DE4413645A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Honbearbeitung von Werkstücken - Google Patents
Vorrichtung und Verfahren zur Honbearbeitung von WerkstückenInfo
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Description
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung und einem
Verfahren zur Honbearbeitung von Bohrungen mit unterschied
lichen Nenndurchmessern in Werkstücken.
Es sind bereits Vorrichtungen bekannt, bei denen in einer
Transferstraße Motorblöcke bearbeitet werden können, bei
denen die Zylinderbohrungen einen von Motorblock zu Motor
block unterschiedlichen Abstand aufweisen können (DE-OS
40 20 614).
Nun gibt es auch Fälle, wo mit Honvorrichtungen mit einer
oder mehreren Spindeln Werkstücke bearbeitet werden sollen,
bei denen sich die Nennmaße der zu bearbeitenden Bohrungen
von Werkstück zu Werkstück ändern können.
In diesen Fällen ist es erforderlich, auch die Meßeinrichtun
gen auf die unterschiedlichen Nennmaße einzustellen. Bei den
in vielen Fällen verwendeten pneumatischen Meßeinrichtungen
muß von Zeit zu Zeit eine Nachjustierung der Meß- und Anzei
geeinrichtungen erfolgen. Zu diesem Zweck sind Nullringe
vorgesehen. Bei beispielsweise drei verschiedenen Nenndurch
messern müßten dann eigentlich drei Nullringe vorhanden sein.
Es ist nun schon vorgeschlagen worden, zwei Nullringe zu
verwenden, von denen einer dem größten Nennmaß und der andere
dem kleinsten Nennmaß entspricht, und alle dazwischenliegen
den Nennmaße durch eine lineare Interpolation zu justieren.
Hierbei treten jedoch Ungenauigkeiten auf, da die Verhältnis
se nicht linear sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und
eine Vorrichtung zur Honbearbeitung von Bohrungen mit ggf.
unterschiedlichen Nenndurchmessern zu schaffen, mit deren
Hilfe diese unterschiedlichen Bohrungen mit geringem Umstell
aufwand bearbeitet und gemessen werden können.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung eine Vorrich
tung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren
mit den Merkmalen des Anspruchs 15 vor. Weiterbildungen der
Erfindung sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.
Erfindungsgemäß ist bei der Vorrichtung eine pneumatische
Meßeinrichtung vorgesehen, die mit Hilfe mindestens einer
Luftmeßdüse, die beispielsweise im Werkzeug angeordnet sein
kann, den Ist-Durchmesser der zu bearbeitenden Bohrung mißt.
Zur Nachjustierung der Meßeinrichtung ist eine Referenzlehre
vorgesehen, in die das Werkzeug mit der Luftmeßdüse von Zeit
zu Zeit einfährt. Nach der Erfindung ist diese Referenzlehre
in ihrem Referenzmaß einstellbar. Wird auf ein Werkstück mit
einer Bohrung eines unterschiedlichen Nennmaßes übergegangen,
so wird die Referenzlehre beispielsweise mit Hilfe eines
Getriebemotors entsprechend verstellt, so daß ihr Referenzmaß
jetzt dem neuen Nennmaß gleich ist.
Es kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, daß die Referenz
lehre anders als ein normaler Nullring nicht feststeht, son
dern in den Raum zwischen dem Werkstück und dem ausgefahrenen
Honwerkzeug seitlich hineinbewegbar, insbesondere verschieb
bar ist.
Beispielsweise kann die von der Erfindung vorgeschlagene
Referenzlehre mit verstellbarem Nennmaß mehrere teilkreis
bogenförmige Segmente aufweisen, deren gegenseitiger Abstand
veränderbar ist. Beispielsweise können zwei halbkreisbogen
förmige Segmente vorhanden sein, deren Abstand quer zur
Trennungslinie verändert werden kann, beispielsweise mit
Hilfe eines Getriebemotors. Ebenfalls möglich ist auch eine
Verschwenkung der Segmente.
Bei der Verstellung der Segmente kann nicht gewährleistet
werden, daß die Innenfläche immer auf einem exakten Kreis
liegt. Es kann daher beispielsweise vorgesehen sein, die
Referenzmessung bzw. Justierung bei axial feststehendem
rotierendem Honwerkzeug über den Umfang zu integrieren, um
auf diese Weise einen Mittelwert zu erhalten. Ebenfalls
möglich ist es, die Messung bzw. die Justierung immer an
einer bestimmten Umfangsstelle durchzuführen. Dies kann mit
einem sog. Richtgetriebe erreicht werden, die das Honwerkzeug
in die Meßposition immer in einer bestimmten Umfangsstellung
ausrichtet.
