Die Erfindung betrifft ein mehrteiliges Schaftwerkzeug, insbesondere
in der Ausgestaltung als Feinbearbeitungswerkzeug zur spanabhebenden Präzisionsbearbeitung
von Werkstücken, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Derartige Werkzeuge sind auch unter dem Begriff Stufenwerkzeuge oder
Fertigbearbeitungswerkzeuge bekannt und sie zeichnen sich dadurch aus, dass mit
ein und demselben Werkzeug in einem Arbeitsgang bzw. mit ein und derselben Einspannung
in der Werkzeugmaschine verschiedene Funktionsflächen am Werkstück einer
Vor- und/oder Endbearbeitung – gegebenenfalls mit unterschiedlicher Oberflächengüte
– unterzogen werden können, wobei die Lagezuordnung der bearbeiteten
Werkstückflächen in einem engen Toleranzbereich liegen soll.
Solche Werkzeuge werden beispielsweise bei der Komplettbearbeitung
von Zylinderköpfen benötigt, um beispielsweise die Grundsitzbohrung mit
den entsprechend angepassten Durchmessern für das Einlass- bzw. Auslassventil
oder die Vor- und Fertigbearbeitung des Ventilsitzes durchzuführen, wobei in
einem Arbeitsgang die Ventilführungs- und die Ventilsitzbohrung hergestellt
werden soll. Ein weiteres Einsatzgebiet derartiger Werkzeuge stellt die Bearbeitung
des eigentlichen Ventilsitzes dar, der häufig aus einem eingepressten Stahl-Sinter-Werkstoff
besteht. Gleichzeitig nimmt dieses Werkzeug für die Bearbeitung einer Ventilführungsbuchse
eine Reibahle auf, die eine Endbearbeitung des Innendurchmessers mit einer Toleranz
im &mgr;-Bereich herstellt.
Die im Bereich des Ventilsitzes auszubildenden mehrfachen Schrägflächen
sind nicht nur hinsichtlich ihrer Winkellage, sondern auch bezüglich ihrer
Axialposition mit einem sehr engen Toleranzfeld belegt. Es besteht demnach das Bedürfnis
nach einem extrem stabilen und einen exakten Rundlauf garantierenden Schaftwerkzeug,
bei dem die Verbindung zwischen dem äußeren Schneidenträger und dem
die inneren Schneiden tragenden Zentralkörper fluchtungs- und positionsgenau
herstellbar ist.
Herkömmlich wird zu diesem Zweck eine DIN-Aufnahme, zum Beispiel
eine HSK-Aufnahme herangezogen, die einen die äußeren Schneiden tragenden
Grundkörper dreh- und axialfest fixiert. In den Grundkörper ist eine austauschbare
Reibahle zentriert eingesetzt, wobei die axiale Fixierung in der Regel über
eine Positionierschraube erfolgt.
Die Anforderungen, die an derartige Werkzeuge gestellt werden, werden
in mehrfacher Hinsicht höher. Zum Einen verlangen die Abnehmer solcher Werkzeuge
immer höhere Fertigungsgenauigkeiten, insbesondere immer engere Fluchtungs-
und/oder Rundlaufgenauigkeiten. Zum Anderen werden zunehmend schwer zerspanbare
Werkstoffe eingesetzt, so dass die Anforderungen an die Stabilität derartiger
Werkzeuge ebenfalls steigen. Schließlich wird ein System verlangt, das einfach
handhabbar ist und flexibel eingesetzt werden kann.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zu Grunde, ein mehrteiliges
Schaftwerkzeug der vorstehend beschriebenen Art zu schaffen, das den vorstehend
angesprochenen Kriterien gleichzeitig in einer bisher nicht erreichten Form gerecht
wird.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Erfindungsgemäß wird ein als Feinbearbeitungs-, Stufen-
oder Fertigbearbeitungswerkzeug einsetzbares Werkzeug geschaffen, bei dem der Zentralkörper,
beispielweise eine mit PKD (Polykristaliner Diamant)-Schneiden bestückte Reibahle,
durch eine Dehnspanntechnik fixiert wird. Weil das den Zentralkörper spannende
Dehnspannfutter mit dem Schneidenträger zu einer einstückig handhabbaren
Einheit in der Weise zusammengestellt wird, dass beim Spannvorgang des Zentralkörpers
die Dehnung bzw. elastische Verformung des Schneidenträgers in vorbestimmten,
sehr engen Grenzen bleibt, wird die Spannkraft des Dehnspannfutters auf das Zentrum,
d.h. auf den in das Dehnspannfutter einsetzbaren Zentralkörper konzentriert.
