oben genannten Zustellbewegungen ein radiales Zustellen des Zerspanungwerkzeugs erforderlich.Such deep drilling tools are set up to create cylindrical holes - but you can also for creating non-cylindrical, almost any length structured, especially undercuts, conical gradients etc. having holes are used. Especially in the latter make is in addition to a radial infeed of the above-mentioned infeed movements Cutting tool required.

Es ist insbesondere beim Aufbohren bekannt, das Tiefbohrwerkzeug über eine besondere, dem Werkzeugkopf benachbarte Führungshülse, die umfangsseitig mit Führungsleisten versehen ist, an den Wandungen einer Vorbohrung zu stützen, um den mit zunehmender Länge der Bohrung ansonsten unvermeidbaren Schwingungsproblemen zu begegnen. Nach Maßgabe u.a. der Oberflächenrauhigkeit und der Maßhaltigkeit der Vorbohrung stellt sich ein unvermeidbarer Verschleiß der genannten Leisten und eine hiermit einhergehende Begrenzung der Standzeit des Tiefbohrwerkzeugs ein.It is particularly when boring known about the deep drilling tool a special guide sleeve that is adjacent to the tool head guide rails is provided to support the walls of a pilot hole to the with increasing length to counter the otherwise otherwise unavoidable vibration problems. In accordance with et al the surface roughness and the dimensional accuracy the pilot hole presents an unavoidable wear of the above Last and an associated limitation of the service life of the deep drilling tool.

Auch muss im Regelfall die Bearbeitung einer konturierten Bohrung bzw. ein Auskammernin mehreren Durchgängen erfolgen, die nach Maßgabe einer Grob- bzw. Schrupp- und einer Fertigbearbeitung angelegt sind. Zu dem, mit fortschreitendem Verschleiß der Leisten einhergehenden Werkzeugverschleiß infolge zunehmender Schwingungsneigung tritt als weiterer Nachteil der unvermeidliche Zeitaufwand für einen Werkzeugwechsel mit Hinblick auf eine Fertigbearbeitung der Bohrung hinzu.As a rule, processing must also be carried out a contoured hole or a chamber removal in several passes, the according to a Rough or roughing and finish machining are created. To the associated with progressive wear of the strips Tool wear as a result increasing tendency to vibrate occurs as a further disadvantage of the inevitable expenditure of time for one Tool change with a view to finishing the bore added.

Es ist vor diesem Hintergrund die Aufgabe der Erfindung ein Tiefbohrwerkzeug der eingangs bezeichneten Art bei erhöhter Standzeit und Maßhaltigkeit mit Hinblick auf eine effizientere Zerspanungsarbeit hin auszugestalten. Gelöst ist diese Aufgabe bei einem solchen Tiefbohrwerkzeug durch die Merkmale des Kennzeichnungsteils des Anspruchs 1.Against this background, it is the The object of the invention is a deep drilling tool of the type mentioned Kind with increased Service life and dimensional accuracy with a view to more efficient machining work. Solved is the task of such a deep drilling tool by the features the labeling part of claim 1.

Erfindungswesentlich ist hiernach, dass zwei, senkrecht zu der Achse des langgestreckten Grundkörpers des Tiefbohrwerkzeugs zustellbare, jeweils lösbar in Werkzeugträgern aufgenommene Zerspanungswerkzeuge vorgesehen sind. Bei den Zerspanungswerkzeugen kann es sich um an sich bekannte, aus Hartmetall oder Schneidkeramik bestehenden Wendeschneidplatten handeln.According to the invention, it is essential that two, perpendicular to the axis of the elongated body of the Deep drilling tool deliverable, each detachably received in tool carriers Cutting tools are provided. With the cutting tools can be known, made of hard metal or cutting ceramic trade existing inserts.

Ein erster, sich aus der Existenz von zwei Zerspanungswerkzeugen ergebender Vorteil besteht darin, dass die Schnittkraft auf mehrere Schneiden verteilt werden und die Belastung der einzelnen Schneide vermindert werden kann. Hieraus folgt regelmäßig eine Erhöhung der Standzeit des einzelnen Zerspanungswerkzeugs.A first, out of existence advantage of two cutting tools is that the cutting force is distributed over several cutting edges and the load on the individual cutting edge can be reduced. From this follows regularly increase the service life of the individual cutting tool.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die beiden Zerspanungswerkzeuge nach Maßgabe unterschiedlicher Zerspanungsarbeiten ausgewählt und ange ordnet sind, wonach beispielsweise eine der beiden Schneiden zur Erstellung einer Schruppkontur und die andere zur Erstellung einer Fertigkontur eingerichtet ist. Dies bedeutet, dass Verlustzeiten, die ansonsten durch einen Austausch des Zerspanungswerkzeugs mit Hinblick auf einen Übergang zur Fertigbearbeitung anfallen würden, entfallen. Das Tiefbohrwerkzeug ist als langgestreckter Grundkörper konzipiert, an dessen einem Ende sich Funktionsorgane zur Anbindung eines vorzugsweise NC-gesteuerten Antriebssystems befinden, und zwar zur Einleitung von Zustellbewegungen um die Achse des Grundkörpers und senkrecht zu dieser Achse. Diese Funktionsorgane können konstruktiv grundsätzlich beliebig ausgebildet sein. Indem während der Bearbeitung Zustellbewegungen beider Zerspanungswerkzeuge senkrecht zu der Achse des Grundkörpers möglich sind, sind mit diesem Werkzeug nahezu beliebige, auch nichtzylindrische Bohrungen, beispielsweise konische Bohrungen oder sonstige, in Achsrichtung aufeinanderfolgend Hinterschneidungen aufweisende Bohrungen erstellbar, wobei regelmäßig von einer Vorbohrung ausgegangen wird.Another advantage is that the two cutting tools according to different cutting work selected and are arranged, according to which, for example, one of the two cutting edges to create a roughing contour and the other to create a finished contour is set up. This means loss times that otherwise by replacing the cutting tool with consideration on a transition would be required for finishing, omitted. The deep drilling tool is designed as an elongated base body, at one end there are functional elements for connecting a preferably NC-controlled one Drive system are located, namely to initiate infeed movements around the axis of the base body and perpendicular to this axis. These functional organs can be constructive in principle be of any design. By infeed movements during processing both cutting tools perpendicular to the axis of the base body are possible, are almost any with this tool, even non-cylindrical Bores, for example conical bores or others, in the axial direction successive undercuts can be created, being regularly from a pre-drilling is assumed.