Um die nachstellbare Referenzlehre auf unterschiedliche
Nennmaße einstellen zu können, kann erfindungsgemäß ein
getrennter Meßdorn vorgesehen sein, der mit einer Ver
gleichseinrichtung versehen ist. Besonders günstig ist es,
wenn die Referenzlehre dann, wenn sie zwischen Honwerkzeug
und Werkstück herausgezogen ist, in einer Position steht, in
der der Meßdorn in sie einfahren kann. Es kann erfindungsge
mäß vorgesehen sein, daß an dieser Stelle oder an einer ande
ren Stelle ein Nullring mit einem festen Durchmesser ange
ordnet ist. Der Meßdorn fährt dann zuerst in den Nullring
ein, stellt den Ausschlag der Nachstelleinrichtung fest und
fährt anschließend in die Referenzlehre ein. Diese wird dann
so lange verstellt, bis die Anzeigeeinrichtung den gleichen
Wert wie der Nullring ergibt.
Insbesondere kann vorgesehen sein, daß mehrere Nullringe
vorhanden sind und der Meßdorn mit jedem der mehreren Null
ringe in Eingriff bringbar ist. Es kann hierzu ein Mehrbe
reichs-Meßdorn verwendet werden. Bei der Verwendung mehrerer
Nullringe kann auch durch eine Interpolation die Referenz
lehre auf einen zwischen je zwei Nullringen liegenden Nenn
wert eingestellt werden.
Um bei Mehrspindel-Honmaschinen die Vorrichtung besonders
günstig zu verwenden, kann insbesondere vorgesehen sein, daß
eine der Zahl der Honspindeln gleiche Zahl von Referenzlehren
vorgesehen ist. Diese können beispielsweise jeweils einen
eigenen Getriebemotor zu ihrer Verstellung aufweisen. Es ist
jedoch ebenfalls möglich, daß ein einziger Getriebemotor mit
der Referenzlehre gekoppelt werden kann, insbesondere in der
eigentlichen Eichstellung mit Hilfe des Meßdorns.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorzüge ergeben sich aus
den Patentansprüchen, deren Wortlaut durch Bezugnahme zum
Inhalt der Beschreibung gemacht wird, der folgenden Beschrei
bung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sowie
anhand der Zeichnung. Hierbei zeigen:
Fig. 1 schematisch die Anordnung zweier Honwerkzeuge
und zweier Spülringe über einem zu bearbeiten
den Werkstück;
Fig. 2 die Aufsicht auf die beiden in Fig. 1 verwen
deten Referenzlehren;
Fig. 3 eine abgeänderte Ausführungsform der Verstell
möglichkeit einer Referenzlehre; und
Fig. 4 eine schematische Aufsicht auf eine Anordnung
aus zu bearbeitendem Werkstück und Eichstati
on.
Fig. 1 zeigt in der rechten Hälfte die Anordnung zweier
Referenzlehren 1 an der Oberseite 2 eines Werkstücks 3. Das
Werkstück weist parallel zueinander zwei zu bearbeitende
Bohrungen 4 auf, die beide gleichzeitig von zwei Honwerkzeu
gen 5 bearbeitet werden sollen. Über jeder Bohrung 4 ist ein
Spülring 6 angeordnet, der in seinem Innendurchmesser an das
Werkzeug 5 angepaßt ist.
Zwischen den Honwerkzeugen 5 in ihrer Stellung, in der sie
aus den Bohrungen 4 herausgefahren sind, und dem Werkstück 3
sind zwei in ihrem Aufbau identische oder symmetrische
Referenzlehren 1 angeordnet, mit deren Hilfe eine Luftmeß
einrichtung zur Messung des Durchmessers der Bohrungen 4 von
Zeit zu Zeit nachjustiert wird. Das Honwerkzeug 5 enthält zu
diesem Zweck zwei auf einem Durchmesser angeordnete Luftmeß
düsen, die nicht im einzelnen dargestellt sind. Um die Vor
richtung für Werkstücke 3 mit Bohrungen 4 unterschiedlichen
Nenndurchmessers in einfacher Weise verwenden zu können, kön
nen die Referenzlehren 1 in ihrem Innendurchmesser, der das
Referenzmaß darstellt, verändert bzw. eingestellt werden.