Damit ist sichergestellt, dass der Zentralkörper mit dem übrigen Werkzeug,
insbesondere mit dem konzentrisch radial weiter außen angeordneten Schneidenträger
mit größter Rundlaufgenauigkeit ausgerichtet werden kann.
Gleichzeitig wird die Spannkraft für den Zentralkörper erhöht,
so dass das Dehnspannfutter über eine größere axiale Länge trägt,
was dem Rundlauf zwischen Zentralkörper und Schneidenträger weiter förderlich
ist. Aufgrund desselben Effekts ist allerdings auch sichergestellt, dass sich beim
Spannen des Zentralkörpers, wie zum Beispiel der Präzisionsreibahle, die
Schneiden des Schneidenträgers nicht weiter als um ein Mass verschieben, welches
entweder bereits innerhalb des vorgegebenen engen Toleranzbereichs oder aber innerhalb
eines Bereichs liegt, der durch eine Feinjustierung der Schneiden korrigiert werden
kann. Dadurch ist die Voraussetzung dafür geschaffen, dass der Zentralkörper
mit einfachen Handgriffen ausgewechselt werden kann, so dass sich in Verbindung
mit der Zusammenstellung von Dehnspannfutter und Schneidenträger ein modularer
Aufbau des Werkzeugs ergibt, wodurch eine große Flexibilität des Werkzeugs
bereitgestellt wird.
Zwar ist es bereits grundsätzlich bekannt (zum
Beispiel aus der Patentveröffentlichung WO 98/07538), ein Dehnspannfutter zum
Spannen eines zentralen spanabhebenden Werkzeugs, wie zum Beispiel eines Bohrers,
und gleichzeitig zur Fixierung eines weiteren, konzentrisch zum Bohrer angeordneten
Schneidenträgers in der Form eines Fasrings heranzuziehen. Im Gegensatz zur
vorliegenden Erfindung wird jedoch die radiale Dehnung des Dehnspannfutters zur
Fixierung des Fasrings bezüglich des als Bohrwerkzeug ausgestalteten Zentralkörpers
herangezogen. Es entsteht somit keine Zusammenfassung von Dehnspannfutter und Schneidenträger
zu einer einstückig handhabbaren Einheit, bei der die Präzisionsschneiden
bezüglich des Innendurchmessers des Dehnspannfutters lagegenau fixiert werden
können.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Vorzüge des erfindungsgemäßen Aufbaus des Werkzeugs
können dann besonders vorteilhaft eingesetzt werden, wenn der Zentralkörper
als Feinreibwerkzeug, beispielsweise als mit PKD-Schneiden bestückte Reibahle
ausgestattet ist, wobei diese dann vorteilhafterweise einen mit hoher Präzision
geschliffenen zylindrischen Schaft für die Einpassung in das Dehnspannfutter
hat. Es genügt auf diese Weise bereits eine verhältnismäßig
geringe Druckerhöhung in der Druckkammer des Dehnspannfutters, um den Zentralkörper
selbst bei größerer Spielpassung im Dehnspannfutter mit ausreichend großer
Haltekraft im Dehnspannfutter bzw. radial innerhalb des Schneidenträgers zu
fixieren, wodurch die beim Spannvorgang des Zentralkörpers induzierte elastische
Verformung des Schneidenträgers weiter verringert werden kann.
Aufgrund des erfindungsgemäßen Aufbaus eignet sich das Schaftwerkzeug
auch als Stufenbearbeitungswerkzeug, bei dem Zentralkörper und Schneidenträger
zeitlich gestaffelt, jedoch mit exakter Relativlagepositionierung der einzelnen
Schneiden zum Einsatz kommen.
