DE4215988A1 - Verfahren und Honwerkzeug zum Herstellen konischer Bohrungen - Google Patents
Verfahren und Honwerkzeug zum Herstellen konischer BohrungenInfo
- Publication number
- DE4215988A1 DE4215988A1 DE4215988A DE4215988A DE4215988A1 DE 4215988 A1 DE4215988 A1 DE 4215988A1 DE 4215988 A DE4215988 A DE 4215988A DE 4215988 A DE4215988 A DE 4215988A DE 4215988 A1 DE4215988 A1 DE 4215988A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- honing
- segment
- segments
- honing tool
- speed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B33/00—Honing machines or devices; Accessories therefor
- B24B33/02—Honing machines or devices; Accessories therefor designed for working internal surfaces of revolution, e.g. of cylindrical or conical shapes
- B24B33/025—Internal surface of conical shape
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/182—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by the machine tool function, e.g. thread cutting, cam making, tool direction control
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Geometry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen
konischer Bohrungen an einem Werkstück mittels eines
Honwerkzeugs, das einen zentralen Tragkörper aufweist
und mit diesem an der Spindel einer Honmaschine ange
ordnet ist, mit der dem Honwerkzeug eine Drehbewegung
um die Spindelachse mit steuerbarer Drehzahl und eine
intermittierende Translationsbewegung längs eines Hubweges
in Richtung der Spindelachse erteilbar ist, und dessen
am Umfang des zentralen Tragkörpers bewegbar gelagerte
und außen Honflächen tragenden Honelemente für einen
fortschreitenden Abtrag längs eines radialen Weges in
Richtung einer Aufweitungsachse verstellbar sind.
Das vorgenannte bekannte Verfahren dient gleichermaßen
für das zylindrische wie für das konische Honen, aller
dings mit dem Unterschied, daß die radiale Zustellung
in Richtung der Aufweitungsachse beim Honen zylindrischer
Bohrungen - von der abtragsbedingten Nachstellung abge
sehen - im wesentlichen konstant gehalten wird und
beim Honen konischer Bohrungen stufenweise zu- bzw.
abnimmt, so daß im letzten Fall eine sogenannte Stufen
bohrung entsteht, die aus einer Vielzahl zylindrischer
Flächen zusammengesetzt ist. Auch bei extremer Reduzierung
der Stufenhöhe wirkt sich die Unterteilung der ionischen
Bohrung in eine Vielzahl von zylindrischen Teilflächen
bei vielen Anwendungsfällen ungünstig aus. Außerdem
ergeben sich durch die übliche Länge von Honwerkzeugen,
die nicht beliebig reduzierbar ist, Schwierigkeiten bei
der Herstellung abgestufter konischer Bohrungen. Das
bekannte Verfahren läßt sich auch nur bei verhältnismäßig
geringer Konusneigung der herzustellenden Bohrung anwenden.
Insbesondere zum Herstellen von Bohrungen mit großer
Konusneigung und auch zur Ausbildung durchgehend glatter
Konusflächen sind bereits Verfahren angewendet worden,
bei denen man sich eines Honwerkzeugs mit entsprechend
konisch ausgestellten Honelementen bedient, das während
der Bearbeitung ständig von Hand in Richtung einer
größeren Konusöffnung nachgestellt werden muß. Diese
Arbeitsweise erfordert einen beträchtlichen Zeit- und
Werkzeugaufwand, so daß sie nur in Sonderfällen zum
Einsatz kommen kann.
Es besteht deshalb die Aufgabe, ein Verfahren zu schaffen,
mit dem sich Bohrungen mit durchgehend glatten Konus
flächen ohne verhältnismäßig hohem Aufwand herstellen
lassen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,
daß die Honflächen im wesentlichen auf Wendelbahnen,
die der vorgegebenen Konusneigung (Winkel β) entsprechen
und - bezogen auf die gleichen Momentanquerschnitte
- mit zunehmendem Abtrag entsprechend zunehmende Wendel
radien aufweisen, bis zum Erreichen einer Wendelbahn
geführt werden, die auf der Mantelfläche des vorgegebenen
Konusprofils verläuft, und daß die mittlere Schnittge
schwindigkeit vcm durch eine rechnergestützte Steuerung
der Hubgeschwindigkeit vp, der Aufweitgeschwindigkeit
vn in radialer Richtung und der Umfangsgeschwindigkeit
vr längs der Wendelbahnen geregelt und - mit Ausnahme
der Beschleunigungsphase jeweils am Bahnanfang und der
Verzögerungsphase jeweils am Bahnende - längs jedes
Hubweges auf einem im wesentlichen konstanten Wert
gehalten wird.
Mit diesem Verfahren lassen sich konische Bohrungen
mit glatten Konusflächen, also ohne jegliche Abstufung,
mit praktisch beliebigem Konuswinkel sowie für alle
vorkommenden Durchmesser und Längen herstellen.
Das erfindungsgemäße Verfahren beruht vor allem darauf,
daß die den Abtrag bewirkenden Honflächen nicht mehr
wie bisher auf spiralförmigen Bahnen beim Durchlaufen
des Hubweges geführt werden, sondern daß die Honflächen
die Bohrung auf Wendelbahnen durchlaufen. Der intermit
tierenden Translationsbewegung der Honflächen und deren
Umlaufbewegung um die Spindelachse wird erfindungs
gemäß eine weitere Bewegungskomponente überlagert,
indem den Honflächen nämlich eine kontinuierliche Auf
weitbewegung in radialer Richtung mit Bezug auf die
Spindelachse erteilt wird. Diese Aufweitbewegung ist
nicht zu verwechseln mit der abtragsbedingten radialen
Zustellung nach jedem Hub.
Die Honflächen durchlaufen die Wendelbahnen mit im
wesentlichen gleichförmiger mittlerer Schnittge
schwindigkeit vcm, so daß sich unabhängig von der
jeweiligen Position der Honfläche an der Bearbeitungs
fläche optimale Zerspanungsverhältnisse ergeben. Die
Einhaltung eines im wesentlichen konstanten vorgegebenen
Wertes der mittleren Schnittgeschwindigkeit vcm wird
erfindungsgemäß durch eine entsprechende rechnergestützte
Abstimmung und Steuerung der Hubgeschwindigkeit vp,
der Aufweitgeschwindigkeit vcm in radialer Richtung
und der Umfangsgeschwindigkeit vr ermöglicht. Das
Maschinenprogramm steuert gleichzeitig nach entsprechender
Eingabe der Vorgabedaten die exakte Einhaltung der
Wendelbahnen durch die Honflächen längs ihres Weges
während jedes Arbeitshubes.
Vorzugsweise wird nach einer erfindungsgemäßen Weiterbil
dung des Verfahrens eine geeignete konstante Hubgeschwin
digkeit vp vorgegeben und eingehalten, während der
für den jeweiligen Anwendungsfall ausgewählte mittlere
Wert der Schnittgeschwindigkeit vcm durch eine ent
sprechende Regelung der Umfangsgeschwindigkeit vr
sowie der Konusgeschwindigkeit vl im wesentlichen
konstant gehalten wird.
Hierfür gelten folgende Beziehungen, wonach
vcm = vl² + vr²
vl = vp² + vn²
ist.
Durch diesen Zusammenhang läßt sich die Schnittgeschwin
digkeit Vcm folglich über eine entsprechende Regelung
der Spindeldrehzahl n in Anpassung an den mittleren
Hondurchmesser Dcm und der Aufweitgeschwindigkeit vn
in radialer Richtung konstant halten. Diese Abhängig
keiten berücksichtigt das bei dem erfindungsgemäßen
Verfahren zum Einsatz kommende Maschinenprogramm.
Um den Programm- und Steuer- bzw. Regelaufwand für
die Konstanthaltung eines vorgegebenen günstigen Wertes
der mittleren Schnittgeschwindigkeit vcm möglichst
gering zu halten, wird nach einer erfindungsgemäßen
Weiterbildung des Verfahrens durch entsprechende Programm
gestaltung nur die Umfangsgeschwindigkeit vr, also
die Spindeldrehzahl bezogen auf den jeweiligen Momentan
wert des mittleren Hondurchmessers Dcm, kontinuierlich
geregelt, während man für die Hubgeschwindigkeit vp
und die Aufweitgeschwindigkeit vn geeignete Werte
vorgibt und im wesentlichen konstant hält.
