WO2016146798A1 - Feinbohrkopfsystem - Google Patents

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WO2016146798A1
WO2016146798A1 PCT/EP2016/055901 EP2016055901W WO2016146798A1 WO 2016146798 A1 WO2016146798 A1 WO 2016146798A1 EP 2016055901 W EP2016055901 W EP 2016055901W WO 2016146798 A1 WO2016146798 A1 WO 2016146798A1
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WO
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bearing
aerostatic
tool
feinbohrkopfsystem
air
Prior art date
Application number
PCT/EP2016/055901
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English (en)
French (fr)
Inventor
Sascha Jaumann
Original Assignee
Mauser-Werke Oberndorf Maschinenbau Gmbh
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Publication date
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Priority to CN201680015758.XA priority patent/CN107427932A/zh
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B29/00—Holders for non-rotary cutting tools; Boring bars or boring heads; Accessories for tool holders
    • B23B29/03—Boring heads
    • B23B29/034—Boring heads with tools moving radially, e.g. for making chamfers or undercuttings
    • B23B29/03432—Boring heads with tools moving radially, e.g. for making chamfers or undercuttings radially adjustable during manufacturing
    • B23B29/03446—Boring heads with tools moving radially, e.g. for making chamfers or undercuttings radially adjustable during manufacturing by means of inclined planes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B29/00—Holders for non-rotary cutting tools; Boring bars or boring heads; Accessories for tool holders
    • B23B29/03—Boring heads
    • B23B29/034—Boring heads with tools moving radially, e.g. for making chamfers or undercuttings
    • B23B29/03432—Boring heads with tools moving radially, e.g. for making chamfers or undercuttings radially adjustable during manufacturing
    • B23B29/03457—Boring heads with tools moving radially, e.g. for making chamfers or undercuttings radially adjustable during manufacturing by pivoting the tool carriers or by elastic deformation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B41/00—Boring or drilling machines or devices specially adapted for particular work; Accessories specially adapted therefor
    • B23B41/04—Boring or drilling machines or devices specially adapted for particular work; Accessories specially adapted therefor for boring polygonal or other non-circular holes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
    • B23Q1/70—Stationary or movable members for carrying working-spindles for attachment of tools or work
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B2260/00—Details of constructional elements
    • B23B2260/108—Piezoelectric elements

Definitions

  • the invention relates to the mounting of a tool spindle of a fine boring head system according to the preamble of patent claim 1.
  • Hydrostatic oil generates considerable friction in the bearing gap due to the high relative speed in spindle bearings.
  • the tool spindle has a thermal gear, as the storage of the tool spindle heats up.
  • the invention is based on the object to provide a Feinbohrkopfsystem in which the storage of the tool spindle is improved.
  • This object is achieved by a fine boring head system having the features of patent claim 1.
  • the fine boring head system serves for the production or fine machining or superfinishing of recesses of workpieces.
  • the fine boring head system has a tool spindle, via which a tool holder or a tool can be driven in rotation.
  • the tool spindle has an aerostatic bearing with gas.
  • the aerostatic bearing preferably relates to the mounting of a rotating spindle shaft in a stationary spindle housing.
  • the aerostatic bearing can be or have at least one radial bearing.
  • the aerostatic bearing can be or have at least one thrust bearing.
  • the aerostatic bearing can also be designed such that two combination bearings are provided, which each combine a radial bearing and a thrust bearing.
  • at least one aerostatic conical bearing can be provided. This has (per camp) two frustoconical air bearing surfaces.
  • an aerostatic spherical bearing This has (per bearing) a concave curved and a convex curved air bearing surface.
  • a boring tool with a tilting head-preferably a membrane tilting head- is provided, via which the tool holder or the tool can also be set during machining to form a rotation axis.
  • a tilting head preferably a membrane tilting head-
  • the tool holder or the tool can also be set during machining to form a rotation axis.
  • a trumpet-shaped recess are made.
  • the tilting head can use the gas supply - in particular compressed air supply - the storage according to the invention and have an aerostatic storage.
  • a control can be realized from the rear, having a pull rod or push rod and a Linearpositionierica.
  • the linear positioning unit preferably has an electromechanical or hydraulic drive unit and an electronic control unit.
  • the linear positioning unit is accommodated in a spindle shaft.
  • the positioning signals by means of a wireless
  • a drive-out tool is provided, by way of which a radial distance of the tool holder or of the tool to an axis of rotation can also be adjusted during machining.
  • the drive tool has at least one piezoelectric actuator-preferably with a radial direction of action-its distance to the axis of rotation can be repeatedly adjusted via this during a rotation of the tool holder, whereby non-circular recesses can be produced.
  • a rotary encoder for the rotational position of the tool holder is provided.
  • the speed of the inventively mounted tool spindle can be controlled.
  • the adjustment of the radial distance of the tool holder to the rotation axis in the course of a revolution can be controlled.
  • the fine boring head system has an electric motor, which is accommodated together with at least one section of a spindle shaft in a spindle housing, whereby the tool spindle is further developed into a motor spindle.
  • a particularly preferred application of the aerostatically mounted tool spindle with a drive tool is the machining of a connecting rod eye.
  • the connecting rod eye can be preprocessed, and in a second movement (drive out) against the first movement, the connecting rod eye can be reworked.
  • the aerostatic bearing on air bearing nozzles which are distributed on the outer circumference of a spindle shaft.
  • the air bearing nozzles may be micro-nozzles.
  • the air bearing nozzles are preferably arranged in the radial bearing in one or more air bearing nozzle rings or in the axial bearing or in the conical bearing in one or more air bearing nozzle rings.
  • the air bearing nozzle ring or rings are preferably centrally located between an inner edge and an outer edge of an air bearing surface.
  • the air bearing nozzles may be formed in or inserted into an air bearing cartridge which is inserted into the spindle housing.
  • the air bearing cartridge is formed like a bush and includes the spindle shaft.
  • a larger and a smaller air bearing cartridge are provided, wherein on the larger air bearing cartridge two radial bearings are formed, and wherein the thrust bearing is formed on the two air bearing cartridges.
