DE19831920A1 - Werkzeug und Verfahren zur spanenden Bearbeitung - Google Patents

Abstract

Werkzeug zur spanenden Bearbeitung der Oberfläche von zylindrischen Ausnehmungen in metallischen Werkstücken, wobei die spanende Bearbeitung während einer rotatorischen Relativbewegung zwischen Werkzeug (1) und Werkstück erfolgt, mit mindestens einer Messerplatte (5), der ein innerhalb des Werkzeugs verlagerbar angeordneter Schieber (11) zugeordnet ist, und mit einer die Verlagerung der Schieber beeinflussenden Verlagerungseinrichtung (23). Es ist vorgesehen, daß die Verlagerungseinrichtung (23) so ausgebildet ist, daß die Messerplatte (5) zur Bearbeitung der Oberfläche (3) verlagerbar ist, daß die Verlagerung im wesentlichen in radialer Richtung erfolgt und daß mehrere Messerplatten (5; 5/1, 5/2, 5/3, 5/4, 5/5) vorgesehen sind, die versetzt, vorzugsweise auf einer gedachten Schraubenlinie, angeordnet sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zur spanenden Bearbeitung der Oberfläche von zylindrischen Aus­ nehmungen in metallischen Werkstücken gemäß Oberbe­ griff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zur spa­ nenden Bearbeitung der Oberfläche von zylindrischen Ausnehmungen in metallischen Werkstücken gemäß Oberbegriff des Anspruchs 8.

Werkzeuge und Verfahren der hier angesprochenen Art sind bekannt. Es hat sich herausgestellt, daß ins­ besondere bei Werkstoffen mit einer inhomogenen Struktur sehr lange Bearbeitungszeiten gegeben sind, weil nur niedrige Bearbeitungsgeschwindigkei­ ten erzielt werden können. Dies gilt insbesondere für Werkstücke aus dem Spezialguß GGV (Vermikular- Grauguß). Herkömmliche Werkzeuge und Verfahren zeichnen sich im übrigen dadurch aus, daß während der spanenden Bearbeitung der Oberfläche einer zy­ lindrischen Ausnehmung das Werkzeug einerseits in Rotation versetzt wird und andererseits eine trans­ latorische Bewegung in Richtung der Drehachse aus­ führt. Bei niedrigen Bearbeitungsgeschwindigkeiten müssen nicht nur niedrige Drehzahlen, sondern auch sehr niedrige Vorschubgeschwindigkeiten gewählt werden. Im übrigen sei noch darauf hingewiesen, daß die spanende Bearbeitung der Oberfläche auch da­ durch erfolgen kann, daß ein Werkstück in Rotation versetzt wird und eine translatorische Bewegung ge­ genüber dem feststehenden Werkzeug durchführt. Schließlich können auch sowohl das Werkzeug als auch das Werkstück in Bewegung gesetzt werden. Ent­ scheidend bei den bekannten Werkzeugen und Verfah­ ren ist die translatorische und rotatorische Rela­ tivbewegung zwischen Werkzeug und Werkstück.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Werkzeug mit mindestens einer Messerplatte vorgeschlagen, das die in Anspruch 1 genannten Merkmale umfaßt. Das Werkzeug zeichnet sich durch eine Verlagerungsein­ richtung aus, die zur spanenden Bearbeitung die mindestens eine Messerplatte des Werkzeugs verla­ gert, so daß diese mit der zu bearbeitenden Ober­ fläche in Eingriff tritt und Späne abgetragen wer­ den. Das mit diesen Merkmalen ausgestattete Werk­ zeug kann zumindest über einen wesentlichen Bereich der zu bearbeitenden Oberfläche in die Ausnehmung eines Werkstücks eingeführt werden, ohne daß dabei die Messerplatte mit der Oberfläche in Berührung tritt. Wesentlich ist, daß die spanende Bearbeitung der Oberfläche der zylindrischen Ausnehmung im Werkstück dadurch erfolgt, daß die Verlagerungsein­ richtung die Messerplatte verlagert und in Eingriff mit der Oberfläche bringt. Dabei erfolgt die Verla­ gerung der Messerplatte so, daß zumindest eine Be­ wegungskomponente in im wesentlichen radialer Rich­ tung verläuft, das heißt senkrecht zur Mittel- be­ ziehungsweise Drehachse des Werkzeugs. Außerdem sind mehrere Messerplatten vorgesehen, die versetzt angeordnet sind, vorzugsweise auf einer gedachten Schraubenlinie liegen. Mit einem derartigen Werk­ zeug kann die Oberfläche von zylindrischen Ausneh­ mungen in einem Werkstück bearbeitet werden, die - in Richtung der Mittelachse des Werkzeugs gesehen - länger ist als die in axialer Richtung gemessene Länge einer Messerplatte. Die einzelnen Messerplat­ ten des Werkzeugs können also relativ kurz sein, so daß deren Einstellung bei einem Verschleiß einfach möglich ist. Es ist auch denkbar, einzelne Messer­ platten bei Verschleiß auszuwechseln.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel zeichnet sich dadurch aus, daß mindestens eine Führungsleiste vorgesehen ist. Diese bewirkt eine optimale Führung des Werkzeugs innerhalb der zu bearbeitenden Aus­ nehmung und damit eine hohe Oberflächenqualität be­ ziehungsweise Maßhaltigkeit der Oberfläche.

