DE10060967A1 - Verfahren und Honvorrichtung zur Honbearbeitung - Google Patents

Abstract

Bei einem Verfahren zur Honbearbeitung von Bohrungen in Werkstücken wird die Innenfläche einer Bohrung mittels eines Honwerkzeuges, das mindestens eine Meßeinrichtung aufweist, bei einer Umgebungstemperatur feinbearbeitet. Der Abstand zwischen der Innenfläche der Bohrung und der Meßeinrichtung wird gemessen. Der Innendurchmesser der Referenzeinrichtung relativ zu einem bei einer Referenztemperatur vorliegenden Bezugs-Innendurchmesser wird um ein Änderungsmaß geändert, das im wesentlichen proportional zum Produkt aus der Temperaturdifferenz zwischen Umgebungstemperatur und Referenztemperatur und dem thermischen Ausdehnungskoeffizienten des Werkstückmaterials ist. Der thermische Ausdehnungskoeffizient unterscheidet sich dabei signifikant vom thermischen Ausdehnungskoeffizienten von Stahlwerkstoffen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Honvorrichtung zur Honbearbeitung von Bohrungen in Werkstücken. Dabei wird eine Innenfläche der Bohrung bei einer Umgebungstemperatur mittels eines Honwerkzeuges, das mindestens eine Meßeinrich­ tung aufweist, feinbearbeitet und der Abstand zwischen der Innenfläche der Bohrung und der Meßeinrichtung gemessen.

Honverfahren werden zum Fein- bzw. Feinstbearbeiten von Werkstückoberflächen eingesetzt, beispielsweise zur Feinbear­ beitung von Innenflächen von Zylinderlaufbuchsen an Motor­ blöcken. Die Werkstücke werden beim Honen im Durchmesser auf ein Hundertsel Millimeter genau oder noch genauer bearbeitet. Um dies zu überwachen werden Meßeinrichtungen eingesetzt, die während des Honvorganges den Spanabtrag bzw. die Durchmesser­ änderung am Werkstück messen. Hierzu werden vor allem pneuma­ tische Meßeinrichtungen mit sogenannten Luftmeßdüsen ein­ gesetzt. Um dabei Meßfehlern vorzubeugen, werden die Meßein­ richtungen von Zeit zu Zeit in kurzen Bearbeitungspausen in einer Referenzeinrichtung, beispielsweise einem Nullring, geeicht. Ein solches Eichverfahren für eine Luftmeßein­ richtung ist z. B. in der DE 42 06 141 beschrieben.

Die geforderten Maßgenauigkeiten liegen in einem Bereich, in dem die Maßgenauigkeit durch Temperaturschwankungen der Um­ gebungstemperaturen spürbar beeinflußt werden kann. Dabei ist dann gegebenenfalls zu berücksichtigen, daß die Herstel­ lung und Eichung der Referenzeinrichtung bei einer Referenz­ temperatur, z. B. bei 20°C, stattfindet, während die Um­ gebungstemperatur bei der Bearbeitung, z. B. in sommerlich aufgeheizten Hallen, von der Referenztemperatur erheblich abweichen kann.

Eine Möglichkeit, um temperaturbedingte Eich- und somit Meß­ fehler zu vermeiden ist es, den gesamten Bearbeitungsvorgang inclusive der Eichung der Meßeinrichtung bei der Referenztem­ peratur durchzuführen. Hierzu ist es bekannt, temperaturkon­ trollierte Räume, beispielsweise von der Umgebung gekapselte, separat klimatisierte sogenannte "block houses" vorzusehen, in denen der Honvorgang bei einer Umgebungstemperatur ab­ läuft, die der Referenztemperatur der Referenzeinrichtung entspricht. Diese Möglichkeit ist jedoch aufwendig und teuer.