Schließlich soll erfindungsgemäß auch berücksichtigt
werden, daß die Umfangsgeschwindigkeit vr bei im wesent
lichen konstant gehaltener mittlerer Schnittgeschwindig
keit vcm derart unter Berücksichtigung der ebenfalls
im wesentlichen auf einem konstanten Wert gehaltenen
Hubgeschwindigkeit vp geregelt wird, daß ein Wert
für den Kreuzungswinkel der Wendelbahnen in der Größen
ordnung von 50 bis 90° erreicht wird. Denn auch bei dem
erfindungsgemäßen Verfahren soll der jeweils erforderliche
und für das Honverfahren an sich charakteristische
Kreuzschliff der gehonten Oberfläche erreicht werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich mit vorhandenen
Honwerkzeugen ausführen. Allerdings sind die Honbereiche
bekannter Honwerkzeuge, die bisher nur oder weitaus
überwiegend zum zylindrischen Honen eingesetzt werden,
begrenzt.
Deshalb wird erfindungsgemäß ein Honwerkzeug vorgeschlagen,
das sich insbesondere zur Durchführung des vorstehend
erläuterten erfindungsgemäßen Verfahrens eignet, das
jedoch ebenso auch zum zylindrischen Honen eingesetzt
werden kann.
Bei dem erfindungsgemäßen Honwerkzeug sind an dem Trag
körper in symmetrischer Verteilung Segmente in Radial
ebenen schwenkbar gelagert, die radial nach außen weisende
Honelemente tragen und deren Schwenkbewegung mittels
einer Aufweitvorrichtung steuerbar ist. Die schwenkbare
Lagerung der Segmente am Tragkörper ermöglicht vor
allem, wie noch gezeigt wird, die Erfassung eines breiten
Aufweitbereichs bzw. Durchmesserbereichs, wie es für
konisches Honen erforderlich ist, und die schwenkbar
oder ausschwenkbar gelagerten Segmente tragen radial
Tragkörpers des Honwerkzeugs verteilt angeordnet sind,
nach außen weisende Honelemente für den Eingriff mit
der Bearbeitungsfläche des Werkstücks. Mittels einer
Aufweitvorrichtung wird die Schwenkbewegung der Segmente
gesteuert und genau dosiert, so daß die Honflächen,
also die Arbeitsflächen an den Honelementen, den vor
geschriebenen Wendelbahnen während des Arbeitshubes
genau folgen können. Deshalb kommt der Ausbildung der
Aufweitvorrichtung und dem Zusammenwirken zwischen
der Aufweitvorrichtung und den Segmenten im Rahmen
der Erfindung besondere Bedeutung zu.
Es ist möglich, die Segmente über eine hydraulische
Aufweitvorrichtung zu steuern. Erfindungsgemäß wird
jedoch eine mechanische Lösung bevorzugt, wonach die
Aufweitvorrichtung als im Tragkörper verschiebbarer
Aufweitdorn mit einem Nockengetriebe oder einem Kurbel
getriebe od. dgl. zum Ausschwenken der Segmente ausge
bildet ist. Da die Segmente symmetrisch am Umfang des
Tragkörpers angeordnet sind, kann eine als Aufweitdorn
ausgebildete Aufweitvorrichtung in zentraler Lage im
Tragkörper eine besonders gleichmäßige Schubbewegung auf
die Segmente zum Ausschwenken derselben ausüben.
Erfindungsgemäß wird bevorzugt, daß das Nockengetriebe
zur Übertragung der Schubkraft von dem Aufweitdorn
auf die Segmente aus segmentseitigen Rollen und dorn
seitigen Führungsflächen oder umgekehrt aus dornseitigen
Rollen und segmentseitigen Führungsflächen besteht.
Erfindungsgemäß ist ferner zweckmäßig, daß jedes Segment
eine langgestreckte Form aufweist und mit einem Ende
drehbar bzw. schwenkbar an dem Tragkörper gelagert
ist und daß sich der Kontaktbereich der Aufweitvorrichtung
näher an dem drehgelagerten Ende als an dem anderen
Ende des Segmentes befindet. Die Form der Segmente
in Verbindung mit der Drehlagerung an einem Ende des
Segments und mit dem Kontaktbereich zwischen Rolle
und Führungsfläche in der Nähe des Drehlagers des Seg
ments ermöglicht zum einen ein weitgehend flaches
Anlegen der Segmente an den Tragkörper zur Erreichung
möglichst kleiner Außen- bzw. Hondurchmesser und zum
anderen ein relativ weites Ausschwenken der Segmente.
Diese Form und Anordnung der Segmente ist auch maßgeblich
dafür, daß sich das Honelement jeweils im Bereich des
anderen von dem Drehlager des Segments entfernten Ende
des Segments befindet und auf diese Weise am weitesten
nach außen schwenkbar ist.
Das andere Ende des Segments soll erfindungsgemäß entweder
frei oder durch eine entsprechende gelenkige Verbindung
mit dem Tragkörper ebenfalls geführt sein.
Vor allem für die erfindunsgemäße Lösung, bei der das
andere Ende des Segments frei und nicht gehalten oder
geführt ist, ist eine erfindungsgemäße Weiterbildung
vorteilhaft, wonach die Segmente in radialen Aufnahme
schlitzen des Tragkörpers schwenkbar bzw. drehbar gelagert
sind, die vorzugsweise Führungsschlitze für eine beid
seitige Abstützung bzw. Führung der Segmente bilden.
Die Aufnahme der Segmente in radialen Aufnahmeschlitzen
des Tragkörpers reduziert den kleinsten Außendurchmesser
des Honwerkzeugs weiter, und gleichzeitig wird jedes
Segment - je nach Drehrichtung - an einer der beiden
Schlitzwandungen abgestützt und geführt, wenn
das Segment beidseitig an den Schlitzwandungen mit Spiel
anliegt.
Zur Ausbildung der Aufweitvorrichtung in Gestalt des
Aufweitdorns und für dessen Steuerung ist erfindungsge
mäß vorgesehen, daß der Aufweitdorn in einer zentralen
axialen Bohrung des Tragkörpers axial verschiebbar
gelagert und eine im Querschnitt gewölbte, am Umfang
des Aufweitdorns ringsum verlaufende Führungsfläche
aufweist, die mit entsprechenden Rollen an der Innen
seite jedes Segmentes in Eingriff steht und die das
Verschwenken der Segmente bewirkt, wenn der Aufweitdorn
mittels einer Schubstange axial nach vorn bewegt wird,
die mit einem Stellgetriebe bzw. einer Schubantriebs
einrichtung zu verbinden ist. Diese Lösung läßt sich
konstruktiv in relativ einfacher Weise verwirklichen
und garantiert eine zuverlässige genaue Arbeitsweise
der Aufweitvorrichtung zum Ausschwenken der Segmente.
Erfindungsgemäß ist weiterhin vorgesehen, daß die Segmente
in der Ruhelage an bzw. in dem Tragkörper anliegen,
und zwar vorzugsweise bündig in den Aufnahmeschlitzen
angeordnet sind, die die Segmente als Führungsschlitze
je nach Drehrichtung mit der entsprechenden Schlitzwandung
abstützen. Auf diese Weise liegen die Segmente einschließ
lich der Honelemente in der Ruhelage geschützt innerhalb
der trogförmigen Aufnahmeschlitze, und es wird ein
minimaler Außendurchmesser des Honwerkzeugs in der Ruhe
bzw. Ausgangslage erreicht.
Damit die Segmente auch in der Ruhelage eine definierte
Position im Tragkörper einnehmen, liegen sie dort erfin
dungsgemäß an einem zentralen Anschlagzapfen an, der als
Fortsatz des Aufweitdorns ausgebildet ist.