Besonders bevorzugt wird ein Ausführungsbeispiel des Werkzeugs, das sich dadurch auszeichnet, daß in jedem Schieber mindestens eine Führungsleiste ein­ gebracht ist, wobei der Schieber, die Messerplatte und die Führungsleiste vorzugsweise als eine Bau­ einheit ausgebildet sind, die bei Verschleiß als Ganzes rasch austauschbar ist.

Bevorzugt wird schließlich ein Ausführungsbeispiel des Werkzeugs, das sich dadurch auszeichnet, daß die Verlagerungseinrichtung eine Schubstange um­ faßt. Diese wirkt mit mindestens einem Schieber zu­ sammen. Dabei ist es möglich, bei einem Werkzeug mit mehreren Messerplatten diese mit einer einzigen Schubstange gemeinsam zu bewegen. Denkbar ist es aber auch, mehrere Schubstangen vorzusehen und mit diesen einzelne oder Gruppen von Messerplatten un­ abhängig voneinander zu verlagern.

Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den übri­ gen Unteransprüchen.

Die Aufgabe wird auch durch ein Verfahren gelöst, das die in Anspruch 8 aufgeführten Merkmale umfaßt. Es zeichnet sich dadurch aus, daß zur spanenden Be­ arbeitung einer Oberfläche einer zylindrischen Aus­ nehmung in einem metallischen Werkstück das Werk­ zeug zumindest über einen wesentlichen Bereich der zu bearbeitenden Oberfläche in die Ausnehmung ein­ gebracht wird. Dabei ist die mindestens eine Mes­ serplatte in einer zurückgezogenen Position ange­ ordnet. Sie berührt also die zu bearbeitende Ober­ fläche nicht. Wenn das Werkzeug über den wesentli­ chen Bereich in das Werkstück eingebracht ist, wird die Messerplatte nach außen verlagert und trägt so­ mit Späne von der Oberfläche ab. Dabei erfolgt eine rotatorische Relativbewegung zwischen Werkzeug und Werkstück. Während dieser Bearbeitung kann das Werkzeug noch weiter in die zu bearbeitende Ausneh­ mung eingeführt werden.

Besonders bevorzugt wird jedoch eine Ausführungs­ form des Verfahrens, bei der das Werkzeug zunächst über den gesamten Bereich der zu bearbeitenden Oberfläche in die Ausnehmung eingebracht wird, wäh­ rend die Messerplatte(n) zurückgezogen ist (sind). Erst wenn die translatorische Bewegung entlang der Mittelachse des Werkzeugs abgeschlossen ist, wird die Messerplatte nach außen verlagert und führt die spanende Bearbeitung der Oberfläche durch. Da die zu bearbeitende Oberfläche während der Ausfahrbewe­ gung der Messerplatte(n) auf ihrer gesamten Länge gleichzeitig spanend bearbeitet wird, ergibt sich eine äußerst kurze Bearbeitungszeit. Da das Werk­ zeug in axialer Richtung gesehen stillsteht, weist die zu bearbeitende Oberfläche allenfalls in sich geschlossene Rillen beziehungsweise Riefen auf. Schraubenlinienförmige Vertiefungen in der zu bear­ beitenden Oberfläche entfallen vollständig, da das Werkzeug während der Oberflächenbearbeitung keine axiale Vorschubbewegung ausführt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeich­ nungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch ein Werkzeug;

Fig. 2 eine seitliche Prinzipskizze des in Fig. 1 dargestellten Werkzeugs;

Fig. 3 eine Rückansicht auf einen Schieber;

Fig. 4 eine Seitenansicht eines Schiebers, und

Fig. 5 eine Prinzipskizze des Werkzeugs von vorn.