Eine weitere Möglichkeit, temperaturbedingte Meßfehler zu verhindern, ist eine Temperaturkompensation zwischen Um­ gebungs- und Referenztemperatur (Temperature Compensation, An Introduction to thermal correction of precision measurements, Albion Devices Inc., 1995). Dabei wird das Eichergebnis com­ putergesteuert auf die Referenztemperatur korrigiert. Hierzu ist eine aufwendige Kalibrierung der Temperaturkompensations­ einrichtung notwendig. Dabei müssen die Temperaturen der Referenzeinrichtung, des Meßfühlers und des Werkstücks definiert vorgegeben und dann verändert werden. Dazu ist jedoch eine Apparatur notwendig, die diese Komponenten kontrolliert erwärmt und/oder abkühlt. Die Temperaturen und die Wärmeausdehnungen müssen in einem Simulationsprogramm erfaßt werden. Erst dann kann eine Kalibrierkurve zur Kali­ brierung der Kompensationseinrichtung ermittelt werden. Zum Kalibrieren benötigt man, abgesehen von der aufwendigen und teuren Hard- und Software, relativ viel Zeit. Darüber hinaus ist die Kompensationseinrichtung mit hohen Anschaffungskosten verbunden.

Aufgabe und Lösung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Honbearbeitung von Bohrungen zu schaf­ fen, mit deren Hilfe temperaturbedingte Eich- bzw. Meßfehler vermieden werden können.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 1 und eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 5 vor. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargestellt.

Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß der Innendurchmesser der Referenzeinrichtung relativ zu einem bei einer Referenztemperatur vorliegenden Bezugs-Innendurch­ messer um ein Änderungsmaß geändert wird, das im wesentlichen proportional zum Produkt aus der Temperaturdifferenz zwischen Umgebungstemperatur und Referenztemperatur und dem ther­ mischen Ausdehnungskoeffizienten des Werkstückmaterials ist. Dabei unterscheidet sich der thermische Ausdehnungskoef­ fizient signifikant vom Ausdehnungskoeffizienten von Stahl­ werkstoff. Diese Änderung des Innendurchmessers erfolgt vor­ zugsweise automatisch im wesentlichen zeitgleich mit und proportional zu Temperaturänderungen der Umgebung der Refe­ renzeinrichtung.

Die Referenzeinrichtung, vorzugsweise ein Nullring, ist in der Regel aus Stahl. Bei Bearbeitung von Grauguß haben damit die Referenzeinrichtung und das Werkstück im wesentlichen den gleichen Temperaturausdehnungskoeffizienten. Eine Abweichung von der Referenztemperatur hat damit für Werkstück und Referenzeinrichtung die gleiche Maßänderung zur Folge. Die Meßwertdifferenz zwischen Nullring und Werkstück ist damit nicht temperaturabhängig. Bei Verwendung von Werkstücken, die einen anderen Temperaturausdehnungskoeffizienten als die Stahl-Referenzeinrichtung besitzen, ergibt sich dagegen eine von der Temperatur abhängige Meßwertdifferenz. Weisen also das Material des Werkstückes und das Material der Refe­ renzeinrichtung unterschiedliche thermische Ausdehungsko­ effizienten auf, kann es zu Eichfehlern kommen, wenn die Eichung bei einer Temperatur durchgeführt wird, die von der Referenztemperatur abweicht, bei der der vorgegebene Bezugs- Innendurchmesser der Referenzeinrichtung festgelegt wurde. In diesem Fall hat sich nämlich der Innendurchmesser der Refe­ renzeinrichtung beim Übergang zwischen Referenztemperatur und der bei der Bearbeitung und Nachjustierung herrschenden Um­ gebungstemperatur um ein anderes Maß geändert als der Innen­ durchmesser der Werkstückbohrung. Werden also beispielsweise ein Werkstück aus Aluminium und eine Referenzeinrichtung aus einem Stahlwerkstoff verwendet, so ändert sich der Innen­ durchmesser des Werkstückes in einem größeren Maße als der Innendurchmesser der Referenzeinrichtung. Dies wird beim erfindungsgemäßen Verfahren dadurch verhindert, daß der Innendurchmesser der Referenzeinrichtung relativ zu einem bei einer Referenztemperatur vorgegebenen Bezugs-Innendurchmesser um ein Änderungsmaß geändert wird, das im wesentlichen proportional zum Produkt aus der Temperaturdifferenz zwischen Umgebungstemperatur und Differenztemperatur und dem ther­ mischen Ausdehnungskoeffizienten des Werkstückmaterials ist.

