DE102008034858A1 - Vorrichtung zum Honen von Wandungen von Bohrungen in Werkstücken auf Bearbeitungszentren - Google Patents

Vorrichtung zum Honen von Wandungen von Bohrungen in Werkstücken auf Bearbeitungszentren Download PDF

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Jens Dipl.-Ing. Böhm
Tilmann Dipl.-Ing. Negele
Stefan Dr.-Ing. Schweickert
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Honen von Wandungen von Bohrungen in Werkstücken auf einer Werkzeugmaschine. Die Werkzeugmaschine ist mit einer standardisierten Werkzeugaufnahme zum wechselbaren Einbringen einer Honale versehen. Die Honale weist radial verstellbare Schneiden auf, welche durch eine im Inneren der Honale angeordnete Verstelleinheit radial nach außen verschiebbar und mittels eines radial nach innen drückenden Kraftspeichers rückführbar sind. Die Verstelleinheit weist einen Konuskörper mit zwei Treibkonussen auf. Der eine Treibkonus ist im Bereich innerhalb der Schneiden und der andere an einem Endbereich der Schneiden zwischen diesen angeordnet. Sie sind entlang der Rotationsachse der Honale bewegbar. Zum Betätigen der Verstelleinheit ist ein Stellantrieb vorgesehen. Zur Reduzierung der Bearbeitungskosten weist die Werkzeugaufnahme einen standardisierten Innenkonus sowie eine die Honale zu rotatorischen Bewegungen antreibende Spindel auf. Die Honale ist gleichfalls mit einem standardisierten Haltekonus zur Aufnahme innerhalb des standardisierten Innenkonus der Werkzeugaufnahme versehen.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Honen von Wandungen von Bohrungen in Werkstücken auf Bearbeitungszentren mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Außerdem betrifft die Erfindung eine Honale für eine solche Vorrichtung.
  • Aus der DE 92 15 134 U1 ist eine Honale zum Honen von Wandungen von Bohrungen in Werkstücken, insbesondere von Zylinderlaufbahnen von Kraftfahrzeugmotoren, bekannt. Die Honale ist zur wechselbaren Befestigung in einer Werkzeugaufnahme einer Honmaschine vorgesehen und weist radial verstellbare Schneiden auf. Die radiale Verstellung der Schneiden wird durch eine im Inneren der Honale angeordnete Verstelleinheit realisiert, mittels der die Schneiden radial nach außen verschiebbar sind. Mittels radial nach innen drückenden und als Kraftspeicher wirkenden Federn, die an beiden äußeren Endbereichen der Schneiden angeordnet sind, sind die Schneiden radial zurückstellbar. Zur Radialverstellung der Schneiden weist die Verstelleinheit einen Konuskörper auf, der mit zwei starr und axial zueinander beabstandet angeordneten Treibkonussen versehen ist. Diese Treibkonusse wiederum sind jeweils mit Konusflächen versehen, die äquivalent zueinander geformt sind. Um eine achsparallele Schneidendverstellung zu garantieren, ist der eine Treibkonus im Bereich innerhalb der Schneiden und der andere Treibkonus an einem Endbereich der Schneiden zwischen diesen angeordnet. Ferner ist an dem Konuskörper eine axial verstellbare Zug-/Druckstange, im Folgenden vereinfachend Druckstange genannt, angeordnet, die mittels der Honmaschine verschiebbar ist. Des Weiteren ist die Druckstange gleichzeitig mit dem Konuskörper starr verbunden. Diese Druckstange bildet somit einen Stellantrieb, der einerseits mit der Honmaschine und andererseits mit der Honale bzw. mit deren Verstelleinheit zusammenwirkt.
  • Zur radialen Schneidenverstellung verschiebt eine Betätigungseinheit der jeweiligen Honmaschine die Druckstange in axialer Richtung in das Innere der Honale. Hierdurch wird der Konuskörper in das Innere der Schneiden eingefahren. Beim Einfahren gleiten die konisch ausgeformten Pressflächen der Treibkonusse entlang von gleichartig ausgeformten und die hintere Wandung der Schneiden bildenden Gleitflächen, wodurch diese axial nach außen abgedrängt werden. Auf diese Weise ist unter anderem ein einfaches Einfahren der Honale in die Bohrung und eine zumindest weitgehend gleichzeitige Bearbeitung der Wandung der jeweiligen Bohrung ermöglicht. Allerdings handelt es sich bei den Honmaschinen um Spezialmaschinen, die vergleichsweise teuer sind.
