專利名稱：珩磨工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種按權(quán)利要求1前序部分所述的用于加工柱狀的孔的珩磨工具以及一種按權(quán)利要求11前序部分所述的能夠用于制造這樣的珩磨工具的珩磨條。
背景技術(shù)：
珩磨是以幾何上不確定的切削來進(jìn)行的切削加工方法，其中珩磨工具執(zhí)行一種由兩個(gè)分量組成的切削運(yùn)動(dòng)并且在珩磨工具的一個(gè)或者多個(gè)切削材料本體與有待加工的孔內(nèi)表面之間存在著穩(wěn)定的表面接觸。能夠擴(kuò)徑的珩磨工具的運(yùn)動(dòng)學(xué)的特征在于旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、 沿孔的軸向方向進(jìn)行的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)以及導(dǎo)致珩磨工具的有效直徑變化的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的疊加。在孔內(nèi)表面上產(chǎn)生具有交叉的加工痕跡的表面結(jié)構(gòu)。通過珩磨最終加工的表面可以滿足關(guān)于尺寸公差及形狀公差的極高的要求，因而通過珩磨對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)或者發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)件中的許多經(jīng)受高負(fù)荷的滑動(dòng)表面比如發(fā)動(dòng)機(jī)缸體中的氣缸工作面或者噴射泵的殼體中的孔內(nèi)表面進(jìn)行加工。尤其在對(duì)具有較小的直徑比如處于15mm或者更小的直徑范圍內(nèi)的孔進(jìn)行加工時(shí)，使用珩磨工具，所述珩磨工具具有管形的工具本體，所述工具本體以一個(gè)端部區(qū)段固定在工具柄中并且在對(duì)置的端部區(qū)段上具有切削區(qū)域，該切削區(qū)域則具有至少一個(gè)從工具本體的內(nèi)部向外貫穿的用于接納珩磨條的珩磨條接納口。所述工具本體在此用作用于一根或者多根珩磨條的接納口并且同時(shí)用作用于進(jìn)給桿的導(dǎo)向件，所述進(jìn)給桿用于珩磨條的徑向進(jìn)給。工具柄一方面用于接納工具本體并且另一方面用于將珩磨工具固定在珩磨機(jī)的工作主軸上。通常為矩形的珩磨條接納口的尺寸和珩磨條的相應(yīng)的橫截面尺寸彼此如此協(xié)調(diào)， 從而將珩磨條能夠徑向運(yùn)動(dòng)并且沿工具本體的圓周方向基本上無間隙地接納在所述珩磨條接納口的限制面之間。通常在這種情況下試圖通過所述珩磨條接納口的限制面和珩磨條的相對(duì)應(yīng)的側(cè)面的精確加工來實(shí)現(xiàn)滑動(dòng)配合，從而可以用手將珩磨條還恰好裝到珩磨條接納口中并且通過所述珩磨條的側(cè)面與珩磨條接納口的鄰接的限制面之間的附著摩擦力將珩磨條保持在那里。珩磨條的伸到工具本體內(nèi)部的內(nèi)側(cè)面通常具有斜面，該斜面如此與按楔塊驅(qū)動(dòng)裝置(Keilantrieb)的類型的進(jìn)給桿的端部上的相對(duì)應(yīng)的斜面共同作用，使得所述進(jìn)給桿的朝工具本體的遠(yuǎn)離主軸的端部的軸向移動(dòng)引起珩磨條的向外的徑向移動(dòng)。DE 299 21 053 Ul示出了這樣的珩磨工具的實(shí)例。這種類型的珩磨工具非常可靠并且保證最佳的加工結(jié)果。但是，在較長的持續(xù)使用時(shí)間之后時(shí)而可以觀察到珩磨條損壞，所述珩磨條損壞部分地能夠作為切削層的單側(cè)磨損而發(fā)現(xiàn)。在具體情況下，在較長的持續(xù)使用時(shí)間之后也可以觀察到，珩磨條會(huì)卡在珩磨條開口中。也會(huì)出現(xiàn)這樣的情況，即珩磨條在珩磨工具的較長的持續(xù)使用時(shí)間之后在將珩磨工具從所加工的孔中拉出來時(shí)從珩磨條接納口中掉出來。為了防止珩磨工具掉出來，在有些情況下使用所謂的珩磨條捕集襯套(Leistenfangbuchsen)。在此涉及基本上套筒形的構(gòu)件，這些構(gòu)件在切削區(qū)域的上方以能夠滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)的方式在工具本體上導(dǎo)引并且由于其自重而在將珩磨工具從孔中拉出來時(shí)在切削區(qū)域上與珩磨條一起移動(dòng)。由此防止珩磨條掉出來并且在將珩磨工具插入到下一個(gè)有待加工的孔中時(shí)避免可能出現(xiàn)的困難。實(shí)用新型DE 296 16 300示出了一種珩磨工具，該珩磨工具具有用于在徑向進(jìn)給時(shí)阻止珩磨條的運(yùn)動(dòng)的阻止裝置或者說制動(dòng)器，其中所述阻止裝置將珩磨條保持在相應(yīng)進(jìn)給的位置中。