Eine Referenzeinrichtung im Sinne der Anmeldung ist jede zum Eichen von gattungsgemäßen Meßeinrichtungen an Honvorrich­ tungen geeignete Vorrichtung, beispielsweise ein Nullring oder dergleichen. Als Referenztemperatur wird dabei die Temperatur bezeichnet, bei der die Referenzeinrichtung mit ihrem vorgegebenen Bezugs-Innendurchmesser hergestellt oder selbst geeicht wurde. Die Referenztemperatur liegt in der Regel bei 20°C. Als Umgebungstemperatur wird die Temperatur bezeichnet, bei der das Honverfahren und das zwischenzeit­ liche Eichen der Meßeinrichtung durchgeführt wird. Nicht selten liegen die Umgebungstemperaturen deutlich höher als die Referenztemperatur, z. B. in mit Glasdächern versehenen Werkshallen während des Sommers. Sie können auch niedriger als die Referenztemperatur liegen, z. B. nach Wochenenden oder längeren Pausen im Winter. Die Umgebungstemperatur kann jahreszeitlich bedingt und/oder während eines Tages stark schwanken. Die Meßeinrichtung ist vorzugsweise eine pneuma­ tische Meßeinrichtung, beispielsweise eine Luftmeßdüse, die im Honwerkzeug angeordnet sein kann und während des Honens in-situ den Ist-Durchmesser der zu bearbeitenden Bohrung mißt.

Zur Nachjustierung der Meßeinrichtung wird die Meßeinrich­ tung, insbesondere das gesamte Honwerkzeug mit der Meßein­ richtung, in vorgebbaren Zeitabständen in die Referenzein­ richtung eingefahren. Dabei wird zunächst über die Meßein­ richtung der tatsächliche, bei Umgebungstemperatur vorlie­ gende Innendurchmesser der Referenzeinrichtung gemessen. Der gemessene Wert des Innendurchmessers wird nun mit dem bereits bestimmten Bezugs-Innendurchmesser der Referenzeinrichtung verglichen. Bei Abweichungen des gemessenen Wertes vom vorgegebenen Wert wird die Meßeinrichtung nachjustiert.

Besonders bevorzugt wird eine Referenzeinrichtung aus einem Material verwendet, das im wesentlichen den gleichen Wärme­ ausdehnungskoeffizienten besitzt wie das Material des Werk­ stücks. Dies ist am einfachsten dadurch zu erreichen, daß eine Referenzeinrichtung aus dem gleichen Nichteisenmaterial wie das Werkstück verwendet wird. Sollen Werkstücke, insbe­ sondere Motorblöcke, aus Leichtmetall bearbeitet werden, so wird bevorzugt eine Referenzeinrichtung aus dem gleichen Leichtmetall verwendet. Als Leichtmetall wird bevorzugt Aluminium bzw. eine Aluminiumlegierung verwendet. Aber auch Magnesium bzw. Magnesiumlegierungen können eingesetzt werden.

Es ist jedoch auch möglich, eine Referenzeinrichtung aus einem anderen Material als das Werkstück zu verwenden, das jedoch im wesentlichen den gleichen Wärmeausdehnungskoeffizi­ enten wie das Material des Werkstücks besitzt, beispielsweise ein Werkstück aus Aluminium und eine Referenzeinrichtung aus einem Sinterwerkstoff.

Es ist auch möglich, den Innendurchmesser der Referenzein­ richtung mechanisch um ein Änderungsmaß zu verändern und ihn somit an das Wärmeausdehnungsmaß des Werkstückes anzupassen. Beispielsweise könnte der Innendurchmesser der Referenzein­ richtung nach Art einer Blende eingestellt werden. Die aus einem beliebigen Material bestehende Referenzeinrichtung könnte auch auf eine von der Umgebungstemperatur abweichende Temperatur erwärmt bzw. abgekühlt werden, um den Innendurch­ messer der Referenzeinrichtung so einzustellen, daß er dem Innendurchmesser entspricht, den eine aus dem Material des Werkstücks bestehende Referenzeinrichtung bei der Umgebungs­ temperatur hätte. Es ist auch möglich, daß die Referenzein­ richtung mehrere verschieden große Innendurchmesser aufweist, beispielsweise daß sie ein Paket von Nullringen mit überein­ anderliegenden vorgegebenen Innendurchmessern ist. Die Meßeinrichtung könnte dann an dem Nullring geeicht werden, dessen Innendurchmesser dem Innendurchmesser eines aus dem Material des Werkstücks bestehenden Nullrings bei der Um­ gebungstemperatur entspricht. Es ist auch möglich einen konisch ausgebildeten Nullring einzusetzen, bei dem ein von der Temperatur bestimmter Innendurchmesser angefahren wird.

