本发明涉及一种珩磨工具，用于加工多个同轴相继布置的孔。此外，本发明涉及一种用于通过珩磨工具加工多个同轴相继布置的孔的方法，以及涉及一种珩磨机的控制设备。
背景技术：
珩磨是多样可使用的切成屑的精细加工方法，此外通过其改进圆柱形孔的尺寸和位置精确度。
机动车的内燃机具有用于曲轴、凸轮轴和/或平衡轴的轴承。在该轴承中，布置用于滑动轴承或滚动轴承的轴承座或轴承梁。轴承座必须相互同轴地被布置，即，其具有共同的中间轴线。
结合本发明，轴承座也被称为孔或孔部分。在此，具有恒定直径的圆柱形孔被称为贯通孔，对此的示例为在图5中的孔17a和17b。
在此，具有凸肩以及由此导致的直径阶跃的圆柱形孔被称为阶梯孔；对此的示例为在图5中的孔17c和关联的凸肩17d。
单一轴承座的轴向距离通常大于其直径。对此，孔部分可仅通过相对细长的工具被加工。该几何形状边界条件使得难以实现轴承座的尺寸和位置精确性。
例如，DE19634415A1示出一种工具，其用于加工具有上部和下部引导区域的曲轴箱中的主轴承孔，主轴承孔可设置成不同的直径。切削区域位于引导区域之间，在切削区域中布置具有切削薄片的可进给的条。下部引导区域被设置成孔的预加工尺寸，上部引导区域被调整使得其倚靠在之前加工的孔上。该工具被设计用于加工具有统一直径的贯通孔。由此不可加工阶梯孔。
DE4439381Al示出了一种工具，用于加工单一的轴承梁，分别具有内燃机的曲轴轴承的轴承座。在此，第一、上部轴承梁的直径大于其下布置的轴承梁。为了加工孔，工具被构建成阶梯形的，其中，对应的切削条组被同轴相继地布置，且匹配孔的直径。由此可以同轴加工下部更小的孔和上部更大的孔。在此，单一的轴承梁的所有孔必须被实施成贯通孔。
技术实现要素：
本发明的目的在于，提供一种珩磨工具，其相对于已知的珩磨工具在多个方面是可用的。
为了实现该目的提出，这样地构建和布置切削条组，即，在单一的加工过程期间可通过至少一个第一切削条组加工贯通孔，且可通过至少一个第二切削条组在夹紧且没有工具更换的情况下加工阶梯孔。在此，切削条组必须这样地被布置在珩磨工具上，即，切削条组与单一孔的位置配合。切削条组具有至少一个切削条。
替选地，根据本发明提出，为用于加工具有贯通孔的轴承梁的第一工具补充第二工具，第二工具被构建成用于加工同轴孔排内的一个或多个阶梯孔。该第二工具定心在轴承的至少一个、然而优选多个贯通孔中，使得阶梯孔最晚在珩磨加工之后具有与贯通孔的非常好的同轴度。
在一个根据本发明的方法中可行的是，在单一的加工过程中加工贯通孔和阶梯孔。在本申请中，加工过程理解成将珩磨工具导入孔或轴承中、加工所有设定的孔且拉出珩磨工具。
替选地，也可行的是，在第一加工过程中通过第一珩磨工具加工贯通孔，且然后或之前通过另一珩磨工具加工至少一个阶梯孔。
根据本发明的方法可在标准珩磨机上实现，其例如设计有传统的双进给系统，且可自动适应针对不同珩磨方法(例如，摩擦珩磨以及传统珩磨)的切削速度和径向进给位置。该方法可在珩磨机的控制设备上或在特别针对该目的设置的控制设备中实施。
根据本发明的珩磨工具和根据本发明的方法允许在一个或若期望则在两个加工过程中加工相互同轴布置的贯通孔和不同直径的阶梯孔，使得可省去工具更换或将工件传送至另一加工台。由此可最小化加工时间。同样地，用于孔加工的成本是低的，因为仅需要标准珩磨机和根据本发明的珩磨工具。
通过针对所有孔设置在珩磨工具中的切削条组被(同轴地)布置在一个轴线上，也可在批量生产中过程可靠地实现所有孔的高同轴度。
在一个优选实施方式中提出，具有增大距离的同轴相继步骤的切削条组的横截面被构建成与工具容纳装置同样大小或更小。由此使得可以将珩磨工具导入孔中。
在根据本发明的方法中提出，通过摩擦珩磨加工至少一个孔。这表示，在具有诸如双冲程的很少冲程的旋转的情况下实施珩磨过程。在此，在下冲程时基本完成所有的材料去除；上冲程较早时用于平整之前已加工的表面。
在相同的加工过程期间同样提出，通过振荡珩磨加工至少一个孔，优选阶梯孔。振荡珩磨理解成传统的珩磨，即，在同时的振荡冲程运动时珩磨工具旋转。在此，针对摩擦珩磨设置的切削条组不可与所配设配设的孔啮合，由此切削条组或孔不受损或被损伤。