  • Bei vorbekannten Honmaschinen wird die Betätigungseinheit elektromechanisch und/oder hydraulisch betrieben. Bei einer elektromechanischen Betätigung erzeugt ein Schritt- oder Servomotor über ein Getriebe eine Axialbewegung der Druckstange, diese kann dabei fest mit den Treibkonussen verbunden sein oder lose auf einem mit den Treibkonussen verbundenen Druckstift oder Zylinder aufliegen. Im Unterschied dazu befindet sich bei einer hydraulischen Betätigung in einer Spindel der Honmaschine ein Druckzylinder, der über eine Druckstange die Axialbewegung der Treibkonusse ausführt.
  • Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für eine Vorrichtung der eingangs genannten Art eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, die insbesondere bei vergleichbaren Vorteilen ein preiswerteres Honen ermöglicht.
  • Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, die Honale mit einem standardisierten Haltekonus auszustatten, mit dem die Honale in einem standardisierten Innenkonus einer standardisierten Werkzeugaufnahme aufnehmbar ist. Dementsprechend kann als Werkzeugmaschine eine Bearbeitungsmaschine verwendet werden, die eine Werkzeugaufnahme mit einem standardisierten Innenkonus aufweist. Ferner weist eine derartige standardisierte Bearbeitungsmaschine eine Spindel auf, welche die Werkzeugaufnahme sowie die gegebenenfalls darin aufgenommene Honale zu rotatorischen Bewegungen antreibt. Mit anderen Worten, entsprechend dem erfindungsgemäßen Vorschlag kann die Honale mit einer standardisierten Werkzeugaufnahme einer Standard-Bearbeitungsmaschine versehen werden und auf einfache Weise gewechselt werden. Durch die erfindungsgemäße Bauweise kann die modifizierte Honale mit einer Standard-Bearbeitungsmaschine verwendet werden, die gegebenenfalls vergleichsweise leicht modifiziert werden muss. In der Folge kann auf eine vergleichsweise teure Honmaschine verzichtet werden.
  • Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform, bei welcher der Stellantrieb zum Betätigen der Schneiden-Verstelleinheit der Honale innerhalb der Spindel angeordnet ist und den Innenkonus sowie den Haltekonus koaxial durchsetzt. Hierdurch wird erreicht, dass beim Anbringen der Honale an der Werkzeugaufnahme gleichzeitig die Antriebskopplung zwischen Stellantrieb und Verstelleinheit hergestellt wird. Der Werkzeugwechsel wird dadurch vereinfacht.
  • Bei einer speziellen Ausführungsform kann der Stellantrieb innerhalb der Spindel eine Druck- und/oder Zugstange aufweisen, die kraftwirksam mit dem Konuskörper verbindbar ist, wobei die Verbindung der Zug- und/oder Druckstange mit dem Konuskörper innerhalb der Werkzeugaufnahme und/oder innerhalb des Werkzeugs angeordnet ist. Dies ist wiederum insbesondere im Hinblick auf einen einfachen Werkzeugwechsel von Bedeutung. Ferner ist insbesondere zu erwähnen, dass durch die vorgeschlagenen Maßnahmen auch die Verstellung der Honleisten oder Schneiden gegenüber einer zum Beispiel aus der DE 10 2005 055250 bekannten fluidischen Verstellung verbessert ist, wodurch sich die Standzeit einer derartigen Vorrichtung erhöht.
  • Bei einer anderen speziellen Ausführungsform kann der Stellantrieb als innerhalb der Spindel angeordneter, weiterer Rotationsantrieb ausgestaltet sein, der kraftwirksam mit einem Stellglied verbindbar ist, wobei das Stellglied kraftwirksam mit dem Konuskörper verbindbar ist und im Werkzeug angeordnet ist, wobei die Verbindung des Stellglieds mit dem Konuskörper innerhalb der Werkzeugaufnahme und/oder innerhalb des Werkzeugs angeordnet ist. Auch bei dieser Ausführungsform ergibt sich eine verbesserte Verstellbarkeit der Honleisten sowie eine erhöhte Standzeit für die Vorrichtung, beispielsweise wieder im Hinblick auf die DE 10 2005 055250 .