  • annular grooves For air supply and air distribution at the periphery of the air storage cartridges one or more annular grooves is provided in these.
  • the annular groove may be arranged on the front side or on the outer circumference of the air bearing cartridge and connected via bores with the air bearing nozzles.
  • an air bearing surface is formed of porous air bearing material, so that a large-area uniform support takes place.
  • FIG. 1 shows, in a schematic longitudinal section, the fine boring head system according to the invention according to a first exemplary embodiment
  • FIG. 2 shows in a perspective longitudinal section the fine boring head system according to the invention in accordance with a second exemplary embodiment
  • FIG. 3 shows a schematic longitudinal section of the fine boring head system according to the invention in accordance with a third exemplary embodiment
  • FIG. 4 shows, in a schematic longitudinal section, the fine boring head system according to the invention according to a fourth exemplary embodiment
  • FIG. 5 shows in a longitudinal section an aerostatic bearing according to the invention which is suitable for the embodiments according to FIGS. 1 to 4, FIG.
  • FIG. 6 is a schematic longitudinal section through the fine boring head system according to the invention in accordance with a fifth exemplary embodiment
  • 7 shows a view of a stationary part of an axial bearing according to FIG. 5 or of a conical bearing according to FIG. 6 with a diagram showing the pressure variation as a function of the radius
  • FIG. 8 shows a view of a stationary part of a thrust bearing which is suitable for the exemplary embodiments according to FIGS. 1 to 4 or of a stationary part of a conical bearing according to FIG. 6 with a diagram showing the pressure variation as a function of the radius.
  • FIG. 9 shows a view of a stationary part of a thrust bearing which is suitable for the exemplary embodiments according to FIGS. 1 to 4 or of a stationary part of a conical bearing according to FIG. 6 with a diagram which shows the pressure variation as a function of the radius.
  • FIG. 1 1 shows a schematic longitudinal section of the fine boring head system according to the invention in accordance with a sixth exemplary embodiment.
  • FIG. 1 shows a schematic longitudinal section of the first embodiment of the fine boring head system according to the invention.
  • a tool blade 1 is received in a tool holder 3a and fixed and can be rotated by means of a tool spindle 1 a about a rotation axis 2a.
  • the tool spindle 1a has a spindle shaft 3, which is rotatably received in a spindle housing 8.
  • two aerostatic radial bearings 9, 10 are provided, which are axially spaced apart from one another along the axis of rotation 2a.
  • the spindle shaft 3 has a radial circumferential projection or a radially encircling shoulder, on whose two axially spaced-apart sides in each case an aerostatic thrust bearing 1 1, 12 is formed.
  • the front aerostatic thrust bearing 1 1 and the rear aerostatic thrust bearing 12 is each formed by two circular disk-shaped bearing surfaces, one bearing surface of which is formed on the radial projection of the spindle shaft 3 and the other bearing surface on the spindle housing 8.
  • the two bearing surfaces of each thrust bearing 10, 12 have a minimum axial distance from each other.
  • the spindle shaft 3 is driven.
  • the electric motor 13, 14 is integrated in the tool spindle, so that an aero-static mounted motor spindle 1 a is formed.
  • the tool holder 3a is mounted on the spindle shaft 3 at the end face via a tilting head 2 with a flexible membrane and can be angled somewhat (in accordance with the dashed lines) against the axis of rotation 2a.
  • the tool cutting edge 1 is set to an enlarged radius.
  • This pivotal movement between the tool holder 3a and the spindle shaft 3 is made possible by the radially extending diaphragm of the tilting head 2, which act on the tool holder 3a with a return force.
  • an adjustment kinematics is accommodated in the interior of the spindle shaft 3.
  • This has a tool receiving side driver 4 and a link 5, which can be moved via a push rod 6 in the axial direction along the axis of rotation 2a.
  • a Planzug 7 is provided. Since the slide 5 and the push rod 6 rotate with the spindle shaft 3, the face pull 7 has a roller bearing, on the rotating inner ring, an end portion of the push rod 6 is fixed.
  • a dimensional standard of a rotary encoder 15 is arranged on the spindle shaft 3, whose rotation angle or number of revolutions can be received by a sensor 16 of the rotary encoder 15.
  • the rotational speed of the spindle shaft 3 can be be regulated.
  • the adjustment kinematics of the tilting head 2 can furthermore be regulated.
  • FIG. 2 shows a second embodiment of the fine boring head system according to the invention.
  • the tool spindle 1 a has the not shown in detail in FIG. 1 according to the invention aerostatic bearing its spindle shaft 3.
  • a tilting head 2 is arranged with a flexible membrane over which the tool holder 3a can be tilted.
  • FIG. 3 shows another embodiment of the aerostatically mounted tool spindle 1 a with integrated Planzug 7.
  • the slide 5 of the adjustment kinematics is moved by a drive unit 17 which is integrated in the spindle shaft 3, and which is preferably driven electromechanically.
  • a hydraulically driven drive unit is conceivable.
  • a control unit 18 is likewise located in the spindle shaft 3, which receives positioning signals from a machine control (not shown) via a slip ring power transmission 19 and converts the drive unit 17 into energization or commutation of the electric motor.
  • the positioning signals from the machine control can also be received by radio (e.g., telemetry or Bluetooth or RFID) and converted into energization or commutation.
  • the slip ring power transmission 19 can be equipped either for the energization of the control unit 18 or with data tracks for data transmission.
  • Figure 4 shows another embodiment of the aerostatically mounted tool spindle 1 a with a generalized adjustment tool unit 20, the one Has adjusting kinematics and is integrated in the spindle shaft 3, for example, a piezo-adjusting unit.
  • FIG. 5 shows the structure of the aerostatic bearings 9, 10, 1 1, 12, as they can be provided in the preceding embodiments.
  • an air supply bore 21 is provided parallel to the rotation axis 2a.
  • Two bearing cartridges 8 'and 8 are also inserted into the spindle housing 8.
  • Four annular grooves 22 are provided on the outer circumference of the larger bearing cartridge 8', while an annular groove 22 is provided on the front side of the smaller bearing cartridge 8".