Durch den erfindungsgemäßen Aufbau des mehrteiligen Schaftwerkzeugs
ergibt sich ferner die Möglichkeit, das Werkzeug als Modularwerkzeug aufzubauen,
bei dem das Dehnspannfutter mit unterschiedlichen Zentralkörpern und/oder Schneidenträgern
kombiniert wird. Auf diese Weise ergibt sich ein sehr flexibel einsetzbares Werkzeug,
mit dem kostengünstig verschiedenste Bearbeitungsaufgaben gelöst werden
können.
Grundsätzlich ist die Zusammenstellung von Schneidenträger
und Dehnspannfutter zu einer einstückig handhabbaren Einheit auf verschiedenste
Art und Weise möglich, solange dafür gesorgt ist, dass beim Spannen des
Zentralkörpers im Dehnspannfutter die elastische Verformung des Schneidenträgers
ausreichend gering bleibt. Dies kann beispielsweise dadurch sichergestellt werden,
dass die Wandstärke des Hydrodehnspannfutters radial außerhalb der Druckkammer
wesentlich größer ist als radial innerhalb bzw. dass der mit dem (Hydro)Dehnspannfutter
zusammengefügte Schneidenträger, der in der Regel die Form eines hohlzylindrischen
Körpers hat, mit einer ausreichend großen radialen Wandstärke ausgestattet
wird.
Besonders vorteilhaft im Hinblick auf eine Verringerung des Bauvolumens
ergibt sich allerdings dann, wenn gemäß Anspruch 5 die Fügung zwischen
Hydrodehnspannfutter und Schneidenträger mit einer radialen Vorspannung des
Schneidenträgers realisiert wird, beispielsweise durch Aufschrumpfen des Schneidenträgers
auf eine kreiszylindrische Fügefläche des Hydrodehnspannfutters oder durch
Einpressen des Hydrodehnspannfutters oder eines Dehnspannmoduls in den Schneidenträger.
Hierzu kann ein konventionelles Hydrodehnspannfutter vom Typ HSK-A auf einfache
Weise umgearbeitet werden, indem die dem Werkzeug zugewandte Außenoberfläche
mit einer auf Präzision gearbeiteten kreiszylindrischen Fügefläche
versehen wird, welche an einem mit Freistich versehenen Radialbund endet. Dieser
Radialbund dient beim Aufschrumpfen als axialer Anschlag zur Lagepositionierung
des Schneidenträgers.
Je nach dem, mit welchen Radialkräften bzw. mit welchem Schrumpfuntermaß
gearbeitet wird, kann es erforderlich sein, im aufgeschrumpften Zustand des Schneidenträgers
bzw. im eingepressten Zustand des Hydrodehnspannfutters die Schneiden im Schneidenträger
exakt bzw. der Drehachse und/oder relativ zueinander zu positionieren. Es kann in
manchen Fällen auch vorteilhaft sein, den Schneidenträger nach dem Fügevorgang
zu bearbeiten und dabei die Flächen am Schneidenträger zur Lagepositionierung
der einzelnen Schneiden formgenau auszubilden.
Wenn Schneiden des Zentralkörpers und/oder des Schneidenträgers
über eine Einrichtung zur Feinjustierung verfügen, beispielsweise in Form
von Stellschrauben oder Stellkeilen, kann eine größere Verformung des
Schneidenträgers entweder beim Fügevorgang mit dem Hydrodehnspannfutter
oder beim Spannvorgang des Zentralkörpers in Kauf genommen werden, ohne die
Einsatzmöglichkeiten des Werkzeugs zu schmälern.
Es hat sich gezeigt, dass mit dem erfindungsgemäßen Aufbau
des Werkzeugs eine extrem rundlaufgenaue Spannung einer Reibahle bezüglich
genau positionierter Schneiden im Schneidenträger unter Bereitstellung einer
leichten Auswechselbarkeit der Reibahle möglich ist, selbst wenn die Lagetoleranz
der Schneiden im &mgr;m-Bereich bzw. im Winkelminutenbereich liegt.
Wenn gemäß Anspruch 12 im Dehnspannfutter ein Mitnehmer
integriert ist, der in der Lage ist, ein (zusätzliches) Drehmoment vom Dehnspannfutter
auf den Zentralkörper, wie zum Beispiel eine Reibahle, zu übertragen,
kann die Druckbeaufschlagung des Dehnspannfutters und damit die radiale Verformung
des Schneidenträgers auf einem geringeren Niveau gehalten werden, wodurch weiterer
Bauraum eingespart wird.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der übrigen
Unteransprüche.
Nachstehend werden anhand schematischer Zeichnungen Ausführungsbeispiele
der Erfindung näher erläutert:
Es zeigen:
1 eine schematische, in Explosionsdarstellung gezeigte
vereinfachte und schematische Ansicht einer ersten Ausführungsform eines mehrteiligen
Schaftwerkzeugs vor dem Zusammenbau der Komponenten;
2 das Schaftwerkzeug aus den Komponenten gemäß
1 in einem zur auswechselbaren Aufnahme eines Zentralkörpers
vorbereiteten Phase;
3 das Schaftwerkzeug nach den 1
und 2 im fertig montierten und einsatzbereiten Zustand;
4A und 4B schematische
Darstellungen zur Erläuterung der erfindungsgemäßen Funktionsweise
des Zusammenwirkens zwischen Hydrodehnspannfutter und Schneidenträger gemäß
einer ersten Variante; und
5A und 5B schematische
Ansichten entsprechend den 4A, 4B
zur Erläuterung einer weiteren Variante der Erfindung.
1 zeigt in stark schematischer Darstellung die drei
Komponenten eines mehrteiligen Schaftwerkzeugs zur spanabhebenden Bearbeitung eines
Werkstücks. Bei dem mehrteiligen Schaftwerkzeug 10 handelt es sich
um ein Feinbearbeitungswerkzeug, das als Stufenwerkzeug zur Komplettbearbeitung
von Bauteilen, wie zum Beispiel von Zylinderköpfen, eingesetzt werden kann.
Solche Werkzeuge sind auch zu dem Begriff Fertigbearbeitungswerkzeug bekannt.
Das Werkzeug hat einen Zentralkörper 12, der zur Bearbeitung
eines der Werkzeugachse 14 nahen Bereichs dient, und einen konzentrisch
dazu angeordneten weiteren Schneidenträger 16, der mit größtmöglicher
Rundlaufgenauigkeit zum Zentralkörper 12 bzw. zur Werkzeugachse
14 angeordnet ist.
Der Zentralkörper 14 ist beispielsweise mit PKD- oder
Hartmetall-Schneiden 18 bestückt, die fest oder mittels einer nicht
gezeigten Feinjustiereinrichtung einstellbar am Zentralkörper 12 befestigt
sind. Der Zentralkörper 12 kann beispielsweise eine Mehrschneiden-Reibahle
zur Feinbearbeitung einer Ventilführung in einer Ventilbuchse sein.
Die mit 20 bezeichneten Schneiden am Schneidenträger
16 können ebenfalls von Schneideinsätzen gebildet sein. Sie sind
in der Regel auf mehreren Durchmessern angeordnet und haben axial wirkende und radial
wirkende Schneidkanten 22 und 24, die beispielsweise zur Bearbeitung
eines Ventilsitzrings bzw. einer dafür vorgesehenen Bohrung im Zylinderkopf
dienen. Die Schneidkanten 22, 24 können selbstverständlich
auch zur Achse 14 unter verschiedenen, genauestens einzuhaltenden Winkeln
geneigt sein, was beispielsweise bei der Endbearbeitung von Ventilsitzringen erforderlich
ist.
Die Schneiden 20 können auch auf nicht näher gezeigten
Kassetten befestigt (verlötet oder festgeschraubt) sein, die in entsprechend
ausgebildeten Taschen 26 des Schneidenträgers 16 einstellbar
fixiert sind. Die Einstellbarkeit ist dabei vorzugsweise so getroffen, dass sie
drei in den Figuren mit den Pfeilen R, A und N bezeichnete Freiheitsgrade hat.
Der Toleranzbereich, in dem die Schneiden 20 zueinander und/oder
bezüglich zu den Funktionsschneiden 18 der Reibahle 12 stehen
müssen, kann im Bereich von einigen &mgr;m bzw. von einigen Winkelminuten
liegen. Ferner wird bei derartigen Werkzeugen die Rundlaufgenauigkeit der Werkzeuge
18 und 20 zueinander, die Konzentrizität der Achsen der Reibahle
12, des Schneidenträgers 16 und eines Werkzeughalters
28 auf extrem niedrige Werte eingestellt.
Um diese extrem hohen Anforderungen an die Präzision der Schneidenpositionierungen
zu erfüllen, hat der Werkzeughalter 28, der z. B. mit einer HSK-Aufnahme
30 ausgebildet ist, auf der dem Schneidenträger 16 zugewandten
Seite ein Hydrodehnspannfutter 32, welches in den Figuren lediglich schematisch
gezeigt ist. Derartige Hydrodehnspannfutter sind an sich bekannt, so dass auf eine
Beschreibung der Einzelheiten verzichtet werden kann.
Mit dem Bezugszeichen 34 ist eine Druckkammer bezeichnet,
die radial innenseitig unter Zwischenschaltung einer elastisch nachgiebigen Trennwand
36 von einem Spannabschnitt 38 begrenzt ist, der zur Aufnahme
eines auf Passung geschliffenen Spannschaftes 12A der Reibahle
12 dient.
Der Spannabschnitt 38 ist so gefertigt, dass der Spannschaft
12A mit Schafttoleranz h6 mit Spiel aufgenommen werden kann.
Konzentrisch zum Schaftabschnitt 38, vorzugsweise in sehr
enger Rundlauftoleranz, hat das Hydrodehnspannfutter 32 eine kreiszylinderförmige
Fügefläche 40, die ihr Gegenstück in der zylinderförmigen
Innenoberfläche 42 des Schneidenträgers 16 hat. Die
Innenoberfläche 42 des Schneidenträgers 16 ist bezüglich
der Achse so gefertigt, dass eine sehr eng gesetzte Rundlauftoleranz eingehalten
wird.
Auf diese Weise lässt sich aus Hydrodehnspannfutter
32 und Schneidenträger 16 eine in 2
mit dem Bezugszeichen 50 bezeichnete Einheit zusammenstellen, bei der die
Flächen 40 und 42 spielfrei gefügt sind. Zur axialen
Positionierung des Schneidenträgers 16 am Werkzeughalter
28 dient eine Radialschulter 44, an der eine Stirnfläche
46 des Schneidenträgers 16 in Anlage bringbar ist.
In der in 2 gezeigten spielfreien Positionierung
des Schneidenträger 16 auf dem Hydrodehnspannfutter 32 liegen
die Schneiden 20 entweder bereits innerhalb des vorbestimmten engen Toleranzfeldes
zueinander bzw. zur Achse und zur Innenoberfläche 42 des Hydrodehnspannfutters
32, oder sie können – falls eine Einrichtung zur Feinjustierung
der Schneiden 20 vorgesehen ist – mittels der Feinjustierung in
die endgültige Relativlage zueinander bzw. zu einer Referenzfläche
48 des Werkzeughalters 28 gebracht werden. Diese Referenzfläche
ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel von einer Stirnfläche des Hydrodehnspannfutters
32 gebildet.
In diese in 2 mit 50 bezeichnete
Einheit lässt sich nunmehr die Reibahle 12 mit dem Spannschaft
12A in den Werkzeughalter 28 mit einfachen Handgriffen einsetzen,
wobei vorzugsweise im Inneren des Werkzeughalters 28 ein vorzugsweise axial
einstellbarer Anschlagkörper für die den Schneiden 18 abgewandte
Stirnseite 52 der Reibahle 12 vorgesehen sein. Damit liegen bei
auf Anschlag eingesetzter Reibahle 12 die Schneiden 18 in genau
vorgegebener Lageposition bezüglich der Schneiden 20 des Schneidenträgers
16.
Dadurch, dass der Schneidenträger 16 spielfrei auf dem
modifizierten Hydrodehnspannfutter 32 sitzt, ergibt sich bei Druckbeaufschlagung
der Druckkammer 34 das unter Bezug auf die 4A
und 4B näher zu beschreibende, folgende Phänomen:
4A zeigt die gefügten Teile 16 und
32 vor der Druckbeaufschlagung der Druckkammer 34. Die Wandstärke
W32 des Hydrodehnspannfutters 32 ist jedoch entweder für sich oder
aber in der Summe mit der Wandstärke W16 so groß gewählt, dass sich
bei Beaufschlagung der Druckkammer 34 mit Fluiddruck – wie in
4B schematisch angedeutet – in erster Linie
eine radial nach innen gerichtete Verformung der Trennwand 36 einstellt.