In besonders einfacher und sicherer Weise ist die Rück
holung der Segmente aus der aufgeweiteten bzw. ausge
schwenkten Lage der Segmente möglich, wenn erfindungsgemäß
eine Ringfeder bzw. ein umschlingender Zugfederstrang
in entsprechenden Ausnehmungen an der Außenseite der
Segmente eingelegt ist, die beim Ausschwenken der Segmente
entsprechend gespannt wird, deren Vorspannung jedoch
ausreicht, die Segmente in der Ruhelage an den Tragkörper
bzw. an dessen zentralen Anschlagzapfen zu drücken.
Auch die Rückführung des Aufweitdorns in die Ruhelage
oder in eine Zwischenposition mit kleinerem Hondurch
messer würde durch die Rückstellung der Segmente mittels
der Ringfeder bzw. mittels des umschlingenden Zugfeder
stranges bewirkt. Aber erfindungsgemäß ist für eine
sichere und schnelle Rückführung auch des Aufweit
dorns in die Ruhelage oder in eine Zwischenposition
eine Rückstellfeder zwischen einem Absatz in einer
rückseitigen Bohrung des Tragkörpers und einem Absatz
des Aufweitdorns vorgesehen, wobei der Absatz durch
eine Scheibe am inneren Ende des Aufweitdorns gebildet
sein kann.
Von besonders erfindungswesentlicher Bedeutung ist
die bevorzugte Verbindung zwischen den Honelementen
und den entsprechenden Segmenten. Denn zur Anpassung
an die jeweils vorgegebene Konusneigung ist jedes Hon
element schwenkbar an dem betreffenden Segment gelagert,
und zwar vorzugsweise in Form einer Honleiste. Diese
schwenkbare bzw. pendelbare Aufhängung jedes Honelements
an dem zugeordneten Segment bewirkt stets eine optimale
Anlage der Honfläche des Honelements bzw. der Honleiste
an der Bearbeitungsfläche, und die Selbsteinstellung
des Honelements auf den jeweils gewünschten Konuswinkel
erleichtert die Handhabung und erweitert die Anwendungs
möglichkeiten des Honwerkzeugs beträchtlich.
Vorzugsweise ist das Schwenklager der Honleiste an
einer dem Drehlager bzw. der Anlenkstelle des einen
Ende des Segmentes am Tragkörper abgewandten Stelle,
vorzugsweise am freien Ende des Segmentes, angeordnet.
Denn diese Stelle wird beim Ausschwenken des Segments
radial am weitesten vom Zentrum entfernt, so daß ein
hier angelenktes Honelement einen max. Hondurchmesser
erreicht.
Jedes Segment soll zweckmäßig aus zwei fest miteinander
verbundenen Segmentplatten bestehen, zwischen denen
ein mit einem Honstein od. dgl. besetzter Steg des
Honelementes mittels eines Zapfens schwenkbar gehalten
und geführt ist. Diese Bauweise führt zu Segmenten
mit hohem Widerstandsmoment der am stärksten belasteten
Biegeebene. Gleichzeitig ergibt sich durch die beidseitige
Einfassung und Lagerung der Honelemente eine vibrations
freie Halterung und Stützung der Honelemente an den
Segmenten.
Eine optimale Anpassung jedes Honelementes an den jeweils
erforderlichen Schwenkwinkel ergibt sich, wenn das
Schwenklager jedes Honelementes mittig an diesem ange
ordnet ist.
In der Praxis hat sich gezeigt, daß drei oder mehr
Segmente, möglichst eine ungerade Zahl in symmetrischer
Verteilung und Anordnung an dem Tragkörper eine optimale
Lösung darstellen unter dem Gesichtspunkt der Ausbildung
eines Tragkörpers mit kleinstmöglichem Außendurchmesser,
wenn sich die Segmente in der Ruhelage befinden und
innerhalb der Aufnahmeschlitze liegen.
Für Antrieb und Steuerung der Aufweitvorrichtung gibt
es verschiedene Möglichkeiten. Entscheidend ist bei
einer mechanischen Lösung, die sich einer Schubstange
bedient, daß diese nicht zu einer sperrigen Konstruktion
führt, deren Aufbau im Arbeitsbereich eine Behinderung
darstellt.
Deshalb schlägt die Erfindung eine Antriebseinrichtung
für die Aufweitvorrichtung eines Honwerkzeugs vor,
dessen zentraler Tragkörper wie gewöhnlich am freien
Ende einer Antriebsstange einer Honmaschine auswechselbar
befestigt wird, wobei die Antriebsstange mit einer
Honspindel fest verbunden ist, die in einem an einer
Führungssäule der Honmaschine verfahrbaren Hubschlitten
drehbar gelagert und mit einem Drehantrieb versehen
ist.
Die erfindungsgemäße Lösung für die Antriebseinrichtung
bei der vorstehend angegebenen Maschinenart sieht vor,
daß die Antriebsstange und die Honspindel als Hohlwellen
ausgebildet sind, daß sich eine Schubstange als Antrieb
der Aufweitvorrichtung durch die Honspindel und die
Antriebsstange erstreckt und daß ihr oberes Ende in einer
auf dem Hubschlitten angeordneten Schubantriebseinrichtung
aufgenommen ist, mit der der Antriebsstange eine genau
dosierbare Schubbewegung zur Übertragung auf die mit
dem unteren Ende der Schubstange verbundene Aufweitvor
richtung des Honwerkzeugs erteilbar ist. Durch diese
Lösung sind die an der Übertragung der Schubkraft auf
die Aufweitvorrichtung am Honwerkzeug beteiligten Bau
teile und Komponenten im Arbeitsbereich des Honwerkzeugs
und auch im Bereich der Honspindel und der mit dieser
verbundenen Antriebsstange praktisch unsichtbar und
können keinerlei Hindernis bilden. Dies wird vor allem
durch die innere Anordnung der Schubstange in der Hon
spindel und in der Antriebsstange erreicht. Falls sie nicht
verkleinert ist, könnte lediglich die auf dem Hubschlitten
angeordnete Schubantriebseinrichtung sichtbar sein,
also in einem Bereich, wo normalerweise keinerlei Hand
habung stattfindet. Dennoch wird über die Schubstange
eine sehr genau dosierbare Schubbewegung für eine genaue
Arbeitsweise der Aufweitvorrichtung erreicht.
Für die gewünschte genaue Arbeitsweise der Aufweitvor
richtung ist eine erfindungsgemäße Weiterbildung von
Bedeutung, wonach nämlich die Schubantriebseinrichtung
eine Kugelrollspindellagerung des oberen Endes der
Schubstange, einen elektrischen Motor und ein Unter
setzungsgetriebe umfaßt. Die Kugelrollspindelkonstruktion
gestattet eine äußerst feinfühlige, genaue Steuerung
und Verschiebung der Schubstange.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend
mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. In den
Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine Längsschnittdarstellung eines Honwerkzeugs
mit in der Ruhelage befindlichen Segmenten;
Fig. 2 eine Längsschnittdarstellung eines Honwerkzeugs
wie in Fig. 1, jedoch mit aus der Ruhelage
radial nach außen verschwenkten Segmenten;
Fig. 3 eine Seitenansicht zu Figur 1 und 2;
Fig. 4 eine Querschnittsdarstellung zu den vorhergehen
den Figuren;
Fig. 5 eine Draufsicht des Honwerkzeugs nach Fig.
1-4;
Fig. 6 eine Seitenansicht einer in besonderer Weise
ausgerüsteten Vertikal-Honmaschine;
Fig. 7 eine schematische Ansicht einer Kugelrollspindel
lagerung für eine Schubstange als Bestandteil
der Ausrüstung der Vertikal-Honmaschine von
Fig. 6.
Fig. 8 eine ähnliche Längsschnittdarstellung eines
Honwerkzeugs wie in Fig. 2 zur Verdeutlichung
der Lage und Richtung der bei Ausübung des
erfindungsgemäßen Verfahrens betroffenen Achsen,
Geschwindigkeiten und Kräften in Verbindung
mit der Kurzzeichen-Übersicht am Ende der Be
schreibung;
Fig. 9 eine Längsschnittdarstellung einer Tandem-Aus
führung eines Honwerkzeugs;
Fig. 10 eine Längsschnittdarstellung des Werkzeugs von
Fig. 9, jedoch mit geänderter Einstellung des
Konuswinkels.