Weiter umfaßt die Erfindung eine Honvorrichtung zur Honbear­ beitung von Bohrungen in Werkstücken, die eine Referenzein­ richtung zum Nachjustieren einer Meßeinrichtung der Honvor­ richtung aufweist. Dabei ist der Innendurchmesser der Refe­ renzeinrichtung relativ zu einem bei einer Referenztemperatur vorliegenden Bezugs-Innendurchmesser um ein Änderungsmaß änderbar, das im wesentlichen proportional zum Produkt aus der Temperaturdifferenz zwischen Umgebungstemperatur und Referenztemperatur und dem thermischen Ausdehnungskoeffizien­ ten des Werkstückmaterials ist. Der thermische Ausdehnungsko­ effizient unterscheidet sich dabei signifikant vom thermi­ schen Ausdehnungskoeffizienten von Stahlwerkstoffen.

Die Referenzrichtung hat vorzugsweise mindestens im Bereich einer für die Messung vorgesehenen Innenfläche eine insbeson­ dere verschleißbeständige Oberflächenbeschichtung und/oder ist dort gehärtet. Dadurch wird der Verschleiß der Referenz­ einrichtung an der für die Messung maßgeblichen Innenfläche, der bei mehrmaligen Ein- und Ausfahren des die Meßeinrichtung tragenden Honwerkzeuges in die Referenzeinrichtung zwangsläu­ fig auftritt, reduziert. Dadurch kann die Maßhaltigkeit des für die Eichung genutzten Innendurchmessers der Referenzein­ richtung über viele Meßzyklen gewährleistet werden.

Für Details zur Ausbildung der Honvorrichtung wird auf die vorgehende Beschreibung sowie die nachfolgende Beschreibung eines Ausführungsbeispiels verwiesen.

Die vorstehenden und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten ver­ wirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz bean­ sprucht wird. Die Unterteilung der Anmeldung in einzelne Abschnitte sowie Zwischen-Überschriften beschränkt die unter diesen gemachten Aussagen nicht in ihrer Allgemeingültigkeit.

Figuren- und Funktionsbeschreibung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 schematisch die Anordnung zweier Honwerkzeuge, zweier Referenzeinrichtungen und zweier Spülringe über einem zu bearbeitenden Werk­ stück;

Fig. 2 die Änderung des Innendurchmessers einer Aluminium-Werkstückbohrung und einer Stahl- Referenzeinrichtung über der Temperatur sowie die Änderung der Durchmesserdifferenz dieser Innendurchmesser über der Temperatur und

Fig. 3 die Änderung des Innendurchmessers einer Aluminium-Werkstückbohrung und einer Alumini­ um-Referenzeinrichtung über der Temperatur sowie die Änderungen der Durchmesserdifferenz dieser Innendurchmesser über der Temperatur.

Die Fig. 1 zeigt die Anordnung zweier Referenzeinrichtungen 11 oberhalb der Oberseite 12 eines Werkstückes 13. Das Werkstück 13 ist im beschriebenen Ausführungsbeispiel ein Aluminium-Motorblock. Es weist parallel zueinander zwei zu bearbeitende Bohrungen 14 auf, die beide gleichzeitig von zwei Honwerkzeugen 15 bearbeitet werden sollen. Über jeder Bohrung 14 ist ein Spülring 16 angeordnet, der in seinem Innendurchmesser an das Werkzeug 15 angepaßt ist. Der Sp­ ülring 16 dient zur Zuführung von Kühlschmierstoff in Form von Honöl, um beim Honen entstehende Reibungswärme zwischen Honwerkzeug und Werkstückbohrung bzw. Späne abzuführen.