Zum Nachjustieren der pneumatischen Meßeinrichtung wird das
Honwerkzeug so weit axial verschoben, daß seine Luftmeßdüse
innerhalb der zugehörigen Referenzlehre liegt. Die Rotation
des Honwerkzeugs wird in einer Position unterbrochen, in der
die Luftmeßdüse senkrecht zu der die beiden Hälften 11a, 11b
der Referenzlehre trennenden Mittelebene 13 angeordnet ist.
Wird nun auf ein Werkstück mit einem unterschiedlichen
Bohrungsdurchmesser übergegangen, so muß die Referenzlehre
verstellt werden. Zu diesem Zweck werden sie aus der darge
stellten Stellung, in der sie in Verlängerung der Werkzeuge
und der Bohrungen 4 angeordnet sind, und in der sie zur
Eichung dienen können, seitlich herausbewegt, und zwar in die
links in Fig. 1 dargestellte Eichstation. In dieser Position
steht eine der Referenzlehren in einer Eichposition, in der
sie axial ausgerichtet gegenüber einem Paket von vier Null
ringen 7 angeordnet ist. Die Nullringe 7 haben einen defi
nierten festen Innendurchmesser. Ein Meßdorn 8 kann in die
Referenzlehre 1 und in die Nullringe 7 eingefahren werden.
Ein hierzu vorgesehener Hubantrieb kann den Meßdorn 8 in
verschiedene Tiefen fahren, so daß er je nach Wunsch mit
einem der vier Nullringe 7 in Übereinstimmung gebracht werden
kann. Soll beispielsweise eine Referenzlehre 1 auf den in
Fig. 1 untersten Nullring 7 eingestellt werden, so wird der
Meßdorn 8 so weit eingefahren, bis seine Luftmeßdüse 9 in
der Mitte des untersten Nullrings 7 liegt. Dies erfolgt im
dargestellten Beispiel ohne eine Rotation des Meßdorns 8 in
einer festen Umfangsstellung der Luftmeßdüse. Sobald die
Luftmeßdüse in dem Nullring 7 liegt, wird der Anzeigewert
einer zugeordneten Anzeigeinrichtung abgelesen und/oder ge
speichert. Anschließend wird der Meßdorn 8 wieder nach oben
gefahren, bis seine Luftmeßdüse 9 etwa in der Mitte der Meß
oberfläche 10 der Referenzlehre 1 liegt. Dann wird in noch
zu beschreibender Weise der Innendurchmesser der Referenzleh
re 1 so lange verstellt, bis der gleiche Anzeigewert erzielt
ist. Auf diese Weise ist die Referenzlehre 1 auf den glei
chen Durchmesser eingestellt wie der entsprechende Nullring.
Es ist ebenfalls möglich, die Referenzlehre 1 auf einen
Nenndurchmesser einzustellen, der zwischen dem Durchmesser
zweier Nullringe 7 liegt, wenn die Anzeige- und Justierein
richtung eine Interpolationsmöglichkeit hat. Bei der Verwen
dung von vier Nullringen in einem bestimmten Bereich ist eine
lineare Interpolation zwischen je zwei Nullringwerten mög
lich.
Fig. 2 zeigt eine Aufsicht auf die beiden Referenzlehren 1
der Fig. 1. Jede Referenzlehre enthält zwei Teile 11a, 11b,
die jeweils eine Innenkontur 12 in Form eines Halbkreisbogens
aufweisen. Beide Teile 11a, 11b sind quer zu der sie trennen
den Linie 13 verschiebbar geführt, wobei die Verschiebung
durch eine Gewindespindel 14 mit gegenläufigem Gewinde be
wirkt werden kann. Zum Antrieb der Gewindespindel 14 dient
ein Getriebemotor 15. Im dargestellten Beispiel ist der Ge
triebemotor 15 mit der Referenzlehre 1 verbunden. Zum Spiel
ausgleich ist zwischen den beiden Teilen 11a, 11b der Refe
renzlehre 1 eine Druckfeder 26 angeordnet.
