DE4015509C1

DE4015509C1 - Tool holder for machine tool - has base with rotating inertia weight to drive it

Info

Publication number: DE4015509C1
Application number: DE19904015509
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Individual
Current assignee: BAUER, WALTER, DR.-ING., 72127 KUSTERDINGEN, DE
Priority date: 1990-05-15
Filing date: 1990-05-15
Publication date: 1991-07-11
Anticipated expiration: 2010-05-16

Abstract

The toolholder is for rotating spindles fitted with cutting or machining tools to move into two defined end settings between end stops. The toolholder base (1) has a rotating inertia mass (2) of sufficient inertia moment at angular accelertion due to a change in angular velocity to rotate in relation to the base. The holder base movement is transferred to the cutting or machining tools for their adjustment, using a drive (3) contained in the toolholder. USE/ADVANTAGE - Machine tools. Inbuilt inertia mass provides selfcontained tool switching to suit work diameter etc, independent of cutting forces and without disrupting cooling.

Description

Die Erfindung betrifft einen Werkzeughalter zum Einsatz in umlaufenden Werkzeugmaschinenspindeln nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a tool holder for use in rotating machine tool spindles according to the generic term of claim 1.

Die automatische Umstellung eines auf einer Werkzeugmaschinenspindel befindlichen Werkzeuges in eine andere Durchmesserstellung ermöglichen zahlreiche Werkzeughalter verschiedener Art mit Werkzeugen sehr unterschiedlichen Aufbaues und Wirkungsweise und zusammengenommen für viele verschiedene Bearbeitungsaufgaben. Der hierzu erforderliche Umstellmechanismus bringt das Werkzeug alternativ in zwei definierte Stellungen.The automatic changeover of one on a machine tool spindle located tool in another Numerous tool holders enable diameter adjustment different types with very different tools Structure and mode of operation and taken together for many various machining tasks. The necessary for this Changeover mechanism brings the tool alternatively in two defined positions.

Bei einem gattungsgemäßen Werkzeughalter nach der EP 01 29 116 B1 wird die Schneidenverstellung durch die Spindel mittels Zusatzanbauten erreicht, wobei vorgeschlagen worden ist, eine Verdrehbremse zum Abnehmen eines Drehmomentes zum sicheren Umstellen des Werkzeuges auf einen anderen Durchmesser vorzusehen. Hierzu ist jedoch eine Drehmomentstütze mit einem am Spindelstock anzubringenden Anlagestück erforderlich. Das Anbringen des Anlagestücks am Spindelstock ist aber oftmals nicht einfach möglich, manchmal sogar unmöglich oder hinderlich.With a generic tool holder according to the EP 01 29 116 B1 is the cutting edge adjustment by the Spindle reached by means of additional attachments, whereby proposed a twist brake to remove a torque to safely change the tool to provide a different diameter. This is however, a torque arm with one on the headstock Attachment piece to be attached required. The attachment of the contact piece on the headstock is often not easily possible, sometimes even impossible or a hindrance.

Zwar ist ein Werkzeughalter nach DE-PS 15 52 248 bekannt, der keine zusätzlichen Anbauten zur Werkzeugverstellung benötigt, jedoch weist dieser Werkzeughalter nur eine einzige Arbeitsstellung auf, wobei zur Werkzeugrückstellung (Einklappen des Schneidwerkzeuges) eine Werkstückberührung und eine Drehrichtungsumkehr notwendig sind.A tool holder according to DE-PS 15 52 248 is known, of no additional attachments for tool adjustment needed, but this tool holder only has one only working position, whereby for tool reset (Folding in the cutting tool) a workpiece contact and a reversal of the direction of rotation is necessary are.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Beibehaltung des Vorteils, daß der Umstellvorgang keine Werkstückberührung erfordert, d. h. unabhängig vom Werkstück erfolgt, einen drehend umlaufenden Werkzeughalter zur automatischen Umstellung der Schneid- oder Wirkteile in zwei Stellungen umzustellender Werkzeuge so auszubilden, daß sein Einsatz auch auf Standard-Werkzeugmaschinen ohne zusätzliche Anbauten möglich ist, wobei beide Stellungen Arbeitsstellungen sein können und die Werkzeugumstellung in die gewünschte Arbeitsstellung ohne Drehrichtungsumkehr sowohl in der einen als auch in der anderen Drehrichtung möglich ist.The invention is based, while maintaining the task the advantage that the switching process is none Workpiece touch requires d. H. regardless of the workpiece done, a rotating tool holder for automatic changeover of the cutting or knitting parts to train tools to be moved in two positions, that its use even on standard machine tools is possible without additional additions, both Positions can be working positions and the tool changeover in the desired working position without Reversal of direction of rotation in both one and other direction of rotation is possible.

Diese Aufgabe wird mit einem gattungsgemäßen Werkzeughalter durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Bei zeitgemäßen Werkzeugmaschinen ist die Winkelbeschleunigung der Hauptspindel genügend groß, um mit einer die üblichen zulässigen Abmessungen von Werkzeughaltern nicht überschreitenden zusätzlichen Massenanordnung den Umstellvorgang des Werkzeughalters sicher durch Nutzung des Drehimpulses dieser Masse auszulösen. Die anhand von Bohrungsbearbeitungen ausgeführten Arbeitsbeispiele sind sinngemäß auch auf die Außenbearbeitung (kurzer) zylindrischer Flächen anwendbar. This task is done with a generic tool holder by the characterizing features of the claim 1 solved. With contemporary machine tools the angular acceleration of the main spindle is sufficiently large, in order to have the usual permissible dimensions of Tool holders do not exceed additional Mass arrangement the changeover process of the tool holder safe by using the angular momentum of this mass trigger. The executed on the basis of drilling operations Working examples are analogous to the External machining of (short) cylindrical surfaces applicable.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen darin, daß mit dem erfindungsgemäßen Werkzeughalter die Umstellung des Werkzeughalters auf einen anderen Durchmesser ausschließlich über die Steuerung der Standard-Werkzeugmaschine ausgelöst wird und durch die positive oder negative Drehbeschleunigung der Hauptspindel infolge Drehzahländerung ein definiertes und reproduzierbares ausreichend großes Drehmoment zur automatischen Umstellung des Werkzeuges durch den Werkzeughalter in zwei festgelegte Positionen abgezweigt wird. An der Werkzeugmaschine sind zum Betrieb des Werkzeughalters nun keinerlei Vorrichtungen mehr anzubauen. Der Umstellvorgang ist auch von den auftretenden Schnittkräften völlig unabhängig. Innere Kühlmittelzufuhr durch die Hauptspindel ist in beiden Stellungen des Werkzeughalters möglich. Zum Umstellen des Werkzeughalters ist keine Werkzeugberührung mit dem Werkstück erforderlich. Somit ist nun auch eine vielseitige Einsatzmöglichkeit des Werkzeughalters für verschiedene Werkzeugarten gegeben, da die bisherigen diversen Einschränkungen bei diesem Werkzeughalter entfallen.The advantages achieved by the invention are that the changeover with the tool holder according to the invention of the tool holder to a different diameter exclusively via the control of the standard machine tool is triggered and by the positive or negative Spin of the main spindle due to speed change a defined and reproducible is sufficient high torque for automatic changeover of the tool defined by the tool holder in two Positions is branched off. On the machine tool are no devices for operating the tool holder to grow more. The changeover process is too completely independent of the cutting forces. Internal coolant supply through the main spindle is in possible in both positions of the tool holder. To move of the tool holder is not a tool contact with the workpiece required. So now there is one versatile use of the tool holder for different types of tools given that the previous various There are no restrictions with this tool holder.