Im folgenden werden die bei der Durchführung eines
typischen Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen
Verfahrens notwendigen bzw. zweckmäßigen Maßnahmen
und Schritte unter Bezugnahme auf die am Ende der Beschrei
bung beigefügte Kurzzeichen-Übersicht und die Darstellung
eines Honwerkzeugs in Fig. 8 erläutert, wobei es
überwiegend um die Herstellung einer konischen Bohrung
an einem Werkstück mittels einer Vertikal-Honmaschine
etwa nach Art der in Fig. 6 dargestellten Maschine
mit einem für konisches Honen geeigneten Honwerkzeug
geht:
- Die Antriebe der Honmaschine, nämlich der Motor für
die intermittierende Translationsbewegung eines Hub
schlittens mit einer Honspindel und einer Schubstange
mit daran montiertem Honwerkzeug, sowie der die Aufwei
tung bzw. Spreizung der Honelemente des Honwerkzeugs
längs eines radialen Weges in Richtung einer Aufwei
tungsachse bewirkende Motor und Antrieb sowie schließ
lich der Drehantrieb der Honspindel und der Antriebs
stange sind in Bereitschaft eingeschaltet.
- Die Honmaschine ist betriebsbereit im Einricht-Status
- Die Rüstarbeitendie die Hubantriebsstange, die Montage des Honwerkzeugs, die Bestückung des Honwerkzeugs mit geeignetem Schneidstoff im Hinblick auf die Anforderungen des Werkstücks und schließlich die Spannmaßnahmen zum Ein- und Aufspannen des Werkstücks betreffen, sind abgeschlossen.
- Die Honmaschine ist betriebsbereit im Einricht-Status
- Die Rüstarbeitendie die Hubantriebsstange, die Montage des Honwerkzeugs, die Bestückung des Honwerkzeugs mit geeignetem Schneidstoff im Hinblick auf die Anforderungen des Werkstücks und schließlich die Spannmaßnahmen zum Ein- und Aufspannen des Werkstücks betreffen, sind abgeschlossen.
- Es steht ein typisches Werkstattprogramm zum Konushonen
auf der Grundlage der in der Kurzzeichen-Übersicht
dargestellten Zusammenhänge und Abhängigkeiten sowie
unter Verwendung der dort angegebenen Größen zur
Verfügung.
- Im Tastenfeld der CNC-Steuerung mit Display werden die werkstückbezogenen Daten eingegeben, nämlich der große Konusdurchmesser D1, der kleine Konusdurch messer D2 und die Honlänge lH, woraus das Rechner programm den Konuswinkel ß errechnet.
- Im Tastenfeld der CNC-Steuerung mit Display werden die werkstückbezogenen Daten eingegeben, nämlich der große Konusdurchmesser D1, der kleine Konusdurch messer D2 und die Honlänge lH, woraus das Rechner programm den Konuswinkel ß errechnet.
Andere Eingaben sind möglich, da der D1; D2; lH
und β in gegenseitiger Abhängigkeit stehen.
- Es folgt die Positioniereingabe von Hub und Aufwei tung, wobei das Werkzeug an die jeweiligen Positionen zur Vornahme der entsprechenden Eingabe am Werkstück verfahren wird.
- Es folgt die Positioniereingabe von Hub und Aufwei tung, wobei das Werkzeug an die jeweiligen Positionen zur Vornahme der entsprechenden Eingabe am Werkstück verfahren wird.
Auf diese Weise werden die auf das Werkstück in seiner
Spannlage bezogenen Daten zum Honahleausfahren PW
insbesondere für den Werkzeugwechsel sowie die Position
P1 für den Umschaltpunkt 1 und P1 für den Umschalt
punkt 2 eingegeben.
- Die augenblickliche Hubposition PP wird auf den oberen größeren Konusdurchmesser P1 positioniert.
- Für die Aufweitung wird die augenblickliche Aufweitungs position NP auf Konusbohrungskontakt gefahren und auf N1 (Aufweitung setzen in Abhängigkeit von P1) gesetzt.
- Die Achsen Hub und Aufweitung sind nun gekoppelt.
- Die augenblickliche Hubposition PP wird auf den oberen größeren Konusdurchmesser P1 positioniert.
- Für die Aufweitung wird die augenblickliche Aufweitungs position NP auf Konusbohrungskontakt gefahren und auf N1 (Aufweitung setzen in Abhängigkeit von P1) gesetzt.
- Die Achsen Hub und Aufweitung sind nun gekoppelt.
- Nach Wahl der geeigneten mittleren Schnittgeschwindig
keit vcm (in Abhängigkeit vom Schneidstoff der
Honflächen, vom Werkstoff des Werkstücks etc.) und
Eingabe des Wertes errechnet das Programm die notwendige
Aufweitgeschwindigkeit der Druckstange v′n und ge
gebenenfalls die Konusanstellgeschwindigkeit vB.
- Eingabe des geeigneten Wertes für die Hubgeschwindigkeit vp.
- Das Rechenprogramm errechnet automatisch die folgenden Werte:
vl aus vp und vn
vr aus vcm und vl
n aus vr und Dcm
α aus vl und vr.
- Eingabe des geeigneten Wertes für die Hubgeschwindigkeit vp.
- Das Rechenprogramm errechnet automatisch die folgenden Werte:
vl aus vp und vn
vr aus vcm und vl
n aus vr und Dcm
α aus vl und vr.
Andere alternative Eingaben sind möglich, da die Ge
schwindigkeiten in Abhängigkeit vom Honwinkel und
vom Konuswinkel sowie von der Drehzahl stehen.
- Andruckkraft FN eingeben
- kontinuierliche Aufweitung SK bzw. Schrittaufweitung Ss in Verbindung mit der Schrittgröße Ss Δ s der Schrittaufweitung für das Aufweitverfahren eingeben.
- Die Bearbeitungszeiten tcr (cutting-rough) bzw. tcf (cutting-finish) werden eingegeben.
- kontinuierliche Aufweitung SK bzw. Schrittaufweitung Ss in Verbindung mit der Schrittgröße Ss Δ s der Schrittaufweitung für das Aufweitverfahren eingeben.
- Die Bearbeitungszeiten tcr (cutting-rough) bzw. tcf (cutting-finish) werden eingegeben.
- Honwerkzeug in das Werkstück in eine beliebige Ausgangs
position einfahren.
- Zyklus-EIN-Taste drücken.
- Die Bearbeitung läuft automatisch.
- Zyklus-EIN-Taste drücken.
- Die Bearbeitung läuft automatisch.
- Ein Stop der konischen Honbearbeitung nach Programm
ergibt sich, wenn
- die Bearbeitung durch eine integrierte Meßeinrichtung abgebrochen wird, oder
- die Bearbeitungszeit abgelaufen ist oder
- die Bearbeitung bei zu großem Steinverschleiß abge brochen wird oder
- der Abbruch der Bearbeitung manuell erfolgt.
- die Bearbeitung durch eine integrierte Meßeinrichtung abgebrochen wird, oder
- die Bearbeitungszeit abgelaufen ist oder
- die Bearbeitung bei zu großem Steinverschleiß abge brochen wird oder
- der Abbruch der Bearbeitung manuell erfolgt.
Bei dem in Fig. 1 - 5 dargestellten und allgemein
mit 1 bezeichneten Honwerkzeug handelt es sich um ein
Ausführungsbeispiel der Erfindung, das sich besonders
für den Einsatz in dem erfindungsgemäßen Verfahren
zum Herstellen konischer Bohrungen eignet. Es ist jedoch
ebenso bei der Honbearbeitung von zylindrischen Bohrungen
anzuwenden.
Das Honwerkzeug 1 weist einen rohr- bzw. rollenförmigen
Tragkörper 2 auf, der an seinem hinteren Ende mit einem
Verbindungsschaft 3 mit Außengewinde für den Anschluß
an eine in den Fig. 1-5 nicht dargestellte, aber
Fig. 6 entnehmbare Antriebsstange 42 versehen ist.