Bei der Verstellung des gegenseitigen Abstands der beiden
Teile 11a, 11b der Referenzlehre 1 liegen die Innenkonturen
12 normalerweise nicht auf einem geschlossenen Kreisbogen. Es
ist daher für die Justierung und für die Eichung sinnvoll,
dies in einer bestimmten Umfangsposition durchzuführen, und
zwar am besten in einer Richtung quer zur Trennlinie 13 zwi
schen den beiden Teilen der Referenzlehre. Diese Stellung
ist in Fig. 1 links dargestellt.
Während bei der dargestellten Ausführungsform jede Referenz
lehre einen eigenen Getriebemotor 15 aufweist, der zwischen
der Eichstellung links in Fig. 1 und der Justierstellung für
die Meßeinrichtung rechts in Fig. 1 mitbewegt wird, ist es
ebenfalls möglich, einen Getriebemotor 16 nur in der linken
Eichstellung anzuordnen, der dann mit der jeweils in Verlän
gerung des Meßdorns 8 angeordneten Referenzlehre 1 in Ein
griff bringbar ist. Diese Möglichkeit ist in Fig. 3 darge
stellt.
In Fig. 3 enthält der Getriebemotor 16 ein Kupplungselement
17, das von ihm angetrieben wird. Die Referenzlehre 18
enthält an dem dem Getriebemotor 16 zugewandten Ende der
Gewindespindel 14 ebenfalls ein Kupplungselement 19. Die
beiden Kupplungselemente 17, 19 bilden zusammen eine Schalt
kupplung. Sobald die Referenzlehre 18 in Eichposition ange
ordnet ist, d. h. an der Stelle, an der der Meßdorn vorhanden
ist, wird der Getriebemotor 16 in Richtung des Doppelpfeils
20 in Richtung auf die Referenzlehre 18 verschoben, bis die
beiden Kupplungselemente 17, 19 in Eingriff gelangen. An
schließend erfolgt die Verstellung der Referenzlehre auf das
beabsichtigte Maß. Nach Durchführung der Verstellung wird der
Getriebemotor 16 wieder ausgerückt.
Anstelle eines pneumatischen Meßdorns 8 zur Durchführung der
Eichung der Referenzlehre 1, 18 kann selbstverständlich auch
ein anderer Meßdorn verwendet werden, beispielsweise ein
elektronischer Meßdorn mit induktiven Tastern.
Ebenfalls möglich sind Meßkaliber, d. h. Körper mit einem
kreiszylinderförmigen Außenumfang, die, sobald die Referenz
lehre ausgehend von einem kleineren Durchmesser ausreichend
weit aufgeweitet wurde, in die Referenzlehre hineinfallen.
Fig. 4 zeigt schematisch die Aufsicht auf die Anordnung,
beispielsweise der Fig. 1. Das nur angedeutete Werkstück 3,
beispielsweise ein Motorblock, steht in einer Bearbeitungs
position. In dieser Bearbeitungsposition sind die Referenz
lehren 1 gestrichelt dargestellt.
Mit Abstand von der Längsmittelebene des Werkstücks 3 sind
die Referenzlehren 1 in einer Eichposition dargestellt, die
beispielsweise durch eine Verschiebung senkrecht zur Längs
mittelebene erreicht werden kann. In dieser Eichposition kann
beispielsweise der Meßdorn 8 zwischen den beiden Referenzleh
ren 1 in Richtung des Doppelpfeils 21 hin und her vertaktet
werden. Bei dieser Vertaktung werden die Nullringe 7 sowie
gegebenenfalls der Getriebemotor 16 mit vertaktet.
Ebenfalls möglich ist es, daß die Referenzlehren 1 vertaktet
werden, so daß der Meßdorn 8 mit den zugehörigen Nullringen 7
sowie gegebenenfalls dem Getriebemotor 16 ortsfest bleibt.
Ebenfalls möglich ist eine Kombination beider Bewegungen, so
daß der Meßdorn mit den Nullringen beispielsweise in Fig. 4
unten strichpunktiert dargestellte Ruheposition 21 aufweist.
Statt der in Fig. 2 gezeigten Verschiebbarkeit zweier halb
kreisförmiger Teile wäre auch eine Verschwenkbarkeit oder
auch die Verwendung mehrerer Teile möglich.