  • Entsprechend einer weiteren speziellen Ausführungsform kann der Stellantrieb in der Honale angeordnet sein und über die Spindel, durch den Innenkonus und durch den Haltekonus mit Antriebsenergie versorgt werden. Mit anderen Worten, die Honale wird hinsichtlich des Stellantriebs autark ausgestaltet, so dass sie nur noch mit elektrischer oder pneumatischer oder hydraulischer Antriebsenergie versorgt werden muss, um über den integrierten Stellantrieb ein Verstellen der Honleisten bzw. Schneiden zu ermöglichen. Hierdurch wird die einzelne Honale vergleichsweise aufwendig modifiziert, dafür wird im Gegenzug der Aufwand zur Anpassung der Standard-Bearbeitungsmaschine erheblich reduziert.
  • Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
  • Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
  • Es zeigen, jeweils schematisch
  • 1 eine stark vereinfachte Prinzipdarstellung einer Vorrichtung mit einer Standard-Bearbeitungsmaschine und in ihrer Werkzeugaufnahme angeordneter Honale,
  • 2 einen Längsschnitt durch eine herkömmliche Honale mit integrierter Verstelleinheit entlang deren Rotationsachse, und
  • 35 vereinfachte Längsschnitte durch erfindungsgemäße Honalen entlang deren Rotationsachse bei verschiedenen Ausführungsformen.
  • Entsprechend 1 ist eine Vorrichtung 1 mit einer in einer leicht perspektivischen Seitenansicht dargestellten Werkzeugmaschine 2 ausgestattet, die als Standard-Bearbeitungsmaschine ausgestaltet ist. In einer Werkzeugaufnahme 3 der Standard-Bearbeitungsmaschine 2 ist eine Honale 4 angeordnet. Die Vorrichtung 1 ist im vorliegenden Fall für die Bearbeitung von Zylinderlaufbahnen von Zylinderkurbelwellengehäusen von Kraftfahrzeugmotoren vorgesehen. Die Vorrichtung 1 weist unter anderem die auf einer stabilen Plattform fest montierte Werkzeugmaschine 2, die an einem horizontalen Arm der Werkzeugmaschine 2 über eine Spindel 8 angeordnete und einen standardisierten Innenkonus 26 aufweisende Werkzeugaufnahme 3, die einen endseitig angeordneten, insbesondere angeflanschten Haltekonus 11 aufweisende und mit dem Haltekonus 11 in dem Innenkonus 26 der Werkzeugaufnahme 3 fest eingebrachte und auswechselbare Honale 4 sowie eine das Zylinderkurbelwellengehäuse 6 lagedefiniert haltend aufnehmende Werkstückhalterung 9 auf.
  • Innerhalb der Spindel 8 bzw. durch die Spindel 8 wird entsprechend einem Doppelpfeil 27 zwischen einer Betätigungseinrichtung 28 der Werkzeugmaschine 2 und einer Verstelleinheit 29 der Honale 4 eine Wirkverbindung realisiert, mit deren Hilfe die Verstelleinheit 29 der Honale 4 von der Werkzeugmaschine 2 aus betätigbar ist. Zum Betätigen der in der Honale 4 angeordneten Verstelleinheit 29 ist ein Stellantrieb vorgesehen, der durch die Wirkverbindung 27 gebildet sein kann und dementsprechend im Folgenden auch mit 27 bezeichnet wird. Besagter Stellantrieb 27, der insbesondere eine mechanische Wirkverbindung realisiert, kann somit insbesondere innerhalb der Spindel 8 angeordnet sein und dementsprechend koaxial durch den Innenkonus 26 und durch den Haltekonus 11 durchgeführt sein. Diesbezügliche Ausführungsformen sind mit Bezug auf die 3 und 4 näher erläutert. Ebenso ist es möglich, den Stellantrieb 27 in die Honale 4 zu integrieren, so dass der Doppelpfeil der 1 eine Wirkverbindung zur Übertragung von elektrischer oder hydraulischer oder pneumatischer Antriebsenergie repräsentiert. Eine derartige Ausführungsform wird mit Bezug auf 5 näher erläutert.