Für den formschlüssigen Eingriff zwischen dem Verbindungs
schaft 3 und der Antriebsstange 42 ist eine Mitnehmerkupp
lung mit einem Paar Mitnehmer 4 an der Stirnseite des Ver
bindungsschaftes 3 vorgesehen.
An dem Tragkörper 2 sind drei in radialer Richtung
aus schwenkbare und allgemein mit 5 bezeichnete Segmente
angeordnet und mit einem Ende 11 jeweils drehbar an
dem Tragkörper 2 gelagert. Wie Fig. 4 zeigt, sind die
Segmente 5 symmetrisch am Umfang des Tragkörpers 2
angeordnet.
Jedes Segment 5 weist eine langgestreckte Form auf,
wie die Zeichnung erkennen läßt, und besteht aus zwei
Segmentplatten 6 mit einem Zwischenkörper 15, in dem
sich eine schlitzförmige Ausnehmung 7 (vgl. Fig. 2
und 3) befindet. Es ist jedoch auch möglich, das Segment
5 einstückig aus Stahlblech zu fertigen und die Aus
nehmung 7 einzuarbeiten. Jedem Segment 5 ist ein radialer
Aufnahmeschlitz 8 am Umfang des Tragkörpers 2 zugeordnet,
in den die drei Segmente 5 in der Ruhelage (vgl. Fig.
1 und 4) vollständig sowie bündig mit der Tragkörperwan
dung abschließend eingezogen sind. Die drei symmetrisch am
Umfang des Tragkörpers 2 verteilten Aufnahmeschlitze 8
verlaufen vom Umfang des Tragkörpers 2 aus radial nach
innen und gehen dort in eine vorn offene axiale Bohrung
9 über, in die die Segmente 5 in der Ruhelage hinein
reichen.
Jedes Segment 5 ist mit einem Ende 11 in der dargestellten
Form mittels eines Drehlagers 12 neben einem Absatz
10 im Tragkörper 2 drehgelenkig bzw. drehbar mit diesem
verbunden, wobei die Drehachse durch einen Zapfen 13
und entsprechende Zapfenbohrungen definiert ist.
Das andere Ende 14 jedes Segments 5 weist eine Abschrägung
16 in der dargestellten Form auf und trägt in der schlitz
förmigen Ausnehmung 7 in schwenkbarer Verbindung eine
Honleiste bzw. ein Honelement 17, wobei die Schwenkachse
des Honelements 17 durch einen etwa mittig angeordneten
Zapfen 18 gebildet wird, der beidseitig, wie insbesondere
auch Fig. 4 zeigt, in den Segmentplatten 6 jedes Segments
5 verankert ist.
Jedes Honelement 17 weist einen Steg 19 auf, der mit
einem Honstein 20 od. dgl. besetzt ist.
In der zentralen axialen Bohrung 9 ist ein allgemein
mit 21 bezeichneter Aufweitdorn verschiebbar gelagert,
der aus einem in der axialen Bohrung 23 angeordneten
Schaft 22 sowie einem Konus 24 mit einer Führungsfläche
25 am Umfang und einem daran anschließenden Anschlag
zapfen 26 besteht, wie die Zeichnung zeigt. Zwischen
den Segmentplatten 6 jedes Segments 5 ist in der Nähe
des einen Endes 11, wie der Zeichnung zu entnehmen
ist, jeweils eine Rolle 27 in einer Ausnehmung 28 auf
einem Zapfen 29 drehbar gelagert. Die drei Rollen 27
stehen mit der Führungsfläche 25 des Aufweitdorns 21
ständig in Kontakt und bilden gemeinsam eine Nocken
führung für die Aufweitung des Honwerkzeugs 1, nämlich
für das Verschwenken der Segmente 5 in radialer Richtung
nach außen. Ein vorgespannter, umschlingender Zugfeder
strang 30 ist in entsprechenden Ausnehmungen 31 des am
Umfang des Tragkörpers 2 sowie an den äußeren Schmalseiten
der Segmente 5 angeordnet und dient zur Rückführung der
Segmente 5 in die in Fig. 1 und 4 dargestellte Ruhelage.
Eine Rückstellfeder 33, die sich mit einem Ende, an
einem Absatz 32 der Bohrung 23 in dem Verbindungsschaft
3 und mit dem anderen Ende an einer mit einer Schraube
35 an dem Schaft 22 befestigten Scheibe 34 abstützt,
dient zur Rückstellung des Aufweitdorns 21 in die Ruhelage.
Die in Fig. 6 dargestellte Vertikal-Honmaschine ist
für eine Benutzung des vorbeschriebenen Honwerkzeugs
1 zur Herstellung insbesondere konischer Bohrungen
ausgerüstet worden.
Der übliche Aufbau dieser Vertikal-Honmaschine umfaßt
ein nicht sichtbares und mit einem Gehäuse 36 verkleidetes
Fundament, auf dem ein Ständer 37 mit einer Brücke 38
am oberen Ende ruht. Zwischen der Brücke 38 und dem
Fundament erstreckt sich in vertikaler Lage eine Führungs
säule 39, an der ein Hubschlitten 40 mit einer Honspindel
41 und einer daran befestigten Antriebsstange 42 vertikal
in Richtung der durch einen Doppelpfeil kenntlich ge
machten Z-Achse verfahrbar ist. Unterhalb der Antriebs
stange 42 befindet sich eine Spannvorrichtung 43 mit
Spannzylindern 45 zur Aufnahme von Werkstücken 44.
An einem schwenkbaren Arm 47 befindet sich eine Steuerung
46 mit einem Bildschirm (Commander), mit der alle
Maschinenfunktionen veranlaßt werden. Die Drehbewegung
der Antriebsstange 42 ist durch einen entsprechenden
Doppelpfeil kenntlich gemacht, der eine C-Achse veran
schaulichen soll.
Zur Benutzung und Anwendung einer bevorzugten Ausführungs
form des erfindungsgemäßen Honwerkzeugs und zur Durchfüh
rung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind die Honspindel
41 sowie die Antriebsstange 42 der Honmaschine als
Hohlwellen ausgeführt, durch die sich eine Schubstange
48 erstreckt, die in die Bohrung 23 des Verbindungs
schaftes 3 zum Antrieb bzw. zur Verschiebung des Aufweit
dorns 21 greift. (vgl. auch Fig. 8).
Das obere Ende der Schubstange 48 ist, wie Fig. 7
zeigt, als Gewindespindel 49 mit einer Kugelrollspindel
lagerung 50 auf dem Hubschlitten 40 angeordnet. Ein
Motor 56 bildet den Drehantrieb für die Spindelmutter 51
über ein Untersetzungsgetriebe 52, dessen Drehrichtungen
mit Pfeilen 53, 54 veranschaulicht sind.
Diese Antriebseinrichtung mit der Kugelrollspindellagerung
50 bildet einen äußerst präzisen und schnellen Antrieb
für die axiale Verstellung der Schubstange 48 für eine
entsprechend genaue und schnelle Aufweitung des Honwerk
zeugs 1.
Fig. 6 zeigt die vorgenannte Antriebseinrichtung der
Honmaschine mit dem Honwerkzeug I in einer Position
oberhalb eines Werkstücks 44 mit konischer Bohrung
55 in in der Spannvorrichtung 43 eingespannter Lage.
Zum Herstellen einer konischen Bohrung 55 in einem
Werkstück 44, wie es Fig. 6 veranschaulicht, wird
das am unteren Ende der Antriebsstange 42 befestigte
Honwerkzeug 1, das sich in der in Fig. 1 und 4 darge
stellten Ruhelage befindet, in die Öffnung des Werk
stücks 44 durch entsprechendes Verfahren des Hubschlittens
40 gebracht, wo das bereits beschriebene Bearbeitungs
verfahren zum Herstellen der konischen Bohrung 55 auto
matisch nach Programm abläuft.
