DE1677137B2 - Verfahren zum kontinuierlichen messen des durchmessers einer von einem honwerkzeug bearbeiteten bohrung - Google Patents

Description

Die Erfindui.j betrifft ein Verfahren zum kontinuierlicher Messen des Durchmessers einer von einem Honwerkzeug bearbeiteten Bohrung.

Eine Meßsteuerung dient d?".u, festzulegen, um welchen Betrag durch den Honvor^ang jeweils eine nachgearbeitete Bohrung fortgeschritten ist und wann der Honvorgang beendet sein muß, damit eine mit bestimmten Toleranzen festgelegte Bohrungsweite gewährleistet ist.

Zu diesem Zweck sind zwei Meßverfahren während des Honvorgangs entwickelt worden.

Zur Durchführung des einen bekannten Veriahrens wird eine besondere Honahle verwendet, in die ein Luftdüsendorn eingebaut ist. Während des Honens wird in diesem Fall Preßluft durch die Düse der Honahle geschickt und der dabei auftretende Luftdruck fortlaufend gemessen. Dieses Meßsystem kann jedoch nur von einer bestimmten Honahlengröße ab verwendet werden, da der Luftzuführungskanal den Honahlenquerschnitt schwächt. Dieses Prinzip kann daher nur bei Honvorgängen angewendet werden, bei denen die lichte Weite der zu bearbeitenuen Bohrung etwa 16 mm und größer ist. Die Messung wird, insbesondere dann wesentlich verfälscht, wenn die Bohrung mit radialen Querbohrungen versehen ist. Wenn die Innenöffnungen solcher Bohrungen von der Luftdüse überfahren werden, stellt sich naturgemaß hierbei kurzzeitig ein völlig anderer, sehr viel niedrigerer Luftdruck ein, der den mittleren Luftdruck über den ganzen Querschnitt stark verfälscht.

Eine andere Kontinuierliche Messung wird folgendermaßen durchgeführt. Es wird ein in Kunststoff gefaßter Honstein verwendet, der mit seiner Kunststoff-Fassung bei der oberen Umschaltung der oszillierenden Bewegung in einen harten Meßring eintreten kann, der genau den Durchmesser des Fertigsollmaßes aufweist. Bei Erreichen dieses Maßes wird der Meßring beim Eintreten der Kunststoff-Fassung durch Reibung mitgedreht und schaltet dabei über einen Mikroschalter den Honvorgang ab.

Auch diese Messung ist verhältnismäßig ungenau, weil nur an einem Ende, beispielsweise am oberen Ende der Bohrung, gemessen wird. Außerdem ist der Meßring hierbei einem dauernden Verschleiß unterworfen, wodurch die Handhabung wesentlich erschwert wird.

Eine andere, im wesentlichen bei kleineren Hondurchmessern angewandte Meßmetho ie besteht darin, besondere Meßplätze an die Honmaschinen anzubauen. Nach Ablauf einer eingestellten Honzeit gelangt das Werkstück unter eine Meßspindel. Ein Düsendorn taucht in das Loch ein und übermittelt der Honmaschine im Verhältnis zum gemessenen Aufmaß eine entsprechend weitere Honzeit. Dieser Vorgang kann je nach erforderlicher Genauigkeit des zu honenden Teils mehrmals wiederholt werden. Eine die Abnahme des Werkstoffes pro Zeiteinheit darstellende Kurve muß hierbei empirisch ermittelt werden.

Dieses mit einem immer wieder in die Bohrung einzuführenden Prüfdorn arbeitende Verfahren ist umständlich, zeitaufwendig und ungenau.

Nach einem weiteren bekannten Verfahren wird an Stelle der eingangs erwähnten Messung mit Preßluft ein flüssiges Kühlmittel als Meßmedium verwendet, das einen elektrischen Schalter betätigt, wenn der verlangte Bohrungsdurchmesser erreicht wird. Dabei wird das Kühlmittel mit konstantem Druck in zwei parallele Stromzweige geführt, von denen jeder über eine Drosselstelle zu einem Manometer sowie auf eine Seite einer Membran führt. Nach Erreichen der beim Honen vorgesehenen Weite der Bohrung wird die dabei auftretende Druckdifferenz an den Membranen zum Betätigen des Schalters verwendet und damit der Honprozeß beendigt (vgl. Zeitschrift »Konstruktion«, 1958, Heft 8, S. 307).