Es ist zusätzlich vorgesehen, daß die mittels der trägen Masse erfolgte Umstellung des Werkzeuges in seiner Position mittels eines Verriegelungsmechanismus festgehalten oder freigegeben werden kann, wodurch dann auch bestimmte Änderungen der Winkelgeschwindigkeit der Hauptspindel möglich sind, ohne daß damit sofort eine eventuell unzweckmäßige Umstellung des Werkzeuges erfolgt. Der Verriegelungsmechanismus ist beispielsweise über den Kühlmitteldruck oder über Fliehkraftwirkung zu betätigen oder wirkt auch durch das anliegende Schnittmoment unmittelbar.It is also provided that the means of sluggish The mass of the tool was changed in its position held by a locking mechanism or can be released, which then also certain Changes in the angular velocity of the main spindle are possible without immediately making a possibly inappropriate Tool changeover takes place. The locking mechanism is, for example, about the coolant pressure or to operate via centrifugal force or also acts directly due to the cutting moment.

In der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Werkzeughalters im Konzept dargestellt, an denen auch verschiedene Mechanismen zur Festlegung der zwei Umstellpositionen aufgezeigt sind. Sie sind zur Erläuterung der Wirkungsweise des Werkzeughalters zweckdienlich. Es zeigtIn the drawing are three embodiments of the invention Tool holder shown in the concept on which also various mechanisms for establishing of the two changeover positions are shown. they are to explain the mode of operation of the tool holder expedient. It shows

Fig. 1 eine schematische Prinzipdarstellung des Werkzeughalters, Fig. 1 is a schematic illustration of principle of the tool holder,

Fig. 2 ein Diagramm, das über der Winkelgeschwindigkeit der Hauptspindel deren Winkelbeschleunigung in diversen Beschleunigungszuständen zur Umstellung des Werkzeughalters aufzeigt, Fig. 2 is a diagram showing on the angular speed of the main spindle whose angular acceleration in acceleration various conditions for the conversion of the tool holder,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch einen Werkzeughalter, dessen ringförmig angeordnete träge Masse fest mit der Stellwelle zur Schneidkörperumstellung verbunden ist, bestückt mit einer einschneidigen Bohrstange zum Vorbearbeiten und anschließenden Feinbearbeiten mit größerem Durchmesser, Fig. 3 shows a longitudinal section through a tool holder, which annularly arranged inertial mass is integral with the actuating shaft to the cutting body conversion, equipped with a single-edged drill rod for pre-processing and subsequent fine machining with a larger diameter,

Fig. 4 einen Längsschnitt durch einen Werkzeughalter, dessen ringförmige träge Masse mittels Planetengetriebe mit der Stellwelle zur Schneidkörperumstellung verbunden ist, bestückt mit einem Werkzeug zum Rückwärtssenken, Fig. 4 shows a longitudinal section through a tool holder, the ring-shaped inertial mass is connected by means of planetary gearing with the actuating shaft to the cutting body conversion, equipped with a tool for reverse lowering,

Fig. 5 Schnitt X-X in Fig. 4 zur Darstellung der Schneidkörper im ausgefahrenen Zustand, Fig. 5 section XX in Fig. 4 showing the cutting body in the extended state,

Fig. 6 wie Fig. 5, jedoch im Zustand mit eingezogenen Schneidkörpern, Fig. 6 to Fig. 5, but in the state retracted with cutting elements,

Fig. 7 einen Längsschnitt durch einen Werkzeughalter, der eine exzentrisch angeordnete und geringfügig schwenkbare innen angeordnete träge Masse aufweist, die zugleich das Werkzeug trägt und die Umstellbewegung ausführt. Im Falle zu geringer Winkelbeschleunigung der Hauptspindel ist eine weitere ringförmige träge Masse angeordnet, die zusätzlich zu der innen angeordneten wirkt. Fig. 7 is a longitudinal section through a tool holder which has an eccentrically arranged and pivotable slightly inwardly disposed inertial mass, which also carries the tool and performs the switching movement. If the angular acceleration of the main spindle is too low, a further annular inert mass is arranged, which acts in addition to the one arranged on the inside.

Das Funktionsprinzip der Erfindung wird anhand Fig. 1 erläutert. An dem fest in der Werkzeugmaschinen-Hauptspindel einzuspannenden Grundkörper 1 ist eine drehbewegliche träge Masse 2 angeordnet. Die Drehachse 7 der trägen Masse 2 kann, muß aber nicht, parallel zur oder identisch mit der Hauptspindeldrehachse 8 sein. Die aus einem oder mehreren Stücken bestehende träge Masse 2 ist über übliche mechanische antriebstechnische Komponenten 3 oder auch direkt mit dem oder den umzustellenden Werkzeugteilen 4, die bewegbar zu dem Grundkörper 1 angeordnet sind, gekoppelt. Das Massenträgheitsmoment der trägen Masse 2 muß ausreichend groß gehalten sein. Wenn der Grundkörper 1 des Werkzeughalters von der Hauptspindel eine Winkelbeschleunigung α erhält, so entsteht zwischen der trägen Masse 2 und dem Grundkörper 1 eine unterschiedliche Winkelgeschwindigkeit ω. Dies führt zu einer Relativdrehbewegung zwischen der trägen Masse 2 und dem Grundkörper 1. Diese Relativdrehbewegung wird über die antriebstechnischen Komponenten 3 (z. B. Zahnradgetriebe, Kurbelgetriebe, Zugmittelgetriebe, Kurvengetriebe und andere sowie deren Kombinationen) zu den umzustellenden Werkzeugteilen 4 weitergeleitet. Der Umstellvorgang läuft mit Haft-, Viskose- und Gleitreibung, hervorgerufen durch die Lagerungen, Dichtungen und Schmierfettfüllungen, ab. Zur Überwindung der Haftreibung ist nur die möglichst große Winkelbeschleunigung α nötig. Die durch Reibung verursachten Verluste werden durch den auftretenden Drehimpuls ausgeglichen. Nach der Umstellbewegung wird die träge Masse 2 meist durch einen festen Anschlag 5 bzw. 6 angehalten. Dort kann es zu geringfügigem, mehrmaligem Prellen am Anschlag 5 bzw. 6 kommen; der Prellvorgang wird durch die Reibung gedämpft und schnell abgebaut. Wenn die Konstruktion des Werkzeughalters jedoch große Differenzwinkelgeschwindigkeiten - beispielsweise infolge großer auszuführender Stellbewegungen - zwischen dem Grundkörper 1 und der trägen Masse 2 hervorruft, dann ist das starre Anschlagen der trägen Masse 2 nachteilig. Statt dessen ist es günstiger, starre Anschläge 5 bzw. 6 an den umzustellenden Werkzeugteilen 4 anzubringen und zwischen diesen und der trägen Masse eine innerhalb der antriebstechnischen Komponenten 3 integrierte Reibungskupplung anzuordnen. Die Kennlinie dieser Kupplungsart ist wegen der großen Haftreibung besonders geeignet. Die träge Masse 2 kann nach dem Anschlagen der umgestellten Werkzeugteile 4 an den Anschlägen 5 bzw. 6 in einer längeren Zeitspanne die Winkelgeschwindigkeit ω des Grundhalters 1 annehmen, wodurch das Prellen vermieden wird.The principle of operation of the invention is explained with reference to FIG. 1. A rotatable inert mass 2 is arranged on the base body 1 to be clamped firmly in the machine tool main spindle. The axis of rotation 7 of the inertial mass 2 can, but need not, be parallel to or identical to the main spindle axis of rotation 8 . The inert mass 2 , which consists of one or more pieces, is coupled via conventional mechanical drive components 3 or also directly to the tool part (s) 4 to be converted , which are arranged movably to the base body 1 . The moment of inertia of the inertial mass 2 must be kept sufficiently large. When the main body 1 of the tool holder receives an angular acceleration α from the main spindle, a different angular velocity ω arises between the inertial mass 2 and the main body 1 . This leads to a relative rotational movement between the inertial mass 2 and the base body 1 . This relative rotary movement is forwarded to the tool parts 4 to be converted via the drive components 3 (e.g. gearwheel gear, crank gear, traction mechanism gear, cam gear and others and their combinations). The changeover process is carried out with static, viscose and sliding friction caused by the bearings, seals and grease fillings. To overcome static friction, only the greatest possible angular acceleration α is necessary. The losses caused by friction are compensated for by the angular momentum that occurs. After the changeover movement, the inert mass 2 is usually stopped by a fixed stop 5 or 6 . There may be slight, repeated bouncing at the stop 5 or 6 ; the bouncing process is dampened by the friction and quickly broken down. However, if the construction of the tool holder causes high differential angular velocities - for example as a result of large adjusting movements to be carried out - between the base body 1 and the inertial mass 2 , then the rigid abutment of the inertial mass 2 is disadvantageous. Instead, it is cheaper to attach rigid stops 5 and 6 to the tool parts 4 to be converted and to arrange a friction clutch integrated within the drive components 3 between them and the inertial mass. The characteristic of this type of clutch is particularly suitable because of the high static friction. The inert mass 2 can assume the angular velocity ω of the basic holder 1 in a longer period of time after the changed tool parts 4 have struck against the stops 5 or 6, as a result of which the bouncing is avoided.