Claims (19)
1. Vorrichtung zur Honbearbeitung von Bohrungen (4) mit
unterschiedlichen Nenndurchmessern in Werkstücken (3),
mit
- 1.1 einem Honwerkzeug (5),
- 1.2 einer Luftmeßdüse,
- 1.3 einer pneumatischen Meßeinrichtung und
- 1.4 einer Referenzlehre (1) zum Nachjustieren der Meßeinrichtung, wobei
- 1.5 die Referenzlehre (1) in ihrem Referenzmaß einstell bar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, mit einer Eicheinrichtung
zum Eichen der Referenzlehre (1).
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der die Eicheinrichtung
einen Meßdorn (8) und mindestens einen Nullring (7) mit
einem festen Durchmesser aufweist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, bei der der Meßdorn (8) ein
pneumatischer Meßdorn ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, bei der
die Eicheinrichtung einen Meßdorn (8) mit Induktivitäts
tastern aufweist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, mit
mehreren Nullringen (7).
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, bei der
die Eicheinrichtung mindestens ein Meßkaliber aufweist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, mit mehreren Meßkalibern.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei
der die Referenzlehre (1) in den Raum zwischen dem Werk
stück (3) und dem aus diesem herausgefahrenen Honwerk
zeug (5) seitlich hineinbewegbar, insbesondere ver
schiebbar ist.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei
der die Referenzlehre (1) mehrere teilkreisbogenförmige
Segmente (11a, 11b) aufweist, deren gegenseitiger
Abstand veränderbar ist.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei
der zum Einstellen der Referenzlehre (1) auf das Refe
renzmaß ein Getriebemotor (15, 16) vorgesehen ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, bei der der Getriebemotor
(16) über eine Schaltkupplung (17, 19) mit der Referenz
lehre (18) verbindbar ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11, bei der jede Referenzlehre
(1) einen Getriebemotor (15) aufweist.
14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei
der eine der Zahl der Honspindeln bzw. Honwerkzeuge (5)
gleiche Zahl von Referenzlehren (1, 18) vorgesehen ist.
15. Verfahren zur Honbearbeitung von Bohrungen (4) mit
unterschiedlichen Nennmaßen, bei dem
- 15.1 das Bearbeitungsergebnis pneumatisch gemessen wird,
- 15.2 von Zeit zu Zeit die pneumatische Meßeinrichtung durch Einfahren einer Meßdüse in eine Referenzlehre (1, 18) nachjustiert wird,
- 15.3 bei Übergang zu einer Bohrung (4) mit unterschied lichem Nennmaß die Referenzlehre (1, 18) dadurch auf das neue Nennmaß eingestellt wird, daß
- 15.4 sie mit einem Nullelement festen Durchmessers verglichen und
- 15.5 solange verstellt wird, bis sie dem neuen Nennmaß entspricht.
16. Verfahren nach Anspruch 15, bei dem die Referenzlehre
(1, 18) von einem Meßdorn (8) mit einem Nullring (7)
verglichen wird.
17. Verfahren nach Anspruch 15, bei dem die Referenzlehre
(1, 18) mit einem Meßkaliber verglichen wird.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, bei dem
zur Durchführung der Eichung die Referenzlehre (1, 18)
seitlich in eine Eichposition verschoben wird.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 18, bei dem
zur Durchführung der Eichung der Meßdorn zwischen den
Referenzlehren (1, 18) hin und her bewegt wird.
Priority Applications (1)
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DE19944413645 DE4413645C2 (de) | 1994-04-20 | 1994-04-20 | Verfahren und Vorrichtung zur Honbearbeitung von Bohrungen mit unterschiedlichen Nennmaßen in Werkstücken |
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DE19944413645 DE4413645C2 (de) | 1994-04-20 | 1994-04-20 | Verfahren und Vorrichtung zur Honbearbeitung von Bohrungen mit unterschiedlichen Nennmaßen in Werkstücken |
Publications (2)
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DE4413645A1 true DE4413645A1 (de) | 1995-10-26 |
DE4413645C2 DE4413645C2 (de) | 1998-07-16 |
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Country Status (1)
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---|---|
DE (1) | DE4413645C2 (de) |
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EP2876409A1 (de) | 2013-11-25 | 2015-05-27 | Nagel Maschinen- und Werkzeugfabrik GmbH | Messeinheit zum Messen von Bohrungen |
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- 1994-04-20 DE DE19944413645 patent/DE4413645C2/de not_active Expired - Fee Related
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D2 | Grant after examination | ||
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8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |