切削机床、刀具组和用于制造具有盲孔和/或阶梯孔的缸的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种具有权利要求1特征的切削机床。根据第二方面，本发明涉及一种刀具组。根据第三方面，本发明涉及一种用于制造具有盲孔和/或阶梯孔的缸的方法，尤其是深孔钻方法。
【背景技术】
[0002]制造缸通常需要至少三个加工过程，即钻孔、切削和随后的精整。一侧方式可以达到缸内壁的形状精度和表面特性的高要求。
[0003]具有盲孔和/或阶梯孔的缸的制造特别费事。原因是，尤其在钻孔时，必须排出相应的切肩。这在盲孔情况下只能通过刀具实现。为了随后刮削和精整缸内壁，需要至少一个另外的刀具，它需要高的流体压力，即或者为了折起和翻开刮刀片和/或为了对精整辊加载压力。这种刀具变换因为对各个刀具的不同要求而困难。
[0004]因而，特别是在制造较大批量缸时采用的是，首先对所有工件钻孔，然后安装刮刀片并对该批量的所有工件进行刮削处理。这种做法的缺点是，因为重新夹紧而难以实现极高精度并且重新夹紧是费事的。
[0005]DE 10 2010 013 480 A1公开了一种切削机床，其中钻头通过工件承载件与钻管相连。在加工过程中，通过控制方向对加工方向产生积极影响。这提高了可获得的精度，尤其在制造偏心的管内部结构时。
[0006]DE 10 2011 110 044 B4公开了一种用于制造缸单元的方法，利用所述方法可在一次夹紧加工缸和端面。为了能够不用附加的、用来切换刮削用的刮刀片的部件，刮刀片可以借助于冷却润滑剂进行切换，所述冷却润滑剂用于排肩。
[0007]EP 048 578 A2公开了一种刀件夹座，其具有锥形孔，借助于所述锥形孔可固定刀具的截锥形柄。该柄借助于锁紧螺母固定在刀件夹座上。因为不能保证排肩，这种刀件夹座不适用于缸的钻孔。
[0008]W0 2014/011 198 A1公开了一种深孔钻床，所述深孔钻床具有适配器。借助于该适配器，深孔钻床能够在一次夹紧中对不贯穿的缸进行钻孔、刮削和精整。为此，刮刀片能够借助于中心压力管道被加载以压力流体并被这样切换。这种深孔钻床的缺点是不能制造盲孑U
【发明内容】
[0009]本发明的任务是，改进具有盲孔和/或阶梯孔的缸的制造。
[0010]本发明通过具有权利要求1特征的机床完成解决该问题。根据第二方面，本发明通过根据并列的装置权利要求的刀具组解决该问题。根据第三方面，本发明通过具有方法权利要求的特征的方法解决该问题。
[0011]本发明的优点是，能够增强现存的切削机床，例如车床或深孔钻床，以便自动更换刀具。
[0012]另一优点是，明显降低了在更换刀具时损坏相关螺纹并因而使整个刀具不能用的风险。通过锥形孔和防扭转装置，钻头能够在不完全轴向对准的情况下与适配器接触，而不损害螺纹。钻头则能够通过压入到适配器中而与适配器对准地定向。如果达到了这一点，钻头就借助于锁紧螺母与适配器固定连接。
[0013]根据本发明的适配器允许按照刀具类型、机器类型和加工任务而定将基本无压力的、带有切肩的冷却润滑剂导出，提供用于控制刮削刀具的液压压力或者具有大于40巴的压力、用于冷却刀刃和用于排肩以及用于同时控制刀具的冷却润滑剂。
[0014]在本说明书的框架内，对于切削机床尤其理解为深孔钻床。对于深孔钻床尤其理解为一种设备，该设备构造来用于在金属制成的工件中钻出长径比为至少10的孔。长径比是孔的长度与其直径的商。这种深孔钻床是专用机床，因为必须以足够高的精度实施深孔钻，以便尤其能够加工液压缸。
[0015]钻头理解为可与适配器和刀件夹座分开的单元，在其上构成一个切削刃或多个切削刃，借助所述切削刃加工所产生的缸的缸内表面。对于防扭转装置尤其理解为阻碍适配器和钻头之间在至少一个方向上的转动的装置。然而特别有利的是，防扭转装置阻碍钻头和适配器相对于彼此在两个旋转方向上的转动。例如防扭转装置包括键或配合销。
