DE2838948A1

DE2838948A1 - Honwerkzeug mit wenigstens zwei saetzen von honleisten

Info

Publication number: DE2838948A1
Application number: DE19782838948
Authority: DE
Inventors: Paul Gillingham
Original assignee: Nagel Maschinen und Werkzeugfabrik GmbH
Current assignee: Nagel Maschinen und Werkzeugfabrik GmbH
Priority date: 1978-09-07
Filing date: 1978-09-07
Publication date: 1980-03-20
Also published as: GB2030906B; DE2838948C2; FR2435325B1; GB2030906A; FR2435325A1

Description

Anmelderin: Firma NAGEL Maschinen- und Werkzeugfahrik GmbH 7440 Nürtingen

Honwerkzeug mit wenigstens zwei Sätzen von Honleisten

Die Erfindung betrifft ein Honwerkzeug mit wenigstens zwei Sätzen von Honleisten nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Honwerkzeuge dienen dem Zweck,unterschiedliche Arten von Honleisten, beispielsweise Grob- und Peinhonleisten, nacheinander auszufahren, um so eine Grobbearbeitung und eine nachfolgende Feinbearbeitung mit einem einzigen Werkzeug vornehmen zu können. Zur wahlweisen Betätigung der beiden Sätze von Honleisten sind verschiedene Vorrichtungen bekannt geworden, von denen einige (z.B.GB-PS 12 07 399 ) mit einem Doppelkonus arbeiten, der bei seiner axialen Verschiebung von einer Mittellage in die eine oder die andere Richtung jeweils einen der beiden Sätze ausfährt.

Bei der DE-OS 15 77 408 geschieht die Umschaltung entweder manuell oder sie wird von der Umkehrung der Drehrichtung des Honwerkzeugs gesteuert. Dabei werden Aufweitkonen verwendet, deren Schrägflächen an einzelnen Flügeln ausgebildet sind.

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Durch eine Hin- und Herschwenkung infolge der Drehrichtungsumkehr werden die Schrägflächen mit den Honleistenträgern des einen oder anderen Satzes in Eingriff gebracht.

Die beiden bekannten Vorrichtungen haben den Nachteil, daß die Honmaschine besonders für die spezielle Art der Honbearbeitung eingerichtet sein muß. Im einen Falle muß eine axial in zwei verschiedene Richtungen bewegbare Aufweitstange vorhanden sein, während im anderen Falle die Dreh richtung des Honwerkzeuges umkehrbar sein muß. Außerdem ist das Honwerkzeug nach der DE-OS 15 77 408, von der der Oberbegriff des Anspruchs 1 ausgeht, außerordentlich aufwendig in der Herstellung und aufgrund seiner Kompliziertheit anfällig im Betrieb.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Honwerkzeug der erwähnten Art zu schaffen, das einfach und betriebssicher aufgebaut sein kann und mit einer nur in einer Axialrichtung hin- und herverschiebbaren Aufweiteinrichtung einer Honmaschine zusammenarbeiten kann.

Diese Aufgabe wird durch das Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst,

Durch die Weiterschalteinrichtung wird bewirkt, daß bei dem normalen Zurückziehen und Wieder-Vorfahren der Aufweitstange und des damit verbundenen Aufweitkörpers dieser mit seiner die Honleistenträger betätigenden Schrägfläche zu den Honleistenträgern des folgenden Satzes weiterrückt. Ein großer Vorteil ist es dabei, daß man bei der Vorrichtung nach der Erfindung beliebig viele Sätze von Honleisten benutzen kann, beispielsweise auch drei oder mehr. Dies ist bei den Vorrichtungen nach dem Stand der Technik nicht möglich, weil diese zur Umschaltung jeweils nur zwei Möglichkeiten zur Verfügung haben. Bei der Erfindung bedarf es nur einer anderen Zuordnung von Drehwinkeln des Aufweitkörpers zu dem Winkelversatz zwischen den einzelnen Sätzen, um mit mehreren Sätzen, bei-

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spielsweise mit groben Vorhon leisten , einer mittleren Feinheit und anschließend mit einem Satz von Schlicht-Honleisten zu arbeiten.