  • Die Werkzeugmaschine 2 ist außerdem mit einer Zufuhrleitung 10 für ein Kühlschmiermittel zur Kühlmittelschmierung ausgestattet. Diese Zufuhrleitung 10 kann durch die Werkzeugaufnahme 3, also insbesondere durch die miteinander zusammenwirkenden Konusse 26, 11 hindurchgeführt sein. Ferner ist sie zweckmäßig gegenüber der Honale 4 verschließbar und öffenbar ausgestaltet.
  • Innerhalb der Spindel 8 kann eine in 3 gezeigte axial zur Spindel 8 bewegbare Zug- und/oder Druckstange 30 angeordnet sein, die im Bereich der Werkzeugaufnahme 3 oder alternativ im werkzeugaufnahmenahen Bereich der Honale 4 mit einem innerhalb der Honale 4 verlaufenden Abschnitt der Zug- und/oder Druckstange 30 auf geeignete Weise gekoppelt ist. Die wechselbare Verbindung kann hierbei insbesondere über einen Formschluss erfolgen. Die Verstellung der Zug- und/oder Druckstange 30 bzw. deren Betäti gung wird mit Hilfe der Betätigungseinrichtung 28 realisiert, bei der es sich beispielsweise um einen gesteuert betreibbaren Stellmotor handeln kann.
  • Alternativ kann der Stellantrieb 27 einen in 4 dargestellten Rotationsantrieb 31 bilden, der eine Drehstange 32 umfasst. Ein zugehöriger Antriebsmotor dieses Rotationsantriebs 31 ist zweckmäßig wieder in der Werkzeugmaschine 2 angeordnet und beispielsweise durch die Betätigungseinrichtung 28 gebildet. Dieser ist wieder gesteuert und definiert antreibbar. Weitere Details von derartigen Werkzeugmaschinen 2, die einzelne Mehrspindelköpfe mit konzentrisch gehalterten Drehachsen bzw. Spindeln aufweisen, sind beispielsweise der DE 101 43 388 A1 entnehmbar.
  • Die Drehstange 32 zum Betätigen der Stelleinheit 29 ist konzentrisch innerhalb der Spindel 8 angeordnet und dabei unabhängig von einer Rotationsbewegung der Spindel 8 drehend antreibbar. Des Weiteren ist es insbesondere möglich, durch die Drehstange 32 die Zuführleitung 10 für das Kühlschmiermittel zu führen. Die Drehstange 32 ist im Bereich der Werkzeugaufnahme 3 oder alternativ im werkzeugaufnahmenahen Bereich der Honale 4 mit dem in der Honale 4 verlaufenden Abschnitt der Drehstange 32 gekoppelt. Zweckmäßig kann an dieser Stelle eine in 4 gezeigte Kupplung 33 vorgesehen sein, was das Auswechseln der Honale 4 vereinfacht.
  • Anhand 2 wird im Folgenden der grundsätzliche Aufbau einer Honale 4 näher erläutert, wobei insbesondere näher auf die Verstelleinheit 29 zum Betätigen bzw. zum Antreiben der Schneiden 13 näher eingegangen wird. Die Merkmale sind dann auf die Ausführungsformen der 35 entsprechend übertragbar.
