DE19606145A1 - Honing tool widening system with at least one adjustable honing lining - Google Patents

Abstract

The system includes honing tool (1), with at least one adjustable honing lining (4) with a carrier (5). A widening mechanism (7) adjusts the tool, and a force measuring unit (24) measures the setting force (F) of the widening mechanism. The force measuring unit is arranged at a rotatable static section (16,13) of the widening mechanism. The widening mechanism has a carrier (16) and a setting piece (13), movable relative to the carrier. The force measuring unit is connected with the carrier (16). The widening mechanism has a widening rod (8), rotatable with the honing tool and relative to the rotatable static section. The widening rod is axially movable relative to the honing tool.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Auf­ weitung eines Honwerkzeugs mit anstellbaren Honbelägen, mit einem Aufweitmechanismus zur Anstellung des Werkzeugs, und einer Kraftmeßeinheit zur Messung einer Zustellkraft des Aufweitmechanismus′.The present invention relates to a device for expansion of a honing tool with adjustable honing pads, with an expanding mechanism for adjusting the tool, and a force measuring unit for measuring a feed force of the Expanding mechanism ′.

Ein wichtiger Parameter für den Bearbeitungsprozeß ist beim Honen der Anpreßdruck, mit dem die Honbeläge gegen das Werk­ stück gepreßt werden. Um die Bearbeitung exakt steuern zu können, ist es deshalb notwendig, den Anpreßdruck exakt ein­ zustellen. Hierzu ist es zweckmäßig, die zugehörige Zustell­ kraft des Aufweitmechanismus′ zu kennen bzw. zu messen. Bei der Betätigung des Aufweitmechanismus′ mittels eines Antriebs ist es ebenfalls erforderlich, die Zustellkraft des Aufweit­ mechanismus′ zu messen, um grundsätzlich zu erfahren, welche Zustellkräfte durch entsprechende Einstellungen des Antriebs bewirkt werden.An important parameter for the machining process is the Honing the contact pressure with which the honing pads against the work be pressed. To control the machining precisely , it is therefore necessary to set the contact pressure exactly to deliver. For this purpose, it is advisable to make the corresponding delivery to know or measure by force of the expanding mechanism '. At the actuation of the expanding mechanism 'by means of a drive it is also necessary for the delivery staff to expand mechanism 'to measure in order to find out which Infeed forces through appropriate settings of the drive be effected.

Es wurde deshalb bereits vorgeschlagen, eine Kraftmeßeinheit an dem Aufweitmechanismus anzuordnen, um die in diesem wir­ kende Zustellkraft zu messen. Aus der DE 35 37 172 C2 ist eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bekannt, bei der im Aufweitgestänge ein piezoelektrisches Element angeordnet ist, das die Zustellkraft des Aufweitmechanismus′ angibt. Die Zwischenschaltung eines derartigen Kraftmeßelementes wirkt sich jedoch nachteilig auf die Steifigkeit des Aufweitgestän­ ges aus. Darüber hinaus besitzt die bekannte Anordnung zur Messung der Zustellkraft den Nachteil, daß das Kraftmeßele­ ment an einem Abschnitt des Aufweitmechanismus′ angeordnet ist, der sich mit dem Werkzeug mitdreht. Piezoelektrische Sensoren liefern Ladungssignale, die sehr empfindlich auf Störungen reagieren. Dementsprechend aufwendig ist die Über­ tragung der Signale des piezoelektrischen Elementes. Ein hierzu notwendiger Rotierübertrager ist zum einen anfällig gegen Schmutz, ist hinsichtlich einer kompakten Anordnung ungünstig und erweist sich zum anderen bei einer pendelnden Aufhängung des Werkzeugs schwierig auszuführen.A force measuring unit has therefore already been proposed to arrange on the expanding mechanism to which we in this  to measure the delivery force. From DE 35 37 172 C2 a device of the type mentioned is known in which A piezoelectric element is arranged in the expansion rod is that indicates the feed force of the expanding mechanism '. The Interposition of such a force measuring element acts however, adversely affect the rigidity of the expansion rod total. In addition, the known arrangement for Measuring the feed force has the disadvantage that the force gauge ment on a portion of the expanding mechanism 'arranged that rotates with the tool. Piezoelectric Sensors deliver charge signals that are very sensitive to Respond to faults. The over is correspondingly complex Carrying the signals of the piezoelectric element. On the rotary transformer required for this is, on the one hand, susceptible against dirt, is regarding a compact arrangement unfavorable and proves itself on the other hand with a commuting Suspension of the tool difficult to carry out.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die die erwähnten Nachteile vermeidet und insbeson­ dere bei einfacherem Aufbau eine genaue und zuverlässige Mes­ sung der Zustellkraft des Aufweitmechanismus′ bewirkt.The present invention is therefore based on the object an improved device of the type mentioned create, which avoids the disadvantages mentioned and in particular an accurate and reliable measurement with a simple construction solution of the delivery force of the expanding mechanism 'causes.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Kraftmeßein­ heit an einem rotatorisch ruhenden Abschnitt des Aufweitme­ chanismus′ angeordnet ist.According to the invention, this object is achieved in a device type mentioned solved in that the Kraftmeßein on a rotationally stationary section of the expansion chanism 'is arranged.

Die Kraftmeßeinheit ist dementsprechend von der Drehung des Honwerkzeuges entkoppelt und dreht sich nicht mit diesem, wo­ durch die Übertragung der Meßsignale wesentlich vereinfacht wird. Die Zustellkraft wird dabei an einem Bauteil gemessen, das die Zustellkraft mittelbar oder unmittelbar überträgt, sich jedoch nicht mit dem Honwerkzeug dreht, so daß ein Ro­ tierübertrager entfallen kann und darüber hinaus auf die Kraftmeßeinheit wirkende Fliehkräfte ausgeschlossen sind.The force measuring unit is accordingly of the rotation of the Honing tool decouples and does not rotate where significantly simplified by the transmission of the measurement signals becomes. The infeed force is measured on a component, that transfers the delivery worker directly or indirectly, however, does not rotate with the honing tool, so that a ro  animal transmitter can be omitted and also on the Centrifugal forces acting on the force measuring unit are excluded.