Diese Radialverformung ist in 4B mit dem Bezugszeichen
R36 bezeichnet, und dieses Verformungsmaß wird erfindungsgemäß zum
Spannen des Zentralkörpers bzw. der Reibahle 12 genutzt. Dem gegenüber
ist aufgrund der stabileren Ausgestaltung der Einheit aus Hydrodehnspannfutter
32 und Schneidenträger 16 die Radialverformung R16 so klein
gehalten, dass sich die Schneiden 20 am Schneidenträger
16 maximal um ein Maß verlagern, welches innerhalb eines vorgebenen
Toleranzfeldes oder innerhalb desjenigen Bereichs liegt, der durch Feinjustierung
an den Schneiden 20 bzw. an den diese tragenden Kassetten korrigierbar
ist.
Durch die vorstehend aufgezeigte Tendenz der primären bzw. vorrangigen
Verformung der Trennwand 36 wird nicht nur die Spannkraft der Reibahle
vergrößert. Es ergibt sich zusätzlich der Vorteil, dass das Hydrodehnspannfutter
32 über eine größere axiale Länge tragen kann bzw.
dass der Innendurchmesser des Spannabschnitts 38 mit größerem
Spiel als bislang bezüglich des Spannschaftes 12A gefertigt werden
kann.
Das Wirkungsprinzip gemäß 4A,
4B lässt sich beispielsweise dann verwirklichen,
wenn als Fügetechnik eine leichte Presspassung oder ein Spielpassung herangezogen
wird, wobei zusätzlich ein Befestigungsmittel beispielsweise ein Klebstoff
Anwendung finden kann. Es ist gleichermaßen möglich, im Bereich der Fügeflächen
40, 42 mit einer Schraubverbindung zu arbeiten.
Die Variante nach den 4A und
4B hat zur Konsequenz, dass der Gesamtdurchmesser des
Werkzeugs, d.h. der Außendurchmesser des Schneidenträgers 16
nicht beliebig verkleinert werden kann, damit ausreichend Wandstärke W32 zur
gerichteten Verformung des Hydrodehnspannfutters 32 bereitgestellt wird.
Um zusätzlich Bauraum einzusparen, d.h. um Werkzeuge bereitzustellen, bei denen
die Schneiden 20 näher zur Achse 14 angeordnet werden können,
erfolgt das Fügen zwischen Hydrodehnspannfutter 32 und Schneidenträger
16 derart, dass der Schneidenträger 16 das Hydrodehnspannfutter
32 mit einer Radialspannung beaufschlagt.
Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, dass der Schneidenträger
16 auf die Fügefläche 40 aufgeschrumpft wird, oder dass
das Hydrodehnspannfutter in den Schneidenträger 16 eingepresst wird.
Das sich dann einstellende Funktionsprinzip ist in den 5A
und 5B dargestellt:
Die nach dem Fügen sich einstellende Radialspannung ist mit
den Pfeilen 60 angedeutet. Sie hat zur Folge, dass die Wandstärke
W32 im Vergleich zu der Ausführungsform nach den 4A
und 4B wesentlich verkleinert werden kann, ohne dass
die Radialverschiebung R16 nach Beaufschlagung der Druckkammer 34 größer
wird als bei der Variante nach 4A und 4B,
wobei die Radialauslenkung R36 zum Spannen der Reibahle 12 in der gleichen
Größenordnung bleibt. Die Schneiden 20 können dementsprechend
näher zur Achse 14 des Werkzeugs positioniert werden.
Für den Fall, dass der Schneidenträger 16 mit Radialspannung
auf dem Hydrodehnspannfutter positioniert wird, kann es von Vorteil sein, in diesem
vormontierten Zustand die Schneiden 20 auf Endmaß zu positionieren
bzw. gegebenenfalls zu bearbeiten. Anschließend liegt eine aus Dehnspannfutter
und Schneidenträger bestehende Einheit vor, bei der die Schneiden
20 bezüglich eines Bezugspunktes des Werkzeughalters, zur Achse
14 des Werkzeugs und zueinander in sehr eng tolerierter Lagebeziehung stehen.
