切削機(jī)床、刀具組和用于制造具有盲孔和/或階梯孔的缸的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種具有權(quán)利要求1特征的切削機(jī)床。根據(jù)第二方面，本發(fā)明涉及一種刀具組。根據(jù)第三方面，本發(fā)明涉及一種用于制造具有盲孔和/或階梯孔的缸的方法，尤其是深孔鉆方法。
【背景技術(shù)】
[0002]制造缸通常需要至少三個(gè)加工過程，即鉆孔、切削和隨后的精整。一側(cè)方式可以達(dá)到缸內(nèi)壁的形狀精度和表面特性的高要求。
[0003]具有盲孔和/或階梯孔的缸的制造特別費(fèi)事。原因是，尤其在鉆孔時(shí)，必須排出相應(yīng)的切肩。這在盲孔情況下只能通過刀具實(shí)現(xiàn)。為了隨后刮削和精整缸內(nèi)壁，需要至少一個(gè)另外的刀具，它需要高的流體壓力，即或者為了折起和翻開刮刀片和/或?yàn)榱藢?duì)精整輥加載壓力。這種刀具變換因?yàn)閷?duì)各個(gè)刀具的不同要求而困難。
[0004]因而，特別是在制造較大批量缸時(shí)采用的是，首先對(duì)所有工件鉆孔，然后安裝刮刀片并對(duì)該批量的所有工件進(jìn)行刮削處理。這種做法的缺點(diǎn)是，因?yàn)橹匦聤A緊而難以實(shí)現(xiàn)極高精度并且重新夾緊是費(fèi)事的。
[0005]DE 10 2010 013 480 A1公開了一種切削機(jī)床，其中鉆頭通過工件承載件與鉆管相連。在加工過程中，通過控制方向?qū)庸し较虍a(chǎn)生積極影響。這提高了可獲得的精度，尤其在制造偏心的管內(nèi)部結(jié)構(gòu)時(shí)。
[0006]DE 10 2011 110 044 B4公開了一種用于制造缸單元的方法，利用所述方法可在一次夾緊加工缸和端面。為了能夠不用附加的、用來切換刮削用的刮刀片的部件，刮刀片可以借助于冷卻潤(rùn)滑劑進(jìn)行切換，所述冷卻潤(rùn)滑劑用于排肩。
[0007]EP 048 578 A2公開了一種刀件夾座，其具有錐形孔，借助于所述錐形孔可固定刀具的截錐形柄。該柄借助于鎖緊螺母固定在刀件夾座上。因?yàn)椴荒鼙ＷC排肩，這種刀件夾座不適用于缸的鉆孔。
[0008]W0 2014/011 198 A1公開了一種深孔鉆床，所述深孔鉆床具有適配器。借助于該適配器，深孔鉆床能夠在一次夾緊中對(duì)不貫穿的缸進(jìn)行鉆孔、刮削和精整。為此，刮刀片能夠借助于中心壓力管道被加載以壓力流體并被這樣切換。這種深孔鉆床的缺點(diǎn)是不能制造盲孑U

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的任務(wù)是，改進(jìn)具有盲孔和/或階梯孔的缸的制造。
[0010]本發(fā)明通過具有權(quán)利要求1特征的機(jī)床完成解決該問題。根據(jù)第二方面，本發(fā)明通過根據(jù)并列的裝置權(quán)利要求的刀具組解決該問題。根據(jù)第三方面，本發(fā)明通過具有方法權(quán)利要求的特征的方法解決該問題。
[0011]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，能夠增強(qiáng)現(xiàn)存的切削機(jī)床，例如車床或深孔鉆床，以便自動(dòng)更換刀具。