Vorzugsweise besitzt der Aufweitmechanismus einen Träger und ein Zustellstück, das relativ zu dem Träger axial verstellbar ist. Die Zustellkraft kann vorteilhaft direkt an dem Zustell­ stück gemessen werden, das unmittelbar mit der Zustellkraft beaufschlagt ist. Das Anbringen der Kraftmeßeinheit direkt an dem Zustellstück verhindert mögliche Abweichungen der gemes­ senen von der tatsächlich wirkenden Zustellkraft beispiels­ weise infolge äußerer Einwirkungen, wie Masse- und Trägheits­ kräfte oder realer Übertragungswirkungsgrade und bewirkt eine sehr genaue Messung.The expanding mechanism preferably has a carrier and a feed piece that is axially adjustable relative to the carrier is. The delivery force can advantageously be directly on the delivery piece can be measured directly with the delivery staff is acted upon. Attaching the force measuring unit directly to the delivery item prevents possible deviations of the measured from the actual delivery staff, for example wise due to external influences such as mass and inertia forces or real transmission efficiency and causes a very accurate measurement.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann die Zustellkraft auch mittelbar an dem Träger gemessen und die Kraftmeßeinheit an diesem angeordnet werden. Hierbei könnte das bewegliche Zustellstück auch durch Verdrehung oder insbesondere durch Verschraubung relativ zu dem Träger ver­ stellt werden. Hierbei wird also die in dem Träger wirkende Reaktionskraft gemessen, die durch die in dem Zustellstück wirkende Zustellkraft in den Träger induziert wird und dieser entspricht, wobei in dem Träger eine Zugkraft wirkt, wenn das Zustellstück mit einer Druckkraft beaufschlagt wird. Die An­ ordnung der Kraftmeßeinheit an dem Träger ist besonders ein­ fach, da dieser leicht zugänglich ist und für die Befestigung der Kraftmeßeinheit ausreichend Platz bietet. Darüber hinaus kann die Kraftmeßeinheit rasch und einfach ausgewechselt und ggf. auch nachträglich angebracht werden.According to an advantageous embodiment of the invention the delivery force is also measured indirectly on the carrier and the force measuring unit can be arranged on this. Here could the movable feed piece by twisting or ver in particular by screwing relative to the carrier be put. This means that the one acting in the carrier Reactive force measured by that in the delivery piece acting delivery force is induced in the carrier and this corresponds, with a tensile force acting in the carrier if that A pressure force is applied to the delivery item. The An arrangement of the force measuring unit on the carrier is particularly one fold, as this is easily accessible and for attachment the force measuring unit offers sufficient space. Furthermore the force measuring unit can be replaced quickly and easily may also be retrofitted if necessary.

Um eine direkte und steife Übertragung der Zustellkraft auf die Honbeläge zu erzielen, ist vorzugsweise eine Aufweit­ stange axial verschieblich in dem Honwerkzeug aufgenommen, die relativ zu dem rotatorisch ruhenden Abschnitt mit dem Werkzeug drehbar ist und vorzugsweise mit einem nockenartigen Spreizelement, insbesondere einem Spreizkonus, verbunden ist, wobei eine axiale Verschiebung der Aufweitstange bzw. des Spreizelementes eine veränderte Anstellung der Honbeläge be­ wirkt und die Zustellkraft, mit der die Aufweitstange beauf­ schlagt wird, über das Spreizelement auf die Honbeläge über­ tragen wird. Vorzugsweise ist die Aufweitstange direkt, d. h. ohne Umlenkung der Kraft, mit dem Zustellstück verbunden und relativ zu diesem drehbar. Um das Zustellstück von der Dre­ hung der Aufweitstange, die sich mit dem Werkzeug dreht, zu entkoppeln, kann vorteilhaft zwischen der Aufweitstange und dem Zustellstück ein Drehgelenk angeordnet sein, das vorzugs­ weise zumindest ein Wälzlager zur Übertragung der axialen Zu­ stellkraft vorsieht, um bei geringer Reibung hohe Axialkräfte übertragen zu können.To ensure a direct and rigid transfer of the delivery force To achieve the honing deposits is preferably an expansion rod axially displaceably received in the honing tool, the relative to the rotationally stationary section with the Tool is rotatable and preferably with a cam-like Expansion element, in particular an expansion cone, is connected,  wherein an axial displacement of the expansion rod or Spreading element a changed employment of the honing pads be acts and the feed force with which the expander rod acts is struck over the expansion element on the honing pads will wear. Preferably, the expander rod is direct, i.e. H. without redirecting the force, connected to the feed piece and rotatable relative to this. To get the delivery item from the Dre the expanding rod that rotates with the tool decouple, can be advantageous between the expansion rod and the feed piece a hinge may be arranged, which is preferred assign at least one roller bearing for the transmission of the axial force provides high axial forces with low friction to be able to transfer.