由此珩磨條在不受進(jìn)給機(jī)構(gòu)的影響的情況下保持在相應(yīng)到達(dá)的位置中。在一種實(shí)施方式中，工具柄在縫隙狀的珩磨條接納口的壁體中具有徑向延伸的并且朝工具柄的外側(cè)敞開的空隙，在該空隙中裝入由彈性體材料制成的制動(dòng)元件，該制動(dòng)元件在裝入珩磨條的情況下以摩擦連接的方式與珩磨條處于嚙合之中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是，提供一種所述類型的珩磨工具，該珩磨工具即使在較長的持續(xù)使用時(shí)間之后也可靠地正常工作并且可以具有比傳統(tǒng)的類似結(jié)構(gòu)的珩磨工具長的持續(xù)使用時(shí)間。得到改進(jìn)的功能應(yīng)該能夠用比較簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)措施來獲得。為解決該任務(wù)和其它任務(wù)，本發(fā)明提供一種具有權(quán)利要求1所述特征的珩磨工具以及一種具有權(quán)利要求11所述特征的珩磨條。有利的改進(jìn)方案在從屬權(quán)利要求中得到說明。所有權(quán)利要求的原文通過引用成為本說明書的內(nèi)容。按本發(fā)明的珩磨工具的特征在于在珩磨條與珩磨條接納口之間起作用的具有至少一個(gè)支撐元件的間隙補(bǔ)償裝置，所述支撐元件在珩磨條的安裝的狀態(tài)中以壓緊力一方面支撐在珩磨條的側(cè)面上并且另一方面支撐在珩磨條接納口的與所述側(cè)面對(duì)置的限制面上。為此目的，所述珩磨條在至少一個(gè)側(cè)面上的設(shè)置用于與珩磨條接納口共同作用的導(dǎo)向區(qū)段中具有空隙，并且在該空隙中布置了能夠彈性變形的支撐元件，所述支撐元件在卸載的也就是說未變形的狀態(tài)中超過所述珩磨條的側(cè)面并且在珩磨條的安裝的狀態(tài)中部分變形并且以壓緊力支撐在所述珩磨條接納口的與所述側(cè)面對(duì)置的限制面上。在該設(shè)計(jì)方案中，所有對(duì)于間隙補(bǔ)償裝置的提供來說必需的相對(duì)于傳統(tǒng)的珩磨工具的結(jié)構(gòu)變化都在珩磨條上得到實(shí)現(xiàn)。由此可以提供新穎的珩磨條，通過將所述珩磨條安裝在常規(guī)的工具本體中可以制造具有得到改進(jìn)的性能的珩磨工具。這樣的珩磨條不僅可以在新制造珩磨工具時(shí)使用，而且也可以在給傳統(tǒng)的珩磨工具改裝時(shí)使用。這種類型的珩磨條也可以在給所述類型的已經(jīng)使用的珩磨工具進(jìn)行保養(yǎng)和維修時(shí)使用。詳細(xì)的調(diào)查已經(jīng)表明，在珩磨工具上會(huì)出現(xiàn)以往未受重視的磨損機(jī)制，所述磨損機(jī)制限制了珩磨工具的持續(xù)使用時(shí)間。在新制造工具時(shí)，要使珩磨條接納口的朝向彼此的限制面之間的凈間距和珩磨條的在珩磨條的相對(duì)應(yīng)的側(cè)面之間測(cè)量的寬度彼此如此協(xié)調(diào)， 使得所述珩磨條接納口的通常平坦的并且彼此平行的側(cè)面的限制面和所述珩磨條的朝向這些限制面的通常同樣平坦的側(cè)面形成滑動(dòng)配合件，所述滑動(dòng)配合件在進(jìn)給時(shí)允許珩磨條在珩磨條接納口的內(nèi)部進(jìn)行徑向移動(dòng)，但是其中另一方面附著摩擦應(yīng)該足夠大，以便一次裝入的珩磨條不再從珩磨條接納口中掉出來。但是，在使用珩磨工具的過程中，會(huì)在彼此共同作用的滑動(dòng)面上出現(xiàn)磨損現(xiàn)象，所述磨損現(xiàn)象在珩磨加工過程中通過珩磨條在珩磨條接納口內(nèi)部的運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生。在此，比如珩磨渣，也就是由冷卻潤滑劑和珩磨加工的極細(xì)的磨粒構(gòu)成的混合物會(huì)沉積在縫隙中并且導(dǎo)致磨蝕的磨損程度增加。在這種磨損機(jī)制起作用的地方，珩磨條會(huì)變得更窄一些并且/或者珩磨條接納口會(huì)變得更寬一些，使得這些元件之間的間隙在使用工具的持續(xù)時(shí)間里增加。在珩磨工具進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，這會(huì)導(dǎo)致珩磨條稍許從所期望的徑向定向的標(biāo)稱位置中傾斜出來，這又導(dǎo)致切削層的單側(cè)磨損并且可能在孔內(nèi)壁上導(dǎo)致加工結(jié)果不理想。珩磨條失去在珩磨條接納口中的比較固定的配合最終會(huì)導(dǎo)致這樣的結(jié)果，也就是如果不采取應(yīng)對(duì)措施，珩磨條在將珩磨工具從孔中移出來時(shí)會(huì)掉出來。