Der Aufweitdorn 21 wird zur Erreichung der vorgegebenen
Aufweitungsposition durch die Schubstange 48 entsprechend
weit nach vorn verschoben, so daß über die jeweils
aus der Rolle 27 und der Führungsfläche 25 bestehende
Nockenführung jedes Segment 5 entsprechend weit um
den Zapfen 13 radial nach außen verschwenkt wird, bis
die Honflächen der drei Honelemente 17 mit der Bohrungs
wandung in Eingriff stehen und die vorgegebene Andruck
kraft FN aufgebracht ist. Es versteht sich von selbst,
daß dem Honwerkzeug 1 zu diesem Zeitpunkt bereits eine
entsprechende Drehbewegung erteilt ist.
Beim Ausfahren insbesondere bei der nachfolgenden Honbe
arbeitung wird jedes Segment 5 beidseitig in der schlitz
förmigen Ausnehmung 8 geführt und gestützt, wobei der
am Ende jedes Hubweges erfolgende Drehrichtungswechsel
in Verbindung mit einem entsprechenden Richtungswechsel
der Andrückkräfte zu beachten ist. Entsprechend wird jedes
Honelement 17, das sich durch die schwenkbare Lagerung
jeder Konusneigung anpassen kann, beidseitig in der
entsprechenden Ausnehmung 7 geführt und gehalten, so daß
die Schnittkräfte, die von den Honflächen der Honelemente
17 aus über die Honelemente 17 auf die Segmente 5 und von
dort auf den Tragkörper 2 übertragen werden, spielfrei
und vibrationsfrei sowie ohne Formänderung der kraft
übertragenden Teile durch Biegung vom Tragkörper 2
aufgenommen werden.
Die Zeichnungen lassen in Verbindung mit der Beschreibung
5 erkennen, daß mit dem Honwerkzeug 1 ein sehr weiter
Durchmesserbereich ohne Werkzeugwechsel bearbeitet
werden kann.
Zur Rückstellung der Segmente 5 wird zunächst die Schub
stange 48 durch eine nicht dargestellte Rückholfeder
zurückgestellt, wodurch gleichzeitig die Rückstellfeder
33 und der umschlingende Zugfederstrang 30 wirksam werden
und den Aufweitdorn 21 und die drei Segmente 5 in die
in Fig. 1 und 4 dargestellte Ruhelage zurückstellen,
wo sich die Segmente 5 einschließlich der Honelemente
17 innerhalb des Querschnittsprofils des Tragkörpers 2
befinden (vgl. Fig. 4).
Ein nicht dargestellter Wegaufnehmer, der zweckmäßig
im Bereich der Schubstangenantriebseinrichtung oberhalb
des Hubschlittens 40 der Honmaschine angeordnet ist,
kontrolliert die Momentanposition der Schubstange 48
und damit der Aufweitung des Honwerkzeugs 1 genau für
eine Kontrolle und Steuerung der Bearbeitung durch
das Programm.
In einem in Fig. 9 und 10 dargestellten weiteren Ausfüh
rungsbeispiel sind zwei kranzförmige Segmentanordnungen
ähnlicher Art wie bei dem vorhergehend beschriebenen
Honwerkzeug 1 hintereinander an dem gleichen Tragkörper
2′ angeordnet, und zwar vorzugsweise wieder drei an der
Zahl. Diese Anordnung wird Tandem-Lösung genannt, weil
jeweils zwei Segmente 5′ und 5′′ in einer Reihe hinter
einander angeordnet sind. Im Unterschied zu der vorher
gehend beschriebenen Lösung ist das Honelement 17 (Hon
leiste) hier auf den beiden hintereinander liegenden
Segmenten 5′ und 5′′ drehbar bzw. gelenkig gelagert.
Das vordere Ende des Honelements 17′ ist mittels eines
Zapfens 58 drehbar am vorderen Ende des vorderen Seg
ments 5′′ drehbar gelagert, während eine im Abstand
von dem hinteren Ende des Honelements 17′ angeordnete
Lagerstütze 57 ein Langloch 59 aufweist, in dem
ein ein Drehlager bildender Zapfen 60 am vorderen Ende
des zweiten Segments 5′ angebracht ist.
Claims (23)
1. Verfahren zum Herstellen konischer Bohrungen an
einem Werkstück mittels eines Honwerkzeugs, das
einen zentralen Tragkörper aufweist und mit diesem
an der Spindel einer Honmaschine angeordnet ist,
mit der dem Honwerkzeug eine Drehbewegung um die
Spindelachse mit steuerbarer Drehzahl und eine
intermittierende Translationswegung längs eines
Hubweges in Richtung der Spindelachse erteilbar ist,
und dessen am Umfang des zentralen Tragkörpers
bewegbar gelagerte und außen Honflächen tragenden
Honelemente für einen fortschreitenden Abtrag längs
eines radialen Weges in Richtung einer Aufweitungsa
chse verstellbar sind, dadurch gekennzeich
net, daß die Honflächen im wesentlichen auf Wendel
bahnen, die der vorgegebenen Konusneigung (Winkel ß)
entsprechen und - bezogen auf die gleichen Momentan
querschnitte - mit zunehmendem Abtrag entsprechend
zunehmende Wendelradien aufweisen, bis zum Erreichen
einer Wendelbahn geführt werden, die auf der Mantel
fläche des vorgegebenen Konusprofils verläuft, und
daß die mittlere Schnittgeschwindigkeit vcm durch
eine rechnergestützte Steuerung der Hubgeschwindigkeit
vp, der Aufweitgeschwindigkeit vn in radialer
Richtung und der Umfangsgeschwindigkeit vr längs
der Wendelbahnen geregelt und - mit Ausnahme der
Beschleunigungsphase jeweils am Bahnanfang und der
Verzögerungsphase jeweils am Bahnende - längs jedes
Hubweges auf einem im wesentlichen konstanten Wert
gehalten wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß eine geeignete konstante Hub
geschwindigkeit Vp vorgegeben und ein im wesentlichen
in Abhängigkeit von dem Schneidstoff der Honflächen
und von dem Werkstoff des Werkstücks gewählter
mittlerer Wert der Schnittgeschwindigkeit vcm nach
der Formel
Vcm = vl² + vr²durch entsprechende Regelung der Umtangsgeschwindig
keit vr und der Konusgeschwindigkeit vl, für die
undVl = vp² + vn²gilt,
im wesentlichen konstant gehalten wird.
im wesentlichen konstant gehalten wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
5 kennzeichnet, daß jeweils ein geeigneter
Wert für die Hubgeschwindigkeit vp und für die
Aufweitgeschwindigkeit vn vorgegeben und konstant
gehalten wird, während die Umfangsgeschwindigkeit
vr kontinuierlich derart geregelt wird, daß der
vorgegebene Wert der mittleren Schnittgeschwindig
keit vcm im wesentlichen konstant gehalten wird.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche
1-3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Umfangsgeschwindigkeit vr bei im wesentlichen
konstant gehaltener mittlerer Schnittgeschwindigkeit
vcm derart unter Berücksichtigung der ebenfalls
im wesentlichen auf einem konstanten Wert gehaltenen
Hubgeschwindigkeit vp geregelt wird, daß ein Wert
für den Kreuzungswinkel der Wendelbahnen in der
Größenordnung von 50 bis 90° erreicht wird.
5. Honwerkzeug, insbesondere zur Durchführung des
Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche
1-4, dadurch gekennzeichnet, daß
an dem Tragkörper (2) in symmetrischer Verteilung
Segmente (5) in Radialebenen schwenkbar gelagert sind,
die radial nach außen weisende Honelemente (17) tragen
und deren Schwenkbewegung mittels einer Aufweit
vorrichtung steuerbar ist.
6. Honwerkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Aufweitvorrichtung mechanisch
als im Tragkörper (2) verschiebbarer Aufweitdorn (21)
mit einem Nockengetriebe (25, 27) oder einem Kurbel
getriebe od. dgl. zum Ausschwenken der Segmente (5)
ausgebildet ist.