Fig. 1 zeigt das Werkzeug 1 im Querschnitt. Durch eine geschlossene Kreislinie ist die Oberfläche 3 angedeutet, die mit Hilfe des Werkzeugs 1 einer spanenden Bearbeitung unterzogen werden soll. Bei der Darstellung gemäß Fig. 1 ist eine Messerplatte 5 erkennbar, die mit Hilfe mindestens einer Spann­ pratze 7 und einer Spannschraube 9 an einem Schie­ ber 11 befestigt ist. Der Schieber 11 erstreckt sich hier im wesentlichen über den gesamten Durch­ messer des Grundkörpers 13 des Werkzeugs 1. Er wird auf seiner einen, in Fig. 1 linken, Seite von ei­ ner ersten Führungsplatte 15 geführt, die sich über einen wesentlichen Teil der Höhe des Schiebers er­ streckt, und auf seiner gegenüberliegenden Seite von einer zweiten Führungsplatte 17, die sich im wesentlichen von der äußeren Umfangsfläche 18 des Werkzeugs 1 über den unteren Bereich des Schiebers 11 erstreckt. Die Führungsplatten werden von ge­ eigneten Schrauben 19 und 21 am Grundkörper 13 des Werkzeugs 1 fixiert.

Der Schieber 11 ist im Grundkörper 13 des Werkzeugs 1 verschieblich gelagert und wirkt mit einer Verla­ gerungseinrichtung 23 zusammen, die hier eine Schubstange 25 umfaßt, die mit einer Abflachung 27 an einer rechten Seitenfläche 29 des Schiebers 11 anliegt. Zur Ausbildung eines Keilgetriebes ent­ springt von der Abflachung 27 ein Vorsprung 31, der in eine in die rechte Seitenfläche 29 des Schiebers 11 eingebrachte Vertiefung 33 eingreift. Das Keil­ getriebe ist so ausgebildet, daß bei einer Verlage­ rung der Schubstange 25 in oder entgegen der Mit­ telachse 35 der Schieber 11 eine Auf- oder Abbewe­ gung durchführt, wie sie durch einen Doppelpfeil 37 angedeutet ist.

Die Drehrichtung des Werkzeugs 1 in einer Ausneh­ mung, deren Oberfläche 3 hier wiedergegeben ist, ist durch einen Pfeil 39 angedeutet. In dieser Drehrichtung gesehen ist eine der Messerplatte 5 nacheilende Führungsleiste 41 vorgesehen, die hier gemeinsam mit der Messerplatte 5 am Schieber 11 be­ festigt, beispielsweise in einer Nut eingelötet ist. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungs­ beispiel befinden sich die Messerplatte 5 und die Führungsleiste 41 an ein und demselben Schieber und bilden somit eine Baueinheit. Es ist grundsätzlich auch möglich, die Führungsleiste auch in der Um­ fangsfläche 18 des Grundkörpers 13 anzuordnen. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ergibt sich jedoch der Vorteil, daß bei einer Verlagerung des Schiebers 1 in Richtung der Mittelachse 35 sowohl die Messerplatte 5 als auch die Führungslei­ ste 41 von der Oberfläche 3 wegbewegt werden und diese nicht mehr berühren. Dadurch wird die Einfüh­ rung des Werkzeugs 1 in eine zu bearbeitende Aus­ nehmung besonders vereinfacht. Außerdem ist bei ei­ nem Verschleiß der Führungsleiste 41 allenfalls der Schieber 11 auszuwechseln. Nacharbeiten am Grund­ körper 13 des Werkzeugs 1 können entfallen. Fig. 1 zeigt noch, daß die Messerplatte 5 in im wesentli­ chen radialer Richtung, das heißt in einer im we­ sentlichen senkrecht zur Mittelachse 35 verlaufen­ den Richtung verstellbar ist. Über die senkrecht zur Bildebene verlaufende Länge der Messerplatte 5 sind vorzugsweise mehrere Stelleinrichtungen ver­ teilt angeordnet, von denen hier lediglich eine dargestellt ist. Diese umfaßt einen bekannten Stellkeil 45 und eine Stellschraube 47. Wird die Schraube in den Schieber 11 weiter eingeschraubt, so wird der Stellkeil 45 so gegen die Messerplatte 5 gepreßt, daß diese nach außen gedrängt wird. Die Messerplatte 5 ist mittels dieser Stelleinrichtung in radialer Richtung sehr fein und exakt einstell­ bar.