Das in Fig. 2 dargestellte Diagramm zeigt qualitativ die Winkelbeschleunigung α der Hauptspindel über der Winkelgeschwindigkeit ω, die proportional der Drehzahl ist, aufgetragen, wobei ein für Gleichstrom-Hauptantriebsmotoren im unteren Drehzahlbereich charakteristischer Kurvenverlauf gewählt wurde. Die Winkelbeschleunigung α muß zwar nicht konstant sein, sollte aber möglichst groß sein. Eine Winkelgeschwindigkeit ω größer als Null bedeutet Rechtsdrehung der Hauptspindel und kleiner als Null deren Linksdrehung. Die Winkelbeschleunigung α ist positiv definiert, wenn sie rechtsherum wirkt und negativ, wenn sie linksherum wirkt. Bei konstanter Winkelgeschwindigkeit ω ist die Winkelbeschleunigung α Null. Bei den modernen Hauptspindel-Antriebsmotoren kann das Einsetzen der Winkelbeschleunigung α hinsichtlich des Zeitverhaltens des Erfindungsgegenstandes als sprunghaft bezeichnet werden und ist im Diagramm als sogenannte "Sprungfunktion" dargestellt. Mit Hilfe der in das Diagramm eingezeichneten Punkte, die mit Großbuchstaben und Null gekennzeichnet sind, werden die Funktionsweisen der Ausführungsbeispiele des Werkzeughalters erläutert.The diagram shown in FIG. 2 qualitatively shows the angular acceleration α of the main spindle plotted against the angular speed ω, which is proportional to the speed, a curve characteristic characteristic of DC main drive motors in the lower speed range being chosen. The angular acceleration α does not have to be constant, but should be as large as possible. An angular velocity ω greater than zero means clockwise rotation of the main spindle and less than zero the counterclockwise rotation. The angular acceleration α is defined positively if it acts to the right and negative if it acts to the left. At constant angular velocity ω, the angular acceleration α is zero. In the case of modern main spindle drive motors, the onset of the angular acceleration α with regard to the time behavior of the subject matter of the invention can be described as erratic and is shown in the diagram as a so-called “jump function”. The functions of the exemplary embodiments of the tool holder are explained with the aid of the points drawn in the diagram, which are identified with capital letters and zero.

Bauteile der verschiedenen Ausführungen, die im wesentlichen demselben Zweck dienen, aber unterschiedliche Gestalt aufweisen, erhalten gleiche Bezeichnungen und unterschiedliche Bezugszeichen, deren letzten beiden Ziffern jedoch übereinstimmen.Components of different designs, the main serve the same purpose but different shape have the same names and different names Reference numerals, the last two digits however match.

Das in Fig. 3 dargestellte Ausführungsbeispiel besteht aus dem in der Hauptspindel der Werkzeugmaschine einzuspannenden Grundkörper 101, auf dem drehbeweglich und konzentrisch zur Hauptspindeldrehachse 8 die träge Masse 102 in Form eines Ringkörpers gelagert ist. Die träge Masse 102 ist über die Stange 109 mit der Stellwelle 110 fest verbunden. Die Stange 109 ist durch eine sektorförmige, im Grundkörper 101 ausgesparte Öffnung 111 hindurchgeführt und gemeinsam mit der trägen Masse 102 und der Stellwelle 110 um die mit der Hauptspindeldrehachse 8 identischen Drehachse 107 der trägen Masse 102 schwenkbar bis zu den Anschlägen 105 bzw. 106, welche im Grundkörper 101 befestigt sind. Die Anschläge 105 und 106 sind als Exzenterkörper ausgeführt und ermöglichen eine Einstellung der Anschlagposition, wenn sie mit einem Handwerkzeug von außen gedreht werden. Die Kühlmittelzuleitung 112 ist durch einen im Grundkörper 101 eingearbeiteten Zylinderraum 113 hindurchgeführt und über eine verengte Leitung 114 ins Freie weitergeführt. Im Grundkörper 101 ist in an sich bekannter Weise der Bohrstangenkörper 115 mit Schrauben 116 befestigt und auf diesem ist ein biegeelastischer Wendeschneidplatten-Klemmhalter 117 angeordnet, der die Wendeschneidplatte 118 trägt und mit der Einstellschraube 119 auf den Schruppdurchmesser voreingestellt ist. An der Stellwelle 110 ist eine Zustellnocke 120 angeschliffen, auf der ein Druckstift 121 anliegt und der seinerseits auch auf die Einstellschraube 122 zur Schlichtmaßeinstellung drücken kann. In dem Zylinderraum 113 ist ein Kolben 123 eingesetzt, dessen Stirnseite 124 infolge des im Zylinderraum 113 aufbaubaren Kühlmittel-Staudruckes eine seitliche Kraft auf die träge Masse 102 ausüben kann. Nicht zum Umfang vorliegender Erfindung gehören der Bohrstangenkörper 115 und der in Anlehnung an eine in DE 28 04 698 C2 gezeigte Ausführung eines biegeelastischen Wendeplatten-Klemmhalters 117, die Zustellnocke 120 für den Druckstift 121 und die Einstellschrauben 119 und 122, sie dienen nur dem Zweck der Funktionsbeschreibung.The embodiment shown in FIG. 3 consists of the base body 101 to be clamped in the main spindle of the machine tool, on which the inertial mass 102 in the form of an annular body is mounted so as to be rotatable and concentric with the main spindle axis of rotation 8 . The inertial mass 102 is fixedly connected to the actuating shaft 110 via the rod 109 . The rod 109 is passed through a sector-shaped opening 111 which is recessed in the base body 101 and, together with the inertial mass 102 and the adjusting shaft 110, can be pivoted about the axis of rotation 107 of the inertial mass 102 which is identical to the main spindle axis of rotation 8 up to the stops 105 and 106 , respectively are fastened in the base body 101 . The stops 105 and 106 are designed as eccentric bodies and allow the stop position to be set when they are turned from the outside with a hand tool. The coolant supply line 112 is passed through a cylinder space 113 incorporated in the base body 101 and is carried outside via a narrowed line 114 . In the base body 101 , the boring bar body 115 is fastened in a manner known per se with screws 116 and on this there is arranged a flexible, elastic indexable insert clamp holder 117 which carries the indexable insert 118 and is preset to the roughing diameter with the adjusting screw 119 . A setting cam 120 is ground on the adjusting shaft 110 , on which a pressure pin 121 rests and which in turn can also press the adjusting screw 122 for setting the finishing size. In the cylinder chamber 113, a piston is inserted 123, the end face 124 can exert a lateral force on the inertial mass 102 due to the buildable in the cylinder chamber 113 coolant dynamic pressure. Not included in the scope of the present invention are the boring bar body 115 and the design of a flexible, flexible indexable insert clamp holder 117 based on an embodiment shown in DE 28 04 698 C2, the feed cam 120 for the pressure pin 121 and the adjusting screws 119 and 122 , they serve only the purpose of Functional description.