通過所述間隙補(bǔ)償裝置可以消除這樣的問題，因?yàn)殡S時(shí)通過所述支撐元件將珩磨條與珩磨條接納口之間的在使用過程中可能擴(kuò)大的間隙從配合(Passmmg)中擠出來，從而克服產(chǎn)生的公差。所述能夠彈性變形的支撐元件在此在稍許變形的狀態(tài)中預(yù)張緊，從而在珩磨條側(cè)面與限制面之間的間距擴(kuò)大時(shí)也獲得可靠的兩側(cè)支撐并且將珩磨條可靠地保持在珩磨條接納口中。通過所述間隙補(bǔ)償裝置來如此限制珩磨條在珩磨條開口中的運(yùn)動(dòng)空間，使得以往起作用的磨損機(jī)制的至少一部分不能起作用或者只能以大為減輕的形式起作用。由此一方面降低珩磨工具上的磨損并且另一方面對(duì)幾何形狀的由磨損引起的變化的潛在后果進(jìn)行補(bǔ)償，從而不再出現(xiàn)或者僅僅以大為減輕的形式出現(xiàn)以前與此相關(guān)聯(lián)的問題。在有些實(shí)施方式中，所述支撐元件是一種元件，該元件至少部分地、但是優(yōu)選完全由可以彈性壓縮的材料制成，尤其由彈性體材料或者橡膠材料制成。作為彈性體，這里是指形狀固定的但是能夠彈性變形的比如用于不同結(jié)構(gòu)的密封元件的合成材料。橡膠材料可以在硫化的橡膠的基礎(chǔ)上制造。由可以彈性壓縮的材料制成的支撐元件可以在制造中以大量有用的尺寸和橫截面形狀以低廉的成本來獲得并且通常在常見的加工條件下持久地經(jīng)得住所有在珩磨加工時(shí)出現(xiàn)的冷卻劑及潤滑劑的影響。作為替代方案或者補(bǔ)充方案，至少一個(gè)支撐元件是彈簧元件，該彈簧元件特別出于耐久性的原因可以優(yōu)選由金屬材料比如合適的彈簧鋼制成。該彈簧元件比如可以以板簧的形式來構(gòu)成。在有些實(shí)施方式中，所述空隙是槽，也就是說是珩磨條的側(cè)面中的細(xì)長的凹處，并且所述支撐元件是細(xì)長的元件，該元件在所述槽的長度的至少一部分上延伸，尤其在所述槽的整個(gè)長度上延伸。槽的形式的細(xì)長的空隙可以十分容易地并且以每種合適的橫截面形狀通過銑削或者磨削在珩磨條上產(chǎn)生。也可以在制造珩磨條時(shí)立即設(shè)置用于能夠彈性變形的支撐元件的空隙，從而可以省去去除材料的加工步驟。比如可以在燒結(jié)所燒結(jié)的珩磨條本體時(shí)產(chǎn)生空隙，方法是相應(yīng)的成形工具在所述空隙的所期望的部位上具有相應(yīng)的條狀的凸起。作為細(xì)長的彈性的支撐元件，可以使用傳統(tǒng)的密封帶的區(qū)段或者其它的密封元件。通過所述空隙和支撐元件的細(xì)長的結(jié)構(gòu)，可以沿線狀的支撐區(qū)域進(jìn)行支撐，由此可以降低珩磨條傾斜的傾向。在槽中，可以接納多個(gè)支撐元件或者支撐元件分段。優(yōu)選在槽中僅僅接納了一個(gè)唯一的可以在所述槽的整個(gè)長度上延伸的支撐元件。經(jīng)常特別有利的是，所述槽在所述側(cè)面的整個(gè)長度上延伸并且所述支撐元件是由可以彈性壓縮的材料制成的細(xì)長的元件并且同樣在所述側(cè)面的整個(gè)長度上延伸。尤其所述槽和在其中接納的支撐元件可以平行于珩磨工具的軸向方向或者說垂直于珩磨條的徑向的進(jìn)給方向延伸。通過這種方式，所述間隙補(bǔ)償裝置可以同時(shí)作為密封裝置起作用，該密封裝置比如防止珩磨渣或者冷卻潤滑劑在被壓縮的支撐元件的整個(gè)寬度或者長度上從外面滲入到工具本體的內(nèi)部。
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在有些實(shí)施方式中，所述細(xì)長的支撐元件在未變形的狀態(tài)中具有圓滑的橫截面形狀，尤其圓形的或者橢圓形的橫截面形狀。這樣的元件在惡劣的環(huán)境條件下也經(jīng)久耐用并且在空隙的尺寸適當(dāng)過大時(shí)也可以必要時(shí)有限制地在該空隙中來回滾動(dòng)，由此可以支持珩磨條的徑向的活動(dòng)性。也可以的是，所述支撐元件在未變形的狀態(tài)中具有多邊形的橫截面形狀，尤其是矩形形狀或者三角形狀。也可以考慮彈性的支撐元件的其它的橫截面輪廓。優(yōu)選所述槽具有倒圓的槽形狀，也就是說無棱角的橫截面形狀。槽的凈寬可以隨深度的增加而連續(xù)減小，因而它可以是朝側(cè)面敞開的無側(cè)凹的槽。在如此成形的槽中，具有圓滑的橫截面形狀的并且相對(duì)于較大的槽稍許尺寸不足的支撐元件必要時(shí)可以受限制地滾動(dòng)，用于保證珩磨條的徑向的活動(dòng)性。通常有利的是，僅僅在所述珩磨條的兩個(gè)垂直于珩磨工具的旋轉(zhuǎn)方向延伸的側(cè)面之一上設(shè)置了間隙補(bǔ)償裝置。這一點(diǎn)在相應(yīng)的珩磨條上通常從以下方面看出，即僅僅在所述珩磨條的兩個(gè)平行的較長的側(cè)面之一上安置了空隙。優(yōu)選在此這是所述珩磨條的沿珩磨工具的旋轉(zhuǎn)方向超前的側(cè)面。單側(cè)安置的間隙補(bǔ)償裝置一方面在制造方面比兩側(cè)的間隙補(bǔ)償裝置便宜。