Um den Aufweitmechanismus fein und exakt auch mit hohen Kräf­ ten zu beaufschlagen, kann als Aufweitantrieb vorteilhaft ein elektrischer Schrittmotor mit einem diesem zugeordneten Ge­ triebe, insbesondere einem Lineargetriebe, vorgesehen sein, das mit dem Zustellstück verbunden ist, um dieses bzw. die Aufweitstange axial zu verstellen. Zum einen kann die in der Aufweitstange bzw. dem Zustellstück wirkende Zustellkraft mit einem elektrischen Schrittmotor sehr genau eingestellt und justiert werden, während zum anderen sich der Schrittmotor selbst einfach ansteuern läßt. Vorzugsweise ist der Aufweit­ antrieb an dem Träger gelagert, so daß bei einer entsprechen­ den axialen Verschiebung des Zustellstückes dieses sich an dem Träger abstützt und mit diesem verspannt. Hierdurch ent­ spricht die in dem Zustellstück wirkende Zustellkraft komple­ mentär der Kraft, mit der der Träger beaufschlagt wird. Grundsätzlich wäre es auch denkbar, das Zustellstück relativ zu dem Träger zu verschrauben, jedoch besitzt die zuvor ge­ nannte Ausführungsform des Aufweitantriebes mit einem Linear­ getriebe Vorteile hinsichtlich der Messung der Zustellkraft, insbesondere da die Kraftmeßeinheit auch direkt an dem Zu­ stellstück angeordnet werden kann. The expansion mechanism is fine and precise, even with high forces to act on can advantageously be used as an expansion drive electric stepper motor with a Ge assigned to it drives, in particular a linear gear, can be provided, which is connected to the delivery item to this or the Axially expandable rod. On the one hand, that in the Expanding rod or the feed force acting with an electric stepper motor set very precisely and can be adjusted while the stepper motor can be controlled easily. The expansion is preferred drive mounted on the carrier so that at a correspond the axial displacement of the delivery piece itself supports the carrier and braces it. This ent speaks the delivery force acting in the delivery piece mentally the force applied to the wearer. In principle, it would also be conceivable to make the delivery item relative to screw to the carrier, but has the previously ge mentioned embodiment of the expansion drive with a linear transmission advantages in terms of measuring the delivery force, especially since the force measuring unit also directly on the zu can be arranged.  

Vorzugsweise ist der gesamte Aufweitmechanismus an einer Werkzeugführung, insbesondere an einem Hubschlitten, befe­ stigt und mit diesem bewegbar, wobei vorzugsweise der Träger starr mit dem Hubschlitten vorzugsweise durch Verschraubung verbunden ist. Der Aufweitmechanismus macht also die Auf- und Abbewegung des Honwerkzeugs mit. Um die Aufweitvorrichtung bzw. die Honmaschine flexibel und einfach umrüstbar zu ge­ stalten, kann vorzugsweise in dem Zustellstück bzw. zwischen dem Zustellstück und der Aufweitstange oder vorzugsweise in der Aufweitstange ein Verbindungsstück vorgesehen sein, so daß das Honwerkzeug zusammen mit der Aufweitstange ausge­ tauscht werden und leicht an den verbleibenden Abschnitt der Aufweitvorrichtung angeschlossen bzw. hiervon abgetrennt werden kann, während der verbleibende Abschnitt der Aufweit­ vorrichtung einschließlich des Aufweitantriebs und des Trä­ gers an der Werkzeugführung befestigt bleiben kann.Preferably, the entire expanding mechanism is on one Tool guide, especially on a lifting slide, befe Stigt and movable with it, preferably the carrier rigid with the lifting carriage, preferably by screwing connected is. The expanding mechanism makes the opening and closing Moving the honing tool with. To the expander or the honing machine can be converted flexibly and easily stalten, can preferably in the delivery item or between the delivery piece and the expanding rod or preferably in the expansion rod a connector may be provided, so that the honing tool together with the expanding rod be exchanged and easily attached to the remaining section of the Expansion device connected or disconnected therefrom can be during the remaining section of the expansion device including the expander and the Trä gers can remain attached to the tool guide.

Um die Aufweitvorrichtung kompakt zu gestalten und das Zu­ stellstück vor äußeren Einwirkungen, insbesondere Schmutz, zu schützen, ist der Träger vorzugsweise als rohrförmiges Gehäusestück ausgebildet, wobei das Zustellstück im Inneren des Gehäusestückes angeordnet sein kann. Der Aufweitmechanis­ mus ist hierdurch abgekapselt und insbesondere gegen zerspan­ tes Werkstückmaterial und Abrieb der Honbeläge geschützt.To make the expanding device compact and the Zu against external influences, especially dirt, To protect, the carrier is preferably a tubular Housing piece formed, the feed piece inside of the housing piece can be arranged. The expanding mechanism This encapsulates mus and in particular against chipping Protected workpiece material and abrasion of the honing pads.

Um bei dem Bearbeitungsprozeß stets einen definierten Anpreß­ druck der Honbeläge aufrechtzuerhalten, ist vorzugsweise eine Regeleinrichtung zur Regelung der Zustellkraft vorgesehen, die mit der Kraftmeßeinheit und mit dem Aufweitantrieb ver­ bunden ist. Dementsprechend kann die auf die Honbeläge wir­ kende Kraft durch entsprechende Ansteuerung des Aufweitan­ triebs auf vorgegebene Werte geregelt werden. Beispielsweise kann hierdurch ein definierter Kraftverlauf über den gesamten Bearbeitungszyklus genau eingehalten werden. To always have a defined contact pressure in the machining process Maintaining the pressure of the honing pads is preferably one Control device provided for regulating the delivery force, the ver with the force measuring unit and with the expansion drive is bound. Accordingly, we can on the honing pads kende force by appropriate control of the expansion drive can be regulated to predetermined values. For example can thereby a defined force curve over the entire Machining cycle are observed exactly.  