此外提出，在朝向珩磨工具的自由端部的轴向方向上在至少一个切削条组上直接布置定心条组。在此，定心条组优选具有三个定心条，其在单一的加工阶段中将珩磨工具稳定到其位置上且在工件中引导。此外，定心条组用于特别在加工开始时将珩磨工具定向到孔中。优选地，定心条是径向不可调节的。然而，定心条也可被构建成可调整的。引导条用于，例如当切削条组加工孔时，在加工之前和/或期间通过一个或多个切削条组定心、稳定珩磨工具和/或避免振动。
在轴向方向上，定心条通常被布置在切削条组的直接附近。由此实现切削条组的切削条以及定心条组的定心条短时间地在孔中，且由此一直确保珩磨工具的中心位置。
此外提出，在轴向方向上对置于珩磨工具的自由端部地在至少一个切削条组旁边布置有引导条组。
在根据本发明的珩磨工具中还提出，珩磨工具具有空气测量装置。由此在加工期间特别可监控传统的珩磨。
此外，在下文和附图中给出针对本发明的重要特征，其中，特征既可在单独使用中也可在不同的组合中对于本发明是重要的，而对此不分别详细指出。
附图说明
下文中，结合附图示例性地描述本发明的实施例。附图中：
图1以透视图示出根据本发明的珩磨工具；
图2示出通过图1的珩磨工具的纵剖面；
图3以改变的截面示出通过图1的珩磨工具的纵剖面；
图4a示出图2中的横截面A-A；
图4b示出图2中的横截面B-B；
图4c示出图2中的横截面C-C；以及
图5示出在四个不同的方法状态中的图1中的珩磨工具；
图6和7示出两个根据本发明的珩磨工具的组合。
具体实施方式
图1以透视图详细地示出根据本发明的珩磨工具31的一个实施例。所示的珩磨工具31特别设置成加工孔17(参见图5)。在具有其他几何形状的孔中，必须对应地匹配珩磨工具31。
珩磨工具31包括工具主体1和容纳部2，通过该容纳部，珩磨工具31可法兰式地与商用标准珩磨机的未示出的主轴耦接。
珩磨工具31与主轴的连接例如可通过双铰接的(万向轴的)传动杆实现。珩磨工具31与主轴之间的刚性连接也是可行的。对于竖直工作的珩磨机，与主轴的万向轴连接是优选的。对于水平工作的珩磨机，刚性连接是优选的。
珩磨机例如可设计有传统的双进给系统，其中，可自动控制针对不同珩磨方法(例如，摩擦珩磨以及传统珩磨)的切削速度和径向进给位置。
对于摩擦珩磨，例如执行具有非常少冲程的珩磨过程，例如，具有双冲程的珩磨过程。在此，在下冲程时基本实现整个的材料去除，上冲程较早时用于平整之前已加工的表面。
对于传统的珩磨(也称为振荡珩磨)，通过旋转具有多倍冲程重复的珩磨工具31而执行珩磨。
为了加工三个孔17a、17b、17c(参见图5)，设置三个在珩磨工具31上分开布置的切削条组3、4、5。切削条组3被设置成用于加工孔17a，切削条组4 被设置成用于加工孔17b，且切削条组5被设置成用于加工孔17c。具有配设的切削条组的孔的数量是任意的，且示例性地被假设在图1至4c中。
每个切削条组3、4、5具有用于加工孔17的被布置在圆周上的切削条18。
此外，珩磨工具31具有两个定心条组7和9，其在朝向珩磨工具31的自由端部的方向上优选被布置成直接邻接切削条组3和5。定心条组7、9用于特别在加工开始时将珩磨工具31定向到孔17中。也可在其他切削条组的区域中或在所有切削条组的区域中布置定心条组。
定心条组7、9包括多个定心条19，其在附图中分布到珩磨工具31上，优选相同地分布到珩磨工具31的圆周上。定心条19不实施切削加工，而用于在待加工的孔中引导和定心珩磨工具31；定心条是径向不可调节的。然而定心条也可被构建成可调整的。
此外，珩磨工具31在大致中间且在面对珩磨机的主轴的端部上具有两个引导条组6和8，其被布置成优选直接邻接切削条组3和5。引导条组6、8用于当切削条组4有效时稳定和定心珩磨工具31。
这例如是下述情况，即，当通过切削条组4实施对孔17b(参见图5)的加工时，不同时加工其他的孔17a和17c。如在图5中所示的那样，当孔17a和17c 是贯通孔时，其可通过摩擦珩磨被加工。因为在所示的示例中孔17b是具有退刀槽17d的阶梯孔，通过传统的珩磨加工孔17b。根据使用情况也可在其他切削条组的区域中布置引导条组。
引导条组6、8具有多个引导条20，其在俯视图中被分布到珩磨工具31上，规律地分布到珩磨工具31的圆周上。引导条20是径向不可调节的。然而引导条也可被构建成可调整的。
图2在纵剖面中示出珩磨工具31。除了工具主体1和工具容纳装置2之外，结合该附图描述如何进给不同的切削条组。
图2示出第一进给系统。在此，进给管10操纵两组进给锥体11，其共同径向向外地移动第一切削条组3的切削条18和第二切削条组4的切削条18。切削条组3的切削条18具有两个相互间隔的圆锥形进给面21，其与进给锥体11共同作用。
切削条组4的切削条18具有两个相互间隔的圆锥形进给面22，其与进给锥体11共同作用。
切削条组3、4的每个切削条18由此两倍地被支撑，使得进给管10的进给作用力在两个端部处作用到切削条18上。
通过进给管10引导进给杆12。进给杆与进给锥体13连接。进给锥体13作用到切削条组5的切削条18的两个相互间隔的圆锥形进给面23上。该切削条由此也两倍地被支撑。
在图2中，在进给锥体13之下布置引导部14，其在工具主体1的内部中心引导和稳定进给锥体13。在珩磨工具31的端部处布置密封帽15，回位弹簧16 在工具主体1的内部中贴靠在密封帽上。由进给杆12传递的进给作用力和进给锥体13的进给运动必须克服回位弹簧16的作用力。
即，在根据本发明的珩磨工具31中，切削条组3和4的切削条18共同在进给管10的帮助下被进给。切削条组5的切削条18分开地在进给杆12的帮助下被进给。
然而，因为切削条组3和4的切削条18不是同时有效的，孔17a和17b的直径相互独立地被设置。即，在根据本发明的珩磨工具31中，可以相互独立地设置孔17a、17b和17c的直径，尽管仅存在两个进给装置10、12。由此更简单且更成本有利地构建珩磨工具31，且对珩磨机的要求更少；特别允许使用具有两个进给装置的珩磨机。
图3在相对于图2改变的截面中示出珩磨工具31。
图4a示出沿着在切削条组3的区域中的线A-A(参见图2)通过珩磨工具 31的剖面，图4b示出沿着线B-B(参见图2)的剖面，且图4c示出沿着在切削条组5的区域中的线C-C(参见图2)的剖面。
图4a和4b在珩磨工具31的中间示出进给杆12和进给锥体11。切削条18 被相同地分布到进给杆12的圆周上。
图4b示出珩磨工具31的对于进给第二切削条组4所要求的部件。第二切削条组4的切削条18加工阶梯孔17b(参见图5)。
在图4c中在中心示出用于进给切削条组5的切削条18的进给锥体13。
图5示出在四个不同方法状态下的珩磨工具31。孔17a和17c在所示示例中是贯通孔，且应通过摩擦珩磨被加工。孔17b被构建成阶梯孔，其应通过传统的珩磨(振荡珩磨)被加工。
图5a示出进入孔17a、17b和17c中的珩磨工具31，其通过孔17a中的定心条组7和孔17c中的定心条组9被轴向定向。在此明显的是，定心条组7和9 的轴向距离大致对应于孔17a和17c的轴向距离。相应的情况也适用于珩磨工具 31的切削条组3和5。在轴向距离中的略微不同可以是所期望的，因为由此避免突然的峰值负荷且使得对珩磨机和珩磨工具31的要求基本相同。
在此，切削条组3和5与定心条组7和9的轴向距离分别被选择成，使得在此进行短暂的覆盖，且由此切削条组3、5和定心条组7、9位于孔17a或17c 中，且保持中心位置。
换而言之：切削条组3与定心条组7的轴向距离小于待加工的孔17a的轴向延伸，使得在定心条组7离开孔17a之前在下述情况下切削条组3的切削条 18没入孔17a中，此时珩磨工具31更深地没入孔17中。相应的情况也适用于切削条组5和定心条组9。
由此确保珩磨工具31也在从加工一个孔至下一个孔的过渡中始终被引导且保持中心位置。
首先，珩磨工具31通过定心条组7和9在孔17a和17c被定心。然后，珩磨工具31进一步没入孔17中，且使切削条组3和5的切削条18啮合待加工的孔17a和17c。即，孔17a和17c同时通过摩擦珩磨完成加工。切削条组3和5 优选被设计成用于具有一个或少量慢冲程的摩擦珩磨。摩擦珩磨是设立的珩磨方法，在其中，切削条类似于钻孔器在轴向运动中运动通过待加工的孔。
图5b示出在孔17a和17c的摩擦珩磨加工结束时切削条组3和5的位置。在该位置上，引导条组6和8没入之前摩擦珩磨的孔17a和17c中，由此被引导的工具位置在现在完成加工的孔17a和17c中保持不变。
引导条组6和8被设置成针对之前珩磨的孔17a和17c的尽可能小的既定尺寸，使得对于接下来进一步加工的中间的孔17b在同时较小摩擦的情况下确保无空隙地引导珩磨工具31。
图5c示出对孔17b的加工，孔17b被构建成阶梯孔，且因此不可通过摩擦珩磨完成加工。
孔17b因此通过切削条组4的传统珩磨被加工。在此，切削条组4在孔17b 中轴向振荡。同时珩磨工具31旋转。
图5c示出切削条组4在振荡冲程运动的上部最终位置上。图5d示出切削条组4在振荡冲程运动的下部最终位置上。珩磨工具31在此一直被引导通过在两个其他的孔17a和17c中的引导条组6和8，由此确保孔17b至孔17a和17c 的同轴加工。即，加工孔17b(振荡珩磨)不同于加工孔17a和17c(摩擦珩磨)。
通过进给切削条组4也进给切削条组3，因为两个切削条组3和4被同一进给锥体11移动。因为切削条组3在此在孔17a之外，切削条组3的直径变化不影响完成加工的孔17a的直径的变化。在此，切削条组5也在孔17c之外。
基本上，例如也可在根据本发明的方法中且利用根据本发明的珩磨工具31 通过摩擦珩磨加工孔17a和17b，其中，然后可利用振荡工具传统地珩磨孔17c。同样地存在下述可能性，即，孔17b和17c通过摩擦珩磨被加工，且孔17a被传统振荡珩磨。
即，通过根据本发明的过程引导，贯通孔、具有退刀槽的阶梯孔和/或盲孔可在夹紧中且通过珩磨工具31被加工。在各情况下，通过所述的加工变型实现孔17a、17b和17c相互的位置精确性的同轴改进。
在其他实施例中，待加工的孔的数量也可不同于所示的示例，使得仅两个或多余三个的孔可在一个加工过程中被加工。在此，至少一个孔可通过摩擦珩磨被加工，且至少一个孔可通过传统的珩磨被加工。
也可行的是，将根据图1至4c所示且描述的珩磨工具31分成两个珩磨工具；这被称为珩磨工具的组合且根据图6和7描述。在两个加工过程中实现对孔17a 至17c的加工，其中，在第一加工过程中，通过第一珩磨工具加工贯通孔17a 和17c，且在第二加工过程中通过另一珩磨工具加工阶梯孔17b。
此外，第一珩磨工具31.1具有两个定心条组7和9，其在朝向珩磨工具31.1 的自由端部的方向上被布置成优选直接邻接切削条组3和5。也可在其他切削条组的区域中或在所有切削条组的区域中布置定心条组。
定心条组7、9包括多个定心条19，其在附图中被分布到珩磨工具31上，优选规律地被分布到珩磨工具31的圆周上。定心条19不实施切削加工，而用于在待加工的孔中引导和定心工具31；其径向是不可调节的。然而其也可被构建成可调整的。
图6以透视图详细地示出第一珩磨工具31.1。第一珩磨工具31.1特别被定向成加工孔17a和17c。对于具有其他形状的孔，必须相应地匹配第一珩磨工具 31.1。第一珩磨工具31.1和第二珩磨工具31.2具有与根据图1至4的珩磨工具 31的非常多的一致性，使得下文中仅简短描述基本不同。
为了加工孔17a和17c(参见图5)，在第一珩磨工具31.1上设置两个分开布置的切削条组3和5。切削条组3被设置成用于加工孔17a，且切削条组5被设置用于加工孔17c。
图7以透视图详细地示出根据本发明的第二珩磨工具31.2的实施例。所示的第二珩磨工具31.2特别被定向成用于加工孔17b(参见图5)。在第二珩磨工具31.2上设置切削条组4用于加工孔17b(参见图5)。
此外，第二珩磨工具31.2大致在中间且在其面向珩磨机的主轴的端部处具有两个引导条组6和8。当切削条组4有效时，引导条组6、8用于稳定和定心工具1。这例如是下述情况，即，当通过切削条组4加工孔17b(参见图5)时，而不同时加工其他的孔17a和17c。根据使用情况也可在其他切削条组的区域中布置引导条组。