Die Reibahle 12 kann dann in diese Einheit je nach Bedarf und mit einfachen
Handgriffen eingesetzt und darin exakt verdreh- und axialfest fixiert werden.
Der vorstehend beschriebene Aufbau ermöglicht es, das Werkzeug
modular aufzubauen, mit den Bestandteilen Zentralkörper 12, Schneidenträger
16 und Werkzeughalter 28 bzw. Hydrodehnspannfutter 32.
Das der Erfindung zu Grunde liegende Wirkungsprinzip bei der Werkzeugzusammenstellung
(4 und 5) wurde anhand von Schneiden
20 erläutert, die radial außerhalb der Druckkammer
34 positioniert sind. Selbst diese Schneiden werden durch die erfindungsgemäße
Anordnung beim Spannen der Reibahle 12 nur um ein solches Maß verlagert,
das innerhalb eines vorgebenen Toleranzfeldes oder eines Bereichs liegt, der durch
Feinjustierung korrigierbar ist. Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen
Werkzeuges besteht darin, die Schneiden 20 axial zur Druckkammer
34 des Hydrodehnspannfutters zu versetzen, so dass sich Verformungen des
Schneidenträgers 16 auf die Lage der Schneiden nicht mehr negativ
auswirkt.
Selbstverständlich sind Abweichungen von dem vorstehend beschriebenen
Ausführungsbeispiel möglich, ohne den Grundgedanken der Erfindung zu verlassen.
So kann beispielsweise ein Hydrodehn-Spannsatz in einen Körper eingepresst
werden, der als Werkzeugaufnahme dient, welche gleichzeitig den Schneidenträger
darstellt.
Es ist auch möglich, zwischen Hydrodehnspannfutter
32 und Schneidenträger 16 zumindest einen Zwischenkörper
einzusetzen, mit und ohne radiale Vorspannung.
Das Werkzeug kann auch mit einer Einrichtung zur Innenkühlung
ausgestattet sein, auch unter Einschluss der MMS-Technik.
Selbstverständlich ist das Werkzeug auch dann in der vorstehend
beschriebenen Art und Weise aufzubauen, wenn als Zentralkörper ein Bohrwerkzeug
und am Schneidenträger weniger genau zu justierende Schneiden, wie zum Beispiel
Faswerkzeuge zu befestigen sind.
Das vorstehend beschriebene Werkzeug ist als drehangetriebenes Schaftwerkzeug
ausgebildet. Es kann auch als stehendes Werkzeug eingesetzt werden.
Die Erfindung schafft somit ein mehrteiliges Schaftwerkzeug, insbesondere
Feinbearbeitungswerkzeug, zur spanabhebenden Bearbeitung zumindest eines ersten,
innenliegenden Bereichs, wie zum Beispiel einer auf Präzision zu bearbeitenden
Bohrung, und eines zweiten, radial weiter außenliegenden Bereichs, wie zum
Beispiel einer zu dieser Bohrung im engen Planschlag stehenden Referenzfläche.
Ein Zentralkörper trägt die Zentralschneiden für die Bearbeitung
des ersten Bereichs, während ein zum Zentralkörper konzentrisch angeordneter,
weiterer Schneidenträger solche Schneiden trägt, die in vorbestimmter
axialer und/oder radialer und/oder Winkel-Lagebeziehung zu den Zentralschneiden
stehen. Zur Bereitstellung eines Werkzeugs, bei dem die Schneiden in engster Lagebeziehung
zueinander gehalten werden können, das sich für die Bearbeitung schwer
zerspanbarer Werkstoffe eignet und welches trotzdem einfach handhabbar und flexibel
eingesetzt werden kann, ist das Werkzeug so aufgebaut, dass der Schneidenträger
mit dem Dehnspannfutter zu einer einstückig handhabbaren Einheit zusammenstellbar
ist, und zwar derart, dass sich beim Spannen des Dehnspannfutters die Schneiden
am Schneidenträger maximal um ein Maß verlagern, welches innerhalb eines
vorgegebenen Toleranzfeldes oder eines Bereichs liegt, der durch Feinjustierung
an den Schneiden korrigierbar ist.