Hierbei ist es ebenfalls möglich, zyklische Schwankungen der Zustellkraft infolge von Massekräften durch die Auf- und Ab­ bewegung des Honwerkzeugs, der auch der Aufweitantrieb unter­ worfen ist, auszufiltern beziehungsweise gegebenenfalls zu korrigieren.Here it is also possible to avoid cyclical fluctuations Infeed force due to mass forces caused by the up and down movement of the honing tool, which also includes the expansion drive is to be filtered out or, if necessary, to correct.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bildet der Träger und/oder das Zustellstück einen Kraft/Längenwand­ ler, wobei als Meßwertgeber eine Längenmeßeinrichtung vorge­ sehen ist. Um die Zustellkraft zu bestimmen, wird dementspre­ chend die Dehnung der mit der Zustellkraft beaufschlagten Bauteile erfaßt. Hierbei ist es besonders vorteilhaft, die Dehnung des Trägers oder des Zustellstückes mit zumindest einem Dehnungsmeßstreifen zu erfassen. Die Dehnungsmeßstrei­ fen sind sehr leicht an dem Träger oder dem Zustellstück an­ zubringen und erfassen die Dehnung des entsprechenden Bau­ teils sehr genau.According to a preferred embodiment of the invention forms the carrier and / or the delivery piece a force / length wall ler, a length measuring device being pre-selected as a measuring sensor see is. Accordingly, in order to determine the delivery force stretching the load of the delivery staff Components detected. It is particularly advantageous here Elongation of the carrier or the delivery piece with at least to measure a strain gauge. The strain gauge fen are very easy on the carrier or the delivery item bring and grasp the stretch of the corresponding construction sometimes very precisely.

Vorzugsweise sind zur Erfassung der Zustellkraft mehrere Kraftmeßeinheiten vorgesehen, die vorteilhaft in einer Brückenschaltung miteinander verbunden und in bzw. senkrecht zur Kraftflußrichtung angeordnet sind. Eine derartige Anord­ nung der Kraftmeßeinheiten reduziert die Auswirkungen lokaler Einflüsse auf die Kraftmessung und bewirkt eine aussagekräf­ tige und exakte Erfassung der Zustellkraft.There are preferably several for recording the delivery force Force measuring units are provided, which are advantageous in one Bridge circuit interconnected and in or vertical are arranged to the direction of force flow. Such an arrangement The measurement of the force measuring units reduces the effects of local Influences on the force measurement and causes a meaningful accurate and exact recording of the delivery staff.

Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei einzelne Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen verwirklicht sein und vorteil­ hafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird.These and other features go beyond the claims also from the description and the drawings, wherein individual features each individually or in several Form of sub-combinations can be realized and advantageous represent both executable and protectable versions for which protection is claimed here.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand zweier Ausführungsbei­ spiele und zugehöriger Zeichnungen näher erläutert. In die­ sen zeigen: The invention is explained below using two embodiments games and associated drawings explained in more detail. In the show:  

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Honwerk­ zeugs mit einer Vorrichtung zur Aufweitung des Honwerkzeugs gemäß einer bevorzugten Ausfüh­ rungsform der Erfindung, wobei eine Kraftmeß­ einheit an einem Träger der Aufweitvorrichtung angeordnet ist und rotierende Teile des Hon­ werkzeuges und der Aufweitvorrichtung schraf­ fiert dargestellt sind, Fig. 1 is a schematic representation of a Honwerk zeugs with a device for expanding the honing tool according to a preferred exporting approximately of the invention, wherein a force measuring device is arranged on a support of the expander device and rotating parts of the honing tool and the expander hatched are shown fiert,

Fig. 2 ein Zustellstück der Aufweitvorrichtung aus Fig. 1 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in einer Teilschnittansicht, wo­ bei bei dieser Ausführung die Kraftmeßeinheit an dem Zustellstück angeordnet ist, und Fig. 2 shows a feed piece of the expanding device from Fig. 1 according to a preferred embodiment of the invention in a partial sectional view, where in this embodiment the force measuring unit is arranged on the feed piece, and

Fig. 3 eine schematische Darstellung mehrerer in einer Brückenschaltung angeordneter Kraftmeß­ einheiten gemäß den vorhergehenden Ausfüh­ rungsformen. Fig. 3 is a schematic representation of several arranged in a bridge circuit force measuring units according to the previous embodiments.

In Fig. 1 ist ein Honwerkzeug 1 schematisch gezeigt, das drehbar mittels eines Lagers 3 mit einem Hubschlitten 2 ver­ bunden ist, der die axiale Auf- und Abbewegung des Honwerk­ zeugs 1 bewirkt, wobei der entsprechende Antrieb des Hub­ schlittens 2, der beispielsweise hydraulisch sein kann, nicht dargestellt ist. Obwohl dies nicht explizit gezeigt ist, kann die Lagerung des Honwerkzeugs 1 auch pendelnd sein.In Fig. 1, a honing tool 1 is shown schematically, which is rotatably connected by means of a bearing 3 with a lifting carriage 2 , which causes the axial up and down movement of the honing tool 1 , the corresponding drive of the lifting carriage 2 , for example hydraulically may not be shown. Although this is not shown explicitly, the mounting of the honing tool 1 can also be oscillating.

Das Honwerkzeug 1 besitzt mehrere Honbeläge 4, die auf einem Belagträger 5 starr befestigt, beispielsweise aufgeklebt sind. Der Belagträger 5 ist mit einer hohlen Spindel 6 ver­ bunden, die rotatorisch, ohne daß dies explizit gezeigt wäre, von einem entsprechenden Rotationsantrieb angetrieben wird. The honing tool 1 has a plurality of honing pads 4 which are rigidly fastened, for example glued, to a pad carrier 5 . The lining carrier 5 is connected to a hollow spindle 6 , which is driven in rotation, without this being explicitly shown, by a corresponding rotary drive.