  • the annular grooves 22 are connected to the air supply bore 21 and serve to distribute the air around the circumference of the bearing cartridges 8 'and 8 ".
  • the annular groove 22 of the bearing cartridge 8" is connected to the outer circumference of the bearing cartridge 8 "via at least one radial bore are introduced into the bearing cartridges 8 'and 8 "holes 22a, which open into respective air bearing nozzles 30.
  • the two air bearing nozzle rings 9 ', 10' of the two radial bearings and an air bearing nozzle ring 1 1 'of the front thrust bearing 1 1 are formed on the larger air bearing cartridge 8, while on the smaller air bearing cartridge 8 "an air bearing nozzle ring 12' of the rear thrust bearing 12 is formed.
  • the air bearing nozzles 30 are formed by lasers in a ridge, which is arranged between the respective bore bottom and the air bearing surface of the aerostatic bearing 9, 10, 1 1, 12.
  • pre-drilled air bearing nozzle inserts can also be inserted (eg glued in) if the holes are completely continuous.
  • the bores 22a and thus the air bearing nozzles 30 are arranged radially, so that an air bearing nozzle ring 9 ', 10', 9 "and 10" is formed.
  • the thrust bearings 1 1, 12 have axial bores 22 a, so that an air bearing nozzle ring 1 1 ', 12' is formed.
  • a flange 23 is designed for assembly, otherwise the storage cartridge 8 'can not be used. More specifically, the flange 23 is fixed to an end face of the spindle shaft 3 via screws after the larger air bearing cartridge 8 'has been pushed between the spindle shaft 3 and the spindle housing 8.
  • Figure 6 shows a different from the previous embodiments aerostatic bearing with only a front conical bearing 24 and a rear conical bearing 25.
  • the bearings 24, 25 also be arcuate, then there are two spherical bearings. These types combine radial and thrust bearings in a bearing and in an air bearing surface.
  • FIGS. 7 to 10 show concrete embodiments of a stationary part of the aerostatic thrust bearing 11 or 12 or of the conical bearing 24, 25 with an annular distribution of the air in plan view along the axis of rotation 2a.
  • the axial bearings 11 and 12 are each designed as a single-row micro-nozzle air bearing 26. At one diameter, the air-bearing nozzles 30 are distributed at the same radius and uniformly around the circumference, 5. The radial position of the air bearing nozzles 30 or of the air bearing nozzle ring 11 'or 12' is located in each case in the center of an annular air bearing surface of the bearing cartridge 8 'or 8 ". ,
  • FIG. 8 shows a stationary part, eg a storage cartridge of a double-row micro-nozzle air bearing 27. It has two concentric air bearing nozzle rings.
  • Figure 9 shows a resting part, e.g. a storage cartridge of a porous air bearing 28, in which the air supply takes place surface by porous air bearing material 31.
  • the air bearing material 31 forms the entire annular air bearing surface of the stationary part.
  • Figure 10 shows a resting part, e.g. It has fewer air bearing nozzles 30 than the example of Figure 7.
  • the air bearing surface circular arc distribution channels 32 are provided which extend from the air bearing nozzles 30 in the circumferential direction. The result is a lower support share than in the examples according to FIGS. 8 and 9, but the axial bearing is easy to manufacture.
  • Figure 1 1 shows a tool spindle 1 a with aerostatic bearing according to Figures 1 to 5 or 7 to 10. It is an adjustment tool unit 33 with interface 34 is provided. This interface 34 allows an exchange of the adjusting tool head, whereby also by a tool changer, the tool spindle 1 a can be used for different processing with different heads and then subsequently with an adjusting tool head.
  • an interface (not shown in detail) of the tool holder 3a, e.g. via a Hohlschaftkegel- tool holder replacement (only) of the cutting tool 1 possible.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)

Abstract

Die Anmeldung offenbart ein Feinbohrkopfsystem zur Erzeugung oder Feinbearbeitung von Ausnehmungen von Werkstücken, wobei das Feinbohrkopfsystem eine Werkzeugspindel (1a) hat, über die eine Werkzeugaufnahme (3a) oder ein Werkzeug (1) rotatorisch antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugspindel (1a) eine aerostatische Lagerung (9, 10, 11, 12) mit Gas, vorzugsweise Luft, aufweist.

Description

Feinbohrkopfsystem
Beschreibung
Die Erfindung betrifft die Lagerung einer Werkzeugspindel eines Feinbohrkopf- systems gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 .
Bei derartigen Feinbohrkopfsystemen wird eine Werkzeugaufnahme rotatorisch über eine rotierende Werkzeugspindel angetrieben. Dabei ist es aus dem Stand der Technik bekannt, zur Lagerung der Werkzeugspindel Wälzlager zu verwenden.
Weiterhin ist es aus dem Stand der Technik bekannt die Werkzeugspindel hydrostatisch zu lagern. Dies bietet als Vorteile eine hohe Lagergenauigkeit (Plan-, Rundlauf und Taumelfehler), eine hohe Dämpfung und Steifigkeit und Verschleißfreiheit. Weiterhin verändert sich die Bearbeitungsqualität nicht über der Lebensdauer.
Nachteile der hydrostatischen Lagerung von Werkzeugspindeln sind:
- Immenser Aufwand eines Hydrostatikaggregat, da sehr große Durchflussmenge mit sehr konstantem Druck erzeugt werden muss,
- Umweltproblematik,
- Hydrostatiköl erzeugt in dem Lagerspalt aufgrund der hohen Relativgeschwindigkeit in Spindellagerungen erhebliche Reibung,
- Abhilfemaßnahmen (dünneres Öl und größerer Lagerspalt und kleinerer Lagerdurchmesser) reduzieren Steifigkeit und Tragfähigkeit,
- Drehzahlbegrenzung,
- Ineffizienz durch Verlustleistung,
- Immenser Kühlaufwand, da die Verlustleistung abgeführt und das Hydrostatiköl präzise temperiert werden muss, und
- die Werkzeugspindel weist einen thermischen Gang auf, da sich die Lagerung der Werkzeugspindel aufheizt.
Dem gegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein Feinbohrkopfsystem zu schaffen, bei der die Lagerung der Werkzeugspindel verbessert ist. Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Feinbohrkopfsystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 .
Das erfindungsgemäße Feinbohrkopfsystem dient zur Erzeugung oder Feinbearbeitung bzw. Feinstbearbeitung von Ausnehmungen von Werkstücken. Das Feinbohrkopfsystem hat eine Werkzeugspindel, über die eine Werkzeugaufnahme oder ein Werkzeug rotatorisch antreibbar ist. Erfindungsgemäß weist die Werkzeugspindel eine aero- statische Lagerung mit Gas auf. Dadurch lassen sich die Nachteile der hydrostatischen Lagerung vollständig vermeiden, da Gas gegenüber Öl außerordentlich geringe Schubspannungen überträgt und somit die Reibung grundsätzlich sehr gering ist. Bei einer Werkzeugspindel, die hinsichtlich der Außenabmessungen ähnlich einer hydrostatisch gelagerten Werkzeugspindel ist, ergeben sich eine verbesserte Lagergenauigkeit und noch höhere Steifigkeit. Da der Gasverbrauch relativ gering ist, ergibt sich ein wesentlich kleinerer Verrohrungsaufwand.
Bevorzugt betrifft die aerostatische Lagerung die Lagerung einer rotierenden Spindelwelle in einem ruhenden Spindelgehäuse.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen
Patentansprüchen beschrieben.
Wenn das Gas Luft ist, ist keine Rückführung des Öls - gemäß dem Stand der Technik - bzw. keine Rückführung des Gases - gemäß dem Kern der Erfindung - erforderlich, wodurch der vorrichtungstechnische Aufwand erheblich verringert ist.
Die aerostatische Lagerung kann zumindest ein Radiallager sein oder aufweisen. Die aerostatische Lagerung kann zumindest ein Axiallager sein oder aufweisen.
Besonders bevorzugt wird es, wenn die aerostatische Lagerung gleichzeitig beide
Lagertypen aufweist.
Die aerostatische Lagerung kann auch derart ausgestaltet sein, dass zwei Kombinationslager vorgesehen sind, die jeweils ein Radiallager und ein Axiallager kombinieren. Dabei kann zumindest ein aerostatisches konisches Lager vorgesehen sein. Dieses hat (je Lager) zwei kegelstumpfförmige Luftlagerflächen.
Es kann auch ein aerostatisches Kalottenlager vorgesehen sein. Dieses hat (je Lager) eine konkav gekrümmte und eine konvex gekrümmte Luftlagerfläche.
Bei einer besonders bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Feinbohr- kopfsystems ist ein Aussteuerwerkzeug mit einem Kippkopf - bevorzugt ein Membrankippkopf - vorgesehen, über den die Werkzeugaufnahme oder das Werkzeug auch während der Bearbeitung zu einer Rotationsachse anstellbar ist. Damit kann z.B. eine trompetenförmige Ausnehmung gefertigt werden.
Wenn die Werkzeugspindel zusätzlich schwenkbar ist, kann eine ovale Ausnehmungen gefertigt werden.
Auch der Kippkopf kann die Gasversorgung - insbesondere Druckluftversorgung - der erfindungsgemäßen Lagerung nutzen und eine aerostatische Lagerung haben.
Dabei kann eine Ansteuerung von hinten realisiert sein, die einer Zugstange oder Schubstange und einer Linearpositioniereinheit aufweist.
Vorzugsweise weist die Linearpositioniereinheit eine elektromechanische oder hydraulische Antriebseinheit und eine elektronische Steuerungseinheit auf.
Bei einem besonders kompakten Feinbohrkopfsystem ist die Linearpositioniereinheit in einer Spindelwelle aufgenommen.
Dann kann eine Schleifring-Stromübertragung für Positioniersignale für die
Steuerungseinheit und/oder für Versorgungsstrom für die Antriebseinheit vorgesehen sein. Alternativ oder in Ergänzung können die Positioniersignale mittels einer drahtlosen
Datenübertragung übermittelt werden. Bei einer anderen besonders bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Feinbohrkopfsystems ist ein Aussteuerwerkzeug vorgesehen, über das ein radialer Abstand der Werkzeugaufnahme oder des Werkzeugs zu einer Rotationsachse auch während der Bearbeitung verstellbar ist.
Wenn dabei das Aussteuerwerkzeug zumindest einen piezoelektrischen Aktor - mit vorzugsweise radialer Wirkrichtung - aufweist, kann über diesen während einer Umdrehung der Werkzeugaufnahme ihr Abstand zur Rotationsachse mehrfach verstellt werden, wodurch unrunde Ausnehmungen gefertigt werden können.
Vorzugsweise ist ein Drehgeber für die Drehposition der Werkzeugaufnahme vorgesehen. Damit kann z.B. die Drehzahl der erfindungsgemäß gelagerten Werkzeugspindel geregelt werden. Damit kann auch die Verstellung des radialen Abstandes der Werkzeugaufnahme zur Rotationsachse im Verlauf einer Umdrehung gesteuert werden.
Bei einer besonders bevorzugten kompakten Weiterbildung hat das Feinbohrkopf- system einen Elektromotor, der zusammen mit zumindest einem Abschnitt einer Spindelwelle in einem Spindelgehäuse aufgenommen ist wodurch die Werkzeugspindel zu einer Motorspindel weitergebildet ist.
Eine besonders bevorzugte Anwendung der aerostatisch gelagerten Werkzeugspindel mit Aussteuerwerkzeug ist die Bearbeitung eines Pleuelauges. Dabei kann bei einer Bewegung (reinfahren) entlang der Rotationsachse in eine erste Richtung das Pleuelauge vorgearbeitet werden, und bei einer zweiten Bewegung (rausfahren) entgegen der ersten Bewegung das Pleuelauge nachgearbeitet werden.
Bei einer besonders bevorzugten Weiterbildung weist die aerostatische Lagerung Luftlagerdüsen auf, die am Außenumfang einer Spindelwelle verteilt sind. Die Luftlagerdüsen können Mikrodüsen sein.
Vorzugsweise sind die Luftlagerdüsen beim Radiallager in einem oder mehreren Luftlagerdüsenkränzen bzw. beim Axiallager oder beim konischen Lager in einem oder mehreren Luftlagerdüsenringen angeordnet. Der oder die Luftlagerdüsenringe sind vor- zugsweise mittig zwischen einem Innenrand und einem Außenrand einer Luftlagerfläche angeordnet.
Aus montagetechnischen Gründen können die Luftlagerdüsen in einer Luftlagerpatrone gebildet oder in diese eingesetzt sein, die in das Spindelgehäuse eingesetzt ist. Die Luftlagerpatrone ist buchsenartig ausgebildet und umfasst die Spindelwelle. Bei einem Ausführungsbeispiel sind eine größere und eine kleineren Luftlagerpatrone vorgesehen, wobei an der größeren Luftlagerpatrone zwei Radiallager gebildet sind, und wobei das Axiallager an den beiden Luftlagerpatronen gebildet ist.
Zur Luftzufuhr und zur Luftverteilung am Umfang der Luftlagerpatronen ist in diesen eine oder mehrere Ringnuten vorgesehen. Die Ringnut kann stirnseitig oder am Außenumfang der Luftlagerpatrone angeordnet sein und über Bohrungen mit den Luftlagerdüsen verbunden.
Bei einem anderen Lagerkonzept ist eine Luftlagerfläche von porösem Luftlagermaterial gebildet, so dass eine großflächige gleichmäßige Abstützung erfolgt.
Mehrere Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Feinbohrkopfsystems sind in den Figuren dargestellt. Es zeigen:
Figur 1 in einem schematischen Längsschnitt das erfindungsgemäße Feinbohrkopf- system gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
Figur 2 in einem perspektivischen Längsschnitt das erfindungsgemäße Feinbohrkopf- system gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,
Figur 3 in einem schematischen Längsschnitt das erfindungsgemäße Feinbohrkopf- system gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel,
Figur 4 in einem schematischen Längsschnitt das erfindungsgemäße Feinbohrkopf- system gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel,
Figur 5 in einem Längsschnitt eine erfindungsgemäße aerostatische Lagerung, die für die Ausführungsbeispiele gemäß den Figuren 1 bis 4 geeignet ist,
Figur 6 in einem schematischen Längsschnitt das erfindungsgemäße Feinbohrkopf- system gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel, Figur 7 eine Ansicht eines ruhenden Teils eines Axiallagers gemäß Figur 5 oder eines konischen Lagers gemäß Figur 6 mit einem Diagramm, das den Druckverlauf in Abhängigkeit des Radius' zeigt,
Figur 8 eine Ansicht eines ruhenden Teils eines Axiallagers, das für die Ausführungsbeispiele gemäß den Figuren 1 bis 4 geeignet ist, oder eines ruhenden Teils eines konischen Lagers gemäß Figur 6 mit einem Diagramm, das den Druckverlauf in Abhängigkeit des Radius' zeigt,
Figur 9 eine Ansicht eines ruhenden Teils eines Axiallagers, das für die Ausführungsbeispiele gemäß den Figuren 1 bis 4 geeignet ist, oder eines ruhenden Teils eines konischen Lagers gemäß Figur 6 mit einem Diagramm, das den Druckverlauf in Abhängigkeit des Radius' zeigt,
Figur 10 eine Ansicht eines ruhenden Teils eines Axiallagers, das für die Ausführungsbeispiele gemäß den Figuren 1 bis 4 geeignet ist, oder eines ruhenden Teils eines konischen Lagers gemäß Figur 6 mit einem Diagramm, das den Druckverlauf in Abhängigkeit des Radius' zeigt, und
Figur 1 1 in einem schematischen Längsschnitt das erfindungsgemäße Feinbohr- kopfsystem gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel.
Figur 1 zeigt einen schematischen Längsschnitt des ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Feinbohrkopfsystems. Eine Werkzeugschneide 1 ist in einer Werkzeugaufnahme 3a aufgenommen und befestigt und kann mittels einer Werkzeugspindel 1 a um eine Rotationsachse 2a gedreht werden. Dazu hat die Werkzeugspindel 1 a eine Spindelwelle 3, die in einem Spindelgehäuse 8 drehbar aufgenommen ist. Dabei sind zwischen der Spindelwelle 3 und dem Spindelgehäuse 8 zwei aerostatische Radiallager 9, 10 vorgesehen, die entlang der Rotationsachse 2a zueinander axial beabstandet sind. Weiterhin hat die Spindelwelle 3 einen radialen umlaufenden Vorsprung oder eine radial umlaufende Schulter, an deren beiden axial zueinander beabstandeten Seiten jeweils ein aerostatisches Axiallager 1 1 ,12 gebildet ist.
Zwei kreiszylindrische Lagerflächen des vorderen aerostatischen Radiallagers 9 und des hinteren aerostatische Radiallagers 10, von denen jeweils eine Lagerfläche an der Spindelwelle 3 und die andere Lagerfläche an dem Spindelgehäuse 8 gebildet sind, weisen einen minimalen Abstand zueinander auf, so dass zwischen ihnen ein Luftspalt gebildet ist.
Das vordere aerostatische Axiallager 1 1 und das hintere aerostatische Axiallager 12 ist jeweils von zwei kreisscheibenförmigen Lagerflächen gebildet, von denen eine Lagerfläche an dem radialen Vorsprung der Spindelwelle 3 und die andere Lagerfläche am Spindelgehäuse 8 ausgebildet ist. Die beiden Lagerflächen jedes Axiallagers 10, 12 weisen einen minimalen axialen Abstand zueinander auf. Über eine (in Figur 1 nicht gezeigte) Druckluftversorgung werden die vier aerostatischen Lager 9, 10, 1 1 , 12 mit Druckluft versorgt, so dass diese berührungslos und mit nicht nennenswerter Reibung die Spindelwelle 3 statisch bestimmt im Spindelgehäuse 8 lagern.