此外，通過單側(cè)的間隙補(bǔ)償裝置來保證，在對(duì)置的側(cè)面上在珩磨條接納口的硬的限制面與珩磨條的同樣硬的側(cè)面之間存在著直接的抵靠接觸，從而相對(duì)于珩磨條接納口定義了珩磨條的位置。由此可以防止珩磨條在珩磨條接納口內(nèi)部?jī)A斜的危險(xiǎn)，因?yàn)樵阽衲スぞ咝D(zhuǎn)時(shí)通過加工產(chǎn)生的力作為接觸力作用于這些表面上。在將可以彈性壓縮的材料用于支撐元件時(shí)，還可以獲得另外有利的效果。一方面， 材料的彈性或者說可壓縮性在所述珩磨條的側(cè)面與對(duì)置的限制面之間按照間隙補(bǔ)償?shù)囊饬x起作用，用于在很大程度上阻止沿垂直于滑動(dòng)面的方向的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。另一方面在徑向進(jìn)給珩磨條時(shí)，在珩磨條與珩磨條開口之間沿徑向方向產(chǎn)生相對(duì)移動(dòng)，使得夾緊在其之間的橡膠彈性的材料經(jīng)受橫向力，所述橫向力使得材料交叉或者說受到擠壓。由此可以產(chǎn)生彈性的復(fù)位力，所述復(fù)位力要克服從里面起作用的進(jìn)給的力來實(shí)現(xiàn)珩磨條的回拉運(yùn)動(dòng)或者說復(fù)位運(yùn)動(dòng)。如果拉回進(jìn)給桿，用于給珩磨條卸載，那么所述彈性變形的支撐元件就可以用作用于在拉回進(jìn)給桿或者說其它的進(jìn)給裝置時(shí)將珩磨條拉入的珩磨條拉入裝置。通常幾微米的數(shù)量級(jí)的復(fù)位位移就足以容易地將珩磨工具從所加工的孔中拉出來并且用于避免珩磨條和/或孔內(nèi)表面的損壞。相應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)也可以在將工具插入到新孔中時(shí)獲得。本發(fā)明由此也提供一種所述類型的珩磨工具，該珩磨工具的特征在于用于在拉回進(jìn)給裝置時(shí)將珩磨條拉入的珩磨條拉入裝置。與傳統(tǒng)的將珩磨條從外面壓回到珩磨條開口中的珩磨條捕集襯套相反，在這里從里面起作用的回拉力起作用。由此可以放棄珩磨條捕集襯套。


這些特征以及其它特征除了從權(quán)利要求中之外也從說明書和附圖中獲得，其中各個(gè)特征可以分別單獨(dú)地或者多個(gè)一起以子組合的形式在本發(fā)明的實(shí)施方式中以及在其它領(lǐng)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)并且可以代表有利的并且能夠保護(hù)的實(shí)施方式。本發(fā)明的實(shí)施例在附圖中示出并且下面進(jìn)行詳細(xì)解釋。圖1是珩磨工具的一種實(shí)施方式的平行于珩磨工具的旋轉(zhuǎn)軸線延伸的剖面； 圖2是具有矩形的珩磨條接納口的管形的工具本體的側(cè)面的俯視圖；圖3是圖1的珩磨工具的設(shè)有珩磨條的切削區(qū)域的垂直于工具軸線的剖面； 圖4是在另一種實(shí)施方式中間隙補(bǔ)償裝置的示意性的細(xì)節(jié)圖； 圖5是具有板簧元件的間隙補(bǔ)償裝置的示意性的細(xì)節(jié)視圖，所述板簧元件固定在珩磨條的空隙中；
圖6是在另一種實(shí)施方式中間隙補(bǔ)償裝置的示意性的細(xì)節(jié)圖； 圖7是具有軟管狀的支撐元件的間隙補(bǔ)償裝置的示意性的細(xì)節(jié)圖；以及圖8是具有支撐元件的間隙補(bǔ)償裝置的示意性的細(xì)節(jié)圖，所述支撐元件完全填滿珩磨條的空隙。
具體實(shí)施例方式圖1示出了構(gòu)造為單條珩磨工具的珩磨工具100的一種實(shí)施方式的縱剖面，該縱剖面平行于珩磨工具的在剖面圖中看不出的工具軸線(旋轉(zhuǎn)軸線)。所述珩磨工具具有工具本體110，該工具本體110構(gòu)造為兩側(cè)敞開的具有較大的壁厚的管子的形式，所述壁厚大于管子的外直徑的20%。由鋼材料制成的工具本體的端部區(qū)段不可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地插入到工具柄 120的柱狀的接納口中并且借助于緊固螺栓122固定在那里。所述工具柄120用于將珩磨工具耦合到工具機(jī)的珩磨主軸上。工具柄和工具本體也可以通過其它的方式能夠松開地或者不能松開地彼此相連接，比如通過夾緊(參照DE 299 21 053 Ul)、通過釬焊或類似方式。在所述工具本體的與工具柄對(duì)置的自由的端部區(qū)段中有珩磨工具的切削區(qū)域，為進(jìn)行珩磨加工將該切削區(qū)域插入到有待加工的孔的內(nèi)部。如可以特別清楚地在圖2中看出的一樣，所述工具本體在切削區(qū)域中具有從工具本體的內(nèi)部向外貫穿的矩形的珩磨條接納口 140，對(duì)于組裝好的珩磨工具來說(參照?qǐng)D1或圖3)，在該珩磨條接納口 140中配合精確地接納珩磨條150。