Die Honbeläge 4 des Honwerkzeugs 1 sind durch einen Aufweit­ mechanismus 7 radial verstellbar und können an die zu bear­ beitende Oberfläche angestellt werden. Der Aufweitmechanismus 7 weist hierzu eine Aufweitstange 8 auf, die in der Hohlspin­ del 6 aufgenommen, relativ zu dieser axial verschieblich und zusammen mit dieser drehbar ist. Wie in Fig. 1 zu sehen ist, sind an einem unteren Ende der Aufweitstange 8 hintereinander zwei Konen 9 und 10 vorgesehen, die mit dem Belagträger 5 zu­ sammenwirken und entsprechend ihrer axialen Stellung die ra­ diale Position bzw. den Anpreßdruck der Honbeläge 4 bestim­ men. Anstelle der Aufweitkonen 9 und 10 kann selbstverständ­ lich auch ein anders gestaltetes, nockenartiges Aufweitele­ ment zur Anstellung der Honbeläge 4 verwendet werden. Um das Gewicht der Aufweitstange zu kompensieren und die Aufweit­ konen 9 und 10 in eine nicht aufweitende Stellung vorzuspan­ nen, so daß die Honbeläge 4 in einer Ruhestellung eingefahren sind, ist an einem Ende der Hohlspindel 6 eine Federeinrich­ tung 11 angeordnet, die die Aufweitkonen 9 und 10 bzw. die Aufweitstange 8 in eine in Fig. 1 obere Position vorspannt. Wie in Fig. 1 zu sehen ist, rotiert die Aufweitstange ein­ schließlich der Aufweitkonen 9 und 10, zusammen mit dem Hon­ werkzeug 1 einschließlich der Hohlspindel 6 (in Fig. 1 sind die rotierenden Teile schraffiert dargestellt).The honing pads 4 of the honing tool 1 are radially adjustable by a widening mechanism 7 and can be employed on the surface to be machined. The expanding mechanism 7 has an expanding rod 8 for this purpose, which is accommodated in the hollow spindle 6 , axially displaceable relative to it and rotatable together with it. As can be seen in Fig. 1, two cones 9 and 10 are provided at a lower end of the expanding rod 8 one after the other, which cooperate with the lining carrier 5 and the ra diale position or the contact pressure of the honing pads 4 determine their axial position . Instead of the expansion cones 9 and 10 , of course, a differently designed, cam-like expansion element can also be used to employ the honing pads 4 . In order to compensate for the weight of the expansion rod and the expansion cones 9 and 10 in a non-expanding position, so that the honing pads 4 are retracted in a rest position, a spring device 11 is arranged at one end of the hollow spindle 6 , which the expansion cones 9th and 10 or the expansion rod 8 in an upper position in Fig. 1. As can be seen in Fig. 1, the expanding rod finally rotates the expanding cones 9 and 10 , together with the honing tool 1 including the hollow spindle 6 (in Fig. 1, the rotating parts are shown hatched).

Um die Aufweitstange 8 axial zu verschieben und dementspre­ chend die Honbeläge 4 anzustellen, ist ein Aufweitantrieb 12 vorgesehen, der mittels eines Zustellstückes 13 mit der Auf­ weitstange 8 verbunden ist. Der Aufweitantrieb 12 besitzt einen Aufweitmotor 14, vorzugsweise einen elektrischen Schrittmotor, und ein diesem nachgeschaltetes Aufweitgetriebe 15, insbesondere ein Lineargetriebe, die mittels eines Trä­ gers 16 mit dem Hubschlitten 2 verbunden sind. Der zylinder­ rohrförmige Träger 16 ist hierbei mit einem Ende mit dem Hub­ schlitten 2 und mit dem anderen Ende mit dem Aufweitgetriebe 15 jeweils starr, vorzugsweise durch Verschraubung, verbun­ den. In order to move the expansion rod 8 axially and accordingly to adjust the honing pads 4 , an expansion drive 12 is provided, which is connected to the extension rod 8 by means of a feed piece 13 . The expansion drive 12 has an expansion motor 14 , preferably an electric stepper motor, and a downstream expansion device 15 , in particular a linear gear, which are connected to the lifting carriage 2 by means of a carrier 16 . The cylindrical tubular support 16 is here with one end with the hub slide 2 and with the other end with the expansion gear 15 each rigid, preferably by screwing, the verbun.

Das Aufweitgetriebe 15 ist ausgangsseitig mit dem Zustell­ stück 13 verbunden und wandelt die Antriebsbewegung des Auf­ weitmotors 14 in eine axiale Verschiebung des Zustellstücks 13 entlang der Längsachse des Honwerkzeugs 1 bzw. der Auf­ weitstange 8 um. Das Zustellstück 13 ist mit der Aufweit­ stange 8 verbunden, jedoch von deren Rotation entkoppelt, d. h. das Zustellstück 13 ist axial relativ zu dem Träger 16 verschieblich und bestimmt entsprechend seiner axialen Ver­ stellung auch die axiale Lage der Aufweitstange 8, ist jedoch rotatorisch ruhend. Hierzu ist zwischen dem Zustellstück 13 und der Aufweitstange 8 ein Drehgelenk 17 vorgesehen, wie in Fig. 2 gezeigt ist.The expansion gear 15 is connected on the output side to the feed piece 13 and converts the drive movement of the feed motor 14 into an axial displacement of the feed piece 13 along the longitudinal axis of the honing tool 1 or the feed rod 8 . The feed piece 13 is connected to the expansion rod 8 , but decoupled from its rotation, ie the feed piece 13 is axially displaceable relative to the carrier 16 and determines the axial position of the expansion rod 8 according to its axial position Ver, but is rotationally stationary. For this purpose, a swivel joint 17 is provided between the feed piece 13 and the expansion rod 8 , as shown in FIG. 2.