Die insbesondere in den Ansprüchen 4 bis 10 im einzelnen gekennzeichnete Weiterschalteinrichtung läßt sich besonders kompakt mit einem Aufweitkörper zusammenfassen. Es wäre jedoch auch eine räumliche Trennung zwischen dem Aufweitkörper und der Weiterschalteinrichtung möglich, wenn dies beispielsweise die räumlichen Verhältnisse im Honwerkzeug erfordern. Ebenso wäre es möglich, statt der Ausführung nach Anspruch 10 die Nuten im Werkzeugkörper und die Stifte am Aufweitkörper vorzusehen oder eine andere Art von Weiterschalteinrichtung, beispielsweise mit Klinken,zu benutzen, obwohl die im einzelnen beschriebene und dargestellte Ausführungsform den Vorteil hat, nahezu ohne bewegliche Teile zu arbeiten und daher besonders robust und zuverlässig ist.

Normalerweise wird es vorzuziehen sein, die Weiterschalteinrichtung in das Honwerkzeug einzubeziehen oder sie an diesem vorzusehen. Bei bestimmten Ausführungsformen ist es jedoch auch möglich, nach Anspruch 13 die Weiterschalteinrichtung in der Honmaschine vorzusehen. In diesem Falle wird dann der Aufweitkörper des Honwerkzeuges nicht nur, wie bei den übrigen Aus führungs formen,., in axialer Richtung fest mit der Aufweitstange gekoppelt, sondern auch drehfest, sodaß die Drehung an den Aufweitkörper weitergegeben werden kann.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen und der Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen hervor. Ein Ausführungsbeispiel ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Honwerkzeug

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nach der Linie I-I in Fig.4,

Fig. 2 eine Ansicht eines mit einer Weiterschalteinrichtung vereinigten Aufweitkörpers,

Fig. 3 einen Schnitt durch ein Detail nach der Linie III-III in Fig.2,

Fig. 4 einen Schnitt bzw. eine Ansicht nach der Linie IV-IV,

Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie V-V in Fig.2 und

Fig. 6 einen Querschnitt durch das Honwerkzeug nach der Linie VI-VI in Fig. 1.

Das in den Zeichnungen dargestellte Honwerkzeug 11 kann mittels eines beliebigen Spannfutters 12 an der drehend und auf- und abbewegbar angetriebenen Arbeitsspindel 13 einer Honmaschine 14 üblicher Bauart angebracht werden. Die Honmaschine hat eine Aufweitstange 15_# die zur Aufweitung der Honleisten 16, 17 dee Werkzeugs 11 in axialer Richtung, und zwar von einer Ruhestellung aus abwärts, bewegbar ist.

Das Honwerkzeug besitzt einen im wesentlichen rohrförmigen Werkzeugkörper 18, in dessen Innerem eine Betätigungsstange!9 für zwei Aufweitkörper 20, 21 axial bewegbar angeordnet ist. Sie ist mit der Aufweitstänge 15 gekuppelt.

Der untere, d.h. dem freien Ende 22 des Werkzeugs nähere Aufweitkörper 21 hat die Form eines sich zu diesem freien Ende hin verjüngenden Konus mit vier Einschnitten oder Schlitzen,die einschließlich ihres Bodens im wesentlichen axial verlaufen und jeweils um 90° gegeneinander versetzt sind. Da der untere Bereich des Aufweltkörpers 20 ebenso

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ausgebildet ist, kann man diese Form aus Fig.4 erkennen.

Beim Aufweitkörper 20 schließt sich allerdings an den eigentlichen Aufweitkörper eine Weiterschalteinrichtung 24 an, die in einer zur Maschinenseite hin vorgesehenen, im wesentlichen zylindrischen Verlängerung des Aufweitkörpers 20 ausgebildet ist. Dieser Teil hat eine innere Bohrung 25, in der ein vorspringender Bund 26 der Betätigungsstange 19 durch eine vorspringende Schulter und einen Sprengring drehbar, jedoch nicht axial verschiebbar gelagert ist.

Zur Weiterschalteinrichtung 24 gehören die insbesondere auch aus Fig. 2 ersichtlichen Führungen, die in Form von Nuten, in der im übrigen im wesentlichen zylindrischen Oberfläche vorgesehen sind. Zu einem Satz von Führungen gehört jeweils eine im wesentlichen axial verlaufende Führung 27 in Form einer Nut, die mit der benachbarten axialen Führung 27, durch eine gegenüber der Mittelachse 29 des Werkzeugs und des Aufweitkörpers schräge Führung verbunden ist. Der Boden der Führungsnut 27 steigt in einem mittleren Bereich 30 vom freien Ende 22 zum maschinenseitigen Ende an und endet in einem zur Achsen schrägen, jedoch im übrigen radial verlaufenden Absatz 31. Ebenso steigt der Boden der Führungsnut 28 in Richtung des Pfeils 32 an und endet mit einem Absätz 33 in der benachbarten Führungsnut 27.

Am Umfang sind bei dem dargestellten Werkzeug insgesamt acht Sätze von Führungen 27 und 28 vorgesehen, wobei die schräge der Führung 28 jeweils in die gleiche Richtung verläuft. Die schräge Führung beginnt, in Richtung des Pfeiles 32 gesehen, in einem mittleren Bereich der axial verlaufenden Führung 27 und endet an dem dem freien 22 zugewandten Abschnitt der benachbarten Führung 27. Es sind also doppelt so viele Führungen vorgesehen, wie Schlitze 23.

Die Honleisten 16,17, von denen die Leisten 16 Grob- oder

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Vorhonleisten sind, die, wie aus Fig.6 ersichtlich, auch anders gestaltet und breiter sind als die Feinhonleisten 17, sind auf Honleistenträgern 34,35 angebracht, die die Form von Platten oder Leisten haben,, die in radialen Schlitzen des Werkzeugträgers geführt sind. Es sind jeweils um 90° gegeneinander versetzt, vier Vorhonleisten 16 und vier Feinhonleisten 17 angeordnet. Die beiden Serien von je vier Leisten sind um 45° gegeneinander versetzt. Es ist ersichtlich/ daß statt Honleisten im eigentlichen Sinne, d.h. zu einer Leiste mittels Bindemitteil verpressten Schleifkörpers auch andere Arten von Schleifkörpern verwendet werden können, beispielsweise auf einem metallischen Träger vorgesehene Diamantbelege o.dgl.

Jeweils zwischen zwei Honleisten sind Führungsleisten 36 angeordnet.

Die Honleistenträger 34,35 haben je zwei Schrägflächen 37, von denen je eine einem Aufweitkörper 20,21 zugewandt ist. Die Honleisten werden mittels üblicher Schlauchfedern 38 federnd nach innen gezogen und können sich, wenn sie nicht aufgeweitet werden, an einem Anschlag 39 am Werkzeugkörper abstützen, so daß ihre Einwärtsbewegung beschränkt ist.

Im Werkzeugkörper sind angrenzend an die Weiterschalteinrichtung 24 im dargestellten Beispiel am Umfang vier durch eine Feder 40 belastete Stifte 41 vorgesehen, die in die Führungen 27,28 hineinragen und aufgrund ihrer Federbelastung von dem abgeschrägten Boden, beispielsweise dem Bereich 30 der Führung 27 zurückgedrückt werden können.

Das in den Fig. 1 bis 6 dargestellte Honwerkzeug arbeitet wie folgt:

Ausgangsstellung ist diejenige, bei der die Aufweitkörper in ihrer oberen, zurückgezogenen Stellung sind und sich

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in einer solchen Drehlage befinden, daß ihre konischen Außenflächen 42, die auch im übrigen ebene Schrägflächen sein könnten, so daß der Aufweitkonus eine mehrkantige Pyramide ist, den Schrägflächen 37 der Honleistenträger 34 für die Vorhonleisten 16 gegenüberstehen. Wenn nun das Honwerkzeug in üblicher Weise drehend und sich auf- und abbewegend in Betrieb genommen wird, so werden bei einer zur Aufweitung vorgenommenen Abwärtsbewegung der Aufweitstange 15 auch die Aufweitkörper 20,21 abwärts verschoben und fahren die Vorhonleisten 16 nach außen in ihre Arbeitsstellung.

Während der Abwärtsbewegung der Aufweitstange 15 von ihrer oberen Ruhestellung in die Arbeitsposition und weiter bis zum gewünschten Messwert verschiebt sich der Aufweitkörper so weit nach unten, daß der Stift 41, der anfänglich unterhalb des schrägen Bereichs 30 der Führung 27 stand, über die Schräge 30 hinweg,in den oberen Bereich 4 3 der Führung 27 gelangt. Jeder Stift 41 läuft also in Richtung der Pfeile in Fig.2, wird auf der Schräge 30 entgegen der Kraft der Feder 41 zurückgedrückt und springt hinter dem Absatz 31 wieder radial nach innen.

Wenn der für die Vor-Honoperation gewünschte Werkstoffabtrag erreicht ist, wird die'Aufweitstange 15 wieder nach oben in ihre Ruhestellung gefahren. Dieser Bewegung folgen die Aufweitkörper 20. Dabei läuft der Stift 41 anfänglich in der Führung 27, wird dann jedoch durch den schrägen Absatz 31 in die schräge Führung 28 hineingelenkt und läuft deren Schräge (s.Fig.3) aufwärts bis er hinter dem Absatz 3 3 in die benachbarte axial verlaufende Führung 27 einfällt. Während der Bewegung des Stiftes in der Führung 28 wurde die Weiterschalteinrichtung 24 und mit dieser die Aufweitkörper 20,21 um einen Schritt, d.h. im vorliegenden Falle 45° weitergedreht. Die Aufweitkörper 20,21 können sich infolge der durch den Bund 26 gebildeten Kupplung gegenüber der Betätigungs= stange 19 frei drehen und werden in ihrer Drehlage nur von

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den Stiften 41 festgelegt.

Durch die Achtel-Drehung beim Zurückziehen der Aufweitstange sind jetzt die Aufweitkörper 20,21 so gedreht worden, daß die Honleistenträger 34 der Vor-Honleisten 16 den Schlitzen gegenüberstehen, während die Honleistenträger 35 der Fein-Honleisten 17 den konischen Außenflächen 42 gegenüberliegen. Die freie Drehung der Aufweitkörper zwischen den Honleistenträgern wird dadurch möglich, daß die Honleistenträger an den Anschlägen 39 anliegen und somit bei zurückgezogener Aufweitstange nicht in die Schlitze 23 eingreifen.

Wenn nun, nachdem die Fein-Honleisten in Arbeitsstellung sind, die Aufweitstange 15 erneut nach unten gefahren wird, so werden die Fein-Honleisten 17 durch Anlage der Schrägflächen 37 an den konischen Außenflächen 42 ausgefahren, während die Vor-Honleisten 16 in ihrer eingefahrenen Stellung bleiben. Dieser Zustand ist in Fig.1 dargestellt. Der Stift läuft dabei in gleicher Weise wie vorher beschrieben in der Führung 27 über die Schräge 30 hinweg in den Bereich 43, der normalerweise schon erreicht wird, bevor die Honleisten in Arbeitseingriff kommen.

Es ist also zu erkennen, daß hier durch die ganz normale Bewegung einer Aufweitstange einer üblichen Honmaschine eine automatische Umschaltung zwischen Vor- und Feinhonbearbeitung erfolgt und, auf die gleiche Weise wie beschrieben, ebenfalls die Zurückschaltung auf die Vorbearbeitung für den nächsten Arbeitsgang.

Von der beschriebenen und dargestellten Ausfuhrungsform sind zahlreiche Abwandlungen möglich. So könnten beispielsweise die Nuten 27,28 auch im Werkzeugkörper vorgesehen sein und die Stifte könnten an einem mit dem Aufweitkörper verbundenen Teil angebracht sein. Die Weiterschalteinrichtung 24 könnte auch innerhalb der Maschinenspindel 12 angeordnet sein. In

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diesem Falle könnten die beiden Aufweitkörper die Form des Aufweitkörpers 21 haben und wären über eine Betätigungsstange axial und drehfest mit der zur Honmaschine gehörenden Weiterschalteinrichtung verbunden. Die Weiterschalteinrichtung könnte auch auf eine übliche Honmaschine als Zusatzteil nach Art eines Adapters aufgesetzt werden. Obwohl die Weiterschalteinrichtung nach der Erfindung keinen wesentlichen Mehraufwand bei der Herstellung des Honwerkzeuges erfordert, könnte auf diese Weise das eigentliche Werkzeug noch etwas weiter vereinfacht werden, was u.U. Vorteile bringen könnte, wenn sehr viele einzelne Honwerkzeuge in einer Maschine Verwendung finden sollen.

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Claims

Ansprüche

( 1. !Honwerkzeug mit wenigstens zwei Sätzen von Honleisten, deren Träger von wenigstens einem axial bewegbaren Aufweitkörper mit Schrägflächen durch dessen Axialbewegung jeweils getrennt ausfahrbar sind, wobei der Aufweitkörper zwischen den Schrägflächen Ausnehmungen aufweist, die den jeweils nicht ausgefahrenen Honleistenträgern gegenüberliegen und wobei der Aufweitkörper in Stellungen drehbar ist, in denen der eine oder der andere Satz von Honleistenträgern den Schrägflächen gegenüberliegt, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem wenigstens einen Aufweitkörper (20,21) eine Weiterschalteinrichtung (24) verbunden ist, die zur Umsetzung einer Axialbewegung des Aufweitkörpers (20,21) in eine Drehbewegung um wenigstens den ümfangsabstand zwischen zwei Honleistenträgern (34,35) unterschiedlicher Sätze ausgebildet ist.

2. Honwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Weiterschalteinrichtung (24) bei der der Ausfahrrich-

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tung entgegengesetzten axialen Rückbewegung des Aufweitkörpers (20,21) die Drehung des Aufweitkörpers bewirkt.

3. Honwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Weiterschalteinrichtung (24) unmittelbar an einem Aufweitkörper (20) vorgesehen ist.

4. Honwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Weiterschalteinrichtung (24) mehrere axial verlaufende Führungen (27) und diese verbindende schräge Führungen (28) aufweist, die mit wenigstens einem entsprechenden Führungsvorsprung (41) zusammenwirken.

5. Honwerkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die schrägen Führungen (28) sämtlich nach einer Richtung schräg sind.

6. Honwerkzeug nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die axial verlaufende Führung (27) und ggf. die schräge Führung (28) an ihrem Boden einen Absatz (31,33) aufweisen, der den Führungsvorsprung (41) gegenüber dem Aufweitkörper in eine zickzackförmige Bahn leitet.

7. Honwerkzeug nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungen (27,28) Nuten und die
Führungsvorsprünge (41) Stifte sind.

8. Honwerkzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet daß die Stifte (41) abgefedert sind.

9. Honwerkzeug nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden der axial verlaufenden und/ oder schrägen Nuten (27,28) einen schräg ansteigenden
Bereich (30) hat, der mit dem bzw. einem Absatz (31,33) in einen tiefer liegenden Bereich (43) übergeht.

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ΙΟ. Honwerkzeug nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (27,28) in dem Aufweitkörper(20) und die Stifte (41) im Werkzeugkörper (18) vorgesehen sind.

11. Honwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Honleistenträger (34,35) einen Begrenzungsanschlag (39) aufweisen, der ihre Einwärtsbewegung begrenzt.

12. Honwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Aufweitkörper (20,21) eine frei drehbare, aber axiale Bewegungen übertragende Kupplung (26) vorgeschaltet ist.

13. Honwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, daß der Aufweitkörper (20,21) sowohl drehfest, als auch zur übertragung axiale: Bewegungen mit der an einer Honmaschine (14) oder mit dieser angeordneten Weiterschalteinrichtung verbindbar ist.

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