[0016]术语“不相对转动地”表示在至少一个旋转方向上扭矩可由一个物体，在当前情况下为刀件夹座，传递给另一物体，在当前情况下为基体。可能但非必要的是，扭矩可在两个方向上传递。
[0017]根据一个优选实施方式，适配器具有基体和环形元件，所述锁紧螺母固定在基体上，所述环形元件布置在锥形柄的端面和所述基体之间，使得中心通道关于钻头的加工方向来看没有侧凹。该环形元件优选由比制造钻头的基体和/或锥形柄的材料更有弹性的材料制成。因此，环形元件比适配器或钻头更易变形，并且它们相对于彼此的配合精度不受到环形元件的影响。
[0018]对于特征“中心通道至少关于钻头的加工方向来看在适配器的端面和对置表面之间没有侧凹”尤其理解为，如果直径1mm的假想球在钻头的加工方向上沿着适配器和钻头的内壁由驱动侧向被动侧运动，则在任何位置上不会径向向外运动大于1_。反之意味着，从钻头流到驱动侧的切肩不经历径向向内突出的棱边(切肩会固定悬挂在该棱边上)。以此方式保证优化的切肩流。
[0019]根据一个优选实施方式，该切削机床以CNC钻床的形式具有压力流体管道和钻头冷却润滑剂管道，所述压力流体管道通过所述中心通道延伸，所述钻头冷却润滑剂管道与适配器冷却润滑剂管道连接并且在位于钻头的处于径向外部的外表面上具有开口，使得冷却润滑剂可被从适配器冷却润滑剂管道导送到钻头和工件内壁之间的空隙中。两个冷却润滑剂管道被构造为尤其用于引导具有至少50巴压力的冷却润滑剂。
[0020]特别有利的是，切削机床还具有刮削刀具，所述刮削刀具可替换钻头而与适配器形状锁合地连接，其中，所述刮削刀具具有用于适配器的锥形孔形状锁合地连接的锥形柄并且还具有刮削刀具冷却润滑剂管道，所述刮削刀具冷却润滑剂管道构造成可与适配器冷却润滑剂管道连接并且具有在刮削刀具的处于径向外部的外表面上的开口，从而冷却润滑剂可从适配器冷却润滑剂管道导送给刮削刀具和工件内壁之间的空隙中。
[0021]特别有利的是，所述钻头、刮削刀具和精整工具在可自动操作的刀库中提供，该刀库可由切削机床的机床控制装置控制。特别优选，所述切削机床包括可自动操控的抓取单元，所述抓取单元具有抓钳，所述抓钳构造来与锁紧螺母形状锁合地连接，使得适配器和钻头之间的连接可自动脱开和/或建立。形该状锁合的连接可以例如通过抓钳嵌接到钻头的槽口中和/或通过锁紧螺母的突出部嵌接到抓钳的槽口中来进行。当然，原则上也可设想摩擦锁合的连接，尽管摩擦锁合的连接一般可传递较小的扭矩。
[0022]特别有利的是，所述切削机床还具有精整工具，所述精整工具可替换钻头而与适配器形状锁合地连接并且具有用于与适配器的锥形孔形状锁合地连接的锥形柄以及具有精整工具冷却润滑剂管道，该精整工具冷却润滑剂管道构造为可与适配器冷却润滑剂管道连接并且在精整工具的处于径向外部的外表面上具有开口，使得冷却润滑剂可从适配器冷却润滑剂导送到精整工具和工件内壁之间的空隙中。用该精整工具可对缸进行最终加工。
[0023]通过设置锥形柄和锥形孔连同防扭转装置，能够设置一种自动抓钳，因为通过抓钳可达到的精度一般不足以直接拧紧螺纹。然而该适配器的结构导致系统的同轴度容差提高，使得利用自动抓钳容易达到的精度足以使刀具与适配器连接和与适配器脱开。
[0024]特别有利的是，所述抓钳被构造成可相对于抓钳的接收部转动。如果抓钳和接收部之间的该转动运动通过缸、尤其是液压缸引起，则可得到特别简单的结构。该缸则可通过压力流体(尤其是冷却润滑剂)和也被用来操作刮削刀具的刮刀片的液压液运动。
[0025]优选，所述适配器(尤其是锁紧螺母)和对应的刀具这样构造，使得锁紧螺母通过旋转最大90°、尤其是最大80°可被从止动位置带入到释放位置中，其中，在止动位置中钻头形状锁合地与适配器连接，在释放位置中钻头在轴向方向上可相对于适配器运动。通过操作驱动缸，抓钳可相对于它的接收部实施这种运动，从而能够简单地操控所述抓钳。
[0026]优选，