Wie in Fig. 2 zu sehen ist, weist das Zustellstück 13 einen Hülsenkörper 18 auf, der starr mittels einer Schraubenverbin­ dung mit einem nicht dargestellten Ausgangselement des Auf­ weitgetriebes 15 verbunden ist und ein Endstück 20 der Auf­ weitstange 8 drehbar aufnimmt, wobei zwischen dem Endstück 20 und dem Hülsenkörper 18 zwei Radiallager vorgesehen sind. Um Axialkräfte aufnehmen zu können, sind zwischen dem End­ stück und dem Hülsenkörper 18 zusätzlich zwei Axialwälzlager 21 und 22 angeordnet, die das Endstück 20 gegenüber dem Hül­ senkörper 18 in beiden Axialrichtungen abstützen, um zwischen dem Hülsenkörper 18 und dem Endstück 20 sowohl Zug- als auch Druckkräfte übertragen zu können. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, dreht sich das Endstück 20 also mit der Aufweitstange 8, während der Hülsenkörper 18 rotatorisch ruht. Das Endstück 20 ist mittels einer lösbaren Verbindungsvorrichtung 23 mit dem Körper der Aufweitstange 8 verbunden, um bei einem Wechseln des Honwerkzeugs 1 die Aufweitstange 8 von dem Endstück 20 trennen zu können.As can be seen in Fig. 2, the feed piece 13 has a sleeve body 18 which is rigidly connected by means of a screw connection with an output element (not shown) of the extension gear 15 and an end piece 20 of the extension rod 8 rotatably receives, between the end piece 20 and the sleeve body 18 two radial bearings are provided. To be able to absorb axial forces, are piece between the end and the sleeve body 18. In addition, two axial roller bearings 21 and 22 are arranged which support the end piece 20 relative to the Sleeve Shirt senkörper 18 in both axial directions in order between the sleeve body 18 and the end piece 20 both tensile also to be able to transmit pressure forces. As can be seen from FIG. 2, the end piece 20 thus rotates with the expansion rod 8 , while the sleeve body 18 rests in rotation. The end piece 20 is connected to the body of the expansion rod 8 by means of a releasable connecting device 23 in order to be able to separate the expansion rod 8 from the end piece 20 when the honing tool 1 is changed.

Wie in Fig. 1 zu sehen ist, ist bei dieser Ausführungsform eine Kraftmeßeinheit 24 an dem Träger 16 angeordnet, um die Zustellkraft F zu erfassen. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, wird hierbei die in dem Träger 16 wirkende Reaktionskraft F_R ge­ messen, die im Betrag mit der Zustellkraft F, mit der das Zu­ stellstück 13 beaufschlagt wird, übereinstimmt, jedoch in entgegengesetzter Richtung wirkt, d. h. wenn die Zustellkraft F eine Druckkraft ist, ist die Reaktionskraft F_R eine Zug­ kraft.As can be seen in FIG. 1, in this embodiment a force measuring unit 24 is arranged on the carrier 16 in order to detect the feed force F. As can be seen from FIG. 1, the reaction force F _R acting in the carrier 16 is measured here, the amount of which corresponds to the feed force F with which the adjusting piece 13 is acted upon, but acts in the opposite direction, ie when the feed force F is a compressive force, the reaction force F _{R is} a tensile force.

Zur Messung der Zustellkraft bzw. der Reaktionskraft F_R dient der Träger 16 als Kraft/Längenwandler, wobei die angreifende Kraft in eine Längenänderung des Trägers 16 umgewandelt wird. Zur Bestimmung der Kraft wird die Längenänderung des Trägers gemessen, wobei als Meßwertgeber eine Längenmeßeinrichtung verwendet wird. Vorzugsweise ist hierbei ein Dehnungsmeß­ streifen auf die Oberfläche des Trägers 16 aufgeklebt, der die Dehnung des Trägers 16 erfaßt.The carrier 16 serves as a force / length transducer for measuring the feed force or the reaction force F _R , the acting force being converted into a change in length of the carrier 16 . To determine the force, the change in length of the carrier is measured, a length measuring device being used as the measuring value transmitter. Preferably, a strain gauge is glued to the surface of the carrier 16 , which detects the elongation of the carrier 16 .

Um die Zustellkraft genau und unabhängig von lokalen Einflüs­ sen zu erfassen, sind mehrere Kraftmeßeinheiten 24 an dem Träger 16 angebracht, die, wie in Fig. 3 gezeigt ist, vor­ zugsweise in einer Brückenschaltung miteinander verbunden sind. Um sowohl die Längsdehnung des Trägers 16 in Richtung der Reaktionskraft F_R als auch die Querkontraktion des Trä­ gers 16 exakt zu erfassen, sind jeweils zumindest ein Deh­ nungsmeßstreifen sowohl in als auch senkrecht zur Kraftfluß­ richtung angeordnet. Vorzugsweise sind die Kraftmeßeinheiten 24 mittig an dem Träger 16 befestigt, um die Dehnung dessel­ ben unter einem möglichst einachsigen Spannungszustand zu er­ fassen.In order to detect the feed force accurately and independently of local influences, a plurality of force measuring units 24 are attached to the carrier 16 , which, as shown in FIG. 3, are preferably connected to one another in a bridge circuit. In order to accurately detect both the longitudinal expansion of the carrier 16 in the direction of the reaction force F _R and the transverse contraction of the carrier 16 , at least one strain gauge is arranged both in and perpendicular to the force flow direction. The force measuring units 24 are preferably fastened centrally to the carrier 16 in order to measure the elongation thereof under a stress state which is as uniaxial as possible.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 kann die Kraftmeß­ einheit 24 auch auf dem Zustellstück 13, vorzugsweise mittig auf dem Hülsenkörper 18, angebracht werden, so daß nicht die Reaktionskraft F_R, sondern direkt die Zustellkraft F erfaßt wird. Davon abgesehen, entspricht die Ausführungsform nach Fig. 2 der zuvor in Verbindung mit Fig. 1 beschriebenen Aus­ führungsform. According to the embodiment of FIG. 2, the force measuring unit 24 can also be attached to the feed piece 13 , preferably centrally on the sleeve body 18 , so that not the reaction force F _R , but the feed force F is detected directly. That being said, the embodiment according to FIG. 2 corresponds to the embodiment described above in connection with FIG. 1.