[0012]另一優(yōu)點(diǎn)是，明顯降低了在更換刀具時(shí)損壞相關(guān)螺紋并因而使整個(gè)刀具不能用的風(fēng)險(xiǎn)。通過錐形孔和防扭轉(zhuǎn)裝置，鉆頭能夠在不完全軸向?qū)?zhǔn)的情況下與適配器接觸，而不損害螺紋。鉆頭則能夠通過壓入到適配器中而與適配器對(duì)準(zhǔn)地定向。如果達(dá)到了這一點(diǎn)，鉆頭就借助于鎖緊螺母與適配器固定連接。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的適配器允許按照刀具類型、機(jī)器類型和加工任務(wù)而定將基本無壓力的、帶有切肩的冷卻潤(rùn)滑劑導(dǎo)出，提供用于控制刮削刀具的液壓壓力或者具有大于40巴的壓力、用于冷卻刀刃和用于排肩以及用于同時(shí)控制刀具的冷卻潤(rùn)滑劑。
[0014]在本說明書的框架內(nèi)，對(duì)于切削機(jī)床尤其理解為深孔鉆床。對(duì)于深孔鉆床尤其理解為一種設(shè)備，該設(shè)備構(gòu)造來用于在金屬制成的工件中鉆出長(zhǎng)徑比為至少10的孔。長(zhǎng)徑比是孔的長(zhǎng)度與其直徑的商。這種深孔鉆床是專用機(jī)床，因?yàn)楸仨氁宰銐蚋叩木葘?shí)施深孔鉆，以便尤其能夠加工液壓缸。
[0015]鉆頭理解為可與適配器和刀件夾座分開的單元，在其上構(gòu)成一個(gè)切削刃或多個(gè)切削刃，借助所述切削刃加工所產(chǎn)生的缸的缸內(nèi)表面。對(duì)于防扭轉(zhuǎn)裝置尤其理解為阻礙適配器和鉆頭之間在至少一個(gè)方向上的轉(zhuǎn)動(dòng)的裝置。然而特別有利的是，防扭轉(zhuǎn)裝置阻礙鉆頭和適配器相對(duì)于彼此在兩個(gè)旋轉(zhuǎn)方向上的轉(zhuǎn)動(dòng)。例如防扭轉(zhuǎn)裝置包括鍵或配合銷。
[0016]術(shù)語“不相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地”表示在至少一個(gè)旋轉(zhuǎn)方向上扭矩可由一個(gè)物體，在當(dāng)前情況下為刀件夾座，傳遞給另一物體，在當(dāng)前情況下為基體?？赡艿潜匾氖?，扭矩可在兩個(gè)方向上傳遞。
[0017]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，適配器具有基體和環(huán)形元件，所述鎖緊螺母固定在基體上，所述環(huán)形元件布置在錐形柄的端面和所述基體之間，使得中心通道關(guān)于鉆頭的加工方向來看沒有側(cè)凹。該環(huán)形元件優(yōu)選由比制造鉆頭的基體和/或錐形柄的材料更有彈性的材料制成。因此，環(huán)形元件比適配器或鉆頭更易變形，并且它們相對(duì)于彼此的配合精度不受到環(huán)形元件的影響。
[0018]對(duì)于特征“中心通道至少關(guān)于鉆頭的加工方向來看在適配器的端面和對(duì)置表面之間沒有側(cè)凹”尤其理解為，如果直徑1mm的假想球在鉆頭的加工方向上沿著適配器和鉆頭的內(nèi)壁由驅(qū)動(dòng)側(cè)向被動(dòng)側(cè)運(yùn)動(dòng)，則在任何位置上不會(huì)徑向向外運(yùn)動(dòng)大于1_。反之意味著，從鉆頭流到驅(qū)動(dòng)側(cè)的切肩不經(jīng)歷徑向向內(nèi)突出的棱邊(切肩會(huì)固定懸掛在該棱邊上)。以此方式保證優(yōu)化的切肩流。
[0019]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，該切削機(jī)床以CNC鉆床的形式具有壓力流體管道和鉆頭冷卻潤(rùn)滑劑管道，所述壓力流體管道通過所述中心通道延伸，所述鉆頭冷卻潤(rùn)滑劑管道與適配器冷卻潤(rùn)滑劑管道連接并且在位于鉆頭的處于徑向外部的外表面上具有開口，使得冷卻潤(rùn)滑劑可被從適配器冷卻潤(rùn)滑劑管道導(dǎo)送到鉆頭和工件內(nèi)壁之間的空隙中。兩個(gè)冷卻潤(rùn)滑劑管道被構(gòu)造為尤其用于引導(dǎo)具有至少50巴壓力的冷卻潤(rùn)滑劑。