Das in Fig. 1 dargestellte Werkzeug 1 ist insbe­ sondere dazu geeignet, Oberflächen von zylindri­ schen Ausnehmungen zu bearbeiten, deren in axialer Richtung gemessene Ausdehnung beziehungsweise Länge etwa der in axialer Richtung gemessenen Länge der Messerplatte 5 entspricht. Um längere Oberflächen bearbeiten zu können, werden vorzugsweise mehrere Messerplatten 5 in einem Werkzeug 1 vorgesehen. Da­ bei hat es sich herausgestellt, daß eine Anordnung der Messerplatten. 5 entlang einer gedachten, auf der Umfangsfläche 18 des Werkzeugs verlaufenden Schraubenlinie optimal ist, um die bei der Bearbei­ tung der Oberfläche entstehenden Kräfte gleichmäßig abfangen zu können und dadurch eine besonders maßhaltige Oberfläche hoher Oberflächenqualität zu erreichen.

Fig. 2 zeigt in einer seitlichen Prinzipskizze den vorderen Teil eines Werkzeugs 1, wie es anhand von Fig. 1 erläutert wurde. Gleiche Teile sind daher mit gleichen Bezugsziffern versehen. Insofern wird auf die Beschreibung zu Fig. 1 verwiesen.

Das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel des Werkzeugs 1 ist insgesamt mit fünf Messerplatten 5/1, 5/2, 5/3, 5/4, 5/5 und fünf Schiebern verse­ hen, die vorzugsweise alle identisch ausgebildet sind, so daß die Herstellungskosten auf ein Minimum reduzierbar sind.

Bei der Darstellung in Fig. 2 sind die fünf Schie­ ber alle in ein und dieselbe Ebene verschwenkt. Es ist aber nach dem oben Gesagten davon auszugehen, daß bei einer Verteilung der Messerplatten über die Umfangsfläche des Werkzeugs 1 die Schieber 11, die in Fig. 2 dargestellt sind, mehr oder weniger ge­ genüber der Bildebene von Fig. 2 verschwenkt sind, wie dies noch anhand von Fig. 5 näher erläutert wird.

Die Darstellung gemäß Fig. 2 läßt erkennen, daß in Richtung der Mittelachse 35 gesehen die Messerplat­ ten 5 zweier benachbarter Schieber 11 einander überlappen, was durch eine geschweifte Klammer 49 angedeutet ist. Damit wird sichergestellt, daß der gesamte mittels des Werkzeugs 1 zu bearbeitende Be­ reich B der Oberfläche 3 lückenlos der spanenden Bearbeitung unterworfen wird, so daß Rillen und Riefen in der bearbeiteten Oberfläche sehr weitge­ hend vermieden werden können. Es zeigt sich insbe­ sondere auch, daß Bohrungen bearbeitet werden kön­ nen, die wesentlich länger sind, als eine einzelne Messerplatte.

Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß jede Messerplatte 5 mit Hilfe von zwei Spannpratzen 7 und 7' im Schieber 11 festgehalten wird. Die Anzahl der Spannpratzen richtet sich nach der in Richtung der Mittelachse 35 gemessenen Länge der Messerplatten 5.

Die in Fig. 2 wiedergegebene seitliche Prin­ zipskizze läßt die Schubstange 25 der Verlagerungs­ einrichtung 23 erkennen, die im Inneren des Grund­ körpers 13 des Werkzeugs 1 in Richtung der Mittel­ achse 35 hin und her verlagerbar ist, was durch einen Doppelpfeil 51 angedeutet ist.