Hierbei ist jedoch eine besondere Ausbildung der Honahle erforderlich, da sie besondere Kanäle zum Durchgleiten der Kühlmittelmenge benötigt. Es kann also nicht jede beliebige Honahle eingesetzt werden. Die Honahle muß einen Mindestdurchmesser haben, damit die erwähnten Kanäle untergebracht werden können. Bei Honahlen mit besonders kleinem Durchmesser ist dieses Verfahren daher nicht durchzuführen. Da diese Kanäle radial nach außen gerichtet sind, wird außerdem das Meßverfahren besonders stark durch Querbohrungen in den Werkstücken beeinträchtigt, weil das unter Druck stehende Meßniedium beim Vorbeibewegen der Kanäle bzw. Austrittsöffnungen an Querbohrungen unmittelbar in diese gedrückt wird und dadurch ein sehr starker Druckabfall erfolgt, der eine Verzerrung der Meßergebnisse zur Folge hat.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, eine Meßsteuerung für Honmaschinen zu schaffen, die es ermöglicht, bei beliebigen Abmessungen des Werkstückes und geringem Aufwand an technischen Mitteln Messungen mit gleichbleibender hoher Genauigkeit durchzuführen.

Ausgehend von dem letztgenannten Stand der Technik zum kontinuierlichen Messen des Durchmessers einer von einem Honwerkzeug bearbeiteten Bohrung während des Honvorganges mittels eines gleichzeitig zur Kühlung von Werkzeug und Werkstück dienenden Meßmittelstromes, der unter Konstanthaltung des Förderdruckes durch den freien Querschnitt zwischen Honwerkzeug und Bohrungswandung geleitet wird, wobei die Änderung des

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Meßmittelstromes als Maß für die Änderung des Bohrungsdurchmessers während des Honvorganges dient, wird die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Einleiten des in die Bohrung gedrückten oder aus der Bohrung gesaugten Meßmittelstromes an einer Bohrungsstirnseite, vorzugsweise an der der Honwerkzeug-Stirnfläche gegenüberliegenden Bohrungsstirnseite, erfolgt und daß dabei der Meßmittelstrom unter axialer Durchströmung der ganzen Bohrungslänge den gesamten Querschnitt \ on Bohrungen und Honwerkzeug ausfüllt.

Durch dieses Einleiten des Meßmittelstromes an einer Bohrungsstirnseite durch einen von dem Honwerkzeug getrennten, neben diesem liegenden Leitungsweg in den freien Querschnitt können Honahlen beliebiger Ausbildung für sämtliche in der Praxis vorkommenden Abmessungen des Werkstückes verwendet werden, da an der Honahle selbst keine besonderen Vorrichtungen zur Durchleitung des Meßmediums erforderlich sind.

Die Honahle kann also einen sehr kleinen Durchmesser haben. Da das Meßmedium iu Längsrichtung der zu honenden Bohrung in diese gedruckt wird, können etwaige Querbohrungen im Werkstück das Meßergebnis nur ganz geringfügig beeinflussen, sofern diese Werkstückbohrungen außen abgedichtet sind.

Darüber hinaus kann kein Verschleiß der Meßan-Ordnung eintreten. Es können die üblichen Honwerkzeuge benutzt werden, unabhängig davon, ob sie ein- oder mehrsteinig ausgebildet sind. Die Vergrößerung der Bohrung kann zudem während des Honvorganges an einem Durchflußmeßgerät kontinuierlich mit stets gleichbleibender hoher Meßgenauigkeit abgelesen werden. Schließlich wird infolge der hohen Geschwindigkeit der Meßflüssigkeit im Werkstück das abgetragene Material schnell und sicher fortgespült und noch eine verbesserte Kühlung erreicht.

An Hand der Zeichnung, in der eine Ausführungsform der Meßapparatur zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung beispielsweise dargestellt ist, sei der Erfindungsgedanke näher erläutert.