Die Funktion des Aufbaues nach Fig. 3 ist nachstehend beschrieben. Mit der Wendeschneidplatte 118 soll ein vorhandenes Loch eines Werkstücks zuerst vorbearbeitet und anschließend feinbearbeitet werden. Der Grundkörper 101 wird in die Hauptspindel eingesetzt oder befindet sich dauernd in einer Spindel eingesetzt. Hierbei muß nicht bekannt sein, ob die Wendeschneidplatte 119 momentan auf den größeren Schlichtdurchmesser ausgefahren ist oder den Vorbearbeitungsdurchmesser oder eine Zwischenstellung innehat. Zuerst steht die Hauptspindel still und die zugehörige Winkelgeschwindigkeit ω und die Winkelbeschleunigung α stehen auf Punkt O. Nun folgt das rechtsdrehende Hochlaufen der Hauptspindel, wodurch die geraden Verbindungslinien der Punkte O-A-B-C im Diagramm den physikalischen Zustand zeigen. (Im folgenden wird für die Erläuterung im Diagramm nur noch die verkürzte Bezeichnung "Punktezug" verwendet). Der Grundkörper 101 beschleunigt mit der Hauptspindel, die träge Masse 102 jedoch verharrt im wesentlichen in Ruhe, so daß sich die Winkellage der beiden zueinander so lange ändert, bis die Stange 109 an dem Anschlag 105 anliegt und nun die träge Masse 102 die Winkelgeschwindigkeit ω des Grundkörpers 101 annehmen muß. Infolge des Beschleunigungsvorganges hat die träge Masse 102 die Stellwelle 110 derart gedreht, daß deren Zustellnocke 120 vom Druckstift 121 einen geringfügigen Abstand aufweist und der Wendeplatten-Klemmhalter 117 durch die Einstellschraube 119 die Vorbearbeitungsposition einnimmt. Anschließend wird Kühlmittel zugeführt und der Kolben 123 arretiert die träge Masse 102 am Grundkörper 101 reibschlüssig. Beim Vorbearbeiten möglicherweise auftretende Vibrationen können deshalb keine ungewollte Werkzeugverstellung hervorrufen und die Hauptspindel kann, falls erforderlich, in diesem Zustand auch stillgesetzt werden, ohne daß sich das Werkzeug verstellt. In diesem Zustand wird die Vorbearbeitung durchgeführt und danach das Werkzeug aus der Bohrung zurückgezogen. Nach dem Abstellen des Kühlmitteldruckes löst der Kolben 123 und die träge Masse 102 ist wieder frei auf dem Grundkörper 101 drehbar. Anschließend wird die Spindeldrehzahl verringert; im Diagramm ist diese Zustandsänderung durch den Punktezug C-D-K-J dargestellt. Die negative Winkelbeschleunigung α des Grundkörpers 101 bewirkt, daß die träge Masse 102 diesem im wesentlichen mit der Winkelgeschwindigkeit ω von Punkt C voreilt, bis die Stange 109 am Anschlag 106 anliegt und nun die träge Masse 102 die Winkelgeschwindigkeit ω des Grundkörpers 101 im Punkt J zwangsweise annehmen muß. Durch diesen Vorgang hat die träge Masse 102 die Stellwelle 110 so gedreht, daß ihre Zustellnocke 120 den Druckstift 121 um einen definierten Zustellweg gegen die Einstellschraube 122 verschiebt und somit den Wendeplatten-Klemmhalter 117 mit der Wendeschneidplatte 118 auf den größeren Schlichtdurchmesser umstellt. Nun wird wieder der Kühlmitteldruck eingeschaltet und damit die träge Masse 102 arretiert. The function of the structure according to Fig. 3 is described below. With the indexable insert 118 , an existing hole in a workpiece is to be first pre-machined and then finely machined. The base body 101 is inserted into the main spindle or is permanently inserted in a spindle. It is not necessary to know whether the indexable insert 119 is currently extended to the larger finishing diameter or whether it has the pre-machining diameter or an intermediate position. First the main spindle stands still and the associated angular velocity ω and the angular acceleration α are at point O. Now the main spindle rotates clockwise, which means that the straight connecting lines of points OABC in the diagram show the physical state. (In the following, only the abbreviated term "point train" is used for the explanation in the diagram). The base body 101 accelerates with the main spindle, but the inertial mass 102 remains essentially at rest, so that the angular position of the two changes relative to one another until the rod 109 abuts the stop 105 and now the inertial mass 102 the angular velocity ω of Basic body 101 must assume. As a result of the acceleration process, the inertial mass 102 has rotated the adjusting shaft 110 in such a way that its feed cam 120 is at a slight distance from the pressure pin 121 and the insert holder 117 takes the preprocessing position through the adjusting screw 119 . Coolant is then fed in and the piston 123 locks the inertial mass 102 on the base body 101 in a friction-locked manner. Vibrations that may occur during pre-machining can therefore not cause unwanted tool adjustment and, if necessary, the main spindle can also be stopped in this state without the tool moving. In this state, the pre-machining is carried out and the tool is then withdrawn from the hole. After the coolant pressure has been switched off, the piston 123 releases and the inert mass 102 can again be freely rotated on the base body 101 . The spindle speed is then reduced; this change in state is shown in the diagram by the point chain CDKJ. The negative angular acceleration α of the base body 101 causes the inertial mass 102 to lead it essentially at the angular velocity ω from point C until the rod 109 abuts the stop 106 and now the inertial mass 102 forces the angular velocity ω of the base body 101 at point J must accept. As a result of this process, the inert mass 102 has rotated the adjusting shaft 110 in such a way that its feed cam 120 displaces the pressure pin 121 by a defined feed path against the adjusting screw 122 and thus converts the insert holder 117 with the insert 118 to the larger finishing diameter. Now the coolant pressure is switched on again and the inert mass 102 is thus locked.

Zum Feinbearbeiten wird nun die Drehzahl wieder erhöht, wobei keine Verstellung erfolgen kann; dies ist durch den Punktezug J-I-B-C darstellbar. Es kann aber auch eine andere Drehzahl als die beim Vorbearbeiten verwendete gewählt werden. Nach dem Arbeitsgang des Feinbearbeitens wird der Kühlmitteldruck abgestellt und die Arretierung der trägen Masse 102 ist wieder aufgehoben. Nun wird die Hauptspindel stillgesetzt; dies ist durch den Punktezug C-D-E-O darstellbar. Die Schneide steht somit noch auf Feinbearbeitungsdurchmesser. Manche Maschinen besitzen eine sogenannte "Spindelorientierung" und können deshalb das Werkzeug im Stillstand von der Bohrungsoberfläche abheben und ohne Rückzugsrille aus der Bohrung herausfahren. Wenn eine Spindelorientierung fehlt, z. B. bei Mehrspindelbohrköpfen, und dennoch keine Rückzugsrille entstehen darf, dann wird die Drehzahl zunächst nur verringert; darstellbar durch den Punktezug C-D-K-J, wobei die träge Masse 102 und der Grundkörper 101 in Synchronlauf zueinander bleiben, also die Stange 109 am Anschlag 106 dauernd anliegt. Sofort daran anschließend wird die Drehzahl erhöht; darstellbar durch den Punktezug J-I-B-C. Dies bewirkt eine Umstellung auf den kleineren Schruppdurchmesser und das Werkzeug kann nun berührungsfrei mit dieser Spindeldrehzahl im Eilgang aus der Bohrung zurückgezogen werden. In dem Falle, daß das Werkzeug auf einer Taktmaschine eingesetzt ist, ist das Werkzeug für den nächsten Arbeitstakt "Vorbearbeiten" schon mit der richtigen Drehzahl bereit.The speed is now increased again for fine machining, with no adjustment being possible; this can be represented by the JIBC point train. However, it is also possible to choose a different speed than the one used in the preliminary processing. After the finishing process, the coolant pressure is switched off and the inertia 102 is locked again. Now the main spindle is stopped; this can be represented by the CDEO point train. The cutting edge is therefore still on the finishing diameter. Some machines have a so-called "spindle orientation" and can therefore lift the tool from the surface of the bore at a standstill and move it out of the bore without a retraction groove. If a spindle orientation is missing, e.g. B. with multi-spindle drilling heads, and yet no retraction groove may occur, then the speed is initially only reduced; can be represented by the point chain CDKJ, the inertial mass 102 and the base body 101 remaining in synchronism with one another, that is to say the rod 109 is constantly in contact with the stop 106 . Immediately afterwards, the speed is increased; can be represented by the JIBC point train. This causes a changeover to the smaller roughing diameter and the tool can now be withdrawn from the bore in rapid traverse with this spindle speed. In the event that the tool is used on a cycle machine, the tool is ready for the next cycle "preprocessing" at the correct speed.

Das in Fig. 4 dargestellte Ausführungsbeispiel trägt eine auf seinem Grundkörper 201 drehbeweglich und zur Hauptspindeldrehachse 8 konzentrisch angeordnete und aus Einzelstücken zusammengesetzte ringförmige träge Masse 202, an der eine Innenverzahnung 240 angebracht ist. Im Grundkörper 201 sind drei Zahnräder 241 (nur eines sichtbar) in radialen Aussparungen eingesetzt und auf Achsen 242 drehbar gelagert. Das zentral angeordnete Sonnenrad 243 ist über die Zahnräder 241 mit der Innenverzahnung 240 der trägen Masse 202 wirkverbunden und führt zur letzteren eine gegenläufige Umstell-Drehbewegung aus. Das Sonnenrad 243 ist hülsenförmig verlängert und über eingelegte radial verspannte Gummiringe 244 mit dem stirnseitig eine formschlüssige Steckkupplungsnase 254 tragenden Wellenstück 255 reibschlüssig verbunden. Am Grundkörper 201 ist der Werkzeugkörper 245 mit der Schraube 246 befestigt. Im Werkzeugkörper 245 ist die zentral angeordnete Stellwelle 210 gelagert, die stirnseitig einerseits eine Steckkupplungsaussparung 247 und anderseitig zwei Stifte 248 und 249 aufweist. Im Werkzeugkörper 245 sind zwei Schneidkörper 250 und 251 in radialen Durchführungen mit den in die Nuten 252 und 253 eingreifenden Stiften 248 und 249 nach dem Prinzip einer Kulissenkurbel nach außen ausschiebbar, wie Fig. 5 als Schnittdarstellung X-X aus Fig. 4 zeigt, oder einschiebbar, wie Fig. 6 in derselben Schnittdarstellung zeigt. Der gesamte Werkzeugkörper 245 und der Mechanismus der Kulissenkurbel mit den Stiften 248 und 249, den Schneidkörpern 250 und 251 mit Nuten 252 und 253 gehören nicht zum Umfang der Erfindung. Ihre Ausgestaltung ist in Anlehnung an den in DE 33 21 111 gezeigten Mechanismus erfolgt und dient nur dem Zweck der ganzheitlichen Funktionserläuterung.The exemplary embodiment shown in FIG. 4 carries an annular inert mass 202 , which is arranged on its base body 201 so as to be rotatable and concentric with the main spindle axis of rotation 8 and is composed of individual pieces, to which an internal toothing 240 is attached. In the base body 201 , three gearwheels 241 (only one visible) are inserted in radial recesses and rotatably mounted on axes 242 . The centrally arranged sun gear 243 is operatively connected via the gear wheels 241 to the internal toothing 240 of the inertial mass 202 and executes an opposite reversing rotary movement for the latter. The sun gear 243 is elongated in the form of a sleeve and is connected in a frictionally connected manner via inserted radially tensioned rubber rings 244 to the shaft piece 255 carrying a form-fitting plug-in coupling lug 254 on the face side. The tool body 245 is fastened to the base body 201 with the screw 246 . The centrally arranged actuating shaft 210 is mounted in the tool body 245 and has a plug-in coupling recess 247 on the end side and two pins 248 and 249 on the other side. In the tool body 245 , two cutting bodies 250 and 251 can be pushed out in radial passages with the pins 248 and 249 engaging in the grooves 252 and 253 according to the principle of a crank, as shown in FIG. 5 as a sectional view XX from FIG. 4, or pushed in, shows as Fig. 6 in the same sectional view. The entire tool body 245 and the mechanism of the link crank with the pins 248 and 249 , the cutting bodies 250 and 251 with grooves 252 and 253 are not within the scope of the invention. Their design is based on the mechanism shown in DE 33 21 111 and only serves the purpose of a holistic explanation of the function.

Auch hier wird zur Funktionserläuterung Fig. 2 mit herangezogen. Mit den Schneidkörpern 250 und 251 soll durch ein vorhandenes Loch hindurchgefahren werden und von der Rückseite her auf einen größeren als den Lochdurchmesser aufgesenkt werden. Der Grundkörper 201 des Werkzeughalters wird in die Hauptspindel der Werkzeugmaschine eingesetzt oder befindet sich ständig darin, wobei die Stellung der Schneidkörper 250 und 251 beliebig nach Fig. 5, Fig. 6 oder dazwischenliegend sein kann. Nun wird die Hauptspindel und damit auch der Grundkörper 201 in Linksdrehung versetzt, was in Fig. 2 dem Punktezug O-E-L-M entspricht. Die träge Masse 202 steht währenddessen zunächst nahezu still und die von ihren Achsen 242 bewegten Zahnräder 241 wälzen rechtsdrehend auf der Innenverzahnung 240 ab und versetzen das Sonnenrad 243 in eine relative Linksdrehung, die derjenigen des Grundkörpers 201 voreilt. Das Sonnenrad 243 dreht somit über die Haftreibung der Gummiringe 244 das Wellenstück 255 und damit die Stellwelle 210 mit den Stiften 248 und 249, so daß sie in die in Fig. 6 gezeigte Stellung gelangen und nach Anlage an den Schneidkörpern 250 und 251 am Weiterdrehen gehindert sind. Das Drehmoment an dem Wellenstück 255 steigt dadurch und es rutscht in den Gummiringen 244, bis die träge Masse 202 die Winkelgeschwindigkeit ω der Hauptspindel angenommen hat. Dieses Rutschen wird zeitlich möglichst kurz gehalten, wenn die aus mehreren Stücken zusammengesetzte Masse 202 so weit verringert wird, daß der Umstellvorgang des Werkzeuges gerade noch sicher funktioniert. Die Schneidkörper 250 und 251 sind nun auf ihren geringsten Umlaufdurchmesser in den Werkzeugkörper 245 eingezogen und das Loch im Werkstück wird berührungsfrei durchfahren. Anschließend wird die Drehrichtung der Hauptspindel von Links- auf Rechtsdrehung umgestellt, was dem Punktezug M-N-B-C entspricht. Die träge Masse 202 kommt dadurch in umgekehrter Weise zu einer Relativdrehung bezüglich dem Grundkörper 201, wie für das Einziehen der Schneidkörper 250 und 251 erläutert wurde. Dadurch kommt das Sonnenrad 243 in Rechtsdrehung und die Schneidkörper 250 und 251 werden Fig. 5 entsprechend ausgefahren. Auch hierbei rutscht nach dem Anlegen der Stifte 248 und 249 an den Schneidkörpern 250 und 251 das Wellenstück 255 an den Gummiringen 244 noch eine kurze Zeit durch. Nun wird im Rückzug die Ansenkung des Werkstücks erzeugt. Danach wird die Hauptspindel stillgesetzt, was dem Punktezug C-D-E-O entspricht. Die träge Masse 201 läuft zunächst noch mit der Winkelgeschwindigkeit ω in Punkt C weiter und kommt somit wieder in eine Relativdrehung zum Grundkörper 201, wodurch die Schneidkörper 250 und 251 bei der negativen Winkelbeschleunigung α wieder in den Werkzeugkörper 245 eingezogen werden. Mit stillstehender Hauptspindel kann nun der Werkzeugkörper 245 aus dem Werkstück herausgefahren werden.Here too, FIG. 2 is used to explain the function. The cutting bodies 250 and 251 are to be used to drive through an existing hole and to lower them from the rear to a larger diameter than the hole. The base body 201 of the tool holder is inserted into the main spindle of the machine tool or is constantly therein, the position of the cutting bodies 250 and 251 as desired according to FIG. 5, FIG. 6 or therebetween can. The main spindle and thus also the base body 201 are now set to the left, which corresponds to the OELM point train in FIG. 2. In the meantime, the inertial mass 202 initially stands almost still and the gearwheels 241, which are moved by their axes 242 , roll on the internal toothing 240 in a clockwise rotation and set the sun gear 243 in a relative left rotation which leads that of the base body 201 . The sun gear 243 thus rotates about the static friction of the rubber rings 244, the piece of shaft 255 and hence the adjusting shaft 210 to the pins 248 and 249 so that they reach the position shown in Fig. 6 position and is prevented by contact with the cutting elements 250 and 251 on further rotation are. As a result, the torque on the shaft piece 255 increases and it slips in the rubber rings 244 until the inertial mass 202 has assumed the angular velocity ω of the main spindle. This slipping is kept as short as possible in time if the mass 202 composed of several pieces is reduced to such an extent that the changeover process of the tool just barely works. The cutting bodies 250 and 251 are now drawn into the tool body 245 with their smallest circumferential diameter and the hole in the workpiece is passed through without contact. The direction of rotation of the main spindle is then changed from left to right, which corresponds to the MNBC point train. The inertial mass 202 thus reverses relative rotation with respect to the base body 201 , as was explained for the retraction of the cutting bodies 250 and 251 . As a result, the sun gear 243 turns clockwise and the cutting bodies 250 and 251 are extended accordingly in FIG. 5. Here too, after the pins 248 and 249 have been placed on the cutting bodies 250 and 251, the shaft piece 255 slips on the rubber rings 244 for a short time. Now the workpiece is countersunk in the retraction. Then the main spindle is stopped, which corresponds to the CDEO point train. The inertial mass 201 initially continues to run at the angular velocity ω in point C and thus comes back into a relative rotation to the base body 201 , as a result of which the cutting bodies 250 and 251 are retracted into the tool body 245 at the negative angular acceleration α. With the main spindle stationary, the tool body 245 can now be moved out of the workpiece.