Zwischen den Honwerkzeugen 15 in ihrer Stellung, in der sie aus den Bohrungen 14 herausgefahren sind, und dem Werkstück 13 sind zwei bezüglich ihres Aufbaus identische oder symme­ trische Referenzeinrichtungen 11 angeordnet. Im beschriebenen Ausführungsbeispiel werden als Referenzeinrichtung 11 ein oder mehrere Aluminium-Nullringe eingesetzt, die von einem Träger gehalten werden. Alternativ könnten auch Nullringe aus einem anderen Material verwendet werden, welches im Wesentli­ chen den gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten wie Aluminium hat. Es kann sich dabei z. B. um einen keramischen Werkstoff und/oder um einen Sinterwerkstoff handeln. Mit Hilfe der Nullringe wird eine Meßeinrichtung 17 zur Messung des Durch­ messers der Bohrungen 14 von Zeit zu Zeit nachjustiert. Als Meßeinrichtung 17 wird im beschriebenen Ausführungsbeispiel eine Luftmeßeinrichtung mit zwei auf einem Durchmesser des Honwerkzeuges 15 diametral gegenüberliegend angeordneten Luftmeßdüsen 18 verwendet.

Zum Nachjustieren der Meßeinrichtung 17 wird das Honwerkzeug 15 so weit axial verschoben, daß seine Luftmeßdüse 18 inner­ halb des zugehörigen, koaxial zur Bohrung angeordneten Null­ ringes liegt. Sobald die Luftmeßdüse 18 in der Referenzein­ richtung 11 liegt, wird eine Messung durchgeführt, bei der der Innendurchmesser der Referenzeinrichtung 11 bestimmt wird. Der ermittelte Wert des Innendurchmessers wird über eine zugeordnete Anzeigeneinrichtung (nicht dargestellt) abgelesen und/oder abgespeichert. Der Meßwert wird nun mit dem definierten festen Durchmesser der Referenzeinrichtung 11 verglichen und auf den definierten festen Wert des Innen­ durchmessers der Referenzeinrichtung 11 geeicht.