7. Honwerkzeug nach Anspruch 5 oder 6, dadurch
gekennzeichnet, daß das Nockengetriebe
(25, 27) aus segmentseitigen Rollen (27) und dornsei
tigen Führungsflächen (25) oder umgekehrt aus dorn
seitigen Rollen und segmentseitigen Führungsflächen
besteht.
8. Honwerkzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche
5-7, dadurch gekennzeichnet, daß
jedes Segment (5) eine langgestreckte Form aufweist
und mit einem Ende (11) drehbar an dem Tragkörper
(2)
gelagert ist und daß sich der Kontaktbereich der
Aufweitvorrichtung (Aufweitdorn 21) näher an dem
drehbar gelagerten Ende (11) als an dem anderen Ende
(14) des Segments (5) befindet.
9. Honwerkzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche
5-8, dadurch gekennzeichnet, daß
sich das Honelement (17) im Bereich des anderen von
dem Drehlager (12) des Segmentes (5) entfernten Ende
(14) des Segments (5) befindet.
10. Honwerkzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche
5-9, dadurch gekennzeichnet, daß
das andere Ende (14) des Segments (5) entweder frei
ist oder durch eine entsprechende gelenkige Verbindung
mit dem Tragkörper (2) geführt ist.
11. Honwerkzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche
5-10, dadurch gekennzeichnet, daß
die Segmente (5) in radialen Aufnahmeschlitzen (7)
des Tragkörpers (2) drehbar gelagert sind, die vor
zugsweise Führungsschlitze für eine beidseitige
Abstützung bzw. Führung der Segmente (5) bilden.
12. Honwerkzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche
5-11, dadurch gekennzeichnet, daß
der Aufweitdorn (21) in einer zentralen axialen
Bohrung (9) des Tragkörpers (2) axial verschiebbar
gelagert ist und eine im Querschnitt gewölbte, am
Umfang des Aufweitdorns (21) ringsum verlaufende
Führungsfläche (25) aufweist, die mit entsprechenden
Rollen (27) an der Innenseite jedes Segments (5) in
Eingriff steht und die das Verschwenken der Segmente
(5) bewirkt, wenn der Aufweitdorn (21) mittels einer
Schubstange (48) axial
nach vorn bewegt wird, die mit einem Stellgetriebe
bzw. einer Schubantriebseinrichtung zu verbinden ist.
13. Honwerkzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche
5-12, dadurch gekennzeichnet, daß
die Segmente (5) in der Ruhelage an bzw. in dem Trag
körper (2) anliegen, und zwar vorzugsweise bündig in
den Aufnahmeschlitzen (7), die die Segmente (5) als
Führungsschlitze beidseitig abstützen.
14. Honwerkzeug nach Anspruch 13, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Segmente (5) in der Ruhelage
im Tragkörper (2) an einem zentralen Anschlagzapfen
(26) anliegen, der als Fortsatz des Aufweitdorns (21)
ausgebildet ist.
15. Honwerkzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche
5-14, dadurch gekennzeichnet, daß
zur Rückholung der Segmente (5) eine Ringfeder (30)
in entsprechenden Ausnehmungen (31) an der Außenseite
des Tragkörpers (2) sowie jedes Segmentes (5) einge
legt ist.
16. Honwerkzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche
5-15, dadurch gekennzeichnet, daß
zur Rückführung des Aufweitdorns (21) in die Ruhelage
eine Rückstellfeder (33) zwischen einem Absatz (32)
in einer rückseitigen Bohrung (23) des Tragkörpers (2)
und einem Absatz des Aufweitdorns (21) eingesetzt ist,
wobei der Absatz durch eine Scheibe (34) am inneren
Ende des Aufweitdorns (21) gebildet sein kann.
17. Honwerkzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche
5-16, dadurch gekennzeichnet, daß
jedes Honelement (17) schwenkbar an dem betreffenden
Segment (5) gelagert und vorzugsweise als Honleiste
ausgebildet ist.
18. Honwerkzeug nach Anspruch 17, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Schwenklager der Honleiste
bzw. des Honelements (17) an einer von dem Drehlager
(12) bzw. der Anlenkstelle des einen Endes (11) des
Segmentes (5) am Tragkörper (2) abgewandten Stelle,
vorzugsweise am freien Ende (14) des Segmentes (5),
angeordnet ist.
19. Honwerkzeug nach Anspruch 17 oder 18, dadurch
gekennzeichnet, daß jedes Segment (5)
aus zwei fest miteinander verbundenen Segmentplatten
(6) besteht, zwischen denen ein mit einem Honstein
(20) od. dgl. besetzter Steg (19) des Honelementes
(17) mittels eines Zapfens (18) schwenkbar gehalten
und geführt ist.
20. Honwerkzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche
17-19, dadurch gekennzeichnet,
daß das Schwenklager des Honelementes (18) mittig an
diesem angeordnet ist.
21. Honwerkzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche
5-20, dadurch gekennzeichnet, daß
drei oder mehr Segmente (5), vorzugsweise in ungrader
Zahl, symmetrisch verteilt an dem Tragkörper (2)
angeordnet sind.
22. Antriebseinrichtung für eine Aufweitvorrichtung
eines Honwerkzeugs, dessen zentraler Tragkörper
am freien Ende einer Antriebsstange einer Hon
maschine auswechselbar befestigt wird, wobei die
Antriebsstange mit einer Honspindel fest verbunden
ist, die in einem an einer Führungssäule der Hon
maschine verfahrbaren Hubschlitten drehbar gelagert
und mit einem Drehantrieb versehen ist, dadurch
gekennzeichnet, daß die Antriebsstange
(42) und die Honspindel (41) als Hohlwellen ausgebil
det sind, daß sich eine Schubstange (48) als Antrieb
der Aufweitvorrichtung durch die Honspindel (41) und
die Antriebsstange (42) erstreckt und daß ihr oberes
Ende in einer auf dem Hubschlitten (40) angeordneten
Schubantriebseinrichtung aufgenommen ist, mit der der
Antriebsstange (42) eine genau dosierbare Schubbe
wegung zur Übertragung auf die mit dem unteren Ende
der Schubstange (48) verbundene Aufweitvorrichtung des
Honwerkzeugs (1) erteilbar ist.