  • Entsprechend 2 weist eine Honale 4 radial verstellbare Schneiden 12 auf. Sie ist bevorzugt für Werkzeugmaschinen 2 gemäß 1 vorgesehen. An den Schneiden 12 sind radial außenliegende Schneidleisten 13 angeordnet. Die Schneidleisten 13 sind zum spanenden Eingriff in ein Werkstück vorgesehen. Vorzugsweise sind die Schneidleisten 13 auswechselbar an den Schneiden 12 angeordnet. Im Inneren der Honale 4 ist die Verstelleinheit 29 angeordnet, mit deren Hilfe die Schneiden 12 radial verstellbar sind. Die Verstelleinheit 29 kann beispielsweise über die Zug- und/oder Druckstange 30 betätigt werden. Hierzu ist die Druckstange 30 mit der Verstelleinheit 29 kraftwirksam verbunden. Die Verstelleinheit 29 weist eine Schubstange 25 auf, die mit einem Konuskörper 18 verbunden ist, der konzentrisch zur Rotationsachse der Honale 4 axial beweglich angeordnet ist. Der Konuskörper 18 weist zwei axial voneinander beabstandete Treibkonusse 14 bzw. 19 auf, welche jeweils mit Konusflächen 20 versehen sind. Die Konusfläche 20 der Treibkonusse 14, 19 sind äquivalent zueinander geformt, das heißt, sie weisen den gleichen Öffnungswinkel auf. Einer der beiden Treibkonusse 14 ist im Bereich innerhalb der Schneiden 12 zwischen den Schneiden 12 angeordnet, während der andere Treibkonus 19 an einem Endbereich der Schneiden 12 zwischen diesen angeordnet ist. Bedingt durch diese Ausbildung des Konuskörper 18 werden die radial nach außen verschiebbar ausgestalteten Schneiden 12 mittels der Konusflächen 20 nach außen abgedrängt, wenn der Konuskörper 18 tiefer zwischen die Schneiden 12 eindringt. Diese eindringende Abwärtsbewegung des Konuskörpers 18 erfolgt, wenn die Schubstange 25 bzw. wenn die Zug- und/oder Druckstange 30, beispielsweise mittels eines entsprechenden Stellmotors aus einer haltekonusseitigen Lage in eine schneidenseitige Lage bewegt wird. Anstelle einer mechanischen Kopplung kann auch eine hydraulische Kopplung vorgesehen sein. Beispielsweise kann ein Kolben 17 durch Zuströmen von Kühlschmiermittel über die Zuführleitung 10 in eine haltekonusseitige Kammer 15 gelangen. Anstelle der alenseitigen Zug- und/oder Druckstange 30 ist dann die Zuführleitung 10 vorgesehen.
  • An beiden axialen Endbereichen der Schneiden 12 sind die Schneiden 12 insbesondere vollständig umfassende und die Schneiden 12 nach innen pressende Radialrückstellfedern 22 angeordnet. Diese Radialrückstellfedern 22 werden bei einer nach außen gerichteten Bewegung der Schneiden 12 gespannt. Bei einer Rückbewegung der Zug- und/oder Druckstange 30 werden die Treibkonusse 14, 19 des Konuskörper 18 ebenfalls zurückbewegt und die Schneiden 12 werden durch die umlaufende Radialrückstellfeder 22 zurück in ihre Ausgangslage gedrängt.
  • Des Weiteren wird bei diesem Ausführungsbeispiel die Rückstellbewegung noch durch eine Axialrückstellfeder 23 unterstützt, die an den unteren, in den Schneiden 12 angeordneten Treibkonus 14 angreift und ihn in Richtung der Werkzeugaufnahme 3 kraftbelastet.
  • Die Honale 4 weist innerhalb der Schubstange 25, vorzugsweise konzentrisch hierzu, eine hier nicht dargestellte Schmiermittelleitung auf, die fluidisch mit der Zuführleitung 10 der Werkzeugaufnahme 3 verbindbar ist. Mittels der Schmiermittelleitung ist das Kühlschmiermittel innerhalb des Werkzeugs, also innerhalb der Honale 4 geführt. Die Ausleitung des Kühlschmiermittels erfolgt zweckmäßigerweise mit radialer Austrittsrichtung im Bereich der Schneiden 12.
  • Die jeweilige Werkzeugmaschine 2 kann außerdem vorzugsweise mit wenigstens einer Druckluftversorgungsleitung ausgestattet sein. Diese Druckluftversorgungsleitung kann im Bereich der Werkzeugaufnahme 3 oder des werkzeugaufnahmenahen Bereichs der Honale 4 über eine insbesondere an der Außenwandung der Honale 4 angeordnete Versorgungsöffnung mit einer in der Honale 4 angeordneten Druckluftleitung verbunden sein. Die alenseitige Austrittsöffnung der Druckluftleitung ist vorzugsweise im Bereich zwischen den hohen Leisten 12 angeordnet. Der im Betrieb hier herrschende Ausströmdruck dient zur radialen Steuerung der Schneidleisten 12.