Gemäß den Merkmalen des Anspruchs 2 steht der Werkzeugkopf verdrehschlüssig mit einer Zwischenhülse in Verbindung, die ihrerseits innerhalb einer Führungshülse drehbar angeordnet ist. Diese Maßnahme bringt den besonderen Vorteil mit sich, dass während der zerspanenden Bearbeitung, insbesondere des hinsichtlich der Vorbohrung axialen Vorschubs des Zerspanungswerkzeugs die Führungshülse innerhalb der Vorbohrung lediglich eine axiale, jedoch keine Drehbewegung ausführt. Sie ist über die genannten Leisten in der Vorbohrung radial gestützt, woraus sich gegenüber dem eingangs dargelegten Stand der Technik eine beträchtliche Verschleißminderung im Bereich der Leisten ergibt. Dies bringt eine im Zeitablauf stabilere, d.h. von Schwingungsneigungen freiere Führung des Werkzeugkopfes und damit eine erhöhte Maßhaltigkeit der Werkzeugbewegung und somit auch der zerspanenden Bearbeitung mit sich. Auch trägt diese Maßnahme dazu bei, den Verschleiß des Zerspanungswerkzeugs zu mindern. Die mit dem Werkzeugkopf in Verbindung stehende Zwischenhülse ist innerhalb der Führungshülse axial gelagert.According to the features of claim 2, the tool head is non-rotatably connected to an intermediate sleeve, which in turn is arranged rotatably within a guide sleeve. This measure has the particular advantage that during the machining, in particular the axial advance of the cutting tool with respect to the predrilling, the guide sleeve only executes an axial but not a rotary movement within the predrilling. It is supported radially in the pilot hole via the strips mentioned, which results in a considerable reduction in wear in the area of the strips compared to the prior art set out at the beginning. This results in a more stable guidance of the tool head over time, that is to say it is free from tendency to vibrate, and thus an increased dimensional accuracy of the tool movement and thus also the machining. This measure also bears help to reduce the wear of the cutting tool. The intermediate sleeve connected to the tool head is axially supported within the guide sleeve.

Die Merkmale der Ansprüche 3 bis 5 sind auf eine weitere Ausgestaltung des Tiefbohrwerkzeugs gerichtet. Der Werkzeugkopf und die Zwischenhülse erstrecken sich hiernach koaxial zueinander und es befindet sich innerhalb des Werkzeugkopfes eine Anordnung von zwei sich parallel zueinander erstreckenden schachtartigen Führungsaufnahmen, zwischen denen eine Steuerstange verschiebbar ist. Die beiden Führungsaufnahmen können in gleicher Weise wie die in diesen geführten Werkzeugträger untereinander gleichartig ausgebildet sein. Wesentlich ist insoweit, dass die beiden Werkzeugträger mit der Steuerstange dahingehend in Verbindung stehen, dass deren, sich in Achsrichtung des Grundkörpers erstreckende Verschiebebewegung in senkrecht zu dieser Achse verlaufende Zustellbewegungen der beiden Werkzeugträger umsetzbar ist. Hierzu bieten sich unterschiedliche konstruktive Lösungen an. Wesentlich ist, dass auf diesem Wege eine stufenlose radiale Verschiebbarkeit der Zerspanungswerkzeuge zwischen einer minimalen und einer maximalen radialen Position bezüglich der Achse des Grundkörpers eingerichtet ist.The features of claims 3 to 5 are directed to a further embodiment of the deep drilling tool. The tool head and the intermediate sleeve then extend coaxial to each other and it is located inside the tool head an arrangement of two shaft-like extending parallel to each other Guide receptacles, between which a control rod is slidable. The two leadership shots can in the same way as the tool carriers guided in each other be of the same design. It is essential that the two tool carriers with the control rod in such a way that their extending in the axial direction of the base body Movement in infeed movements perpendicular to this axis of the two tool carriers is feasible. There are various constructive options for this solutions on. It is essential that this way a stepless radial Movability of the cutting tools between a minimum and a maximum radial position with respect to the axis of the base body is.

Die Merkmale der Ansprüche 6 bis 9 sind auf eine weitere Ausgestaltung des Antriebs der Werkzeugträger gerichtet. Um eine im Wesentliche spielfreie Verschiebebewegung für die Steuerstange einzurichten, sind innerhalb des Werkzeugkopfes sowie der Zwischenhülse axiale Führungseinrichtungen vorgesehen. Hierbei kann es sich um kreiskolbenartige Strukturen handeln, die mit der Steuerstange in Verbindung stehen und die mit zylindrischen Führungen des Werkzeugkopfes und/oder der Zwischenhülse im Eingriff stehen. Zur funktionalen Anbindung der Steuerstange an die beiden Werkzeugträger weist letztere in dem Bereich, in welchem sie sich zwischen den Werkzeugträgern erstreckt, eine im Querschnitt rechteckige Gestalt auf, und ist beidseitig mit einem Verzahnungsprofil versehen, welches mit einem zugeordneten Verzahnungsprofil eines Werkzeugträgers im Eingriff steht. Diese beiden, nach Art von Geradverzahnungen ausgebildeten Verzahnungsprofile der Werkzeugträger wie der Steuerstange können in Abhängigkeit von der beabsichtigten Bewegungsumsetzung der Verschiebebewegung der Steuerstange und der beiden Zerspanungswerkzeuge im einfachsten Fall dahingehend angelegt sein, dass eine Verschiebebewegung der Steuerstange in zueinander entgegen gerichtete, jedoch weg- und geschwindigkeitsgleiche Zustellbewegungen der beiden Zer spanungswerkzeuge umgesetzt wird. In Abhängigkeit von dem jeweiligen Bearbeitungsprogramm können jedoch auch unterschiedliche Zustellwege der beiden Zerspanungswerkzeuge eingerichtet sein, welches in einfacher Weise durch Änderung des Steigungswinkels der beiden miteinander in Eingriff stehenden Verzahnungsprofilpaarungen möglich ist.The features of claims 6 to 9 are directed to a further embodiment of the drive of the tool carrier. An essentially backlash-free sliding movement for the control rod must be set up axially within the tool head and the intermediate sleeve Management facilities provided. These can be circular piston-like structures that connected to the control rod and the one with cylindrical guides of the tool head and / or the intermediate sleeve are engaged. to functional connection of the control rod to the two tool carriers has the latter in the area in which it extends between the tool carriers, has a rectangular cross-section and is bilateral provided with a tooth profile, which with an assigned Gear profile of a tool holder is engaged. This two, designed in the manner of spur gear teeth tool carrier like the control rod can dependent on from the intended movement implementation of the displacement movement the control rod and the two cutting tools in the simplest Case to be created in such a way that a displacement movement of the Control rod in opposite to each other, but away and same-speed infeed movements of the two cutting tools is implemented. In dependence of the respective machining program can also be different Delivery paths of the two cutting tools can be set up, which in a simple way by change the pitch angle of the two interlocking toothing profile pairs possible is.

Um die Werkzeugträger ggf. bei unterschiedlichen Bearbeitungsprogrammen einsetzen zu können, ist gemäß den Merkmalen des Anspruchs 10 vorgesehen, dass die Verzahnungsprofile lösbar mit den Werkzeugträgern in Verbindung stehen.To the tool carrier if necessary with different To be able to use machining programs is according to the characteristics of claim 10 provided that the toothing profiles releasably with the tool carriers stay in contact.

Gemäß den Merkmalen des Anspruchs 11 sind die Führungsaufnahmen des Werkzeugkopfes mit der Maßgabe angelegt, dass die Schneidkanten der beiden Zerspanungswerkzeuge während ihres Rundvorschubs um die Achse des genannten Grundkörpers in einer gemeinsamen Ebene umlaufend angeordnet sind. Dies verdeutlicht den Umstand, dass die beiden Zerspanungswerkzeuge nacheinander im Wesentlichen an der gleichen Stelle des Werkstücks zum Eingriff bringbar sind, so dass unterschiedliche Bearbeitungsvorgänge ohne einen Werkzeugwechsel nacheinander ausführbar sind.According to the features of the claim 11 are the leadership shots of the tool head with the stipulation created that the cutting edges of the two cutting tools while of their circular feed around the axis of said base body in are arranged all around a common plane. This illustrates the fact that the two cutting tools essentially one after the other can be brought into engagement at the same point on the workpiece, so different machining operations without a tool change executable one after the other are.

Die Merkmale der Ansprüche 12 bis 14 sind auf die weitere Ausgestaltung der Führungshülse gerichtet. Diese ist außenseitig mit einer Anordnung von zur Abstützung an den Innenwandungen einer Vorbohrung bestimmten Leisten versehen, welche Leisten vorzugsweise lösbar mit der Führunghülse in Verbindung stehen. Es kann sich hierbei in an sich bekannter Weise um aus Hartmetall bestehende Führungsleisten einerseits und um aus Kunststoff bestehende Dämpfungsleisten andererseits handeln. Wesentlich ist ferner, dass die Führungsleiste innenseitig mit Lagerschalen versehen ist, in denen die Zwischenhülse nach Art von Gleitlagern drehbar aufgenommen ist.The features of claims 12 to 14 are directed to the further configuration of the guide sleeve. This is on the outside with an arrangement of for support provide certain strips on the inner walls of a pilot hole, which strips are preferably detachable in connection with the guide sleeve stand. It can be made of hard metal in a manner known per se existing guide rails on the one hand and around plastic damping strips on the other act. It is also essential that the guide bar on the inside with Bearing shells is provided, in which the intermediate sleeve after Type of plain bearings is rotatably added.

Man erkennt, dass in dem vorgestellten Tiefbohrwerkzeug ein äußerst effizientes, Verlustzeiten minderndes, sich durch eine hohe Maßhaltigkeit und Standzeit auszeichnendes Arbeitsmittel zur Verfügung gestellt ist.One recognizes that in the presented Deep drilling tool an extremely efficient, Reduction of loss times due to a high dimensional accuracy and tool life that distinguishes service life is.

Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf das in den Zeichnungen schematisch wiedergegebene Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Es zeigen:The invention is described below Reference to what is shown schematically in the drawings embodiment are explained in more detail. Show it:

1 eine Darstellung des erfindungsgemäßen Tiefbohrwerkzeugs im Axialschnitt mit Schneidwerkzeugen, die sich in einer radial innersten Stellung befinden; 1 an illustration of the deep drilling tool according to the invention in axial section with cutting tools which are in a radially innermost position;

2 eine Darstellung des Tiefbohrwerkzeugs gemäß 1 nach Maßgabe einer Schnittebene II–II; 2 a representation of the deep drilling tool 1 according to a section plane II – II;

3 eine Darstellung des erfindungsgemäßen Tiefbohrwerkzeugs im Axialschnitt mit Schneidwerkzeugen, die sich in einer radial äußersten Stellung befinden; 3 an illustration of the deep drilling tool according to the invention in axial section with cutting tools which are in a radially outermost position;

4 eine Darstellung des Tiefbohrwerkzeugs gemäß 3 nach Maßgabe einer Schnittebene IV–IV; 4 a representation of the deep drilling tool 3 according to a section plane IV – IV;

5 eine isolierte Darstellung der bei dem Tiefbohrwerkzeug gemäß 1 eingesetzten Führungshülse im Axialschnitt entsprechend einer Ebene V–V der 6; 5 an isolated representation of the according to the deep drilling tool 1 used guide sleeve in axial section according to a plane V-V of 6 ;

6 eine Darstellung der Führungshülse gemäß 5 entsprechend einer Schnittebene VI–VI; 6 a representation of the guide sleeve according to 5 according to a section plane VI-VI;

7 eine Darstellung der Zwischenhülse des Tiefbohrwerkzeugs gemäß 1 im Axialschnitt; 7 a representation of the intermediate sleeve of the deep drilling tool according to 1 in axial section;

8 eine schematische Darstellung der räumlichen Zuordnung der beiden Werkzeugträger; 8th a schematic representation of the spatial assignment of the two tool carriers;

9 eine Ansicht des einen Werkzeugträgers entsprechend einer Schnittebene IX–IX der 8; 9 a view of a tool holder according to a section plane IX-IX of 8th ;

10 eine Ansicht des anderen Werkzeugträgers entsprechend einer Schnittebene X–X der 8; 10 a view of the other tool carrier according to a cutting plane X-X of 8th ;

11 eine Darstellung des Werkzeugkopfes des Tiefbohrwerkzeugs gemäß 3 im Axialschnitt; 11 a representation of the tool head of the deep drilling tool according to 3 in axial section;

12 eine Darstellung des Werkzeugkopfes des Tiefbohrwerkzeugs gemäß 1 im Axialschnitt; 12 a representation of the tool head of the deep drilling tool according to 1 in axial section;

Die wesentlichen Komponenten des in den 1 und 2 dargestellten erfindungsgemäßen Tiefbohrwerkzeugs bestehen aus einem an dem einen Ende des langgestreckten Grundkörpers angeordneten Werkzeugkopf 1, der mit einer Zwischenhülse 2 in Verbindung steht, die sich ihrerseits innerhalb einer Führungshülse 3 befindet, wobei mit 4 eine Steuerstange bezeichnet ist, deren eines dem Werkzeugkopf 1 zugekehrtes Ende 4' in einer im Folgenden noch näher zu erläuternden Weise mit Werkzeugträgern 5, 6 in Wirkverbindung steht. Die Steuerstange 4 erstreckt sich im Übrigen durch die Zwischenhülse 2 hindurch und ragt mit ihrem anderen, hier rechtsseitigen Ende welches eins Anschlussteil 4" bildet, aus der Struktur des Tiefbohrwerkzeugs heraus.The main components of the 1 and 2 The deep drilling tool according to the invention shown consists of a tool head arranged at one end of the elongated base body 1 with an intermediate sleeve 2 is connected, which in turn is within a guide sleeve 3 is located with 4 a control rod is designated, one of which is the tool head 1 facing end 4 ' in a manner to be explained in more detail below with tool carriers 5 . 6 is in operative connection. The control rod 4 extends through the intermediate sleeve 2 through and protrudes with its other, here right-hand end, which is a connector 4 ' forms out of the structure of the deep drilling tool.

Die Steuerstange 4 ist innerhalb des Tiefbohrwerkzeugs in Richtung dessen Längsachse 7 verschiebbar, wobei eine Verschiebebewegung der Steuerstange in dieser Richtung in im Wesentlichen radial gerichtete Bewegungen der beiden Werkzeugträger 5, 6, somit in Richtung der Pfeile 8 umsetzbar ist.The control rod 4 is inside the deep drilling tool in the direction of its longitudinal axis 7 displaceable, with a displacement movement of the control rod in this direction in essentially radially directed movements of the two tool carriers 5 . 6 , thus in the direction of the arrows 8th is feasible.

Die Zwischenhülse 2 erstreckt sich koaxial zu der Führungshülse 3 und ist drehbar innerhalb letzterer gelagert. Sie steht hingegen verdrehschlüssig mit dem Werkzeugkopf 1 in Verbindung. Zum Betrieb des Tiefbohrwerkzeugs ist der Werkzeugkopf 1 mittels eines Eingangsorganes 9 an dessen einem, hier rechtsseitigen Ende um die Achse 7 antreibbar. Zur Erläuterung des radialen Vorschubs der beiden Werkzeugträger 5, 6 sowie deren Beschaffenheit wird im Folgenden zunächst auf die Zeichnungsfiguren 8 bis 10 Bezug genommen.The intermediate sleeve 2 extends coaxially to the guide sleeve 3 and is rotatably mounted within the latter. However, it is twisted with the tool head 1 in connection. The tool head is used to operate the deep drilling tool 1 by means of an input organ 9 at one end, here on the right-hand end, around the axis 7 drivable. To explain the radial feed of the two tool carriers 5 . 6 as well as their nature will first be referred to the drawing figures 8th to 10 Referred.

Beide Werkzeugträger 5, 6 sind durch einen global flachen, in der Draufsicht rechteckigen, an einem Ende mit einer Ausnehmung 5', 6' versehenen plattenförmigen Grundkörper gekennzeichnet, wobei in jede der Ausnehmungen 5', 6' ein kassettenartiger Werkzeughalter 5", 6" lösbar eingesetzt ist, in welchem ein an sich bekanntes Schneidwerkzeug 10, z.B. eine Wendeschneidplatte eingesetzt ist.Both tool carriers 5 . 6 are by a globally flat, rectangular in plan view, at one end with a recess 5 ' . 6 ' provided plate-shaped base body, being in each of the recesses 5 ' . 6 ' a cassette-like tool holder 5 ' . 6 " is releasably used, in which a known cutting tool 10 , for example an indexable insert is used.

Beide Werkzeugträger 5, 6 sind auf ihren einander zugekehrten Seiten mit einem Verzahnungsprofil 11 versehen, welches mit einem komplementären Verzahnungsprofil 11' der Steuerstange 4 im Eingriff steht, die sich zwischen den Werkzeugträgern 5, 6 erstreckt. Die miteinander im Eingriff stehenden Verzahnungsprofile 11 der Werkzeugträger 5, 6 und 11' der Steuerstange 4 sind vorzugsweise mit der Maßgabe eingerichtet, dass bei gleicher Steigung sich stets radial, d. h. in Richtung der Pfeile 8 gesehen zueinander gegenläufige Bewegungen der beiden Werkzeugträger 5, 6 ergeben, und zwar nach Maßgabe gleicher radialer Vorschubgeschwindigkeiten. Durch entsprechende Paarungen der Verzahnungsprofile 11 der Werkzeugträger einerseits und 11' der Steuerstange andererseits sind jedoch auch unterschiedliche radiale Vorschubgeschwindigkeiten und auch abweichende Vorschubrichtungen, insbesondere auch gleichgerichtete Vorschubrichtungen realisierbar.Both tool carriers 5 . 6 are on their mutually facing sides with a tooth profile 11 provided, which with a complementary tooth profile 11 ' the control rod 4 is engaged, which is between the tool carriers 5 . 6 extends. The interlocking tooth profiles 11 the tool carrier 5 . 6 and 11 ' the control rod 4 are preferably set up with the proviso that with the same slope always radial, ie in the direction of the arrows 8th seen opposite movements of the two tool carriers 5 . 6 result, in accordance with the same radial feed rates. By appropriate pairings of the gear profiles 11 the tool carrier on the one hand and 11 ' the control rod on the other hand, however, different radial feed speeds and also different feed directions, in particular also rectified feed directions, can be realized.

Die beiden Werkzeugträger 5, 6 bilden auf ihren der Steuerstange 4 zugekehrten Seiten jeweils eine sich in Richtung auf die Steuerstange 4 hin erstreckende Stufe 12, in deren der Steuerstange 4 zugekehrter Ebene 13 sich die genannten Aufnahmen 5", 6" einschließlich der Schneidwerkzeuge 10 bündig erstrecken. Die Höhen der Stufen 12 gegenüber den Ebenen der Verzahnungsprofile 11 sind in Abhängigkeit von der Dicke der Steuerstange 4 – senkrecht zu der Ebene 13 gesehen – dahingehend angelegt, dass die Ebenen 13, 13' der beiden Stufen 12, 12' mit einer Ebene 14 zusammenfallen, innerhalb welcher die Schneidkanten 15, 15' der beiden Schneidwerkzeuge 5", 6" in Richtung der Pfeile 8 durch Betätigung der Steuerstange 4 vorschiebbar sind.The two tool carriers 5 . 6 form on their the control rod 4 facing sides one each towards the control rod 4 extending stage 12 in which the control rod 4 facing level 13 the recordings mentioned 5 ' . 6 " including the cutting tools 10 extend flush. The heights of the steps 12 compared to the levels of the gear profiles 11 are dependent on the thickness of the control rod 4 - perpendicular to the plane 13 seen - laid out that the levels 13 . 13 ' of the two stages 12 . 12 ' with one level 14 coincide within which the cutting edges 15 . 15 ' of the two cutting tools 5 ' . 6 " in the direction of the arrows 8th by operating the control rod 4 can be pushed forward.

Zur Beschreibung des Werkzeugkopfes 1 wird im Folgenden auf die Zeichnungsfiguren 11, 12 Bezug genommen.For the description of the tool head 1 is below on the drawing figures 11 . 12 Referred.

Der Werkzeugkopf 1 ist hiernach als einseitig offener Hohlkörper ausgebildet, der in einem etwa mittleren Bereich mit zwei einander diametral gegenüberliegenden taschenartigen, sich im Wesentlichen radial erstreckenden Führungsaufnahmen 16, 17 versehen ist. Diese sind zur Aufnahme der beiden Werkzeugträger 5, 6 eingerichtet und erstrecken sich – wie insbesondere aus 4 ersichtlich ist – mit geringem Abstand parallel zueinander. Sie sind hinsichtlich ihres Querschnittsverlaufs – in Einschubrichtung der Werkzeugträger 5, 6 gesehen – stufenartig ausgebildet, wobei Zwischenwandungen 18, 19 vorgesehen sind, die sich jeweils ausgehend von dem Außenumfang des Werkzeugkopfes 1 in Richtung auf dessen Mitte hin erstrecken und durch welche die beiden Führungsaufnahmen 16, 17 voneinander getrennt sind, die in einem mittleren Bereich eine Ausnehmung aufweisen, innerhalb welcher sich die Steuerstange 4 erstreckt, deren beide Längsseiten mit den zugekehrten Seiten der Werkzeugträger 5, 6 in dem vorstehend bereits beschriebenen Verzahnungseingriff stehen.The tool head 1 is hereafter designed as a hollow body open on one side, which in an approximately central region with two diametrically opposite pocket-like, essentially radially extending guide receptacles 16 . 17 is provided. These are for holding the two tool carriers 5 . 6 set up and extend - like in particular from 4 can be seen - with a small distance parallel to each other. In terms of their cross-sectional shape, they are the tool carriers in the direction of insertion 5 . 6 seen - stepped, with partitions 18 . 19 are provided, each starting from the outer circumference of the tool head 1 extend towards the center and through which the two guide receptacles 16 . 17 are separated from each other, which have a recess in a central area within which the control rod 4 extends, the two long sides with the facing sides of the tool carrier 5 . 6 stand in the toothing engagement already described above.

Die Führungsaufnahmen 16, 17 sind im Übrigen mit der Maßgabe ausgebildet, dass in diesen – in Richtung der Pfeile 8 gesehen – eine im Wesentlichen spielfreie Führung für die Werkzeugträger 5, 6 realisiert ist.The leadership shots 16 . 17 are otherwise designed with the proviso that in these - in the direction of the arrows 8th seen - an essentially backlash-free guide for the tool carrier 5 . 6 is realized.

Mit 20 ist eine innerhalb des Gehäuses des Werkzeugkopfes 1 angeordnete Führungsbuchse bezeichnet, innerhalb welcher ein mit dem zugekehrten Ende 4' der Steuerstange 4 in Verbindung stehender Kolben 21 gleitfähig in Längsrichtung der Achse 7 aufgenommen ist. Weitere Führungselemente können entlang der Steuerstange 4 vorgesehen sein, um eine exakte, insbesondere spielfreie Führung der Steuerstange 4 in Richtung der Achse 7 einzurichten.With 20 is one inside the housing of the tool head 1 arranged guide bushing, inside which one with the facing end 4 ' the control rod 4 related piston 21 slidable in the longitudinal direction of the axis 7 is included. Additional guide elements can be found along the control rod 4 be provided in order to guide the control rod precisely, in particular without play 4 in the direction of the axis 7 to set up.

Mit 22 ist ein Keilwellenprofil bezeichnet, welches in die Außenseite des der Führungsbuchse 20 abgekehrten hohlzylinderartigen Endabschnitts des Werkzeugkopfes 1 eingeformt ist.With 22 is a splined profile, which is in the outside of the guide bush 20 facing away hollow cylindrical end portion of the tool head 1 is molded.

Die Steuerstange 4 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel in Teilstangen unterteilt, die untereinander in Verbindung stehen, beispielsweise miteinander verschraubt sind, in jedem Fall bildet eine hohlzylinderartige Haube 23, die rotationssymmetrisch bezüglich der Achse 7 verläuft, den endseitigen Abschluss des Werkzeugkopfes 1 und damit des Tiefbohrwerkzeugs.The control rod 4 is divided into partial rods in the exemplary embodiment shown, which are connected to one another, for example screwed to one another, in each case forms a hollow cylinder-like hood 23 that are rotationally symmetrical with respect to the axis 7 runs, the end of the tool head 1 and thus the deep drilling tool.

Die in 7 dargestellte Zwischenhülse 2 ist an ihrem linksseitigen Ende mit einem Einsteckprofil 24 versehen, welches zum verdrehschlüssigen Zusammenwirken mit dem Keilwellenprofil 22 des Werkzeugkopfes 1 bestimmt ist.In the 7 Intermediate sleeve shown 2 is at the left end with an insertion profile 24 provided which for the interlocking interaction with the spline profile 22 of the tool head 1 is determined.

Mit 25, 26 sind Führungsbuchsen bezeichnet, die innerhalb der Zwischenhülse 2 – hier an deren beiden gegenüberliegenden axialen Enden fest angeordnet sind und zur Führung der Steuerstange 4 eingerichtet sind.With 25 . 26 are guide bushings designated within the intermediate sleeve 2 - Here are fixedly arranged at their two opposite axial ends and for guiding the control rod 4 are set up.

Die in den 5, 6 isoliert im Axial- und im Radialschnitt gezeigte Führungshülse 3 ist an ihren axialen Enden und in einem mittleren Bereich jeweils mit angeformten Lagerschalen 27, 28, 29 versehen, über welche die Zwischenhülse 2 um die gemeinsame Achse 7 drehbar gegenüber der Führungshülse 3 gelagert ist.The in the 5 . 6 Insulated guide sleeve shown in axial and radial section 3 is at their axial ends and in a central area with molded bearing shells 27 . 28 . 29 provided over which the intermediate sleeve 2 around the common axis 7 rotatable relative to the guide sleeve 3 is stored.

Der Außenumfang der Führungshülse 3 ist nach Maßgabe von Winkelabständen von jeweils 120° mit durchgängigen Nuten 30 versehen, in welche jeweils aus Kunststoff bestehende Dämpfungsleisten 31 lösbar eingesetzt sind. Gegenüber diesen Nuten 30 jeweils um 60° versetzt sind weitere, sich achsparallel erstreckende Nuten 32 in die Außenseite der Führungshülse 3 eingeformt, die jeweils der Aufnahme von aus Hartmetall bestehenden Führungsleisten 33 dienen. Sowohl die Führungsleisten 33 als auch die Dämpfungsleisten 31 weisen jeweils bestimmte axiale Längen auf, wobei eine jede der Nuten 30, 32 über ihre gesamte Länge mit den genannten Leisten besetzt ist. Sowohl die Dämpfungsleisten 31 als auch die Führungsleisten 33 erstrecken sich um ein definiertes Maß 34 aus der Außenstruktur der Führungshülse 3 hinaus.The outer circumference of the guide sleeve 3 is in accordance with angular distances of 120 ° with continuous grooves 30 provided, in which each consisting of plastic damping strips 31 are used releasably. Opposite these grooves 30 are each offset by 60 ° further, axially parallel grooves 32 into the outside of the guide sleeve 3 molded into each of the receptacles made of hard metal guide rails 33 serve. Both the guide rails 33 as well as the damping strips 31 each have certain axial lengths, with each of the grooves 30 . 32 is filled with the mentioned strips over their entire length. Both the damping bars 31 as well as the guide rails 33 extend by a defined amount 34 from the outer structure of the guide sleeve 3 out.

Das vorstehend anhand der 1 bis 11 beschriebene Tiefbohrwerkzeug bildet einen langgestreckten Grundkörper, dessen eines Ende durch die genannte Haube 23 gebildet ist und aus dessen gegenüberliegendem Ende das Anschlussteil 4" der Steuerstange 4 herausragt. Ebenfalls an dem letztgenannten Ende befindet sich das Eingangsorgan 9 des Werkzeugkopfes 1, der somit dazu bestimmt ist, um die Achse 7 angetrieben zu werden, wobei durch Verschiebung der Steuerstange 4 in Richtung der Achse 7 die Werkzeugträger 5, 6 beidseitig aus dem Werkzeugkopf 1 radial ausfahrbar bzw. einfahrbar sind. Beide Bewegungen, nämlich der Rundvorschub um die Achse 7 als auch der radiale Vorschub der Schneidwerkzeuge 10, der mittels der Steuerstange 4 bewirkt wird, können in eine NC-Steurerung eingebunden sein. Der genannte Grundkörper ist im Wesentlichen rotationssymmetrisch bezüglich der Achse 7 ausgebildet und es ist der Werkzeugkopf 1 über die Zwischenhülse 2 drehbar innerhalb der Führungshülse 3 gelagert, die somit während einer zerspanenden Bearbeitung – von einem Vorschub entlang der Achse einer Vorbohrung abgesehen – stillsteht.The above based on the 1 to 11 Deep drilling tool described forms an elongated base body, one end of which through said hood 23 is formed and from the opposite end of the connector 4 ' the control rod 4 protrudes. The input organ is also located at the latter end 9 of the tool head 1 which is thus intended to be about the axis 7 to be driven, by moving the control rod 4 in the direction of the axis 7 the tool carriers 5 . 6 from both sides of the tool head 1 are radially extendable or retractable. Both movements, namely the circular feed around the axis 7 as well as the radial feed of the cutting tools 10 by means of the control rod 4 can be integrated into an NC control system. The basic body mentioned is essentially rotationally symmetrical with respect to the axis 7 trained and it is the tool head 1 over the intermediate sleeve 2 rotatable within the guide sleeve 3 stored, which thus stands still during machining - apart from a feed along the axis of a pilot hole.

Ein derartiges Tiefbohrwerkzeug ist zum Bearbeiten von Werkstücken mit tiefen, nicht durchgängig zylindrischen Bohrungen, die beispielsweise einen konischen Verlauf haben, die Hinterschneidungen (Auskammerungen) aufweisen bestimmt, bzw. um allgemein Bohrungen mit von der zylindrischen Grundform abweichenden Wandungsverläufen zu bearbeiten. Lediglich beispielhaft seien in diesem Zusammenhang Doppelschneckenextruder mit konischem Querschnittsverlauf, Flugzeuglandebeine usw. genannt.Such a deep drilling tool is for machining workpieces with deep, not consistent cylindrical bores, for example, a conical course have undercuts (cavities), or generally holes with a cylindrical basic shape deviating wall profiles to edit. In this context, they are only exemplary Twin-screw extruder with a conical cross-section, aircraft landing legs, etc. called.

Üblicherweise werden diese Tiefbohrwerkzeuge in Verbindung mit einer Vorbohrung des jeweiligen Werkstücks verwendet, wobei an den Wandungen dieser zylindrischen Vorbohrung die Führungs- und Dämpfungsleisten anliegen, so dass die Führungshülse gegenüber dieser Vorbohrung feststeht und jedenfalls nicht den Drehbewegungen des Werkzeugkopfes unterliegt. Über ein besonderes Zuführsystem, das mit einem zwischen dem Werkstück und dem Werkzeug bestehenden Ringraum in Verbindung steht, wird eine Kühl- und Schmierflüssigkeit zugeführt, die den Ringraum, dessen radiale Tiefe durch das genannte Maß 34 zwischen den Dämpfungs- und Führungsleisten bestimmt wird, in Richtung auf den Werkzeugkopf 1 hin durchströmt, die im Bereich des rotierenden Zerspanungswerkzeugs entwickelten Späne aufnimmt und in Längsrichtung der Vorbohrung ausspült. Die zerspanende Bearbeitung der Vorbohrung ist durch einen Vorschub des Tiefbohrwerkzeugs in Axialrichtung, einen Rundvorschub um die genannte Achse 7 und gleichzeitig in Abhängigkeit von dem Axialvorschub durch einen radialen Vorschub der beiden rotierenden Zerspanungswerkzeuge gekennzeichnet. Es handelt sich somit um ein Bearbeiten nach Art eines Aufbohrens, wobei infolge der radialen Zustellbarkeit beider Zerspanungswerkzeuge in sehr effektiver Weise Bohrungen mit nahezu beliebigen Konturen herstellbar sind, und zwar infolge der Aufteilbarkeit der Zerspanungsarbeit auf zwei Zerspanungswerkzeugen, deren Funktionen beispielsweise nach Art einer vorauseilenden Schruppbearbeitung sowie einer Fertigbearbeitung angelegt sind. Da die Schnittkraft auf zwei Schneiden bzw. Schneidwerkzeuge aufteilbar ist, ergibt sich eine verbesserte Standzeit des Zerspanungswerkzeugs, da ein verschleißärmerer Betrieb ermöglicht wird.These deep drilling tools are usually used in conjunction with a pre-drilling of the respective workpiece, the guide and damping strips resting against the walls of this cylindrical pre-drilling, so that the guide sleeve is fixed relative to this pre-drilling and is in any case not subject to the rotary movements of the tool head. A cooling and lubricating fluid is supplied via a special feed system, which is connected to an annular space between the workpiece and the tool 34 between the damping and guide strips is determined, in the direction of the tool head 1 flows through, receives the chips developed in the area of the rotating cutting tool and rinses out in the longitudinal direction of the pilot hole. The machining of the pilot hole is due to a feed of the deep drilling tool in the axial direction, a round feed around the axis mentioned 7 and at the same time, depending on the axial feed, characterized by a radial feed of the two rotating cutting tools. It is therefore a kind of boring, whereby, due to the radial deliverability of both cutting tools, bores with almost any contours can be produced very effectively, namely because the cutting work can be divided into two cutting tools, the functions of which are designed, for example, in the manner of a preliminary roughing machining and a finishing machining. Since the cutting force can be divided between two cutting edges or cutting tools, the cutting tool has an improved service life since it enables less wear and tear.

Dadurch, dass die Führungshülse – gestützt auf die genannten Führungsleisten 33 sowie Dämpfungsleisten 31 – während der zerspanenden Bearbeitung im Wesentlichen stillsteht und insbesondere eine Rotationsbewegung lediglich innerhalb dieser Führungshülse gegeben ist, ist praktisch kein Verschleiß an diesen Leisten gegeben, so dass eine im Zeitablauf stabile, reproduzierbare Bearbeitung von hoher Genauigkeit gegeben ist.The fact that the guide sleeve - supported on the guide rails mentioned 33 as well as damping strips 31 - While the machining is essentially at a standstill and, in particular, there is only a rotational movement within this guide sleeve, there is practically no wear on these strips, so that stable, reproducible machining with high accuracy is provided over time.

Claims

Deep drilling tool with an elongated tool head at one end ( 1 ) bearing, with respect to its axis ( 7 ) essentially rotationally symmetrical base body, which can be supported on the inner wall of a pre-bore of a workpiece to be machined in the sense of boring or chambering, with axially extending strips distributed in the circumferential direction, with a perpendicular to the axis mentioned ( 7 ) deliverable, detachable in a tool carrier ( 5 ) of the cutting tool, whereby the tool head ( 1 ) opposite end functional elements for initiating infeed movements of the cutting tool around the axis ( 7 ) and perpendicular to the axis ( 7 ) are characterized by two diametrically opposite to each other with respect to the base body, perpendicular to the axis ( 7 ) deliverable, each detachable in tool carriers ( 5 . 6 ) included cutting tools.

Deep drilling tool according to claim ( 1 ) characterized by a, twist-locked with the tool head ( 1 ) related intermediate sleeve ( 2 ), the inside of a, extending coaxially to this, on the outside an arrangement for support on the pilot hole designated ( 31 . 22 ) carrying guide sleeve ( 3 ) is rotatably received.

Deep drilling tool according to claim 1 or 2, characterized in that the tool head ( 1 ) with two, shaft-like guide receptacles extending parallel to each other ( 16 . 17 ) is provided, in each of which a tool carrier carrying a cutting tool at one end ( 5 . 6 ) perpendicular to the axis ( 7 ) is slidably received.

Deep drilling tool according to one of claims 1 to 3, characterized in that the tool head ( 1 ) coaxial to the intermediate sleeve ( 2 ) extends.

Deep drilling tool according to one of the preceding claims 1 to 4, characterized by a, in the direction of the axis ( 7 ) slidable, within the intermediate sleeve ( 2 ) and the tool head ( 1 ) extending control rod ( 4 ) with the tool carriers ( 5 . 6 ) is related to the stipulation that their displacement movement in a perpendicular to the axis ( 7 ) directional feed movement of the cutting tools can be implemented.

Deep drilling tool according to claim 5, characterized by inside the tool head ( 1 ) and the intermediate sleeve ( 2 ) provided axial guide devices for the control rod ( 4 ).

Deep drilling tool according to claim 5 or 6, characterized in that the control rod ( 4 ) at least in one, between the tool carriers ( 5 . 6 ) extending section a rectangular, on both sides a tooth profile ( 11 ' ) has a load-bearing cross-sectional shape and that these tooth profiles ( 11 ' ) with gear profiles ( 11 ) with which the control rod ( 4 ) facing sides of the tool carrier ( 5 . 6 ) are equipped.

Deep drilling tool according to claim ( 7 ) characterized in that the toothing profile pairings of the control rod ( 4 ) and the tool carrier ( 5 . 6 ) with the proviso that the displacement movement of the control rod ( 4 ) in the same, opposite movements of the tool carrier ( 5 . 6 ) perpendicular to the axis ( 7 ) can be implemented.

Deep drilling tool according to claim 7, characterized in that the toothed profile pairings of the control rod ( 4 ) and the tool carrier ( 5 . 6 ) with the proviso that the displacement movement of the control rod ( 4 ) in different movements of the tool carrier ( 5 . 6 ) perpendicular to the axis ( 7 ) can be implemented.

Deep drilling tool according to one of claims 7 to 9, characterized in that the toothing profiles ( 11 ) detachable with the tool carriers ( 5 . 6 ) stay in contact.

Deep drilling tool according to one of claims 3 to 10, characterized in that the two guide seats ( 16 . 17 ) in dependence of the dimensions of the tool carrier ( 5 . 6 ), in particular the position of the cutting tools, so that - as seen in a radial cutting plane - the cutting edges ( 15 . 15 ' ) of the two cutting tools during their round feed around the axis ( 7 ) on a common level ( 14 ) are arranged all around.

Deep drilling tool according to one of claims 2 to 11, characterized in that the guide sleeve ( 3 ) on the outside with an arrangement of axially parallel, detachably arranged strips ( 33 . 31 ) is provided.

Deep drilling tool according to claim 12, characterized in that in the context of said arrangement, plastic damping strips ( 31 ) and guide strips made of a hard metal ( 33 ) are provided, which are determined and dimensioned radially on the outside for support on the inner wall of a pilot hole.

Deep drilling tool according to one of the preceding claims 2 to 13, characterized in that within the guide sleeve ( 3 ) radial, inwardly extending, cylindrical bearing shells ( 27 . 28 . 29 ) for the intermediate sleeve ( 3 ) educational approaches are provided.