23. Antriebseinrichtung nach Anspruch 22, dadurch
gekennzeichnet, daß die Schubantriebs
einrichtung eine Kugelrollspindellagerung (50) des
oberen Endes der Schubstange (48), einen elektrischen
Motor (56) und ein Untersetzungsgetriebe (52) umfaßt.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4215988A DE4215988A1 (de) | 1992-05-12 | 1992-05-12 | Verfahren und Honwerkzeug zum Herstellen konischer Bohrungen |
EP93107628A EP0569926B1 (de) | 1992-05-12 | 1993-05-11 | Verfahren und Honwerkzeug zum Herstellen konischer Bohrungen |
AT93107628T ATE173970T1 (de) | 1992-05-12 | 1993-05-11 | Verfahren und honwerkzeug zum herstellen konischer bohrungen |
DE59309173T DE59309173D1 (de) | 1992-05-12 | 1993-05-11 | Verfahren und Honwerkzeug zum Herstellen konischer Bohrungen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4215988A DE4215988A1 (de) | 1992-05-12 | 1992-05-12 | Verfahren und Honwerkzeug zum Herstellen konischer Bohrungen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4215988A1 true DE4215988A1 (de) | 1993-11-18 |
Family
ID=6458902
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4215988A Withdrawn DE4215988A1 (de) | 1992-05-12 | 1992-05-12 | Verfahren und Honwerkzeug zum Herstellen konischer Bohrungen |
DE59309173T Expired - Fee Related DE59309173D1 (de) | 1992-05-12 | 1993-05-11 | Verfahren und Honwerkzeug zum Herstellen konischer Bohrungen |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE59309173T Expired - Fee Related DE59309173D1 (de) | 1992-05-12 | 1993-05-11 | Verfahren und Honwerkzeug zum Herstellen konischer Bohrungen |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0569926B1 (de) |
AT (1) | ATE173970T1 (de) |
DE (2) | DE4215988A1 (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102004046537A1 (de) * | 2004-09-21 | 2006-03-23 | Nagel Maschinen- Und Werkzeugfabrik Gmbh | Verfahren und Honwerkzeug zur Honbearbeitung, insbesondere von Pleueln |
US8287214B2 (en) | 2006-03-13 | 2012-10-16 | Honda Motor Co., Ltd. | Tool head, machine tool and boring method of bore of cylinder block using the machine tool |
DE10303215B4 (de) * | 2003-01-23 | 2016-02-04 | Walter Hunger | Verfahren und Honmaschine zum Innenhonen von Werkstücken |
CN106737119A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-05-31 | 武汉航达航空科技发展有限公司 | 一种组合式珩磨刀具及方法 |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8641479B2 (en) | 2010-09-01 | 2014-02-04 | Ford Motor Company | Tool assembly for machining a bore |
CN103009229B (zh) * | 2011-09-21 | 2015-08-19 | 昆山昆江数控机床有限公司 | 结构改良的刹车毂珩磨头 |
CN107735202B (zh) * | 2015-05-26 | 2019-04-09 | 格林技术有限公司 | 用于利用珩磨工具制造旋转对称的、非柱形孔的方法 |
DE102015221714A1 (de) * | 2015-11-05 | 2017-05-11 | Gehring Technologies Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung nicht zylindrischer Bohrungen mit mindestens einer Aussparung durch Honen |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1997212U (de) * | 1968-08-17 | 1968-11-21 | Hydraulische Honmaschinen Ges | Maschine zum honen konischer bohrungen. |
GB2160798A (en) * | 1984-06-27 | 1986-01-02 | Ae Plc | Honing device for oval cylinders |
DE3608864A1 (de) * | 1986-03-17 | 1987-09-24 | Werner Eichhorn Gmbh & Co Kg | Vorrichtung zum schleifen von aussen- und/oder innenmantelflaechen |
DE3039467C2 (de) * | 1980-10-18 | 1987-10-22 | Maschinenfabrik Gehring Gmbh & Co Kg, 7302 Ostfildern, De | |
DE4007121A1 (de) * | 1989-03-15 | 1990-09-20 | Volkswagen Ag | Vorrichtung zur oberflaechenbearbeitung, insbesondere honwerkzeug |
EP0219825B1 (de) * | 1985-10-17 | 1991-05-15 | NAGEL Maschinen- und Werkzeugfabrik GmbH | Verfahren, Honmaschine und Honwerkzeug zur Honbearbeitung von Werkstücken |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2182276A (en) * | 1936-11-05 | 1939-12-05 | Heald Machine Co | Apparatus for honing |
DE899322C (de) * | 1938-02-03 | 1953-12-10 | Micromatic Hone Corp | Vorrichtung zum Schleifen und Honen der kegeligen Innenflaechen von Hohlkoerpern |
JPS5339590A (en) * | 1976-09-23 | 1978-04-11 | Toyoda Mach Works Ltd | Cam grinder |
US4745832A (en) * | 1986-11-28 | 1988-05-24 | Kubik Philip A | Hydraulic speed control system |
-
1992
- 1992-05-12 DE DE4215988A patent/DE4215988A1/de not_active Withdrawn
-
1993
- 1993-05-11 EP EP93107628A patent/EP0569926B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1993-05-11 AT AT93107628T patent/ATE173970T1/de not_active IP Right Cessation
- 1993-05-11 DE DE59309173T patent/DE59309173D1/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1997212U (de) * | 1968-08-17 | 1968-11-21 | Hydraulische Honmaschinen Ges | Maschine zum honen konischer bohrungen. |
DE3039467C2 (de) * | 1980-10-18 | 1987-10-22 | Maschinenfabrik Gehring Gmbh & Co Kg, 7302 Ostfildern, De | |
GB2160798A (en) * | 1984-06-27 | 1986-01-02 | Ae Plc | Honing device for oval cylinders |
EP0219825B1 (de) * | 1985-10-17 | 1991-05-15 | NAGEL Maschinen- und Werkzeugfabrik GmbH | Verfahren, Honmaschine und Honwerkzeug zur Honbearbeitung von Werkstücken |
DE3608864A1 (de) * | 1986-03-17 | 1987-09-24 | Werner Eichhorn Gmbh & Co Kg | Vorrichtung zum schleifen von aussen- und/oder innenmantelflaechen |
DE4007121A1 (de) * | 1989-03-15 | 1990-09-20 | Volkswagen Ag | Vorrichtung zur oberflaechenbearbeitung, insbesondere honwerkzeug |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10303215B4 (de) * | 2003-01-23 | 2016-02-04 | Walter Hunger | Verfahren und Honmaschine zum Innenhonen von Werkstücken |
DE102004046537A1 (de) * | 2004-09-21 | 2006-03-23 | Nagel Maschinen- Und Werkzeugfabrik Gmbh | Verfahren und Honwerkzeug zur Honbearbeitung, insbesondere von Pleueln |
US8287214B2 (en) | 2006-03-13 | 2012-10-16 | Honda Motor Co., Ltd. | Tool head, machine tool and boring method of bore of cylinder block using the machine tool |
DE112007000560B4 (de) * | 2006-03-13 | 2015-02-05 | Honda Motor Co., Ltd. | Werkzeugkopf, Werkzeugmaschine und Bohrverfahren zum Bohren eines Zylinderblocks unter Verwendung der Werkzeugmaschine |
CN106737119A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-05-31 | 武汉航达航空科技发展有限公司 | 一种组合式珩磨刀具及方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE59309173D1 (de) | 1999-01-14 |
EP0569926B1 (de) | 1998-12-02 |
EP0569926A1 (de) | 1993-11-18 |
ATE173970T1 (de) | 1998-12-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2435489C3 (de) | Bohrkopf mit zwei durch eine einzige Steuerstange in Abhängigkeit voneinander betätigbaren Werkzeugen | |
DE2460997A1 (de) | Bearbeitungswerkzeug und -verfahren fuer bohrungen | |
EP0759332B1 (de) | CNC-gesteuerte Rohrbiegemaschine | |
DE3424918C2 (de) | ||
DE3390141C2 (de) | Vorrichtung zur Endbearbeitung eines in ein zylindrisches Stück geschnittenen Schraubenganges durch Glattwalzen | |
DE4040300A1 (de) | Drueckmaschine mit wenigstens einem rollenhalter | |
DE4040659C1 (en) | Metal spring coiling machine - incorporates wire feed, coiling tools and cutter | |
EP0535201B1 (de) | Verfahren zum honen von bohrungen | |
EP0569926B1 (de) | Verfahren und Honwerkzeug zum Herstellen konischer Bohrungen | |
DE20122205U1 (de) | Kaltwalzmaschine | |
DE4138896C2 (de) | ||
DE102005006242A1 (de) | Schleifmaschine und Verfahren zum Einrichten eines Werkstückträgers an einer Schleifmaschine | |
WO1995033595A1 (de) | Finishmaschine | |
DE3734734C2 (de) | ||
CH663923A5 (de) | Abrichteinrichtung fuer bahngesteuertes abrichten von schleifscheibenprofilen. | |
DE2458366A1 (de) | Schleifverfahren sowie vorrichtung zur durchfuehrung dieses verfahrens | |
DE3936200C1 (de) | ||
DE2907256A1 (de) | Werkzeug zur bearbeitung von bohrungen durch bildsames umformen | |
EP1002622B1 (de) | Abstützeinrichtung für ein stangenartiges Werkstück an einer Bearbeitungsmaschine | |
EP1257372B1 (de) | Biegevorrichtung zum biegen von plastisch verformbarem bandmaterial | |
DE654696C (de) | Maschine zum Feinglaetten von zylindrischen Werkstueckflaechen | |
DE2462847C2 (de) | Verfahren und Honmaschine zur Honbearbeitung von Bohrungen | |
DE4405373C2 (de) | Vorrichtung zum Rundwalzen von Ringen | |
DE10303215B4 (de) | Verfahren und Honmaschine zum Innenhonen von Werkstücken | |
DE2927976A1 (de) | Maschine zum feinbearbeiten der zahnflanken von verzahnten werkstuecken |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8141 | Disposal/no request for examination |