Das in Fig. 7 dargestellte Konzept eines Ausführungsbeispiels zeigt den mit seinen Außenflächen bezüglich der Hauptspindeldrehachse 8 rotationssymmetrischen Grundkörper 301 mit einer um den Versatz "e" zu dieser parallel angeordneten Exzenterachse 370 als Mittelachse des Exzenterlagers 371 sowie des Exzenterzapfen 372 genannten Teils des Exzenterstücks 373. Der Exzenterzapfen 372 ist im Exzenterlager 371 leichtgängig um die Exzenterachse 370 schwenkbar bis zum Anschlag seiner Aussparung 374 an der Stellschraube 375 bei einer Rechtsschwenkung. Zur Begrenzung der Linksschwenkung ist ein solcher nicht eigens gezeigter spiegelbildlich angeordneter Anschlag gleicher Wirkungsweise vorgesehen. Die Halteschraube 376 greift ohne Vorspannung formschlüssig in die Rille im Exzenterzapfen 372 ein, so daß dieser keine weitere Axiallagerung in dieser Richtung benötigt. Im Exzenterstück 373 ist der Schneidenträger 377 festgespannt. Der dargestellte Schneidenträger 377 ist eine Ausführungsform aus der noch unveröffentlichten deutschen Patentanmeldung mit Aktenzeichen P 39 09 643.2 und trägt zwei Wendeschneidplatten zum Vorbearbeiten mit linksdrehender Hauptspindel und eine zum Fertigbearbeiten mit rechtsdrehender Hauptspindel mit radial ausgelenktem Exzenterstück 373 und dadurch vergrößertem Umlaufdurchmesser der Schlichtschneide. Das Exzenterstück 373 und der darauf eingesetzte Schneidenträger 377 besitzen zusammen bezüglich der Hauptspindeldrehachse 8 ein Massenträgheitsmoment, so daß bei Einwirkung einer genügend großen Winkelbeschleunigung α, hervorgerufen durch eine Drehzahländerung der Hauptspindel, sich das Exzenterstück 372 im Exzenterlager 371 bis zur Anlage an der entsprechenden Stellschraube 375 relativ zum Grundkörper 301 dreht. Wenn jedoch die Winkelbeschleunigung α der Hauptspindel nicht ausreicht, um die zwischen dem Grundkörper 301 und dem Exzenterstück 373 vorhandenen Reibkräfte sicher zu überwinden, so wird eine zusätzliche ringförmige träge Masse 302 auf dem Grundkörper 301 drehbeweglich aufgesetzt und mit dem Exzenterstück 373 verbunden, hier mittels eines Bolzens 378, so daß die Massenträgheitsmomente beider nun zusammenwirken und die Reibkräfte überwunden werden. Da es zweckmäßig sein kann, daß auf jede beliebige Änderung der Winkelgeschwindigkeit ω nicht auch eine Umstellung des Werkzeuges erfolgt, ist eine Verriegelungseinrichtung vorgesehen, die aus einem innerhalb der trägen Masse 302 angeordneten radial beweglichen Massenstück 379 mit darin fest eingepreßtem Riegelstift 380, einer schwach radial nach innen auf das Massenstück 379 drückenden Feder 381 und zwei auf dem Grundkörper 301 einstellbar befestigten Anschlagbügeln 382, von denen nur einer gezeigt ist, besteht. Wenn eine Winkelgeschwindigkeit ω vorhanden ist, so bewegt sich das Massenstück 379 infolge der Fliehkraft radial nach außen und verriegelt über den Riegelstift 380 die träge Masse 302 gegenüber dem Grundkörper 301. Wird die Hauptspindel kurzzeitig angehalten, dann schiebt die schwache Feder 381 das Massenstück 379 radial nach innen und erst danach wird beim Anlaufen der Hauptspindel in entgegengesetzter Drehrichtung der Umstellvorgang des Werkzeughalters ausgelöst. Mit einer Verriegelungseinrichtung ist es möglich, daß eine Bedienperson die Drehzahl der Maschine bei laufender Hauptspindel ändern kann, ohne daß der Werkzeughalter das Werkzeug ungewollt auf einen anderen Durchmesser umstellt.The concept of an exemplary embodiment shown in FIG. 7 shows, with its outer surfaces with respect to the main spindle axis of rotation 8 rotationally symmetrical base body 301 portion of the eccentric member 373 mentioned with by the offset "e" to this parallel eccentric axis 370 as the center axis of the eccentric bearing 371 and the eccentric pin 372nd The eccentric pin 372 can be pivoted easily in the eccentric bearing 371 about the eccentric axis 370 up to the stop of its recess 374 on the adjusting screw 375 when swiveled to the right. To limit the left-hand pivoting, such a mirror-image stop of the same mode of operation, not shown, is provided. The retaining screw 376 engages positively in the groove in the eccentric pin 372 without prestressing, so that the latter does not require any further axial bearing in this direction. In the eccentric 373 of the cutter support 377 is clamped. The illustrated cutter holder 377 is an embodiment from the as yet unpublished German patent application with file number P 39 09 643.2 and carries two indexable inserts for preprocessing with a left-turning main spindle and one for finishing with a right-turning main spindle with a radially deflected eccentric piece 373 and thus an enlarged diameter of the finishing cutting edge. The eccentric piece 373 and the cutter carrier 377 inserted thereon have a mass moment of inertia with respect to the main spindle axis of rotation 8 , so that when a sufficiently large angular acceleration α is caused, caused by a change in the speed of the main spindle, the eccentric piece 372 in the eccentric bearing 371 is in contact with the corresponding adjusting screw 375 rotates relative to the base body 301 . If, however, the angular acceleration α of the main spindle is not sufficient to surely overcome the frictional forces between the base body 301 and the eccentric piece 373 , an additional annular inert mass 302 is rotatably placed on the base body 301 and connected to the eccentric piece 373 , here by means of a Bolt 378 , so that the moments of inertia of the two now work together and the frictional forces are overcome. Since it can be expedient that no change of the tool is carried out to any change in the angular velocity ω, a locking device is provided which consists of a radially movable mass piece 379 arranged within the inertial mass 302 with a locking pin 380 firmly pressed therein, a weakly radial one inward on the mass piece 379 pressing spring 381 and two adjustable on the base body 301 stop brackets 382 , of which only one is shown. If an angular velocity ω is present, the mass piece 379 moves radially outward as a result of the centrifugal force and locks the inertial mass 302 with respect to the base body 301 via the locking pin 380 . If the main spindle is stopped for a short time, then the weak spring 381 pushes the mass piece 379 radially inwards and only then is the changeover process of the tool holder triggered when the main spindle starts in the opposite direction of rotation. With a locking device, it is possible for an operator to be able to change the speed of the machine while the main spindle is running, without the tool holder inadvertently changing the tool to a different diameter.

Die Funktionserläuterung dieser Ausführung nach Fig. 7 erfolgt zunächst ohne Verwendung der Verriegelungseinrichtung während des Arbeitsablaufes. Nicht erläutert werden die mit einer Exzenterverstellung erzielten Durchmesseränderungen, da dies an sich bekannt ist (DE 37 20 630 C2). Zum Vorbearbeiten erhält der in der linksdrehend anlaufenden Hauptspindel befindlichen Werkzeughalter eine Winkelbeschleunigung α entsprechend dem Punktezug O-E-F-G, wodurch das Exzenterstück 373 durch seine eigene Trägheit oder erforderlichenfalls unterstützt durch die zusätzliche träge Masse 302 an seiner einen, in Fig. 7 nicht gezeigten Stellschraube, die wirkungsmäßig spiegelbildlich zur Stellschraube 375 angeordnet ist, zur Anlage kommt. Nun wird vorbearbeitet und anschließend das Werkzeug mit laufender Hauptspindel zurückgezogen. Dann wird die Hauptspindel auf Rechtslauf umgeschaltet, wodurch die Trägheit des Exzenterstücks 373 mit eventueller Unterstützung einer trägen Masse 302 das Exzenterstück 373 mit seiner Aussparung 374 an der (sichtbaren) Stellschraube 375 anlegt und die Schlichtschneidplatte auf dem mit umgestellten Schneidenträger 377 den etwas größeren Umlaufdurchmesser einnimmt. Dieser Vorgang entspricht dem Punktezug G-H-B-C. Anschließend wird feinbearbeitet und am Bohrungsende wird die Hauptspindel stillgesetzt, wodurch eine erneute Winkelbeschleunigung α auf das Exzenterstück 373 und gegebenenfalls auf die träge Masse 302 wirken. Dieser Vorgang entspricht dem Punktezug C-D-E-O. Der Werkzeughalter ist dadurch auf seinen Vorbearbeitungsdurchmesser umgestellt und kann, ohne daß die Schlichtschneidplatte eine Rückzugsrille hinterläßt, berührungsfrei mit der Maschine zurückgefahren werden.The functional explanation of this embodiment according to FIG. 7 is initially carried out without using the locking device during the workflow. The diameter changes achieved with an eccentric adjustment are not explained, since this is known per se (DE 37 20 630 C2). For premachining the tool holder located in the left-handed oncoming main spindle 7 does not receive an angular acceleration α in accordance with the point definition ÖFG, whereby the eccentric a 373 by its own inertia and if necessary, assisted by the additional inertial mass 302 at its, in Fig. Setscrew shown, which operatively is mirrored to the set screw 375 , comes to rest. Now preprocessing is carried out and the tool is then withdrawn with the main spindle running. Then the main spindle is switched over to clockwise rotation, whereby the inertia of the eccentric piece 373, with the possible support of an inert mass 302, places the eccentric piece 373 with its recess 374 on the (visible) adjusting screw 375 and the finishing insert on the cutter carrier 377, which has been changed over, takes on the somewhat larger rotating diameter . This process corresponds to the GHBC point train. Finishing is then carried out and the main spindle is stopped at the end of the bore, as a result of which a renewed angular acceleration α acts on the eccentric piece 373 and possibly on the inertial mass 302 . This process corresponds to the CDEO point train. The tool holder is thereby converted to its pre-machining diameter and can be moved back without contact with the machine without the finishing insert leaving a retraction groove.