  • Im Bereich der Kupplung weist der haltekonusseitige Treibkonus 19 eine zylindrische Gleitsteinanformung 34 auf. Diese Gleitsteinanformung 34 ist in einer zugeordneten, ebenfalls zylindrisch ausgebildeten Führungsbohrung 35 angeordnet, die sich der Verstelleinheit 29 anschließt. Durch diese Ausbildung ist der Konuskörper 18 innerhalb der Honale 4 axial geführt. Des Weiteren kann die Schubstange 25 hohl ausgebildet sein. Dadurch ist es möglich, innerhalb der Schubstange 25 eine Führungsstange anzuordnen, wodurch gleichfalls eine axiale Führung für den Konuskörper 18 realisierbar ist.
  • Während die in 2 gezeigte Honale 4 einen herkömmlichen, zylindrischen Halter 36 aufweist, besitzen die erfindungsgemäßen Honalen der 3 bis 5 den konischen Haltekonus 11. 3 zeigt nun eine Ausführungsform, bei welcher der Stellantrieb 27 die Zug- und/oder Druckstange 30 aufweist, die mit der Verstelleinheit 29 bzw. mit dem Konuskörper 18 kraftwirksam verbunden ist. Bei der in 3 gezeigten Ausführungsform ist die Zug- und/oder Druckstange 30 außerdem hohl ausgestaltet, so dass die Zufuhrleitung 10 durch die Druckstange 30 durchgeführt werden kann, um Kühlschmiermittel in eine Versorgungskammer 37 zu transportieren, von der aus es zu den erforderlichen Kühl- und/oder Schmierstellen gelangt. Die Schneidleisten 12 sind bei der in 3 gezeigten Ausführungsform mit Antriebsflächen 38 ausgestattet, die komplementär zu den Mantelflächen der Treibkonusse 14 bzw. 19 geformt bzw. geneigt sind. Hierdurch kann eine besonders intensive und reibungsarme Kraftübertragung realisiert werden. Des Weiteren zeigt die in 3 dargestellte Ausführungsform die Versorgung der Honale 4 mit Druckluft. Eine Druckluftzuführleitung 39 ist über einen zweckmäßig in die Werkzeugaufnahme 3 integrierten Anschluss 40 an eine zylindrische Wand 41 der Honale 4 von außen angeschlossen. Diese Wand 41 enthält einen geeigneten Druckluftpfad 42, der beispielsweise zu entsprechenden Ausblasstellen 43 führt.
  • Bei der in 4 gezeigten Ausführungsform bildet der Stellantrieb 27 einen weiteren Rotationsantrieb, nämlich insbesondere in Form einer Drehstange 32. Die Drehstange 32 ist mit Hilfe eines entsprechenden, in der Werkzeugmaschine 2 angeordneten Drehantriebs, nämlich insbesondere der Betätigungseinrichtung 28, drehend antreibbar, und zwar insbesondere unabhängig von der Spindel 8. Dieser Rotationsantrieb, also die Drehstange 32, ist dabei innerhalb der Spindel 8 angeordnet und durch die Werkzeugaufnahme 3, also durch den Innenkonus 26 und durch den Haltekonus 11 in die Honale 4 eingebracht. Hierbei kann – wie bereits erläutert – eine geeignete Kupplung 33 zur Drehmomentübertragung vorgesehen sein. Diese Drehstange 32 ist innerhalb der Honale 4 mit einer Stelleinrichtung kraftübertragend verbunden, die ihrerseits mit dem Konuskörper 18 bzw. mit der Stelleinheit 29 kraftwirksam verbunden ist. Die Stelleinrichtung 31 ist vollständig innerhalb der Honale 4 angeordnet. Bei der Stelleinrichtung 31 handelt es sich im Beispiel um einen Gewindeantrieb oder Spindeltrieb, der so ausgestaltet ist, dass er Rotationsbewegungen in Axialbewegungen umwandeln kann. Die eingangsseitig über die Drehstange 32 eingeleiteten Drehbewegungen werden daher von der Stelleinrichtung 31 in einen axialen Hub umgewandelt, der auf geeignete Weise, zum Beispiel über eine Druckhülse 44 auf die Stelleinheit 29 bzw. auf den Konuskörper 18 übertragen wird.
  • Bei der in 5 gezeigten Ausführungsform ist der Stellantrieb 27 in der Honale 4 angeordnet. Er ist über die Spindel 8 und durch den Innenkonus 26 sowie durch den Haltekonus 11 mit Antriebsenergie versorgbar. Hierbei kann es sich – je nach Ausgestaltung des Stellantriebs 27 – um elektrische oder pneumatische oder hydraulische Antriebsenergie handeln. Insbesondere ist der Stellantrieb 27 als Elektromotor ausgestaltet. Ebenso kann er als Hydraulikmotor oder als Pneumatikmotor ausgestaltet sein. Des Weiteren kann der Stellantrieb 27 auch als pneumatisch oder hydraulisch arbeitendes Kolben-Zylinder-Aggregat ausgestaltet sein. Der Stellantrieb 27 ist auf geeignete Weise, zum Beispiel über eine Schubstange oder Schubhülse 45 mit der Verstelleinheit 29 bzw. mit dem Konuskörper 18 antriebsverbunden. Sofern der Stellantrieb 27 als drehend betätigbarer Motor ausgestaltet ist, kann er einen Spindeltrieb umfassen bzw. bilden, beispielsweise um die Schubstange oder Schubhülse 25 axial anzutreiben.
  • Grundsätzlich ist es möglich, den in der Honale 4 angeordneten Stellantrieb 27 über die in der Werkzeugmaschine 2 angeordnete Betätigungseinrichtung 28 zu betätigen bzw. anzusteuern. Ebenso ist eine Ausführungsform denkbar, bei welcher der Stellantrieb 27 mittels Funk von außen direkt ansteuerbar ist. Durch die genannten Maßnahmen sind werk zeugmaschinenseitig geringere Umbaumaßnahmen bzw. Adaptionen erforderlich, um die hier vorgestellten Honalen 4 verwenden zu können. Hierdurch sind eine hohe Standzeit sowie ein einfacher und preiswerter Betrieb ermöglicht.
  • In den dargestellten Ausführungsbeispielen wurden nur Bearbeitungsmaschinen 2 mit einer einzigen Antriebsspindel 8 erläutert. Die Erfindung umfasst jedoch auch Bearbeitungsmaschinen 1 mit mehreren Arbeitsspindeln 8, wie sie beispielsweise aus der DE 10 2006 048495 bekannt sind.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 9215134 U1 [0002]
    • - DE 102005055250 [0009, 0010]
    • - DE 10143388 A1 [0023]
    • - DE 102006048495 [0036]

Claims (20)

  1. Vorrichtung zum Honen von Wandungen von Bohrungen in Werkstücken, insbesondere von Zylinderlaufbahnen, auf einer Werkzeugmaschine (2), mit einer der Werkzeugmaschine (2) zugeordneten Werkzeugaufnahme (3) zum wechselbaren Einbringen einer Honale (4), welche Honale (4) radial verstellbare Schneiden (12) aufweist, welche Schneiden (12) durch eine im Inneren der Honale (4) angeordnete Verstelleinheit (29) radial nach außen verschiebbar und mittels einem radial nach innen drückenden Kraftspeicher (22) zurückführbar sind, welche Verstelleinheit (29) einen Konuskörper (18) aufweist, welcher Konuskörper (18) zwei starr und axial zueinander beabstandet angeordnet Treibkonusse (14, 19) aufweist, welche Treibkonusse (14, 19) jeweils mit Konusflächen (20) versehen sind, die äquivalent zueinander geformt sind, wobei der eine Treibkonus (14) im Bereich innerhalb der Schneiden (12) und der andere Treibkonus (19) an einem Endbereich der Schneiden (12) zwischen diesen angeordnet ist, welcher Konuskörper (18) bezüglich der Rotationsachse der Honale (4) axial beweglich angeordnet ist und mit einem über die Werkzeugmaschine (2) auf den Konuskörper (18) wirkenden und diesen axial bewegenden Stellantrieb (27), dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugmaschine (2) eine Bearbeitungsmaschine mit einer einen standardisierten Innenkonus (26) aufweisenden Werkzeugaufnahme (3) sowie einer die Honale (4) zu rotatorischen Bewegungen antreibenden Spindel (8) ist, wobei die Honale (4) einen gleichfalls standardisierten Haltekonus (11) zur Aufnahme innerhalb des standardisierten Innenkonus (26) der Werkzeugaufnahme (3) aufweist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stellantrieb (27) innerhalb der Spindel (8) angeordnet ist und den Innenkonus (26) und den Haltekonus (11) koaxial durchsetzt.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stellantrieb (27) innerhalb der Spindel (8) eine Druck- und/oder Zugstange (30) aufweist, die kraftwirksam mit dem Konuskörper (18) verbindbar ist, wobei die Verbindung der Zug- und/oder Druckstange (30) mit dem Konuskörper (18) innerhalb der Werkzeugaufnahme (3) und/oder innerhalb der Honale (4) angeordnet ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stellantrieb (27) als innerhalb der Spindel (8) angeordneter, weiterer Rotationsantrieb, insbesondere als Drehstange (32), ausgestaltet ist, der kraftwirksam mit einer Stelleinrichtung (31) verbindbar ist, wobei die Stelleinrichtung kraftwirksam mit dem Konuskörper (18) verbindbar ist und in der Honale (4) angeordnet ist, wobei die Verbindung der Stelleinrichtung (31) mit dem Konuskörper (18) innerhalb der Werkzeugaufnahme (3) und/oder innerhalb der Honale (4) angeordnet ist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelleinrichtung (31) ein Spindeltrieb ist, mittels dem Rotationsbewegungen in Axialbewegungen umwandelbar sind.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stellantrieb (27) in der Honale (4) angeordnet ist und über die Spindel (8), durch den Innenkonus (26) und durch den Haltekonus (11) mit Antriebsenergie versorgt wird.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Stellantrieb (27) als Elektromotor ausgestaltet ist, dessen elektrische Leitungen durch den Innenkonus (26) und den Haltekonus (11) verlegt sind.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Stellantrieb (27) als Spindeltrieb ausgestaltet ist.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungsmaschine eine Kühl- und Schmiereinrichtung aufweist, die eine zur Werkzeugaufnahme (3) hin zumindest verschließbare Zufuhrleitung (10) für das Kühlschmiermittel aufweist, wobei die Honale (4) im Bereich der Werkzeugaufnahme (3) fluidisch mit der Zufuhrleitung (10) verbindbar ist, wobei das Kühlschmiermittel mittels Schmiermittelleitung innerhalb der Honale (4) geführt ist und wobei die Ausleitung des Kühlschmiermittels im Bereich der Honale (4) angeordnet ist.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Zufuhrleitung (10) durch die Spindel (10) hindurchgeführt ist.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausleitung des Kühlschmiermittels mit radialer Austrittsrichtung aus der Honale (4) angeordnet ist.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausleitung des Kühlschmiermittels im Bereich der Honleisten (12) angeordnet ist.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausleitung des Kühlschmiermittels im Bereich der Honleisten (12) angeordnet ist und dass die Ausleitung des Kühlschmiermittels mit radialer Austrittsrichtung aus dem Werkzeug angeordnet ist.
  14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungsmaschine (1) eine Druckluftversorgungsleitung (39) aufweist, innerhalb der Honale (4) eine Druckluftleitung (42) angeordnet ist, deren Austrittsöffnung (43) im Bereich zwischen den Honleisten (12) angeordnet ist und dass die Druckluftversorgungsleitung (39) fluidisch mit der Druckluftleitung (42), insbesondere innerhalb der Werkzeugaufnahme (3), verbindbar ist.
  15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung der Druckluftversorgungsleitung (39) mit der Druckluftleitung (42) im Bereich der Werkzeugaufnahme (3) angeordnet ist.
  16. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckluftleitung (42) wenigstens eine Versorgungsöffnung aufweist, die an der Außenwandung (41) der Honale (4) angeordnet ist.
  17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die die Versorgungsöffnung aufweisende Außenwandung (41) der Honale (4) der Werkzeugaufnahme (3) in Richtung der Honleisten (12) nachgeordnet ist.
  18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungsmaschine (1) eine Standard-Bearbeitungsmaschine ist.
  19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungsmaschine (1) eine mehrere Spindeln (8) aufweisende Bearbeitungsmaschine ist.
  20. Honale für eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19.
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