所述珩磨條接納口擁有四個(gè)成對(duì)地彼此平行的平坦的限制面，也就是 (沿軸向方向看)上面的限制面141、與其平行地延伸的下面的限制面142和兩個(gè)垂直于這兩個(gè)較短的限制面延伸的較長的側(cè)面的限制面143和144，其中沿旋轉(zhuǎn)方向115超前的限制面稱為前面的限制面143并且沿旋轉(zhuǎn)方向落后的限制面稱為后面的限制面144。前面的和后面的限制面分別是平坦的并且平行于一個(gè)平面，該平面通過工具軸線112和在所述側(cè)面的限制面之間的中間延伸的徑向方向113撐開。在與珩磨條接納口 140對(duì)置的一側(cè)，在工具本體上布置了兩塊相互沿圓周錯(cuò)位了大約90°的支撐條180、181，所述支撐條180、181具有由硬質(zhì)金屬或者其它較硬的比如陶瓷的材料制成的徑向的外表面。在總體上為板形的珩磨條150擁有板形的由鋼制成的支座元件151，在該支座元件151的徑向的外側(cè)面上安置了切削層152，該切削層152保持著以鍵合結(jié)合的切削材料顆粒。所述切削層比如燒結(jié)到支座上，但是在其它的實(shí)施方式中也可以粘合或者焊接或者通過鉚接或者螺紋連接固定在支座元件上。珩磨條也可以通過一體的燒結(jié)本體來形成。支座元件的徑向的內(nèi)側(cè)面擁有平坦的斜面，該斜面與按楔塊驅(qū)動(dòng)裝置的類型在工具本體中導(dǎo)引的進(jìn)給桿130的下面端部上的互補(bǔ)的平坦的斜面如此共同作用，從而在通過安置在珩磨機(jī)中的進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置將進(jìn)給桿朝珩磨工具的切削區(qū)域的方向擠壓時(shí)將珩磨條接納口內(nèi)部的珩磨條在徑向上向外擠壓。這樣的珩磨條有時(shí)稱為“具有擴(kuò)徑輪廓的珩磨條”。珩磨條的在安裝的狀態(tài)中處于所述珩磨條接納口的側(cè)面的限制面143、144之間并且在徑向運(yùn)動(dòng)中通過這些表面得到導(dǎo)引的區(qū)段稱為導(dǎo)向區(qū)段155。支座元件151的一部分和切削層的較小的部分屬于所述導(dǎo)向區(qū)段。所述珩磨條的尺寸和珩磨條接納口的尺寸彼此如此協(xié)調(diào)，使得所述珩磨條能夠徑向運(yùn)動(dòng)地、但沿工具本體的圓周方向基本上無間隙地接納在所述側(cè)面的限制面143、144之間。沿軸向方向，也就是說在所述上面的與下面的限制面之間可以存在微小的間隙。不過人們通常試圖沿軸向方向也實(shí)現(xiàn)盡可能無間隙的配合。在制造時(shí)要注意，所述珩磨條接納口的前面的與后面的限制面143、144之間的凈間距僅僅以最小的程度大于所述珩磨條的在珩磨條的前面的側(cè)面153與后面的側(cè)面IM之間測(cè)量的寬度。在最有利的情況下，應(yīng)該產(chǎn)生比較固定的滑動(dòng)配合，從而雖然在組裝時(shí)可以手動(dòng)將珩磨條從外面壓入到珩磨條接納口中，但是珩磨條不再能夠自己?jiǎn)为?dú)從珩磨條接納口中掉出來。但是，珩磨條應(yīng)該可以在向下擠壓的進(jìn)給桿的作用下在徑向上向外移動(dòng)。珩磨工具的特點(diǎn)在于，設(shè)置了在珩磨條150與珩磨條接納口 140之間起作用的間隙補(bǔ)償裝置160，如此設(shè)計(jì)該間隙補(bǔ)償裝置160，從而在上面所說明的幾何關(guān)系(滑動(dòng)配合) 由于磨損或者由于其它原因而要改變時(shí)也可以持久地對(duì)所述珩磨條接納口與接納在其中的珩磨條之間的可能的間隙進(jìn)行補(bǔ)償。在該實(shí)施方式中，這在設(shè)計(jì)上非常容易但非常有效地得到了解決。所述珩磨條在導(dǎo)向區(qū)段中在緊鄰切削層下方的附近擁有槽的形式的細(xì)長的空隙162，該槽在前面的側(cè)面153的整個(gè)長度上平行于工具軸線并且由此也平行于切削層延伸。所述槽162擁有倒圓的大致半圓形的橫截面形狀。槽寬小于所述導(dǎo)向區(qū)段的徑向?qū)挾鹊?0%，尤其小于其40%或者小于30%，使得所述槽在珩磨條的整個(gè)徑向的調(diào)節(jié)范圍內(nèi)總是完全與對(duì)置的前面的限制面143對(duì)置。在所述槽162中放著能夠彈性變形的支撐元件165，該支撐元件165是在橫截面中為圓滑的細(xì)長的由彈性體材料制成的元件。該支撐元件比如可以通過0形環(huán)或者類似的常規(guī)的密封元件的區(qū)段來形成。所述支撐元件的直徑大約是設(shè)置用于接納該支撐元件的槽 162的深度的兩倍大小，從而在該支撐元件完全插入到所述槽中并且必要時(shí)通過粘貼或者其它方式固定在那里時(shí)，該支撐元件的大約一半伸出超過前面的側(cè)面153。所述能夠彈性壓縮的支撐元件在所述槽162的整個(gè)長度上將該槽162填滿，使得平行于工具軸線延伸的可能在珩磨條的前面的側(cè)面153與珩磨條接納口的對(duì)置的前面的限制面143之間形成的縫隙在將珩磨條裝入到珩磨條接納口中時(shí)在很大程度上通過所述能夠壓縮的材料沿徑向方向得到密封。