Über einen Elektromotor, der einen an der Spindelwelle 3 befestigten Läufer 13 und einen im Spindelgehäuse 8 befestigten Stator 14 aufweist, wird die Spindelwelle 3 angetrieben. Der Elektromotor 13, 14 ist in die Werkzeugspindel integriert, so dass eine aero- statisch gelagerte Motorspindel 1 a gebildet ist.
Die Werkzeugaufnahme 3a ist über einen Kippkopf 2 mit flexibler Membran stirnseitig an der Spindelwelle 3 montiert und kann (gemäß den gestrichelten Linien) gegen die Rotationsachse 2a etwas abgewinkelt werden. Damit wird die Werkzeugschneide 1 auf einen vergrößerten Radius gestellt. Diese Schwenkbewegung zwischen der Werkzeugaufnahme 3a und der Spindelwelle 3 wird über die sich radial erstreckende Membran des Kippkopfs 2 ermöglicht, die dabei die Werkzeugaufnahme 3a mit einer Rückstell kraft beaufschlagen. Zur Einstellung des Winkels ist im Innern der Spindelwelle 3 eine Verstellkinematik aufgenommen. Diese hat einen werkzeugaufnahmeseitigen Mitnehmer 4 und eine Kulisse 5, die über eine Schubstange 6 in axialer Richtung entlang der Rotationsachse 2a verschoben werden kann. Dazu ist ein Planzug 7 vorgesehen. Da die Kulisse 5 und die Schubstange 6 mit der Spindelwelle 3 rotieren, hat der Planzug 7 ein Wälzlager, an dessen rotierenden Innenring ein Endabschnitt der Schubstange 6 befestigt ist.
Weiterhin ist an der Spindelwelle 3 eine Maßverkörperung eines Drehgebers 15 angeordnet, dessen Drehwinkel bzw. Umdrehungsanzahl von einem Sensor 16 des Drehgebers 15 aufgenommen werden kann. Damit kann die Drehzahl der Spindelwelle 3 ge- regelt werden. In Abhängigkeit des Sensors 16 kann weiterhin die Verstellkinematik des Kippkopfes 2 geregelt werden.
Beim gezeigten Ausführungsbeispiel sind - ausgehend von der Werkzeugaufnahme 3a - innerhalb des Spindelgehäuses 8 die Komponenten in folgender Reihenfolge angeordnet: vorderes aerostatisches Radiallager 9, hinteres aerostatisches Radiallager 10, vorderes aerostatisches Axiallager 10, hinteres aerostatisches Axiallager 12, Elektromotor 13, 14 und Drehgeber 15 mit Sensor 16.
Figur 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Feinbohrkopf- systems. Die Werkzeugspindel 1 a weist die in Figur 1 die nicht näher gezeigte erfindungsgemäße aerostatische Lagerung ihrer Spindelwelle 3 auf. An ihrer Stirnseite ist (gemäß dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel) ein Kippkopf 2 mit flexibler Membran angeordnet, über den die Werkzeugaufnahme 3a verkippt werden kann.
Figur 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der aerostatisch gelagerten Werkzeugspindel 1 a mit integriertem Planzug 7. Die Kulisse 5 der Verstellkinematik wird über eine Antriebseinheit 17 bewegt, die in der Spindelwelle 3 integriert ist, und die vorzugsweise elektromechanisch angetrieben ist. Auch eine hydraulisch angetriebene Antriebseinheit ist denkbar. Dazu befindet sich eine Steuerungseinheit 18 ebenfalls in der Spindelwelle 3, die Positioniersignale von einer (nicht gezeigten) Maschinensteuerung über eine Schleifring-Stromübertragung 19 empfängt und in Bestromung oder Kommutierung des Elektromotors der Antriebseinheit 17 umsetzt. Alternativ können die die Positioniersignale von der Maschinensteuerung auch per Funk (z.B. Telemetrie oder Bluetooth oder RFID) empfangen und in die Bestromung oder Kommutierung umgesetzt werden.
Es kann auch ein Lageregelkreis integriert werden, in dem sich ein Regler in der Steuerungseinheit 18 befindet, der Signale eines Positionsmesssystems auswertet. Die Schleifring-Stromübertragung 19 kann entweder für die Bestromung der Steuerungseinheit 18 oder auch mit Datenspuren zur Datenübertragung ausgestattet sein.
Figur 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der aerostatisch gelagerten Werkzeugspindel 1 a mit einer verallgemeinerten Verstell-Werkzeug-Einheit 20, die eine Verstellkinematik aufweist und in die Spindelwelle 3 integriert ist, beispielsweise eine Piezo-Verstelleinheit.
Mittels piezoelektrischer Aktoren kann eine Verstellung der Werkzeugaufnahme im Millisekundenbereich vorgesehen werden. Bei einer entsprechenden Auslegung des Drehgebers 15 mit dem Sensor 16 kann diese Verstellung pro Umdrehung mehrfach erfolgen, so dass mit dem Feinbohrsystem mit der erfindungsgemäß aerostatisch gelagerten
Spindelwelle 3 unrunde Ausnehmungen in verschiedensten Formen gefertigt werden können.
Figur 5 zeigt den Aufbau der aerostatischen Lager 9, 10, 1 1 , 12, wie sie in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen vorgesehen werden können. Im Spindelgehäuse 8 ist parallel zur Rotationsachse 2a eine Luftzuführungsbohrung 21 vorgesehen. In das Spindelgehäuse 8 sind weiterhin zwei Lagerpatronen 8' und 8" eingesetzt. Am Außenumfang der größeren Lagerpatrone 8' sind vier Ringnuten 22 vorgesehen, während stirnseitig an der kleineren Lagerpatrone 8" eine Ringnut 22 vorgesehen ist. Die Ringnuten 22 sind mit der Luftzuführungsbohrung 21 verbunden und dienen zur Luftverteilung am Umfang der Lagerpatronen 8' und 8". Die Ringnut 22 der Lagerpatrone 8" ist über zumindest eine radiale Bohrung mit dem Außenumfang des Lagerpatrone 8" verbunden. Von den Ringnuten 22 ausgehend werden in die Lagerpatronen 8' und 8" Bohrungen 22a eingebracht, die in jeweiligen Luftlagerdüsen 30 münden.