F · g. 1 zeigt die Meßapparatur in schematischer Darstellung mit einer im Längsschnitt gezeichneten Honmaschine;

Fi g. 2 zeigt einen Querschnitt durch die Honmaschine.

1 bedeutet die Honahle mit einem Honstein 2, die sich im Werkstück 3 im Sinne der beiden Pfeile sowchl vertikal oszillierend als auch horizontal rotierend bewegt. Mit 4 ist die Halterung des Werkstük-Kes bezeichnet, die einen Dichtungsring 5 aufweist. durch den ein seitliches Abfließen des Kühlöls verhindert wird. Dies ist nicht nur für das anschließend zu beschreibende Verfahren nach der Erfindung lebedingt notwendig, sondern verbessert gleichzeitig auch noch die Kühhvirkung.

Mit 6 ist ein Anschluß bezeichnet, durch den mittels einer Pumpe 7 das gekühlte Honö! aus einem Reservoir8 über einen Durchflußmesser 9 über eine durch Strichelung 10 angedeutete Leitung in die Honapparatur eingeführt wird. 11 bedeutet den Sumpf, in den das Honöl abgeleitet wird, um von diesem über ein Kühlaggrc.-gat 12 wieder in das Reservoir8 zu gelangen. Mit 13 ist ein Antriebsmotor für die Pumpe 7 bezeichnet. Die Messung erfolgt mittels eines Schwimmers 14 Jessen Stellung abgelesen und zweckmäßigerweise gleichzeitig zum selbsttätigen Schalten benutzt werden kann.

Die Wirkungsweise der in Fig. 1 und 2 dargestellten Meßanordnung ist folgende:

Das Honöl wird mit konstantem Druck durch die zu honende Bohrung am Werkstück gedruckt. Bei eingefahrener oszillierender Honahle stellt sich der Honölfluß entsprechend dem ihm verbleibenden Querschnitt zwischen Honahle und Werkstück auf einen bestimmten Wert ein. Während des Honvorganges wächst der Honöldurchfluß ungefähr proportional dem sich vergrößernden Querschnitt zwischen Honahle und Werkstück an. Die Durchflußänderung kann am Durchflußmesser abgelesen werden.

Die Eichung und Einstellung der Anordnung geschieht durch die Verwendung von Einstellstücken in Form von zwei Einstellmeistern.

Da der tatsächliche Durchmesser indirekt am Durchflußmesser zu jeder Zeit abgelesen werden kann, ist es möglich, die Maschine entweder durch Handbedienung oder selbsttätig nach Erreichen des Toleranzbereiches abzuschalten. Als Signal für die automatische Abschaltung der Maschine kann beispielsweise durch den Schwimmer des Durchflußmessers ein Lichtstrahl unterbrochen werden oder eine bestimmte Druckdifferenz in einer zwischengeschalteten Meßblende oder Meßdüse benutzt werden.

Auch eine mechanische induktive Kontaktschaltung mitte'.s des Schwimmers ist möglich.

Hierzu 1 Slait Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zum kontinuierlichen Messen des Durchmessers einer von einem Honwerkzeug bearbeiteten Bohrung während des Honvorgangs mittels eines gleichzeitig zur Kühlung von Werkzeug und Werkstück dienenden Meßmittelstromes, der unter Konstanthaltung des Förderdrukkes durch den freien Querschnitt zwischen Honwerkzeug und Bohrungswandung geleitet wird, wobei die Änderung des Meßmittelstromes als Maß für die Änderung des Bohrungsdurchmessers während des Honvorganges dient, dadurch gekennzeichnet, daß das Einlei- ten des in die Bohrung gedrückten oder aus der Bohrung gesaugten Meßmittelstromes an einer Bohrungs^irnseite, vorzugsweise an der der Honwerkzeug-Stirnfläche gegenüberliegenden Bohrungsstirnseite, erfolgt und daß dabei der Meßmittelstrom unter axialer Durchströmung der ganzen Bohrungslänge den gesamten freien Querschnitt von Bohrung und Honwerkzeug ausfüllt.