[0020]特別有利的是，切削機(jī)床還具有刮削刀具，所述刮削刀具可替換鉆頭而與適配器形狀鎖合地連接，其中，所述刮削刀具具有用于適配器的錐形孔形狀鎖合地連接的錐形柄并且還具有刮削刀具冷卻潤(rùn)滑劑管道，所述刮削刀具冷卻潤(rùn)滑劑管道構(gòu)造成可與適配器冷卻潤(rùn)滑劑管道連接并且具有在刮削刀具的處于徑向外部的外表面上的開口，從而冷卻潤(rùn)滑劑可從適配器冷卻潤(rùn)滑劑管道導(dǎo)送給刮削刀具和工件內(nèi)壁之間的空隙中。
[0021]特別有利的是，所述鉆頭、刮削刀具和精整工具在可自動(dòng)操作的刀庫中提供，該刀庫可由切削機(jī)床的機(jī)床控制裝置控制。特別優(yōu)選，所述切削機(jī)床包括可自動(dòng)操控的抓取單元，所述抓取單元具有抓鉗，所述抓鉗構(gòu)造來與鎖緊螺母形狀鎖合地連接，使得適配器和鉆頭之間的連接可自動(dòng)脫開和/或建立。形該狀鎖合的連接可以例如通過抓鉗嵌接到鉆頭的槽口中和/或通過鎖緊螺母的突出部嵌接到抓鉗的槽口中來進(jìn)行。當(dāng)然，原則上也可設(shè)想摩擦鎖合的連接，盡管摩擦鎖合的連接一般可傳遞較小的扭矩。
[0022]特別有利的是，所述切削機(jī)床還具有精整工具，所述精整工具可替換鉆頭而與適配器形狀鎖合地連接并且具有用于與適配器的錐形孔形狀鎖合地連接的錐形柄以及具有精整工具冷卻潤(rùn)滑劑管道，該精整工具冷卻潤(rùn)滑劑管道構(gòu)造為可與適配器冷卻潤(rùn)滑劑管道連接并且在精整工具的處于徑向外部的外表面上具有開口，使得冷卻潤(rùn)滑劑可從適配器冷卻潤(rùn)滑劑導(dǎo)送到精整工具和工件內(nèi)壁之間的空隙中。用該精整工具可對(duì)缸進(jìn)行最終加工。
[0023]通過設(shè)置錐形柄和錐形孔連同防扭轉(zhuǎn)裝置，能夠設(shè)置一種自動(dòng)抓鉗，因?yàn)橥ㄟ^抓鉗可達(dá)到的精度一般不足以直接擰緊螺紋。然而該適配器的結(jié)構(gòu)導(dǎo)致系統(tǒng)的同軸度容差提高，使得利用自動(dòng)抓鉗容易達(dá)到的精度足以使刀具與適配器連接和與適配器脫開。
[0024]特別有利的是，所述抓鉗被構(gòu)造成可相對(duì)于抓鉗的接收部轉(zhuǎn)動(dòng)。如果抓鉗和接收部之間的該轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)通過缸、尤其是液壓缸引起，則可得到特別簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)。該缸則可通過壓力流體(尤其是冷卻潤(rùn)滑劑)和也被用來操作刮削刀具的刮刀片的液壓液運(yùn)動(dòng)。
[0025]優(yōu)選，所述適配器(尤其是鎖緊螺母)和對(duì)應(yīng)的刀具這樣構(gòu)造，使得鎖緊螺母通過旋轉(zhuǎn)最大90°、尤其是最大80°可被從止動(dòng)位置帶入到釋放位置中，其中，在止動(dòng)位置中鉆頭形狀鎖合地與適配器連接，在釋放位置中鉆頭在軸向方向上可相對(duì)于適配器運(yùn)動(dòng)。通過操作驅(qū)動(dòng)缸，抓鉗可相對(duì)于它的接收部實(shí)施這種運(yùn)動(dòng)，從而能夠簡(jiǎn)單地操控所述抓鉗。
[0026]優(yōu)選，