Jedem der Schieber 11 ist ein Vorsprung 31 der Schubstange 25 zugeordnet, der jeweils in eine Ver­ tiefung 33 eines Schiebers 11 eingreift, wie dies anhand von Fig. 1 erläutert wurde. Es wird deut­ lich, daß die Vorsprünge die Form eines Parallelo­ gramms haben, wobei es hier darauf ankommt, daß die obere Begrenzungsfläche 31o und die untere Begren­ zungsfläche 31u unter einem spitzen Winkel zur Mit­ telachse 35 verlaufen und dies gilt auch für die oberen und unteren Begrenzungsflächen der Vertie­ fung 33 in den Schiebern 11. Wird also die Schub­ stange in Fig. 2 nach links verlagert, so werden alle mit der Schubstange 25 zusammenwirkenden Schieber 11 radial nach außen, hier nach oben ver­ lagert. Bei einer entgegengesetzten Bewegung der Schubstange 25 nach rechts werden alle Schieber 11 in die entgegengesetzte Richtung verlagert, so daß sich die Messerplatten 5/1 bis 5/5 in Richtung auf die Mittelachse 35 bewegen beziehungsweise parallel zu einer die Mittelachse 35 schneidenden Durchmes­ serlinie verlagert werden.

Aus diesen Erläuterungen wird deutlich, daß bei ge­ eigneter Auslegung des Werkzeugs 1 auch mehrere Schubstangen vorgesehen werden können, so daß die Messerplatten 5 gegebenenfalls auch unabhängig von­ einander oder Gruppen von Messerplatten unabhängig voneinander bewegt werden können. Besonders einfach ist der Aufbau des Werkzeugs 1 jedoch dann, wenn, wie bei den hier dargestellten Ausführungsbeispie­ len, die Verlagerungseinrichtung 23 eine einzige Schubstange 25 aufweist, die mit allen vorhandenen Schiebern 11 zusammenwirkt. Schließlich sei noch darauf hingewiesen, daß es für die Funktion des Werkzeugs 1 letztlich nicht darauf ankommt, wie die Verlagerungseinrichtung 23 ausgebildet ist. Wesent­ lich ist, daß die Messerplatte(n) innerhalb des Grundkörpers 13 verlagert werden kann.

Die in Richtung der Mittelachse gemessene Länge ei­ ner Führungsleiste 41 ist auf die in Richtung der Mittelachse 35 gemessene Länge der Messerplatte 5 angepaßt. Vorzugsweise ist die Führungsleiste gleich lang oder etwas länger als eine zugehörige Messerplatte.

Die Länge einer Messerplatte 5 ist auch an die Breite eines Schiebers 11 angepaßt, das heißt, die Messerplatte ist etwas kürzer als die Breite eines Schiebers.

Fig. 3 zeigt die rechte Seitenfläche 29 (Fig. 1) eines Schiebers 11, also eine Rückansicht. Deutlich ist hier zu erkennen, daß die obere Begrenzungsflä­ che 33o und die untere Begrenzungsfläche 33u unter einem Winkel zu der hier angedeuteten Mittelachse 35 oder zu einer Parallelen hierzu verlaufen und zwar einen spitzen Winkel mit dieser einschließen. Die Seitenflächen verlaufen parallel zueinander.

Der spitze Winkel der Seitenflächen 33o und 33u ist auf den spitzen Winkel der Begrenzungsflächen des Vorsprungs 31 so abgestimmt, daß hier ein spiel­ freies Keilgetriebe ausgebildet wird.

In Fig. 3 sind die von der Rückseite des Schiebers 11 her nicht sichtbaren Spannpratzen 7' und 7 ge­ strichelt angedeutet, die die Messerplatte 5 im Grundkörper des Schiebers 11 verankern.

Die Rückansicht gemäß Fig. 3 läßt, ebenso wie die Prinzipskizze gemäß Fig. 2, erkennen, daß die Schieber 11 hier im wesentlichen T-förmig ausgebil­ det sind. Der vertikale Schenkel des T's dient der Führung des Schiebers 11 im Grundkörper 13 des Werkzeugs 1. Es ist im übrigen nicht erforderlich, daß sich der Schieber 11 über den gesamten Durch­ messer des Werkzeugs 1 erstreckt.

Zur besseren Erkennbarkeit ist in Fig. 4 der Schieber 11 noch einmal in Seitenansicht darge­ stellt. Besonders deutlich ist hier erkennbar, daß der obere Teil des Schiebers 11 dicker ausgebildet ist als der untere Teil. Dies führt zu einer beson­ ders hohen Stabilität im oberen Teil, so daß die Messerplatte 5 sicher von der oder den Spannpratzen 7 gehalten werden kann und daß ohne eine wesentli­ che Schwächung des Schiebers 11 die Stelleinrich­ tung 43 vorgesehen werden kann.