Bei der Honbearbeitung von Zylinderlaufbuchsen an Motor­ blöcken aus Stahlwerkstoff gibt es in der Regel keine tem­ peraturbedingten Probleme beim Eichen der Meßeinrichtung, da herkömmliche Nullringe aus Stahlwerkstoff bestehen und somit ungefähr den gleichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten besitzen wie das Werkstück. Bei der Honbearbeitung von Alumi­ nium-Motorblöcken können dagegen bei Verwendung von Stahl- Nullringen temperaturbedingte Maßprobleme auftreten. In Fig. 2 ist dazu im linken Diagramm die Änderung des Innendurchmes­ sers ∅ einer Aluminium-Werkstückbohrung 19 und eines Stahl- Nullrings 20, als Funktion der Temperatur dargestellt. Bei der Referenztemperatur T_R, die im Bereich von ca. 20°C liegt, ist der Innendurchmesser der Aluminium-Werkstückbohrung 19 identisch mit dem Bezugs-Innendurchmesser des Stahl-Nullrings 20. Wird die Temperatur jedoch auf eine, im beschriebenen Ausführungsbeispiel gegenüber der Referenztemperatur T_R höhere, Umgebungstemperatur T_U geändert, so zeigen die Aluminium-Werkstückbohrung 19 und der Stahl-Nullring ein deutlich unterschiedliches Temperaturverhalten. Der Innen­ durchmesser der Aluminium-Werkstückbohrung 19 vergrößert sich stärker als der Innendurchmesser des Stahl-Nullrings 20, so dass bei Umgebungstemperatur zwei deutlich voneinander verschiedene Innendurchmesser vorliegen. Je höher die Tempe­ ratur gesteigert wird, desto größer wird die Differenz Δ∅ zwischen dem Innendurchmesser der Aluminium-Werkstückbohrung 19 und des Stahl-Nullrings 20, wie anhand der ansteigenden Geraden 21 in Fig. 2 im rechten Diagramm dargestellt. Dies liegt daran, dass im Vergleich zu Eisen- oder Stahlwerk­ stoffen, wie beispielsweise Grauguß, der Wärmeausdehnungsko­ effizient oder thermische Ausdehnungskoeffizient von Alumini­ um oder anderen Leichtmetallwerkstoffen ungefähr um den Faktor 2 größer ist. Der Wärmeausdehnungskoeffizient von Aluminium liegt im Bereich von ca. 24 × 10^-6K^-1, während typische Eisen- oder Stahlwerkstoffe thermische Ausdehnungs­ koeffizienten im Bereich zwischen ca. 10 und 12 × 10^-6K^-1 haben. Der Innendurchmesser des Stahl-Nullrings erfährt also eine geringere Wärmeausdehnung als der Innendurchmesser der Bohrung am Aluminium-Motorblock, wenn sich die Temperatur beispielsweise von der Referenztemperatur auf eine höhere Um­ gebungstemperatur ändert. In der Regel liegt die Umgebungs­ temperatur, bei der das Honverfahren durchgeführt wird, über der Referenztemperatur. In unklimatisierten Fabrikhallen kann es auch große jahreszeitbedingte Temperaturschwankungen geben. Im Sommer beispielsweise kann die Umgebungstemperatur, d. h. die Temperatur, die im Raum vorherrscht, in dem gehont wird, leicht auf ca. 30°C oder höher ansteigen. Im Winter kann z. B. nach dem Wochenende die Temperatur auch unter der Referenztemperatur liegen. Unter diesen Bedingungen dehnt sich bzw. zieht sich der Innendurchmesser der Bohrung am Aluminium-Motorblock mehr aus bzw. mehr zusammen als der Innendurchmesser des dazugehörigen Nullringes, wenn dieser, wie herkömmlich üblich, aus Stahl besteht. Die Meßeinrichtung würde in diesem Fall auf einen zu kleinen Durchmesser ge­ eicht. Um die Genauigkeit der Eichung zu verbessern, ist die Referenzeinrichtung 11 bzw. der Nullring, aus dem gleichen Material wie das Werkstück. Im beschriebenen Ausführungsbei­ spiel wird bei der Bearbeitung eines Aluminium-Motorblocks ein Aluminiumnullring verwendet. In Fig. 3 ist dazu im linken Diagramm die Änderung des Innendurchmessers einer Aluminium-Werkstückbohrung 19 und eines Aluminium-Nullrings 22 als Funktion der Temperatur dargestellt. Bei der Refe­ renztemperatur T_R entspricht der Innendurchmesser der Alumi­ nium-Werkstückbohrung 19 dem Bezugs-Innendurchmesser des Aluminium-Nullrings 22. Wird die Temperatur auf die Umgebung­ stemperatur T_U erhöht, so ändert sich der Innendurchmesser der Aluminium-Werkstückbohrung im gleichen Maße wie der Innendurchmesser des Aluminium-Nullrings 22. Der Übersicht halber wurden die beiden Innendurchmesserverläufe parallel nebeneinander dargestellt, in Wirklichkeit liegen die beiden Geraden jedoch aufeinander. Wie in Fig. 3 im rechten Dia­ gramm an Hand der horizontal verlaufenden Gerade 23 darge­ stellt, beträgt die Differenz zwischen dem Innendurchmesser der Aluminium-Werkstückbohrung 19 und des Aluminium-Nullrings 22 unabhängig von der Temperatur stets Null. Die Referenz­ einrichtung 11 und das Werkstück 13 weisen den gleichen ther­ mischen Ausdehnungskoeffizienten auf. Somit sind Eichfehler aufgrund unterschiedlichen Wärmeausdehnungsverhaltens aus­ geschlossen.

Eine weitere Möglichkeit, die Genauigkeit der Eichung zu verbessern besteht darin, das Honwerkzeug 15 während des Eichens rotierend anzutreiben. Damit bleiben die Meßdüsen zwar axial immer an der gleichen Stelle, in Umfangsrichtung werden sie aber über den gesamten Umfang des Nullrings bewegt. Auf diese Weise können Einflüsse des Ringverteilers (nicht dargestellt) über den ein Luftstrom den Meßdüsen zugeleitet wird, auf das Meßergebnis beseitigt werden.

Die Erfindung ist nicht nur bei der Bearbeitung von Werk­ stücken vorteilhaft, deren Wärmeausdehnungskoeffizient deut­ lich höher als derjenige von Eisen- und Stahlwerkstoffen liegt, sondern auch bei Werkstücken aus Materialien, deren thermischer Ausdehnungskoeffizient deutlich niedriger liegt, z. B. im Bereich unterhalb von 8 bis 10 × 10^-6K^-1.

Claims (13)

1. Verfahren zur Honbearbeitung von Bohrungen in Werk­ stücken, wobei das Verfahren folgende Schritte umfaßt:

• - Feinbearbeiten einer Innenfläche der Bohrung bei einer Umgebungstemperatur mittels eines Honwerk­ zeuges, das mindestens eine Meßeinrichtung auf­ weist.
• - Messen des Abstandes zwischen der Innenfläche der Bohrung und der Meßeinrichtung.
• - Änderung des Innendurchmessers der Referenzeinrich­ tung relativ zu einem bei einer Referenztemperatur vorliegenden Bezugs-Innendurchmesser um ein Ände­ rungsmaß, das im wesentlichen proportional zum Produkt aus der Temperaturdifferenz zwischen Um­ gebungstemperatur und Referenztemperatur und dem thermischen Ausdehnungskoeffizienten des Werkstück­ materials ist, wobei der thermische Ausdehnungsko­ effizient sich signifikant vom thermischen Ausdeh­ nungskoeffizienten von Stahlwerkstoffen unterschei­ det.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Referenzeinrichtung aus einem Material verwendet wird, das im wesentlichen den gleichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten besitzt wie das Material des Werkstückes.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß eine Referenzeinrichtung aus dem gleichen Material wie das Werkstück verwendet wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Referenzeinrichtung aus einem Leichtmetallwerkstoff, insbesondere aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung oder aus Magnesium oder einer Magnesiumlegierung, verwendet wird.

5. Honvorrichtung zur Honbearbeitung von Bohrungen (14) in Werkstücken (13), die eine Referenzeinrichtung (11) zum Nachjustieren einer Meßeinrichtung (17) der Honvorrich­ tung aufweist, wobei der Innendurchmesser der Referenz­ einrichtung (11) relativ zu einem bei einer Referenztem­ peratur vorliegenden Bezugs-Innendurchmesser um ein Änderungsmaß änderbar ist, das im wesentlichen propor­ tional zum Produkt aus der Temperaturdifferenz zwischen Umgebungstemperatur und Referenztemperatur und dem thermischen Ausdehnungskoeffizienten des Werkstück­ materials ist, wobei der thermische Ausdehnungskoeffi­ zient sich signifikant vom thermischen Ausdehnungs­ koeffizienten von Stahlwerkstoffen unterscheidet.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Referenzeinrichtung (11) im wesentlichen aus einem Material besteht, das im wesentlichen den gleichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweist wie das Material des Werkstückes (13).

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Referenzeinrichtung (11) aus dem gleichen Material besteht wie das Werkstück (13).

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Referenzeinrichtung (11) aus einem Leichtmetallwerkstoff besteht, insbesondere aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung oder aus Magne­ sium oder einer Magnesiumlegierung.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Referenzeinrichtung, insbeson­ dere der Nullring, im wesentlichen aus einem Material mit einem Wärmeausdehnungskoeffizienten besteht, der bei typischen Umgebungstemperaturen kleiner als ca. 10 × 10^-6K^-1 oder größer als ca. 12 × 10^-6K^-1 ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Referenzeinrichtung (11) minde­ stens im Bereich einer für die Messung vorgesehenen Innenfläche eine vorzugsweise verschleißbeständige Oberflächenbeschichtung aufweist und/oder gehärtet ist.

11. Referenzeinrichtung, insbesondere Nullring, zum Nachjus­ tieren einer Meßeinrichtung einer Honvorrichtung, da­ durch gekennzeichnet, daß er im wesentlichen aus einem Material mit einem Wärmeausdehnungskoeffizienten be­ steht, der bei typischen Umgebungstemperaturen kleiner als ca. 10 × 10^-6K^-1 oder größer als ca. 12 × 10^-6K^-1 ist.

12. Referenzeinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sie aus Leichtmetall, insbesondere aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung oder aus Magne­ sium oder einer Magnesiumlegierung besteht.

13. Referenzeinrichtung nach Anspruch 11 oder 12, gekenn­ zeichnet durch mindestens ein Merkmal des kennzeichnen­ den Teils von einem der Ansprüche 6, 7, 9 oder 10.