DE102012216360A1 - Honing system for honing of machining center, particularly machine tool for automated operation for complete machining of components, has tool head that has drive unit for actuating adjustment mechanism - Google Patents

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Abstract

The honing system (20) has a tool head (24) rotatable around a rotational axis (36) and having an interface for detachable fixing at a rotating driven machine spindle (12) of a machine tool and a honing tool (26) whose honledges are adjustable over a tool-sided adjustment mechanism (42) transverse to the rotational axis. The tool head has a drive unit for actuating the adjustment mechanism. The drive unit is provided with a servomotor. The adjustment mechanism has a pressure-pull-rod (72) linearly movable in the direction of the rotational axis.

Description

Die Erfindung betrifft ein Honsystem, insbesondere zum Honen auf einem Bearbeitungszentrum, mit einem eine Schnittstelle zum lösbaren Fixieren an einer rotierend antreibbaren Maschinenspindel einer Werkzeugmaschine aufweisenden, um eine Drehachse drehbaren Werkzeugkopf und einem daran ankoppelbaren Honwerkzeug, dessen Honleisten über einen werkzeugseitigen Verstellmechanismus quer zur Drehachse verstellbar sind. Die Erfindung betrifft weiter ein Bearbeitungszentrum mit einem solchen Honsystem.The invention relates to a honing system, in particular for honing on a machining center, with a tool head having an interface for detachable fixing to a machine spindle that can be driven in rotation and rotatable about a rotation axis and a honing tool coupled thereto, the honing stones of which can be adjusted transversely to the axis of rotation via a tool-side adjustment mechanism are. The invention further relates to a machining center with such a honing system.

Honen ist ein Feinbearbeitungsprozess für die hochgenaue Bearbeitung von zylindrischen oder leicht unrunden Bohrungen insbesondere zur Sicherstellung optimaler Gleiteigenschaften der bearbeiteten Oberflächen. Hierzu wird der Werkstoff mittels Honleisten abgetragen, die mit schleifmittelähnlichem Material belegt oder durchsetzt sind. Die notwendige Oberflächenqualität wird durch eine Rotationsbewegung in Kombination mit einer axialen Pendelbewegung realisiert. Das Honwerkzeug rotiert um seine eigene Achse, um schleifkompatible Schnittgeschwindigkeiten sicherzustellen, während über die Maschinenspindel bzw. Spindelpinole zugleich eine axiale Pendelbewegung überlagert wird. Bei metallischen Werkstoffen entsteht so eine geschlossenporige Oberfläche mit einem Kreuzschliffmuster. Um dies hochgenau zu bewerkstelligen, werden die Honleisten, deren äußere Mantellinien die zu bearbeitende Bohrung nachbilden, sehr feinfühlig ausgesteuert, um so den Verschleiß der Honleisten zu kompensieren. Hierbei ist die explizite Ermittlung des Korrekturmaßes für die Honleistenpositionierung relativ aufwändig.Honing is a finishing process for the high-precision machining of cylindrical or slightly non-circular holes, in particular to ensure optimum sliding properties of the machined surfaces. For this purpose, the material is removed by honing stones, which are occupied or interspersed with abrasive-like material. The necessary surface quality is realized by a rotational movement in combination with an axial pendulum motion. The honing tool rotates about its own axis to ensure grinding-compatible cutting speeds, while at the same time an axial pendulum motion is superimposed on the machine spindle or Spindelpinole. In the case of metallic materials, this creates a closed-pore surface with a cross-cut pattern. In order to accomplish this with high precision, the honing stones, whose outer surface lines reproduce the bore to be machined, are controlled very sensitively in order to compensate for the wear of the honing stones. Here, the explicit determination of the correction measure for the honing stone positioning is relatively complex.

In diesem Zusammenhang wurden Anstrengungen unternommen, den Honprozess in automatisierte Werkzeugmaschinen zu integrieren, wobei durch einen aufwändigen Verstellmechanismus in der Maschinenspindel eine Lageregelung der Honleisten angestrebt wurde. Die hohen Anschaffungskosten von solchen speziellen Lösungen stellen neben der mangelnden Flexibilität in der Umstellung auf verschiedene Durchmesser insbesondere für kleine Fertigungsserien ein großes Hindernis dar.In this context, efforts have been made to integrate the honing process into automated machine tools, with an attitude control of the honing stones being sought through a complex adjusting mechanism in the machine spindle. The high cost of such special solutions are in addition to the lack of flexibility in the conversion to different diameters, especially for small production series is a major obstacle.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die im Stand der Technik bekannten Honsysteme weiter zu verbessern und einen flexiblen Einsatz für die automatisierte Fertigung von Werkstücken zu schaffen.Proceeding from this, the object of the invention is to further improve the honing systems known from the prior art and to create a flexible insert for the automated production of workpieces.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird die in den unabhängigen Patentansprüchen angegebene Merkmalskombination vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.To solve this problem, the combination of features specified in the independent claims is proposed. Advantageous embodiments and modifications of the invention will become apparent from the dependent claims.

Die Erfindung geht von dem Gedanken aus, die Mechanik für die Honleistenverstellung von der Maschinenseite zu entkoppeln. Dementsprechend wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass der Werkzeugkopf eine mit einem Stellmotor versehene Antriebseinrichtung zur Betätigung des Verstellmechanismus aufweist. Damit kann die radiale Aussteuerung der Honleisten mit kurzem mechanischem Übertragungsstrang in der notwendigen Genauigkeit ermöglicht werden, so dass auch thermische Dehnungen keine ausschlaggebende Rolle spielen. Die Maschinenseite kann mit Standard-Schnittstellen einfacher gestaltet werden, wobei die Genauigkeiten und Achsdynamiken von Standardbearbeitungszentren die Bearbeitungskinematik, d. h. die kombinierte Pendel- und Rotationsbewegung für das Honen problemlos ermöglichen. Systembedingt ist damit auch eine automatische Einwechselbarkeit gegeben. Zugleich ergibt sich auch eine große Flexibilität in der Durchmesserwahl durch entsprechendes Aufsatzwerkzeug. Nicht zuletzt kann durch eine Kombinationsmöglichkeit mit anderen Bearbeitungsschritten innerhalb desselben Bearbeitungszentrums eine hohe Werkstückqualität sichergestellt werden.The invention is based on the idea of decoupling the mechanics for the honing stone adjustment from the machine side. Accordingly, the invention proposes that the tool head has a drive motor provided with a drive device for actuating the adjusting mechanism. Thus, the radial modulation of the honing stones with short mechanical transmission line in the necessary accuracy can be made possible, so that thermal expansions do not play a decisive role. The machine side can be made simpler with standard interfaces, with the accuracies and axis dynamics of standard machining centers simplifying the machining kinematics, i. H. the combined pendulum and rotary motion for honing easily. Due to the system, automatic replaceability is also possible. At the same time also results in a great flexibility in the choice of diameter by appropriate attachment tool. Not least can be ensured by a combination option with other processing steps within the same machining center high workpiece quality.

Vorteilhafterweise besitzt der Verstellmechanismus eine in Richtung der Drehachse linear bewegliche Druck-Zug-Stange, während die Antriebseinrichtung dazu eingerichtet ist, eine Rotationsbewegung des Stellmotors richtungsabhängig in eine Vor- oder Rückbewegung der Druck-Zug-Stange umzusetzen. Dadurch kann die Honleistenverstellung in einer kompakten Übertragungskette mechanisch unabhängig von der Maschinenseite realisiert werden.Advantageously, the adjusting mechanism has a push-pull rod which is linearly movable in the direction of the axis of rotation, while the drive device is set up to convert a rotational movement of the servomotor into a forward or backward movement of the push-pull rod in a direction-dependent manner. As a result, the honing stone adjustment in a compact transmission chain can be realized mechanically independently of the machine side.

Für eine exakte Zustellbewegung und einfache Richtungsumkehr ist es günstig, wenn die Antriebseinrichtung eine durch den Stellmotor getriebene, vorzugsweise mit einem Feingewinde versehene Gewindespindel aufweist.For an exact feed movement and simple reversal of direction, it is favorable if the drive device has a threaded spindle driven by the servo motor, preferably provided with a fine thread.

Eine weitere Verbesserung hinsichtlich eines flexiblen modularen Aufbaus lässt sich dadurch erreichen, dass die Antriebseinrichtung über eine trennbare Kupplungseinheit mit dem Verstellmechanismus gekoppelt ist.A further improvement in terms of a flexible modular construction can be achieved in that the drive device is coupled to the adjustment mechanism via a separable coupling unit.

Um die Bearbeitungsqualität weiter zu verbessern, ist es vorteilhaft, wenn zwischen dem Werkzeugkopf und dem Honwerkzeug ein Rundlaufadapter angeordnet ist, wobei der Rundlaufadapter zur Justierung der Winkellage und/oder des Achsversatzes des Honwerkzeugs relativ zur Drehachse vorzugsweise mittels Stellschrauben ausgebildet sein kann.In order to further improve the machining quality, it is advantageous if a concentricity adapter is arranged between the tool head and the honing tool, wherein the concentricity adapter for adjusting the angular position and / or the axial offset of the honing tool relative to the axis of rotation can preferably be formed by means of screws.

Zur programmgesteuerten Maßnachführung ist es von Vorteil, wenn die in dem Werkzeugkopf integrierte Antriebseinrichtung über eine Steuereinrichtung der Werkzeugmaschine vorzugsweise in einem geschlossenen Regelkreis ansteuerbar ist. In diesem Zusammenhang ist es auch günstig, wenn die Steuereinrichtung ein Steuerprogramm für eine Ansteuerung des Stellmotors zur Verschleißkompensation oder Andruckkrafteinstellung der Honleisten aufweist.For program-controlled Maßnachführung it is advantageous if the integrated in the tool head drive means via a control device of the machine tool preferably in can be controlled by a closed loop. In this context, it is also advantageous if the control device has a control program for a control of the servomotor for wear compensation or Andruckkrafteinstellung the honing stones.

Für eine verbesserte Prozesskontrolle ist es vorteilhaft, wenn in dem Werkzeugkopf ein Drehgeber zum Erfassen der Motordrehung angeordnet ist. In diesem Zusammenhang ist es insbesondere für Regelungszwecke auch denkbar, dass in dem Honwerkzeug ein Aufnehmer zum Erfassen der linearen Position der Druck-Zug-Stange oder der radialen Position der Honleisten angeordnet ist. Möglich ist es auch, einen Schrittmotor als Stellmotor für eine hochgenaue Positionierung einzusetzen.For improved process control, it is advantageous if a rotary encoder for detecting the motor rotation is arranged in the tool head. In this context, it is also conceivable, in particular for control purposes, that in the honing tool a pick-up for detecting the linear position of the push-pull rod or the radial position of the honing stones is arranged. It is also possible to use a stepper motor as a positioning motor for a highly accurate positioning.

Eine besonders vorteilhafte Ausführung sieht vor, dass an der Werkzeugmaschine ein Stator zur Energieübertragung in den rotierenden Werkzeugkopf und/oder zum Datenaustausch angeordnet ist. Bevorzugt erfolgt die Übertragung berührungslos, vorzugsweise über eine induktive Übertragungsstrecke. Dabei ist es vorteilhaft, wenn in dem Werkzeugkopf ein Rotor zur Energieeinspeisung in die Antriebseinrichtung und zur Daten- bzw.A particularly advantageous embodiment provides that a stator for energy transmission in the rotating tool head and / or data exchange is arranged on the machine tool. Preferably, the transmission takes place without contact, preferably via an inductive transmission path. It is advantageous if in the tool head, a rotor for feeding energy into the drive device and the data or

Signalübergabe angeordnet ist. Auf diese Weise kann die Antriebsenergie ohne Batterien zuverlässig bereitgestellt werden, und die Steuer- bzw. Regelgrößen können unabhängig von einer mechanischen Maschinenanbindung ausgetauscht werden.Signal transfer is arranged. In this way, the drive energy without batteries can be reliably provided, and the control variables can be replaced independently of a mechanical machine connection.

Vorteilhafterweise besitzt die Werkzeugmaschine einen Linearantrieb für eine axiale Pendelbewegung der Maschinenspindel und des daran fixierten Werkzeugkopfs in Richtung der Drehachse aufweist. Eine weitere Verbesserung der Bearbeitungsmöglichkeiten lässt sich dadurch erreichen, dass die Werkzeugmaschine eine Schwenkeinrichtung zur Einstellung von unterschiedlichen Schwenkstellungen der Maschinenspindel oder der Werkstückorientierung in einem Arbeitsraum aufweist.Advantageously, the machine tool has a linear drive for an axial oscillating movement of the machine spindle and the tool head fixed thereto in the direction of the axis of rotation. A further improvement of the processing options can be achieved in that the machine tool has a pivoting device for setting different pivot positions of the machine spindle or the workpiece orientation in a working space.

Für eine automatisierten Betrieb ist es vorteilhaft, wenn die Werkzeugmaschine eine Wechseleinrichtung zum automatischen Einwechseln des Werkzeugkopfs auf die Maschinenspindel aufweist.For automated operation, it is advantageous if the machine tool has a changing device for automatic replacement of the tool head on the machine spindle.

Eine Möglichkeit der Bearbeitung unterschiedlicher Durchmesser ohne Werkezugwechsel ergibt sich dadurch, dass das Honwerkzeug als Stufenwerkzeug mindestens zwei Honstufen mit unterschiedlichem Arbeitsdurchmesser für die Honbearbeitung aufweist, und dass der Verstellmechanismus ein gegebenenfalls axial mehrstufiges Schrägflächengetriebe zur Erzeugung einer quer zur Drehachse gerichteten Zustellbewegung aufweist.One way of working different diameters without tool change results from the fact that the honing tool has at least two honing stages with different working diameter for the honing process as a step tool, and that the adjustment has an optionally axially multi-stage bevel gear for generating a directed transversely to the rotational axis feed movement.

Für einen zuverlässigen Einsatz an Standardmaschinen ist es von Vorteil, wenn die Schnittstelle an der Maschinenspindel als Hohlschaftkegel- oder Steilkegelverbindung ausgelegt ist.For reliable use on standard machines, it is advantageous if the interface on the machine spindle is designed as a hollow shaft taper or steep taper joint.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung liegt in einem Bearbeitungszentrum mit einer rotierend antreibbaren Maschinenspindel und einem automatisch einwechselbaren erfindungsgemäßen Honsystem.Another aspect of the invention lies in a machining center with a rotating machine spindle and an automatically exchangeable Honsystem invention.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand des in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:In the following the invention will be explained in more detail with reference to the embodiment shown schematically in the drawing. Show it:

1 ein Bearbeitungszentrum mit einem einwechselbaren Honsystem in perspektivischer Darstellung; 1 a machining center with a einwechselbaren Honsystem in perspective view;

2 das Honsystem in teils axial geschnittener, teils schematisch vereinfachter Seitenansicht. 2 the honing system in partly axially cut, partly schematically simplified side view.

Die in 1 gezeigte Werkzeugmaschine ist als Bearbeitungszentrum 10 für einen automatisierten Betrieb zur Komplettbearbeitung von Bauteilen mit einer rotierend angetriebenen Maschinenspindel 12, einer Steuereinrichtung 14, einem mehrachsigen Maschinenportal 16 und einer Wechseleinrichtung 18 zum Einwechseln eines Werkzeugkopfs bzw. Werkzeugs, insbesondere eines Honsystems 20 aus einem Magazin 22 ausgerüstet.In the 1 shown machine tool is as a machining center 10 for automated operation for complete machining of components with a rotating machine spindle 12 , a control device 14 , a multi-axis machine portal 16 and a changing device 18 for exchanging a tool head or tool, in particular a honing system 20 from a magazine 22 equipped.

Das einen Werkzeugkopf 24 und ein daran angekoppeltes Honwerkzeug 26 umfassende Honsystem 20 lässt sich über eine Schnittstelle 28 drehfest mit der Maschinenspindel 12 verbinden, wobei der übertragenen Rotationsbewegung mittels einer horizontalen Z-Achse 30 des Maschinenportals 16 eine axiale Pendelbewegung des Honwerkzeugs 26 in Richtung der Drehachse überlagert werden kann. Zusätzlich kann das Bearbeitungszentrum 10 eine Schwenkeinrichtung 32 zur Einstellung von unterschiedlichen Werkstückorientierungen im Arbeitsraum 34 aufweisen.The one tool head 24 and a honing tool coupled thereto 26 comprehensive honsystem 20 can be via an interface 28 non-rotatable with the machine spindle 12 connect, wherein the transmitted rotational movement by means of a horizontal Z-axis 30 of the machine portal 16 an axial pendulum motion of the honing tool 26 can be superimposed in the direction of the axis of rotation. In addition, the machining center 10 a pivoting device 32 for setting different workpiece orientations in the workspace 34 exhibit.

2 zeigt das Honsystem 20 in lösbarer Verbindung mit der Maschinenspindel des Bearbeitungszentrums 10 über eine Hohlschaftkegel(HSK)-Schnittelle 28. Der Werkzeugkopf 24 mit aufgesetztem Honwerkzeug 26 lässt sich somit um die Drehachse 36 drehen und zugleich in deren Richtung linear hin und her bewegen. 2 shows the honing system 20 in detachable connection with the machine spindle of the machining center 10 via a hollow shaft cone (HSK) -cut 28 , The tool head 24 with attached honing tool 26 can thus be around the axis of rotation 36 turn and at the same time in their direction linearly move back and forth.

Der Werkzeugkopf 24 besitzt eine mit einem Stellmotor 38 versehene integrierte Antriebseinrichtung 40, die mit einem werkzeugseitigen Verstellmechanismus 42 gekoppelt ist, um eine maschinenunabhängige Einstellung der Arbeitsdurchmesser des Honwerkzeugs 26 zu ermöglichen. Zu diesem Zweck lässt sich die Rotationsbewegung der Abtriebswelle des Stellmotors 38 gegebenenfalls über ein zwischengeschaltetes Getriebe mittels einer Gewindespindel 44 abhängig von der Drehrichtung in eine auf den Verstellmechanismus 42 übertragbare Vor- bzw. Rückbewegung umsetzen. Die Gewindespindel 44 umfasst eine in Lager 46 axial um die Drehachse 36 rotierende Gewindestange 48 und eine darauf sitzende Spindelmutter 50. Die Gewindestange 48 weist ein Feingewinde 52 auf, so dass eine feine Hubauflösung beispielsweise von 0,5 mm pro Umdrehung erreicht wird. Zur trennbaren Ankopplung des Verstellmechanismus 42 ist die Spindelmutter 50 mit einem Kupplungsstück 54 mittels Gleitstein 56 und Schraubring 58 verdreh- und verschiebefest verbunden. Als weitere mechanische Schnittstelle zu dem Honwerkzeug 26 ist am freien Ende des Werkzeugkopfs 24 ein Rundlaufadapter 60 angeordnet, dessen Winkelstellung und Achsversatz bezüglich der Drehachse 36 durch radiale und axiale Stellschrauben 62, 64 justierbar ist, so dass die Achse des Honwerkzeugs 26 mit der Drehachse fluchtet.The tool head 24 has one with a servomotor 38 provided integrated drive device 40 equipped with a tool-side adjustment mechanism 42 coupled to a machine-independent adjustment of the working diameter of the honing tool 26 to enable. For this purpose, the rotational movement of the output shaft of the servomotor can be 38 optionally via an intermediate gear by means of a threaded spindle 44 depending on the direction of rotation in one on the adjusting mechanism 42 implement transferable forward or backward movement. The threaded spindle 44 includes one in stock 46 axially about the axis of rotation 36 rotating threaded rod 48 and a spindle nut seated thereon 50 , The threaded rod 48 has a fine thread 52 on, so that a fine stroke resolution, for example, of 0.5 mm per revolution is achieved. For the separable coupling of the adjusting mechanism 42 is the spindle nut 50 with a coupling piece 54 by means of sliding block 56 and screw ring 58 torsion and displacement firmly connected. As a further mechanical interface to the honing tool 26 is at the free end of the tool head 24 a concentricity adapter 60 arranged, its angular position and axial offset with respect to the axis of rotation 36 by radial and axial screws 62 . 64 is adjustable, so that the axis of the honing tool 26 aligned with the axis of rotation.

Wie in 2 dargestellt, kann das Honwerkzeug 26 als Stufenwerkzeug mit zwei axial versetzten Honstufen 66, 68 unterschiedlichen Durchmessers versehen sein. An den Honstufen 66, 68 sitzen umfangsseitig die Honleisten 70, die in an sich bekannter Weise über den Verstellmechanismus 26 radial verstellbar sind. Zu diesem Zweck umfasst der Verstellmechanismus 26 eine in Richtung der Werkzeug- bzw. Drehachse 36 linear bewegliche Druck-Zug-Stange 72 und ein axial mehrstufiges Schrägflächengetriebe 74 zur Umsetzung der Linearbewegung in eine radiale Zustellbewegung der Honleisten 70. Die proximale Ankopplung der Druck-Zug-Stange 72 an das werkzeugkopfseitige Kupplungsstück 54 erfolgt dabei über eine Art von Bajonettverschluss 76 mit einem Stirnzapfen 78 des Kupplungsstücks 54.As in 2 shown, the honing tool 26 as a step tool with two axially offset honing steps 66 . 68 be provided of different diameters. At the Honstufen 66 . 68 sit the circumference of the honing stones 70 , in a conventional manner on the adjustment mechanism 26 are radially adjustable. For this purpose, the adjusting mechanism comprises 26 one in the direction of the tool or rotary axis 36 linearly movable push-pull rod 72 and an axially multi-stage bevel gear 74 to implement the linear movement in a radial feed movement of the honing stones 70 , The proximal coupling of the push-pull rod 72 to the tool head side coupling piece 54 takes place via a kind of bayonet lock 76 with a trunnion 78 of the coupling piece 54 ,

Der vorstehend beschriebene, vergleichsweise kurze mechanische Antriebsstrang für den Verstellmechanismus 26 lässt sich durch eine berührungslose Energie- und Datenübertragung zwischen dem Bearbeitungszentrum 10 und dem rotierenden Werkzeugkopf 24 mittels der Steuereinrichtung 14 steuern. Hierfür ist an der Spindelnase der Maschinenspindel 12 ein Stator 80 maschinenfest angeordnet, während im Werkzeugkopf 24 ein mitrotierender Rotor 82 über einen Luftspalt induktiv an den Stator 80 angekoppelt ist. Der Rotor 82 übernimmt die induktiv eingespeiste elektrische Antriebsenergie und bereitet sie für den Stellmotor 38 auf. Dabei ist eine gesteuerte Verstellbewegung beispielsweise durch einen Schrittmotor oder auch ein Betrieb in einem geschlossenen Regelkreis mit Servomotor und Drehgeber 84 möglich.The above-described, relatively short mechanical drive train for the adjustment mechanism 26 can be achieved by a non-contact energy and data transmission between the machining center 10 and the rotating tool head 24 by means of the control device 14 Taxes. This is due to the spindle nose of the machine spindle 12 a stator 80 fixed to the machine while in the tool head 24 a co-rotating rotor 82 via an air gap inductively to the stator 80 is coupled. The rotor 82 Adopts the inductively supplied electrical drive energy and prepares it for the servomotor 38 on. Here is a controlled adjustment, for example, by a stepper motor or an operation in a closed loop with servo motor and encoders 84 possible.

Denkbar ist auch die direkte Erfassung des Honleistendrucks mittels elektrisch betriebener Sensoren (vorzugsweise Dehnmessstreifen (DMS) oder Piezokristallen) und die Übertragung der Sensordaten über die Rotor-Stator-Schnittstelle zur Steuereinrichtung 14. Diese kann ein Steuerprogramm für eine nach dem Anpressdruck oder Verschleiß geregelte Honleistenpositionierung aufweisen. Dabei besteht die Möglichkeit der Andruckkrafteinstellung an den Honleisten 70 durch definiertes Anfahren eines Fehlmaßes.Also conceivable is the direct detection of the honing stone pressure by means of electrically operated sensors (preferably strain gauges (DMS) or piezocrystals) and the transmission of the sensor data via the rotor-stator interface to the control device 14 , This can have a control program for a controlled according to the contact pressure or wear honing grain positioning. There is the possibility of Andruckkrafteinstellung the honing stones 70 by defined approach of a missing dimension.

Für räumlich komplexe Bearbeitungen ist der Einsatz von Fünf-Achs- bzw. Schwenkkopfmaschinen möglich. In Kombination mit federnden Honleistenträgern lässt sich auch eine nichtzylindrische Honbearbeitung realisieren. Weiterhin besteht eine einfache Kombinationsmöglichkeit mit anderen Bearbeitungsschritten innerhalb des Bearbeitungszentrums 10, so dass eine hohe Bearbeitungsgenauigkeit erreichbar ist.For spatially complex machining, the use of five-axis or swivel head machines is possible. In combination with spring honing bearers, non-cylindrical honing can also be realized. Furthermore, there is a simple possibility of combining with other processing steps within the machining center 10 , so that a high machining accuracy can be achieved.

Claims (18)

Honsystem, insbesondere zum Honen auf einem Bearbeitungszentrum, mit einem eine Schnittstelle (28) zum lösbaren Fixieren an einer rotierend antreibbaren Maschinenspindel (12) einer Werkzeugmaschine (10) aufweisenden, um eine Drehachse (36) drehbaren Werkzeugkopf (24) und einem daran ankoppelbaren Honwerkzeug (26), dessen Honleisten (70) über einen werkzeugseitigen Verstellmechanismus (42) quer zur Drehachse (36) verstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugkopf (24) eine mit einem Stellmotor (38) versehene Antriebseinrichtung (40) zur Betätigung des Verstellmechanismus (42) aufweist.Honsystem, in particular for honing on a machining center, having an interface ( 28 ) for releasably fixing to a rotating machine spindle ( 12 ) of a machine tool ( 10 ) to a rotation axis ( 36 ) rotatable tool head ( 24 ) and an attachable honing tool ( 26 ), whose honing stones ( 70 ) via a tool-side adjusting mechanism ( 42 ) transverse to the axis of rotation ( 36 ) are adjustable, characterized in that the tool head ( 24 ) one with a servomotor ( 38 ) provided drive device ( 40 ) for actuating the adjusting mechanism ( 42 ) having. Honsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstellmechanismus (42) eine in Richtung der Drehachse (36) linear bewegliche Druck-Zug-Stange (72) aufweist, und dass die Antriebseinrichtung (40) dazu eingerichtet ist, eine Rotationsbewegung des Stellmotors (38) richtungsabhängig in eine Vor- oder Rückbewegung der Druck-Zug-Stange (72) umzusetzen.Honsystem according to claim 1, characterized in that the adjusting mechanism ( 42 ) one in the direction of the axis of rotation ( 36 ) linearly movable push-pull rod ( 72 ), and that the drive device ( 40 ) is adapted to a rotational movement of the servomotor ( 38 ) depending on the direction in a forward or backward movement of the push-pull rod ( 72 ) implement. Honsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung (40) eine durch den Stellmotor (38) getriebene, vorzugsweise mit einem Feingewinde (52) versehene Gewindespindel (44) aufweist.Honsystem according to claim 1 or 2, characterized in that the drive means ( 40 ) one by the servomotor ( 38 ), preferably with a fine thread ( 52 ) provided threaded spindle ( 44 ) having. Honsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung (40) über eine trennbare Kupplungseinheit (54) mit dem Verstellmechanismus (42) gekoppelt ist.Honsystem according to one of claims 1 to 3, characterized in that the drive means ( 40 ) via a separable coupling unit ( 54 ) with the adjustment mechanism ( 42 ) is coupled. Honsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Werkzeugkopf (24) und dem Honwerkzeug (26) ein Rundlaufadapter (60) angeordnet ist, wobei der Rundlaufadapter (60) zur Justierung der Winkellage und/oder des Achsversatzes des Honwerkzeugs (26) relativ zur Drehachse (36) vorzugsweise mittels Stellschrauben (62, 64) ausgebildet ist.Honsystem according to one of claims 1 to 4, characterized in that between the tool head ( 24 ) and the honing tool ( 26 ) a concentricity adapter ( 60 ), wherein the concentricity adapter ( 60 ) for adjusting the angular position and / or the axial offset of the honing tool ( 26 ) relative to the axis of rotation ( 36 ) preferably by means of adjusting screws ( 62 . 64 ) is trained. Honsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die in dem Werkzeugkopf (24) integrierte Antriebseinrichtung (40) über eine Steuereinrichtung (14) der Werkzeugmaschine (10) vorzugsweise in einem geschlossenen Regelkreis ansteuerbar ist.Honsystem according to one of claims 1 to 5, characterized in that in the tool head ( 24 ) integrated drive device ( 40 ) via a control device ( 14 ) of the machine tool ( 10 ) is preferably controlled in a closed loop. Honsystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (14) ein Steuerprogramm für eine Ansteuerung des Stellmotors (38) zur Verschleißkompensation oder Andruckkrafteinstellung der Honleisten (70) aufweist.Honsystem according to claim 6, characterized in that the control device ( 14 ) a control program for a control of the servomotor ( 38 ) for wear compensation or pressure force adjustment of the honing stones ( 70 ) having. Honsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Werkzeugkopf (24) ein Drehgeber (84) zum Erfassen der Motordrehung angeordnet ist.Honsystem according to one of claims 1 to 7, characterized in that in the tool head ( 24 ) a rotary encoder ( 84 ) is arranged for detecting the engine rotation. Honsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Honwerkzeug (26) ein Aufnehmer zum Erfassen der linearen Position der Druck-Zug-Stange (72) oder der radialen Position der Honleisten (70) angeordnet ist.Honsystem according to one of claims 1 to 8, characterized in that in the honing tool ( 26 ) a sensor for detecting the linear position of the push-pull rod ( 72 ) or the radial position of the honing stones ( 70 ) is arranged. Honsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass an der Werkzeugmaschine (10) ein Stator (80) zur Energieübertragung in den rotierenden Werkzeugkopf (24) und/oder zum Datenaustausch angeordnet ist.Honsystem according to one of claims 1 to 9, characterized in that on the machine tool ( 10 ) a stator ( 80 ) for energy transfer into the rotating tool head ( 24 ) and / or arranged for data exchange. Honsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Werkzeugkopf (24) ein Rotor (82) zur Energieeinspeisung in die Antriebseinrichtung (40) angeordnet ist.Honsystem according to one of claims 1 to 10, characterized in that in the tool head ( 24 ) a rotor ( 82 ) for feeding energy into the drive device ( 40 ) is arranged. Honsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugmaschine (10) einen Linearantrieb (30) für eine axiale Pendelbewegung der Maschinenspindel (12) und des daran fixierten Werkzeugkopfs (24) in Richtung der Drehachse (36) aufweist.Honsystem according to one of claims 1 to 11, characterized in that the machine tool ( 10 ) a linear drive ( 30 ) for an axial oscillating movement of the machine spindle ( 12 ) and the tool head fixed thereto ( 24 ) in the direction of the axis of rotation ( 36 ) having. Honsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugmaschine (10) eine Schwenkeinrichtung (32) zur Einstellung von unterschiedlichen Schwenkstellungen der Maschinenspindel (12) oder der Werkstückorientierung in einem Arbeitsraum aufweist.Honsystem according to one of claims 1 to 12, characterized in that the machine tool ( 10 ) a pivoting device ( 32 ) for setting different pivot positions of the machine spindle ( 12 ) or the workpiece orientation in a working space. Honsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugmaschine (10) eine Wechseleinrichtung (18) zum automatischen Einwechseln des Werkzeugkopfs (24) auf die Maschinenspindel (12) aufweist.Honsystem according to one of claims 1 to 13, characterized in that the machine tool ( 10 ) a changing device ( 18 ) for automatic replacement of the tool head ( 24 ) on the machine spindle ( 12 ) having. Honsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Honwerkzeug (26) als Stufenwerkzeug mindestens zwei Honstufen (66, 68) mit unterschiedlichem Arbeitsdurchmesser für die Honbearbeitung aufweist.Honsystem according to one of claims 1 to 14, characterized in that the honing tool ( 26 ) as a step tool at least two Honstufen ( 66 . 68 ) having different working diameter for honing. Honsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstellmechanismus (42) ein gegebenenfalls axial mehrstufiges Schrägflächengetriebe (74) zur Erzeugung einer quer zur Drehachse (36) gerichteten Zustellbewegung aufweist.Honsystem according to one of claims 1 to 15, characterized in that the adjusting mechanism ( 42 ) an optionally axially multi-stage bevel gear ( 74 ) for generating a transverse to the axis of rotation ( 36 ) has directed feed movement. Honsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelle (28) an der Maschinenspindel (12) als Hohlschaftkegel- oder Steilkegelverbindung ausgelegt ist.Honsystem according to one of claims 1 to 16, characterized in that the interface ( 28 ) on the machine spindle ( 12 ) is designed as Hohlschaftkegel- or steep taper joint. Bearbeitungszentrum (10) mit einer rotierend antreibbaren Maschinenspindel (12) und einem automatisch einwechselbaren Honsystem (24) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Machining Center ( 10 ) with a rotating machine spindle ( 12 ) and an automatically exchangeable Honsystem ( 24 ) according to any one of the preceding claims.
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