Die, wie in Fig. 3 gezeigt ist, mit einer Brückenspeisespan­ nung U versorgten Kraftmeßeinheiten 24 geben ein Ausgangssi­ gnal S, das von einer nicht dargestellten Regeleinrichtung, die mit dem Aufweitantrieb 12 verbunden ist, zur Regelung der Zustellkraft F verwendet wird. Hierdurch kann die Zustell­ kraft F exakt auf einem gewünschten, ggf. sich mit der Zeit verändernden Wert gehalten werden.The, as shown in Fig. 3, supplied with a bridge supply voltage U force measuring units 24 give an output signal S, which is used by a control device, not shown, which is connected to the expansion drive 12 for controlling the feed force F. As a result, the feed force F can be kept exactly at a desired value, which may change over time.

Die Funktionsweise der Aufweitvorrichtung ist aus Fig. 1 er­ sichtlich. Zunächst, um das Honwerkzeug 1 in eine Bohrung o. dgl. eines Werkstückes einzuführen, ist das Zustellstück 13 in einer in Fig. 1 oberen Ruhestellung, so daß die Aufweit­ konen 9 und 10 den Belagträger 5 nicht aufweiten und die Hon­ beläge 4 dementsprechend in einer eingefahrenen Ruhestellung sind. Um die Honbeläge 4 anzustellen und gegen die zu bear­ beitende Oberfläche zu pressen, wird das Zustellstück 13 nach unten verfahren, so daß die Aufweitstange 8 mit den Aufweit­ konen 9 und 10 gegen den Belagträger 5 gedrückt wird, so daß in der Aufweitstange 8 und dem Zustellstück 13 eine Druck­ spannung aufgebaut wird.The operation of the expanding device is evident from FIG. 1. First, in order to insert the honing tool 1 into a bore or the like of a workpiece, the feed piece 13 is in an upper rest position in FIG. 1, so that the expansion cones 9 and 10 do not expand the lining carrier 5 and the honing linings 4 accordingly a retracted rest position. In order to turn on the honing pads 4 and press them against the surface to be machined, the feed piece 13 is moved downward, so that the expansion rod 8 with the expansion cones 9 and 10 is pressed against the lining carrier 5 , so that in the expansion rod 8 and Feed piece 13 a pressure voltage is built up.

Während des Bearbeitungsprozesses rotiert das Honwerkzeug 1 einschließlich der Hohlspindel 6 sowie der Aufweitstange 8, während das Zustellstück 13 rotatorisch ruht. Die Auf- und Abbewegung des Honwerkzeugs 1, die mit dem Hubschlitten 2 be­ wirkt wird, wird auch auf den rotatorisch ruhenden Teil der Aufweitvorrichtung übertragen. Hierdurch werden auch der Trä­ ger 16, der Aufweitantrieb 12 und das Zustellstück 13 axial auf- und abbewegt. Durch das Abwärtsdrücken des Zustell­ stückes 13 verspannt sich dieses über das Lineargetriebe 15 gegenüber dem Träger 16, so daß die Druckkraft F komplementär der Reaktionskraft F_R entspricht. Sowohl bei Erfassung der Reaktionskraft F_R als auch der Zustellkraft F wird die ent­ sprechende Kraft jeweils an einem rotatorisch ruhenden Ab­ schnitt des Aufweitmechanismus′ 7 erfaßt. Das entsprechende Meßsignal, das die Zustellkraft repräsentiert, kann zur rück­ koppelnden Steuerung der Zustellkraft bzw. des Aufweitan­ triebmotors 14 verwendet werden. Die Erfassung der Zustell­ kraft, in Kraftflußrichtung gesehen abwärts des Getriebes 15, bewirkt eine genaue Erfassung der tatsächlich wirkenden Kraft, die Verluste im Getriebe 15 berücksichtigt.During the machining process, the honing tool 1, including the hollow spindle 6 and the expander rod 8 , rotates, while the feed piece 13 rests in rotation. The up and down movement of the honing tool 1 , which acts on the lifting slide 2 , is also transmitted to the rotationally stationary part of the expanding device. As a result, the Trä ger 16 , the expander 12 and the feed piece 13 are moved axially up and down. By pushing down the plunging piece 13 is clamped on this, the linear transmission member 15 relative to the carrier 16 so that the pressing force F corresponds to the complementary reaction force F _R. Both when detecting the reaction force F _R and the feed force F, the corresponding force is in each case on a rotationally stationary section from the expansion mechanism ' 7 detected. The corresponding measurement signal, which represents the feed force, can be used for the feedback control of the feed force or the expansion motor 14 . The detection of the feed force, seen in the direction of force flow downward of the transmission 15 , causes an accurate detection of the actually acting force, which takes losses in the transmission 15 into account.

Die Anordnung der Kraftmeßeinheit 24 an einem rotatorisch ruhenden Abschnitt des Aufweitmechanismus′ vereinfacht die Übertragung der Meßsignale wesentlich, wobei die Messung der Zustellkraft sehr exakt ist.The arrangement of the force measuring unit 24 on a rotationally stationary section of the expansion mechanism 'simplifies the transmission of the measurement signals significantly, the measurement of the feed force being very precise.