Damit sind an der größeren Luftlagerpatrone 8'die beiden Luftlagerdüsenkränze 9', 10 'der beiden Radiallager und ein Luftlagerdüsenring 1 1 ' des vorderen Axiallagers 1 1 ausgebildet, während an der kleineren Luftlagerpatrone 8"ein Luftlagerdüsenring 12' des hinteren Axiallagers 12 ausgebildet ist.
Bei nicht ganz durchgehenden Bohrungen 22a werden die Luftlagerdüsen 30 durch Lasern in einem Steg ausgebildet, der zwischen dem jeweiligen Bohrungsgrund und der Luftlagerfläche des aerostatischen Lagers 9, 10, 1 1 , 12 angeordnet ist. Alternativ können dort auch vorgebohrte Luftlagerdüseneinsätze eingebracht (z.B. eingeklebt) werden, wenn die Bohrungen ganz durchgängig sind. An den beiden Radiallagern 9, 10 sind die Bohrungen 22a und somit die Luftlagerdüsen 30 radial angeordnet, so dass ein Luftlagerdüsenkranz 9', 10', 9" und 10" entsteht. Die Axiallager 1 1 , 12 weisen axiale Bohrungen 22a auf, so dass ein Luftlagerdüsenring 1 1 ', 12' entsteht.
Ein Flansch 23 ist montagegerecht ausgeführt, da sonst die Lagerpatrone 8' nicht eingesetzt werden kann. Genauer gesagt wird der Flansch 23 an einer Stirnseite der Spindelwelle 3 über Schrauben befestigt, nachdem die größere Luftlagerpatrone 8' zwischen die Spindelwelle 3 und das Spindelgehäuse 8 geschoben wurde.
Figur 6 zeigt eine von den vorhergehenden Ausführungsbeispielen abweichende aerostatische Lagerung mit lediglich einem vorderen konischen Lager 24 und mit einem hinteren konischen Lager 25. Alternativ können die Lager 24, 25 auch bogenförmig sein, dann ergeben sich zwei Kalottenlager. Diese Bauarten vereinen Radial- und Axiallager in einem Lager und in einer Luftlagerfläche.
Figuren 7 bis 10 zeigen konkrete Ausführungsformen eines ruhenden Teils des aero- statischen Axiallagers 1 1 oder 12 oder des konischen Lagers 24, 25 mit ringartiger Verteilung der Luft in der Draufsicht entlang der Rotationsachse 2a.
Figur 7 zeigt die Lagerpatrone 8' oder 8" des Axiallagers 1 1 oder 12 aus Figur 5. Die Axiallager 1 1 und 12 sind jeweils als einreihiges Mikrodüsenluftlager 26 ausgebildet. An einem Durchmesser sind die Luftlagerdüsen 30 auf gleichem Radius und gleichmäßig am Umfang verteilt, womit der Luftlagerdüsenring 1 1 ' oder 12' (vgl. Figur 5) gebildet ist. Die radiale Position der Luftlagerdüsen 30 bzw. des Luftlagerdüsenrings 1 1 ' oder 12' befindet sich jeweils in der Mitte einer ringförmigen Luftlagerfläche der Lagerpatrone 8' oder 8".
In dem Diagramm der Figur 7 ist die Druckverteilung über dem Radius angegeben. Ein Kammerdruck pk liegt nur unmittelbar an den Luftlagerdüsen 30 an und fällt radial nach außen und nach innen linear ab, bis außen und innen atmosphärischer Druck anliegt. Die effektive Luftlagerfläche wird durch den Flächeninhalt unter der Kurve der Druckverteilung repräsentiert. Figur 8 zeigt ein ruhendes Teil, z.B. eine Lagerpatrone eines zweireihigen Mikro- düsenluftlagers 27. Es hat zwei konzentrische Luftlagerdüsenringe.
Aus dem Diagramm darunter ist ersichtlich, dass zwischen den beiden Luftlager- düsenringen in einem mittleren Bereich der volle Kammerdruck pk anliegt. Der effektive Traganteil ist gegenüber dem Beispiel aus Figur 8 wesentlich vergrößert, lediglich außerhalb der beiden Luftlagerdüsenringe fällt der Druck ab.
Figur 9 zeigt ein ruhendes Teil, z.B. eine Lagerpatrone eines porösen Luftlagers 28, bei dem die Luftzuführung flächig durch poröses Luftlagermaterial 31 erfolgt. Das Luftlagermaterial 31 bildet die gesamte ringförmige Luftlagerfläche des ruhenden Teils.
Gemäß dem Diagramm darunter ist damit ein optimaler effektiver Traganteil realisiert, die gesamte Luftlagerfläche ist mit dem Kammerdruck pk beaufschlagt.
Figur 10 zeigt ein ruhendes Teil, z.B. eine Lagerpatrone eines Luftlagers 29. Es hat weniger Luftlagerdüsen 30 als das Beispiel aus Figur 7. Zur vollumfänglichen Luftbeaufschlagung der Luftlagerfläche sind kreisbogenförmige Verteilkanäle 32 vorgesehen, die sich ausgehend von den Luftlagerdüsen 30 in Umfangsrichtung erstrecken. Es ergibt sich ein geringerer Traganteil, als bei den Beispielen gemäß den Figuren 8 und 9, das Axiallager ist aber leicht herzustellen.
Figur 1 1 zeigt eine Werkzeugspindel 1 a mit aerostatischer Lagerung gemäß den Figuren 1 bis 5 oder 7 bis 10. Es ist eine Verstell-Werkzeug-Einheit 33 mit Schnittstelle 34 vorgesehen. Diese Schnittstelle 34 erlaubt einen Austausch des Verstellwerkzeug-Kopfes, wobei auch durch einen Werkzeugwechsler die Werkzeugspindel 1 a für unterschiedliche Bearbeitungen mit unterschiedlichen Köpfen und dann anschließend mit einem Verstellwerkzeug-Kopf genutzt werden kann.