Gleiche Teile sind auch hier mit gleichen Bezugs­ ziffern versehen, so daß auf die Beschreibung der vorangehenden Figuren verwiesen wird.

Fig. 5 zeigt eine Prinzipskizze des Werkzeugs 1 in Vorderansicht, aus der ersichtlich werden soll, wie mehrere, hier fünf Messerplatten, über die Umfangs­ fläche des Werkzeugs 1 verteilt werden könnten. Bei der Darstellung befindet sich die erste Messer­ platte 5/1 in einer Position, wie sie auch in Fig. 1 dargestellt wurde. Die Messerplatte 5/1 ist einen Schieber 11/1 eingebracht und an diesem befestigt, wie dies ebenfalls aus Fig. 1 ersichtlich ist.

Alle übrigen Messerplatten 5/2, 5/3, 5/4 und 5/5 sind in Schiebern untergebracht beziehungsweise an diesen befestigt, wie dies anhand von Fig. 1 er­ läutert wurde. Alle Schieber sind bei dem hier aus­ geführten Ausführungsbeispiel identisch ausgebil­ det, um die Herstellungskosten auf ein Minimum zu reduzieren und um die Bevorratung von Ersatzteilen zu vereinfachen.

Die zweite Messerplatte 5/2 eilt der ersten Messer­ platte 5/1 in Richtung der durch den Pfeil 39 ange­ deuteten Drehrichtung gesehen um 70° vor. Die dritte Messerplatte 5/3 eilt der zweiten Messer­ platte 5/2 um 75° vor. Die vierte Messerplatte 5/4 eilt der dritten Messerplatte 5/3 um 70° vor. Schließlich eilt die fünfte Messerplatte 5/5 der vierten Messerplatte 5/4 um 75° vor. Bei einer der­ artigen Verteilung der Messerplatten und der zuge­ hörigen Führungsleisten ergibt sich eine besonders gleichmäßige Führung des Werkzeugs 1 in der Ausneh­ mung, so daß deren Oberfläche 3 besonders maßhaltig ist und eine hervorragende Oberflächengüte auf­ weist.

Aus Fig. 5 wird nicht nur die Lage der Messerplat­ ten 5/1 bis 5/5 ersichtlich. Es wird deutlich ange­ deutet, daß die den jeweiligen Messerplatten zuge­ ordneten Schieber quasi gegenüber der in Fig. 1 dargestellten Lage verschwenkt im Grundkörper 13 des Werkzeugs 1 angeordnet sind. Entsprechend muß das Keilgetriebe an die Lage der Schieber angepaßt werden: Die Schubstange 25 ist über ihre Länge, das heißt in Richtung der Mittelachse 35 gesehen, mit mehreren Abflachungen 27 versehen, die entsprechend der Lage der Schieber 11 gegenüber einer gedachten Senkrechten, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist, verschwenkt sind, und kann so mit den verschwenkten rechten Seitenflächen 29 der in den Grundkörper 13 eingebrachten Schieber zusammenwirken und das Keil­ getriebe ausbilden.

Die Schieber 11 sind in Öffnungen eingesetzt, die in den Grundkörper 13 des Werkzeugs 1 eingebracht sind und eine Kontur aufweisen, die an die Außen­ form der Schieber angepaßt ist. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß die Schieber 11 im Grund­ körper 13 des Werkzeugs 1 möglichst spielfrei ge­ führt werden. Durch die anhand von Fig. 1 erläu­ terten Führungsplatten 15 und 17 kann sicherge­ stellt werden, daß die Anlageflächen innerhalb des Werkzeugs 1 besonders verschleißfest sind. Die Füh­ rungsplatten können nämlich aus einem Hartmetall hergestellt werden, während der Grundkörper 13 des Werkzeugs 1 beispielsweise aus einem relativ wei­ chen und leichten Material, beispielsweise Alumi­ nium oder dergleichen, besteht. Insbesondere kann sichergestellt werden, daß im Bereich der Führungs­ platten besonders ebene und maßhaltige Oberflächen zur Anlage an die Schieber 11 bereitgestellt wer­ den. In den Bereichen, in denen die Führungsplatten 15 und 17 vorgesehen sind, bedarf es also keiner besonderen Oberflächenbearbeitung des Grundkörpers 13, da die Verschleißfestigkeit durch die Führungs­ platten gewährleistet ist.