Claims (13)

1. Vorrichtung zur Aufweitung eines Honwerkzeugs (1) mit zumindest einem anstellbaren Honbelag (4), mit einem Aufweitmechanismus (7) zur Anstellung des Werkzeugs, und einer Kraftmeßeinheit (24) zur Messung einer Zustell­ kraft (F) des Aufweitmechanismus′, dadurch gekennzeich­ net, daß die Kraftmeßeinheit (24) an einem rotatorisch ruhenden Abschnitt (16, 13) des Aufweitmechanismus′ angeordnet ist.1. Device for expanding a honing tool ( 1 ) with at least one adjustable honing pad ( 4 ), with an expanding mechanism ( 7 ) for employing the tool, and a force measuring unit ( 24 ) for measuring an infeed force (F) of the expanding mechanism ', characterized in that net that the force measuring unit ( 24 ) on a rotationally stationary portion ( 16 , 13 ) of the expanding mechanism 'is arranged. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufweitmechanismus (7) einen Träger (16) und ein re­ lativ zu dem Träger bewegliches Zustellstück (13) auf­ weist.2. Device according to claim 1, characterized in that the expansion mechanism ( 7 ) has a carrier ( 16 ) and a re relatively to the carrier movable feed piece ( 13 ). 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftmeßeinheit (24) mit dem Zustellstück (13) ver­ bunden ist.3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the force measuring unit ( 24 ) with the feed piece ( 13 ) is connected ver. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Kraftmeßeinheit (24) mit dem Träger (16) verbunden ist. 4. Apparatus according to claim 2 or 3, characterized in that the force measuring unit ( 24 ) is connected to the carrier ( 16 ). 5. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufweitmechanismus (7) eine mit dem Werkzeug (1) und relativ zu dem rotatorisch ruhenden Abschnitt (13, 16) drehbare Aufweitstange (8) aufweist, wobei die Aufweitstange relativ zu dem Werk­ zeug (1) axial verschieblich ist und vorzugsweise mit einem Spreizelement, wie einem Spreizkonus (9, 10), verbunden ist, das entsprechend seiner Axialstellung die Honbeläge (4) anstellt.5. The device according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that the expanding mechanism ( 7 ) with the tool ( 1 ) and relative to the rotationally stationary section ( 13 , 16 ) rotatable expanding rod ( 8 ), wherein the expanding rod Relative to the work tool ( 1 ) is axially displaceable and is preferably connected to an expansion element, such as an expansion cone ( 9 , 10 ), which adjusts the honing pads ( 4 ) according to its axial position. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufweitstange (8) mit dem Zustellstück (13) verbun­ den und relativ zu diesem drehbar ist, wobei vorzugs­ weise zwischen der Aufweitstange (8) und dem Zustell­ stück (13) ein Drehgelenk (17), insbesondere ein Wälzla­ ger (21, 22), vorgesehen ist.6. The device according to claim 5, characterized in that the expanding rod ( 8 ) with the feed piece ( 13 ) verbun and is rotatable relative to this, preferably as between the expansion rod ( 8 ) and the feed piece ( 13 ) a swivel joint ( 17 ), in particular a roller bearing ( 21 , 22 ), is provided. 7. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufweitmechanismus (7) einen Aufweitantrieb (12), insbesondere einen elektri­ schen Schrittmotor (14) und ein diesem zugeordnetes Getriebe (15), zur Verstellung des Zustellstückes (13) aufweist, wobei der Aufweitantrieb vorzugsweise an dem Träger (16) gelagert ist.7. The device according to at least one of claims 2 to 6, characterized in that the expanding mechanism ( 7 ) has an expanding drive ( 12 ), in particular an electrical stepping motor ( 14 ) and an associated gear ( 15 ), for adjusting the feed piece ( 13 ), wherein the expansion drive is preferably mounted on the carrier ( 16 ). 8. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Regeleinrichtung zur Regelung der Zustellkraft vorgesehen ist, die mit der Kraftmeßeinheit (24) verbunden ist.8. The device according to at least one of claims 1 to 7, characterized in that a control device is provided for controlling the feed force, which is connected to the force measuring unit ( 24 ). 9. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufweitmechanismus (7) mit einer Werkzeugführung, insbesondere einem Hubschlit­ ten (2), verbunden und mit diesem beweglich ist, wobei vorzugsweise der Träger (16) starr mit der Werkzeugfüh­ rung verbunden ist. 9. The device according to at least one of claims 1 to 8, characterized in that the expanding mechanism ( 7 ) with a tool guide, in particular a Hubschlit th ( 2 ) connected and movable with this, preferably the carrier ( 16 ) rigid with the Tool guide is connected. 10. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (16) ein rohrför­ miges Gehäusestück aufweist, wobei vorzugsweise das Zu­ stellstück (13) in dem Gehäusestück angeordnet ist.10. The device according to at least one of claims 2 to 9, characterized in that the carrier ( 16 ) has a rohrför shaped housing piece, wherein preferably to set piece ( 13 ) is arranged in the housing piece. 11. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (16) und/oder das Zustellstück (13) einen Kraft/Längenwandler bildet und als Meßwertgeber eine Längenmeßeinrichtung (24) vorgese­ hen ist.11. The device according to at least one of claims 2 to 10, characterized in that the carrier ( 16 ) and / or the feed piece ( 13 ) forms a force / length transducer and a length measuring device ( 24 ) is vorgese hen as a transducer. 12. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftmeßeinheit (24) einen Dehnungsmeßstreifen aufweist.12. The device according to at least one of claims 1 to 11, characterized in that the force measuring unit ( 24 ) has a strain gauge. 13. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Kraftmeßeinheiten (24) vorgesehen sind, die vorzugsweise in einer Brücken­ schaltung miteinander verbunden sind und in bzw. senkrecht zur Kraftflußrichtung angeordnet sind.13. The device according to at least one of claims 1 to 12, characterized in that a plurality of force measuring units ( 24 ) are provided, which are preferably connected to one another in a bridge circuit and are arranged in or perpendicular to the direction of force flow.