Wird demgegenüber die in Fig. 7 mit dargestellte Verriegelungseinrichtung mit benützt, dann wird zum Vorbearbeiten anfangs auch entsprechend dem Punktezug O-E-F-G vorgegangen. Falls gewünscht, kann nun mit in der Bohrung befindlichem Werkzeug die Hauptspindel stillgesetzt werden entsprechend dem Punktezug G-H-A-O, wobei infolge der wirkenden Verriegelung der Vorbearbeitungsdurchmesser beibehalten wird. Nun kann das Werkzeug zurückgezogen werden. Anschließend dreht die Hauptspindel rechtsherum und der Werkzeughalter stellt auf den Schlichtdurchmesser um, da die Verriegelung im Punkt O freigab. Dieser Umstellvorgang ist durch den Punktezug O-A-B-C beschreibbar. Nach dem Schlichten kann die Hauptspindel entsprechend dem Punktezug C-D-E-O stillgesetzt werden, wobei im Stillstand die Stellung für das Schlichten wegen der wirksamen Verriegelung noch beibehalten ist.If, on the other hand, the locking device shown in FIG. 7 is also used, then the preparatory processing is also initially carried out in accordance with the OEFG point train. If desired, the main spindle can now be stopped with the tool in the hole in accordance with the GHAO point block, whereby the pre-machining diameter is maintained due to the effective locking. The tool can now be withdrawn. Then the main spindle turns to the right and the tool holder switches to the finishing diameter, since the locking in point O released. This changeover process can be described by the OABC point chain. After finishing, the main spindle can be stopped according to the CDEO point train, while the standstill for finishing is still maintained due to the effective locking.

Der in Fig. 7 dargestellte Werkzeughalter eignet sich mit darauf eingesetzten Werkzeugen, die Ausführungen der unveröffentlichten deutschen Patentanmeldung mit Aktenzeichen P 39 09 643.2 sind, für Fräsbearbeitungen nach dem Prinzip des Stirnumfangs- oder dem Umfangsfräsen mit einer kleineren Durchmesserstellung des Fräsers zum Vorbearbeiten und mit der größeren Durchmesserstellung zum Schlichten. Der Funktionsablauf kann leicht unter Verwendung von Fig. 2 hergeleitet werden.The tool holder shown in Fig. 7 is suitable with tools used thereon, which are versions of the unpublished German patent application with file number P 39 09 643.2, for milling operations on the principle of face circumference or circumferential milling with a smaller diameter position of the milling cutter for pre-machining and with larger diameter position for finishing. The operational flow can be easily derived using FIG. 2.

Auf den erfindungsgemäßen Werkzeughalter können Werkzeuge zur Bohrungsbearbeitung eingesetzt werden, beispielsweise definiert eingespannte NC-Anbohrer, Wendeplatten-Vollbohrer, Rückwärts-Senkwerkzeuge, Werkzeuge mit zusätzlicher Schlichtschneide und viele andere. Es können auch glockenförmig aufgebaute Werkzeuge zur Außenbearbeitung kurzer zylindrischer Werkstückzapfen beispielsweise auf Endenbearbeitungsmaschinen Verwendung finden. Für die Fräsbearbeitung können auch bestimmte Bauarten herkömmlicher Fräser unter bestimmten, hier nicht erläuterten, Bedingungen eingesetzt werden, wobei dann aber eine Schneide beim Vorbearbeiten und beim Fertigbearbeiten in Eingriff steht.Tools can be placed on the tool holder according to the invention are used for machining bores, for example defines clamped NC taps, indexable insert solid drills, Reverse countersinking tools, tools with additional Finishing edge and many others. It can too Bell-shaped tools for external machining short cylindrical workpiece spigot, for example End processing machines are used. For the Milling can also be certain types of conventional Milling cutters under certain, not explained here, Conditions are used, but then a Cut in during pre-machining and finishing Intervention stands.

Die auf dem Werkzeughalter einsetzbaren Werkzeuge brauchen nicht nur Schneidwerkzeuge zu sein, es können auch andere Wirkteile, wie Rollierrollen, Glättkörper oder Honleisten, Verwendung finden.The tools that can be used on the tool holder need not just to be cutting tools, it can too other active parts, such as roller burnishing, smoothing or Honing stones, find use.

Claims

1. Tool holder for use in circular machine tool spindles, on the cutting or active parts carrying tools can be automatically switched to two defined positions within two stops, characterized in that the base body ( 1, 101, 201, 301 ) of the tool holder one by one Axis of rotation ( 7, 8, 107, 370 ) rotatable inertial mass ( 2, 102, 202, 373, 302 ) is assigned to the mass moment of inertia dimensioned sufficiently large to ensure the functionality, which at an angular acceleration α due to a change in the angular velocity ω of the main spindle due to its inertia a relative rotational movement relative to the base body (1, 101, 201, 301) executes and this relative rotational movement is transmitted via housed in the tool holder drive components (3) for executing the switching movement of the cutting or active parts of these.

2. Tool holder according to claim 1, characterized in that in the base body ( 301 ) with a cutter holder ( 377 ) equipped eccentric piece ( 373 ) with its own mass moment of inertia and eccentric to the main spindle axis of rotation ( 8 ) eccentric pin ( 372 ) is pivotally received and the eccentric piece ( 373 ) immediately executes the conversion of the cutter holder ( 377 ) caused by the angular acceleration α.

3. Tool holder according to claim 2, characterized in that an additional inert mass ( 302 ) is rotatably arranged on the base body ( 301 ), the mass moment of inertia of which acts via the drive components ( 3 ) with an additional angular momentum.

4. Tool holder according to claim 3, characterized in that the drive components ( 3 ) is designed as a direct driver connection to the eccentric piece ( 373 ).

5. Tool holder according to claim 1, characterized in that the drive components ( 3 ) for transmitting the angular momentum are designed as a gear with gears ( 240, 241, 243 ).

6. Tool holder according to claim 1, characterized in that the drive components ( 3 ) for transmitting the angular momentum are designed as a link lever gear.

7. Tool holder according to at least one of claims 1, 3, 4, 5 or 6, characterized in that the inertial mass ( 2, 102, 202, 302 ) is constructed in several pieces to increase or decrease its moment of inertia.

8. Tool holder according to one of claims 1, 2, 3, 4, 5 or 6, characterized in that the inert mass ( 2, 102, 202, 373, 302 ) relative to the base body ( 1, 101, 201, 301 ) by means hydraulic dynamic pressure of the cooling lubricant can be determined via a piston ( 123 ).

9. Tool holder according to one of claims 1, 2, 3, 4, 5 or 6, characterized in that the inert mass ( 2, 102, 202, 373, 302 ) relative to the base body ( 1, 101, 201, 301 ) by means a mass piece ( 379 ) which is displaceable under centrifugal force is locked.

10. Tool holder according to one of claims 1, 3, 4, 5 or 6, characterized in that the inertial mass ( 1, 101, 201, 301 ) conducts its angular momentum via a torque limiting and this transmissible coupling.

11. Tool holder according to at least one of claims 1 to 10, characterized in that between its relatively movable drive components ( 3 ) grease is introduced to dampen the movement process due to viscosity of the grease when changing.