在安裝時(shí)，首先將支撐元件165裝入到槽162中并且必要時(shí)通過粘貼或者類似方式固定在那里。而后將珩磨條從外面壓入到珩磨條接納口中。在此，一旦所述槽到達(dá)珩磨條接納口的區(qū)域就對(duì)所述支撐元件進(jìn)行劇烈壓縮。在插入時(shí)所述支撐元件被壓縮并且將所述槽162和設(shè)有所述槽的側(cè)面153與前面的限制面143之間的中間空隙填滿。所述支撐元件內(nèi)部的彈力使得所述珩磨條以其后面的側(cè)面154固定地?cái)D壓到后面的限制面144上，從而在那里的滑動(dòng)副的滑動(dòng)配合件之間未留下帶間隙的縫隙。如果產(chǎn)生縫隙，那么在可能通過支撐元件擠壓開來的前面的滑動(dòng)副的相對(duì)應(yīng)的表面143、153之間就是這種情況。盡管如此，所述珩磨條由于后面的平面154、144的受到壓力負(fù)荷的接觸而可靠地保持其徑向的定向并且不會(huì)傾斜。這種壓緊力F (參見箭頭)還會(huì)得到增強(qiáng)，如果珩磨工具在加工過程中沿旋轉(zhuǎn)方向115在孔中旋轉(zhuǎn)并且切削壓力將珩磨條額外地?cái)D壓到后面的限制面IM上。所述間隙補(bǔ)償裝置160僅僅安置在珩磨條的一側(cè)，也就是說安置在當(dāng)珩磨工具旋轉(zhuǎn)時(shí)沿旋轉(zhuǎn)方向115超前的一側(cè)上。由此實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，即在對(duì)置的滑動(dòng)副上，兩個(gè)硬而平坦的表面144、IM彼此平放，使得珩磨條在加工過程中總是具有所定義的位置。由此可靠地避免珩磨條的傾斜。珩磨條傾斜的避免又帶來這樣的結(jié)果，即珩磨條也在加工時(shí)穩(wěn)定地保持最佳的徑向定向并且由此使切削層均勻地磨損。由此明顯提高工具的使用壽命。此外， 所述間隙補(bǔ)償裝置防止珩磨條從工具本體中掉出來，從而不必使用分開的約束裝置比如珩磨條捕集襯套。如果珩磨條在加工過程中借助于進(jìn)給桿沿徑向方向向外進(jìn)給，那么所述垂直于徑向的進(jìn)給方向延伸的彈性體材料就通過所述進(jìn)給運(yùn)動(dòng)而變形并且產(chǎn)生彈性體材料的通過橫向變形而扭曲的組織。如果在結(jié)束珩磨加工之后拉回進(jìn)給桿，那么支撐元件內(nèi)部的彈性的復(fù)位力就會(huì)引起作用于珩磨條的復(fù)位力，通過該復(fù)位力將珩磨條徑向向里拉回。返回位移通常僅為數(shù)微米比如在兩微米與三十微米之間。但是這足以用于如此取消切削層與孔內(nèi)表面之間的壓緊力，從而可以無危險(xiǎn)地并且在沒有損壞所珩磨的內(nèi)表面的情況下將珩磨工具從工件中拉出來。因此，所述能夠彈性變形的支撐元件在此具有雙重功能，因?yàn)槠湟沧鳛橛糜谠诶剡M(jìn)給桿時(shí)將珩磨條拉入的珩磨條拉入裝置的復(fù)位元件起作用。在圖4到6中示意性地示出了大量變型方案中的一些。圖4示出了具有間隙補(bǔ)償裝置460的珩磨工具的放大的截取部分，所述間隙補(bǔ)償裝置460具有沿珩磨條450的縱向方向在切削層452的下方延伸的槽462，在該槽462中放著連貫的長的能夠彈性壓縮的支撐元件465。這個(gè)支撐元件465在卸載的狀態(tài)中擁有圓形的橫截面并且比如可以通過具有合適尺寸的0形環(huán)的區(qū)段來形成。與圖3的實(shí)施方式不同的是，所述槽462擁有更寬的并且顯得更扁平的橫截面，該橫截面由于槽橫截面的彎曲半徑顯著大于支撐元件橫截面的彎曲半徑而產(chǎn)生。由此在珩磨條通過進(jìn)給裝置從里面徑向向外移動(dòng)時(shí)，所述平行于軸向方向細(xì)長的支撐元件465可以在較寬的槽462的內(nèi)部沿珩磨條的徑向方向滾動(dòng)。也就是說，被壓縮的支撐元件而后在背向切削層的一側(cè)上進(jìn)入到槽邊緣的變得越來越窄的區(qū)域中。在滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)中，對(duì)支撐元件的壓縮程度越來越大。如果而后拉回進(jìn)給桿，那么所述支撐元件可以卸去壓力負(fù)荷或者說消除應(yīng)力，方法是其試圖滾回到在圖4中示出的平衡位置中。由此將徑向向里指向的復(fù)位力施加到珩磨條上。在圖5的實(shí)施方式中，在珩磨條550的前面的側(cè)面553中加入了矩形空隙562，該矩形空隙562可以在珩磨條的整個(gè)長度上貫穿，但是也可以僅僅占據(jù)所述長度的一部分。 在所述空隙662的朝向切削層552的上面的區(qū)域中，通過點(diǎn)焊或者其它方式固定了由彈簧鋼制成的薄的板簧565的一個(gè)端部。所述板簧關(guān)于空隙562的底部凸出地彎曲并且以其自由端部支撐在空隙162的平坦的底部上。如此設(shè)計(jì)所述板簧的尺寸，使得該板簧的彎曲的中間區(qū)段在卸載的未變形的狀態(tài)中如此超過側(cè)面553，從而在將珩磨條裝入到珩磨條開口中時(shí)該板簧通過與珩磨條接納口的前面的限制面543之間的抵靠接觸而輕微變形并且由此將珩磨條和珩磨條開口的對(duì)置的限制面543如此擠壓分開，從而對(duì)可能存在的間隙進(jìn)行補(bǔ)償。在圖6的實(shí)施方式中，所述由彈性體材料制成的支撐元件665具有矩形的橫截面， 尤其具有正方形的橫截面，并且配合精確地放在珩磨條650的矩形槽662中。所述支撐元件以開始時(shí)平坦的限制面大面積地抵靠在對(duì)置的平坦的限制面643上并且可靠地對(duì)這個(gè)區(qū)域進(jìn)行密封。如果在珩磨條向外進(jìn)行徑向移動(dòng)之后就已經(jīng)構(gòu)成支撐元件的彈性變形，那