Im folgenden wird auf die Funktion des in den Fig. 1 bis 5 dargestellten Werkzeugs und auf das Verfahren zur spanenden Bearbeitung der Oberfläche von zylindrischen Ausnehmung in einem metallischen Werkstück näher eingegangen:
Bevor das Werkzeug 1 in eine zu bearbeitende Aus­ nehmung eingebracht wird, wird die Verlagerungsein­ richtung 23 so aktiviert, daß die Messerplatte 5 beziehungsweise alle Messerplatten 5/1 bis 5/5 in ihre zurückgezogene Position verlagert werden. Gleichzeitig mit den Messerplatten werden die Füh­ rungsleisten 41 zurückgezogen, so daß das Werkzeug 1 seinen minimalen Außendurchmesser einnimmt. Es ist nun besonders einfach möglich, das Werkzeug 1 in die zu bearbeitende zylindrische Ausnehmung ein­ zubringen und in die gewünschte Position zu verla­ gern. Besonders bevorzugt wird eine Ausführungsform des Verfahrens, bei dem das Werkzeug zunächst gänz­ lich in die Ausnehmung eingebracht wird, deren Oberfläche 3 zu bearbeiten ist.

Sobald dies erfolgt ist, wird in einem weiteren Verfahrensschritt die Verlagerungseinrichtung 23 so betätigt, daß die Messerplatte 5 beziehungsweise die Messerplatten 5/1 bis 5/5 gemeinsam mit den Führungsleisten 41 in ihre ausgeschobene Position verlagert werden. Durch die Verlagerung der Messer­ platte(n) wird die Oberfläche 3 der zylindrischen Ausnehmung bearbeitet. Es wird deutlich, daß die Auswärtsbewegung der Messerplatten theoretisch be­ reits dann erfolgen kann, wenn das Werkzeug noch nicht gänzlich in die zu bearbeitende Ausnehmung eingeführt ist. Es ist also denkbar, während der Auswärtsbewegung der Messerplatten noch eine axiale Vorschubbewegung des Werkzeugs 1 in Richtung der Mittelachse 35 durchzuführen. Dabei entstehen je­ doch schraubenlinienförmige feinste Rillen in der zu bearbeitenden Oberfläche 3, die unerwünscht sind. Außerdem müssen die in Vorschubrichtung vor­ deren Kanten der Messerplatten 5 beziehungsweise 5/1 bis 5/5 besonders ausgebildet werden, nämlich mit einer zusätzlichen in Richtung der Vor­ schubrichtung fallenden Schneide versehen werden. Dies verursacht zusätzliche Kosten.

Daher wird also die Ausführungsform des Verfahrens ausdrücklich bevorzugt, bei der das Werkzeug zunächst vollständig in die zylindrische Ausnehmung eingebracht wird und bei dem dann, ohne jede wei­ tere axiale Vorschubbewegung, die Messerplatte(n) 5 beziehungsweise 5/1 bis 5/5 ausgefahren werden, um die Oberfläche einer spanenden Bearbeitung zu un­ terwerfen. Dabei können allenfalls umlaufende in sich geschlossene feine Rillen in der Oberfläche entstehen. Dies ist für viele spätere Anwendungs­ fälle von entscheidender Bedeutung: In die Rillen eingebrachte Schmierstoffe können, beispielsweise bei Zusammenwirken der bearbeiteten Oberfläche 3 mit einem zylindrischen in die Ausnehmung einge­ brachten Bauteil, nicht ausgetragen werden, wodurch eine Dauerschmierung kostengünstig realisierbar ist. Es ist sogar möglich, gezielt in sich ge­ schlossene Rillen in eine Oberfläche einzubringen, um eine derartige Schmierung zu realisieren.

Es hat sich herausgestellt, daß bei einer Bearbei­ tung eines Werkstücks mittels der ausfahrbaren Mes­ serplatten, die während der Ausfahrbewegung die Be­ arbeitung der Oberfläche durchführen, eine nur sehr geringe Anzahl von Umdrehungen des Werkzeugs erfor­ derlich sind. Es hat sich gezeigt, daß bereits bei drei Umdrehungen hervorragende Oberflächengüten er­ zielbar sind. Es zeigt sich also, daß die Bearbei­ tung einer Oberfläche in einer zylindrischen Aus­ nehmung in sehr kurzer Zeit durchführbar ist.