Weiterhin ist bei allen gezeigten Ausführungsbeispielen über eine (nicht näher gezeigte) Schnittstelle der Werkzeugaufnahme 3a, z.B. über eine Hohlschaftkegel- Werkzeugaufnahme ein Auswechseln (nur) der Werkzeugschneide 1 möglich.
Offenbart ist eine Feinbohrkopfsystem, dessen Spindel mittels Luft gelagert ist. Bezugszeichenliste
1 Werkzeugschneide
1 a Werkzeugspindel / Motorspindel
2 Kippkopf mit flexibler Membran
2a Rotationsachse
3 Spindelwelle
3a Werkzeugaufnahme
4 Mitnehmer der Verstellkinematik
5 Kulisse der Verstellkinematik
6 Schubstange
7 Planzug / Linearpositioniereinheit
8 Spindelgehäuse
8' Luftlagerpatrone vorne
8" Luftlagerpatrone hinten
9 vorderes aerostatisches Radiallager
9' Luftlagerdüsenkranz vorne
9" Luftlagerdüsenkranz hinten
10 hinteres aerostatisches Radiallager
10' Luftlagerdüsenkranz vorne
10" Luftlagerdüsenkranz hinten
1 1 vorderes aerostatisches Axiallager
1 1 ' Luftlagerdüsenring
12 hinteres aerostatisches Axiallager
12' Luftlagerdüsenring
13 Läufer des Elektromotors
14 Stator des Elektromotors
15 Maßverkörperung des Drehgebers
16 Sensor des Drehgebers
17 Antriebseinheit
18 Steuerungseinheit
19 Schleifring-Stromübertragung
20 Verstell-Werkzeug-Einheit Luftzuführungsbohrung
Ringnut zur Luftzufuhra Bohrung
Flansch
vorderes konisches Lager hinteres konisches Lager
Mikrodüsenluftlager einreihig
Mikrodüsenluftlager zweireihig poröses Luftlager
Luftlager
Luftlagerdüse
poröses Luftlagermaterial
Verteilkanal
Verstell-Werkzeug-Einheit
Schnittstelle
Kammerdruck

Claims

Patentansprüche
1 . Feinbohrkopfsystem zur Erzeugung oder Feinbearbeitung von Ausnehmungen von Werkstücken, wobei das Feinbohrkopfsystem eine Werkzeugspindel (1 a) hat, über die eine Werkzeugaufnahme (3a) oder ein Werkzeug (1 ) rotatorisch antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugspindel (1 a) eine aerostatische
Lagerung (9, 10, 1 1 , 12; 24, 25) mit Gas aufweist.
2. Feinbohrkopfsystem nach Anspruch 1 , wobei das Gas Luft ist.
3. Feinbohrkopfsystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei die aerostatische Lagerung (9, 10, 1 1 , 12; 24, 25) zumindest ein aerostatisches Radiallager (9, 10) ist oder aufweist.
4. Feinbohrkopfsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die aerostatische Lagerung (9, 10, 1 1 , 12; 24, 25) zumindest ein aerostatisches Axiallager (1 1 , 12) ist oder aufweist.
5. Feinbohrkopfsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die aerostatische Lagerung (9, 10, 1 1 , 12; 24, 25) zumindest ein aerostatisches konisches Lager (24, 25) ist oder aufweist.
6. Feinbohrkopfsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die aerostatische Lagerung (9, 10, 1 1 , 12; 24, 25) zumindest ein aerostatisches Kalottenlager ist oder aufweist.
7. Feinbohrkopfsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die
Werkzeugaufnahme (3a) oder das Werkzeug (1 ) über einen Kippkopf (2) zu einer Rotationsachse (2a) anstellbar ist.
8. Feinbohrkopfsystem nach Anspruch 7, wobei der Kippkopf (2) eine aerostatische Lagerung hat.
9. Feinbohrkopfsystem nach einem der Ansprüche 7 bis 8 mit einer Zugstange oder Schubstange (6) und einer Linearpositioniereinheit (7) zur Ansteuerung.
10. Feinbohrkopfsystenn nach Anspruch 9, wobei die Linearpositioniereinheit (7) eine Antriebseinheit (17) und eine Steuerungseinheit (18) aufweist.
1 1 . Feinbohrkopfsystenn nach Anspruch 9 oder 10, wobei die Linearpositioniereinheit (7) in einer Spindelwelle (3) aufgenommen ist.
12. Feinbohrkopfsystem nach einem der Anspruch 1 1 mit einer Schleifring-Stromübertragung (19) und/oder mit einer drahtlosen Datenübertragung.
13. Feinbohrkopfsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein radialer Abstand der Werkzeugaufnahme (3a) oder des Werkzeugs (1 ) zu einer
Rotationsachse (2a) verstellbar ist.
14. Feinbohrkopfsystem nach Anspruch 13, wobei der radiale Abstand über zumindest einen piezoelektrischen Aktor während einer Umdrehung der Werkzeugaufnahme (3a) oder des Werkzeugs (1 ) verstellbar ist.
15. Feinbohrkopfsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem
Elektromotor (13, 14), der zusammen mit einer Spindelwelle (3) in einem
Spindelgehäuse (8) aufgenommen ist.
16. Feinbohrkopfsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die aero- statische Lagerung Luftlagerdüsen (30) aufweist, die am Außenumfang einer Spindelwelle (3) verteilt sind.
17. Feinbohrkopfsystem nach Anspruch 16, wobei die Luftlagerdüsen (30) in einem oder in mehreren Luftlagerdüsenringen (1 1 ', 12') oder Luftlagerdüsenkränzen (9', 10',9", 10") angeordnet sind.
18. Feinbohrkopfsystem nach Anspruch 16 oder 17, wobei die Luftlagerdüsen (30) in einer Luftlagerpatrone (8', 8") gebildet oder in diese eingesetzt sind.
19. Feinbohrkopfsystem nach Anspruch 18, wobei in der Luftlagerpatrone (8', 8") eine Ringnut (22) zur Luftzufuhr und zur Luftverteilung eingebracht ist. Feinbohrkopfsystenn nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer Luftlagerfläche, die aus porösem Luftlagermaterial (31 ) gebildet ist.
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