10么在該實(shí)施方式中導(dǎo)致珩磨條在進(jìn)給系統(tǒng)卸載之后復(fù)位的復(fù)位力特別強(qiáng)大。在圖7的實(shí)施方式中，由橡膠彈性的材料制成的支撐元件765擁有圓滑的橫截面并且配合精確地放在珩磨條750的矩形槽762中。所述支撐元件的直徑稍大于所述矩形槽的深度。所述支撐元件是管形的空心體，該空心體構(gòu)造為由彈性的材料制成的具有軟管壁的可以壓縮的軟管的形式。比如可以使用硅軟管。在未壓縮的狀態(tài)中，壁厚典型地處于直徑的10%與40%之間。對(duì)于空心體的變形來說必需的力小于實(shí)心的支撐元件，所述支撐元件由此特別好地與珩磨條與工具本體中的珩磨條接納口的內(nèi)側(cè)面之間的中間空隙的形狀相匹配。在圖8的實(shí)施方式中，由橡膠彈性的材料制成的支撐元件865完全填滿珩磨條850 的接納槽862的基本上半圓形的橫截面并且稍許伸出超過接納槽的邊緣。制造所述支撐元件的方法是，用有流動(dòng)能力的硅材料來如此噴涂珩磨條上的接納槽，使得一部分硅材料伸出超過接納槽的邊緣。而后在材料凝固之前在需要時(shí)通過擦除或者其它方式將伸出超過接納槽的邊緣的硅材料的一部分去除直到所定義的超出高度。也可以在硅材料凝固之后通過切除或者磨除來進(jìn)行去除。如果在填注時(shí)馬上注入正確的量，那就可以放棄后來的去除作業(yè)。這樣的支撐元件在制造方面比較便宜并且特別牢固地安放在所屬的空隙中。所述支撐元件尤其對(duì)于尺寸小的珩磨工具來說可能是有利的，在這樣的情況中分開的具有足夠小的尺寸的支撐元件可能很難制造或者很難獲得。圖7和8的實(shí)施方式特別適合于具有很小的直徑的珩磨工具，比如適合于2mm到 IOmm的直徑。借助于單條珩磨工具也就是只有一根唯一的珩磨條的珩磨工具對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了解釋。珩磨工具也可以具有一根以上的珩磨條，比如二根或者三根或者四根珩磨條，其中珩磨條可以均勻地或者不均勻地圍繞珩磨工具的圓周來分布。間隙補(bǔ)償裝置或者珩磨條拉入裝置也可以不是具有一個(gè)唯一的支撐元件而是具有一個(gè)以上的能夠彈性變形的支撐元件，比如三個(gè)、四個(gè)、五個(gè)或者六個(gè)或者更多個(gè)支撐元件。所說明的實(shí)施方式的巨大優(yōu)點(diǎn)在于，所述間隙補(bǔ)償裝置的元件或者說珩磨條拉入裝置也可以以很小的尺寸來提供。珩磨工具的優(yōu)選的實(shí)施方式為較小的孔的加工而設(shè)置并且比如擁有20mm或者更小、或者甚至15mm或者更小、尤其IOmm或者更小的有效直徑。所述有效直徑可以典型地處于大約5mm與大約IOmm之間。但是不排除這樣的情況，也就是也將這里所介紹的方案用在具有較大的高達(dá)35m或者超出該尺寸的直徑的珩磨工具上。
權(quán)利要求
1.珩磨工具，具有管形的工具本體(110)，該工具本體(110)以一個(gè)端部區(qū)段固定在工具柄(120)中并且在對(duì)置的端部區(qū)段上具有切削區(qū)域，所述切削區(qū)域則具有至少一個(gè)從所述工具本體的內(nèi)部向外貫穿的用于接納珩磨條(150)的珩磨條接納口(140)，其中，所述珩磨條接納口和所述珩磨條的尺寸彼此如此協(xié)調(diào)，使得所述珩磨條能夠徑向運(yùn)動(dòng)地并且沿所述工具本體的圓周方向基本上無間隙地接納在所述珩磨條接納口的限制面之間，其中，設(shè)置了在所述珩磨條與所述珩磨條接納口之間起作用的具有至少一個(gè)能夠彈性變形的支撐元件(165)的間隙補(bǔ)償裝置(160)，所述支撐元件(165)在所述珩磨條的安裝的狀態(tài)中以壓緊力一方面支撐在所述珩磨條(150)的側(cè)面(153)上并且另一方面支撐在所述珩磨條接納口的與所述側(cè)面對(duì)置的限制面(143)上，其特征在于，所述珩磨條在側(cè)面(153)上的設(shè)置用于與所述珩磨條接納口(140)共同作用的導(dǎo)向區(qū)段(巧5)中具有空隙(162)，并且在該空隙中布置了能夠彈性變形的支撐元件(165)，所述支撐元件(165)在卸載的狀態(tài)中超過所述珩磨條的側(cè)面(153)并且在所述珩磨條的安裝的狀態(tài)中部分變形并且以壓緊力支撐在所述珩磨條接納口的與所述側(cè)面對(duì)置的限制面(143)上。