Nach der Beendigung der Oberflächenbearbeitung wird die Messerplatte beziehungsweise werden die Messer­ platten zurückgezogen, vorzugsweise eben auch die Führungsleisten, um das Werkzeug dann aus der bear­ beiteten Ausnehmung auszufahren. Die axiale Ein­ fahr- und Ausfahrbewegung kann aufgrund der zurück­ gezogenen Messerplatte(n) und der eingefahrenen Führungsleiste(n) sehr rasch erfolgen, ohne daß die Oberfläche oder das Werkzeug beschädigt werden.

Claims (9)

1. Werkzeug zur spanenden Bearbeitung der Oberflä­ che von zylindrischen Ausnehmungen in metallischen Werkstücken, wobei die spanende Bearbeitung während einer rotatorischen Relativbewegung zwischen Werk­ zeug und Werkstück erfolgt, mit mindestens einer Messerplatte (5; 5/1, 5/2, 5/3, 5/4, 5/5), der ein in­ nerhalb des Werkzeugs (1) verlagerbar angeordneter Schieber (11) zugeordnet ist, und mit einer die Verlagerung des Schiebers beeinflussenden Verlage­ rungseinrichtung (23), dadurch gekennzeichnet, daß die Verlagerungseinrichtung (23) so ausgebildet ist, daß die Messerplatte (5; 5/1, 5/2, 5/3, 5/4, 5/5) zur Bearbeitung der Oberfläche verlagerbar ist, daß die Verlagerung im wesentlichen in radialer Rich­ tung erfolgt und daß mehrere Messerplatten (5; 5/1, 5/2, 5/3, 5/4, 5/5) vorgesehen sind, die ver­ setzt, vorzugsweise auf einer gedachten Schrauben­ linie angeordnet sind.

2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Schneide der Messerplatte(n) (5; 5/1, 5/2, 5/3, 5/4, 5/5) parallel zu einer gedachten Mittelachse (35) des Werkzeugs (1) ausgerichtet sind.

3. Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mindestens eine Führungsleiste (41) vorgesehen ist.

4. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsleiste (41) in eine Außenfläche des Schiebers (11) einge­ bracht ist.

5. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Schieber (11) mindestens eine Führungsleiste (41) einge­ bracht ist, und daß vorzugsweise der Schieber (11), die Messerplatte(n) (5; 5/1, 5/2, 5/3, 5/4, 5/5) und die Führungsleiste (41) eine Baueinheit bilden.

6. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Verlagerungs­ einrichtung (23) eine Schubstange (25) umfaßt, die mit mindestens einem Schieber (11) zusammenwirkt.

7. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubstange (25) mit mindestens einem Schieber (11) nach Art eines Keilgetriebes (Vorsprung (31), Vertiefung (33)) zusammenwirkt.

8. Verfahren zur spanenden Bearbeitung der Ober­ fläche von zylindrischen Ausnehmungen in metalli­ schen Werkstücken mittels eines Werkzeugs, das min­ destens eine Messerplatte, der ein innerhalb des Werkzeuges verlagerbar angeordneter Schieber zuge­ ordnet ist, und eine die Verlagerung des Schiebers beeinflussende Verlagerungseinrichtung umfaßt, da­ durch gekennzeichnet, daß das Werkzeug zumindest über einen wesentlichen Bereich der zu bearbeiten­ den Oberfläche in die Ausnehmung eingebracht wird, während die mindestens eine Messerplatte sich in einer zurückgezogenen Position befindet, daß dann die mindestens eine Messerplatte nach außen verla­ gert wird und Späne von der Oberfläche abträgt, während eine rotatorische Relativbewegung zwischen Werkzeug und Werkstück erfolgt.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich­ net, daß das Werkzeug über den gesamten Bereich der zu bearbeitenden Oberfläche in die Ausnehmung ein­ gebracht wird und daß erst dann die Verlagerung der mindestens einen Messerplatte nach außen erfolgt, während das Werkzeug - in axialer Richtung gesehen - gegenüber dem Werkstück stillsteht.