2.按權(quán)利要求1所述的珩磨工具，其中，所述支撐元件(165)至少部分地、優(yōu)選完全地由能夠彈性壓縮的材料制成，尤其由彈性體材料或者橡膠材料制成。
3.按前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的珩磨工具，其中，所述空隙是所述珩磨條(150)的側(cè)面(153)中的槽(162)并且所述支撐元件(165)是細(xì)長的元件，該元件在所述槽的長度的至少一部分上、尤其在所述槽的整個(gè)長度上延伸。
4.按權(quán)利要求3所述的珩磨工具，其中，所述槽(162)具有倒圓的槽形狀，其中，該槽的凈寬優(yōu)選隨深度的增加而連續(xù)地減小。
5.按權(quán)利要求3或4中任一項(xiàng)所述的珩磨工具，其中，所述細(xì)長的支撐元件(165)在未變形的狀態(tài)中具有圓滑的橫截面形狀，尤其具有圓形的或者橢圓形的橫截面形狀。
6.按前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的珩磨工具，其中，所述空隙(162)在所述珩磨條的側(cè)面(153)的整個(gè)長度上優(yōu)選平行于所述珩磨工具的軸向方向延伸并且所述支撐元件 (165)是由能夠彈性壓縮的材料制成的細(xì)長的元件并且同樣在所述側(cè)面的整個(gè)長度上延伸。
7.按前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的珩磨工具，其中，僅僅在所述珩磨條的兩個(gè)垂直于所述珩磨工具的旋轉(zhuǎn)方向(115)延伸的側(cè)面之一上，優(yōu)選在所述珩磨條的沿所述珩磨工具的旋轉(zhuǎn)方向超前的側(cè)面(153)上設(shè)置了間隙補(bǔ)償裝置(160)。
8.按前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的珩磨工具，其特征在于，設(shè)有用于在拉回進(jìn)給裝置時(shí)拉入所述珩磨條(150)的珩磨條拉入裝置。
9.按前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的珩磨工具，其中，所述支撐元件(865)完全填滿所述空隙，其中，所述支撐元件優(yōu)選通過以下方式形成，即用有流動(dòng)能力的能夠凝固的硅材料來填滿所述空隙，所述硅材料部分地超過所述空隙的邊緣。
10.按前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的珩磨工具，其中，所述支撐元件是由橡膠彈性的材料制成的空心體，優(yōu)選是硅軟管(765)。
11.珩磨條，尤其用在按前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的珩磨工具中，其特征在于，所述珩磨條在側(cè)面(153)上的設(shè)置用于與所述珩磨工具的工具本體的珩磨條接納口(140)共同作用的導(dǎo)向區(qū)段中具有空隙(162)，并且在該空隙中布置了能夠彈性變形的支撐元件 (165)，所述支撐元件(165)在卸載的狀態(tài)中超過所述珩磨條的側(cè)面(153)并且如此設(shè)計(jì)該支撐元件的尺寸，使得該支撐元件在所述珩磨條的安裝的狀態(tài)中部分變形并且以壓緊力支撐在所述珩磨條接納口的與所述側(cè)面對(duì)置的限制面(153)上。
12.按權(quán)利要求11所述的珩磨條，其特征在于權(quán)利要求3到10中至少一項(xiàng)的特征部分的特征。
全文摘要
珩磨工具具有以一個(gè)端部區(qū)段固定在工具柄中并在對(duì)置的端部區(qū)段上具有切削區(qū)域的管形的工具本體，切削區(qū)域具有珩磨條接納口。珩磨條接納口和珩磨條的尺寸彼此協(xié)調(diào)，使得珩磨條能夠徑向運(yùn)動(dòng)地并且沿工具本體的圓周方向基本上無間隙地接納在珩磨條接納口的限制面之間。在珩磨條與珩磨條接納口之間設(shè)置了具有支撐元件的間隙補(bǔ)償裝置，支撐元件在珩磨條的安裝的狀態(tài)中以壓緊力支撐在珩磨條的側(cè)面以及珩磨條接納口的與側(cè)面對(duì)置的限制面上。珩磨條在與珩磨條接納口共同作用的導(dǎo)向區(qū)段中具有空隙，在空隙中布置了在卸載狀態(tài)中超過珩磨條的側(cè)面并且在珩磨條的安裝的狀態(tài)中部分變形并且以壓緊力支撐在珩磨條接納口的與側(cè)面對(duì)置的限制面上的支撐元件。
文檔編號(hào)B24B33/08GK102189479SQ20111005562
公開日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2011年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月9日
發(fā)明者克萊因 H., 韋德霍爾德 J. 申請(qǐng)人:卡迪爾生產(chǎn)有限責(zé)任公司