DE102013006373A1 - Device with a honing tool and honing method - Google Patents

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DE102013006373A1
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Michael Niemann
Ulrich Höfer
Frank Orschulok
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    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B33/00Honing machines or devices; Accessories therefor
    • B24B33/02Honing machines or devices; Accessories therefor designed for working internal surfaces of revolution, e.g. of cylindrical or conical shapes

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Honverfahren und eine Vorrichtung mit einem Honwerkzeug (1), welches mehrere an einem jeweiligen Leistenträger angeordnete Honleisten (4) aufweist, und mit einer Bewegungskinematik zur Einleitung einer relativen translatorischen Bewegung sowie einer relativen Rotationsbewegung des Honwerkzeuges (1) gegenüber einem zu bearbeitenden Werkstück (3). Der Durchmesser des Honwerkzeuges (1) ist wesentlich kleiner bemessen als der Innendurchmesser der Ausnehmung (2), sodass die Honleisten (4) erst aufgrund einer Relativbewegung des Honwerkzeuges (1) gegenüber dem Werkstück (3) während der Bearbeitung des Werkstückes (3) durch eine radiale Zustellung in einer Querebene zu der Mittelachse (7) in Eingriff kommen. Das Honwerkzeug (1) wird hierzu relativ zu dem Werkstück (3) während der Bearbeitung des Werkstückes (3) in Richtung der X-Achse und der Y-Achse als Querachsen translatorisch bewegt. Hierdurch wird der Werkzeugeingriff auf einen wechselnden Umfangsbereich des Honwerkzeuges (1) sowie der Innenwandfläche (6) der Ausnehmung (2) des Werkstückes (3) beschränkt, sodass einerseits unerwünschte thermische Einflüsse vermieden, andererseits die Spanabfuhr vereinfacht werden kann.The invention relates to a honing method and a device with a honing tool (1), which has a plurality of honing stones (4) arranged on a respective last support, and with a kinematic movement to initiate a relative translational movement and a relative rotational movement of the honing tool (1) relative to one machining workpiece (3). The diameter of the honing tool (1) is dimensioned much smaller than the inside diameter of the recess (2), so that the honing stones (4) only through a relative movement of the honing tool (1) with respect to the workpiece (3) during machining of the workpiece (3) a radial feed in a transverse plane to the central axis (7) come into engagement. For this purpose, the honing tool (1) is moved relative to the workpiece (3) during the machining of the workpiece (3) in the direction of the X-axis and the Y-axis as transverse axes. As a result, the tool engagement is limited to a changing circumferential area of the honing tool (1) and the inner wall surface (6) of the recess (2) of the workpiece (3), so that undesired thermal influences are avoided on the one hand and chip removal can be simplified on the other.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einem Honwerkzeug, welches zumindest eine an einem Leistenträger angeordnete Honleiste aufweist, und mit einer Bewegungskinematik zur Einleitung einer relativen translatorischen Bewegung sowie einer relativen Rotationsbewegung des Honwerkzeuges gegenüber einem zu bearbeitenden Werkstück. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Honverfahren zur Anwendung bei der Vorrichtung.The invention relates to a device with a honing tool, which has at least one honing stone arranged on a strip carrier, and with a movement kinematics for initiating a relative translational movement and a relative rotational movement of the honing tool relative to a workpiece to be machined. Furthermore, the invention relates to a honing method for use in the device.

Beim Honen erfolgt das Spanen mit einem vielschneidigen Honwerkzeug aus gebundenem Korn unter ständiger Flächenberührung zwischen Honwerkzeug und Werkstück zur Verbesserung von Maß, Form und Oberfläche vorbearbeiteter Werkstücke.When honing, the cutting is done with a multi-bladed honing tool made of bonded grain under constant surface contact between honing tool and workpiece to improve the size, shape and surface of pre-machined workpieces.

Die Honbearbeitung ist ein spanendes Fertigungsverfahren gemäß der DIN 8580 mit einer drehenden und einer axialen Bewegungskomponente eines Honwerkzeuges, wobei jedoch üblicherweise die Umfangskomponente der Bewegung dominiert. Dementsprechend liegen die Kreuzungswinkel der Bearbeitungsspuren so, dass sie zur Axialrichtung einen Winkel von mehr als 45° ergeben.Honing is a machining process according to the DIN 8580 with a rotating and an axial component of movement of a honing tool, but usually dominates the peripheral component of the movement. Accordingly, the crossing angles of the machining tracks are such that they give an angle of more than 45 ° to the axial direction.

Beim Positionshonen werden die Fertigungsschritte Feinbohren und Honen ersetzt, sodass nicht nur Maß-, Form- und Oberflächengenauigkeiten, sondern auch Lagegenauigkeiten wie Rechtwinkligkeit und Position verbessert werden.Position honing replaces the fine-honing and honing operations so that not only dimensional, shape and surface accuracies but also position accuracies such as squareness and position are improved.

Zylinder von Kraft- und Arbeitsmaschinen, insbesondere von Verbrennungsmotoren, werden üblicherweise durch Honverfahren bearbeitet, um eine maßhaltige, zylindrische Bohrungsform und eine gut ölhaltende und für den darin laufenden Kolben und seine Ringe verschleißarme Oberfläche zu bilden. Gehonte Zylinderlaufflächen wurden durch die sich kreuzenden Bearbeitungsspuren wegen ihrer Eigenschaft der Ölhaltung als vorteilhaft angesehen.Cylinders of power and work machines, particularly internal combustion engines, are commonly machined by honing techniques to form a dimensionally stable, cylindrical bore shape and a surface that is well oil-bearing and low-wear for the piston and rings therein. Honed cylinder treads have been found to be advantageous by the intersecting machining marks because of their oil retention property.

Beispielsweise werden beim Motorenbau Zylinderlaufflächen (Innenflächen von Zylinderbohrungen oder Zylinderlaufbuchsen) und Lager für Wellen einer Honbearbeitung unterzogen, um endbearbeitete Oberflächen zu erhalten, die extrem hohen Anforderungen bezüglich Maß- und Formtoleranzen sowie hinsichtlich der Oberflächenstruktur genügen.For example, in engine construction, cylinder surfaces (inner surfaces of cylinder bores or cylinder liners) and bearings for shafts undergo honing to obtain finished surfaces that meet extremely high dimensional and dimensional tolerances and surface structure requirements.

Die einzusetzenden Kühlschmierstoffe sollen beim Honen mehrere Aufgaben erfüllen, nämlich die Spülung, die Schmierung und die Kühlung. Die Spülwirkung ist wichtig, damit die Honsteine griffig und sauber bleiben. Es werden Späne und Abriebteile der Honleisten, das heißt Bindungsbestandteile und Schneidkristalle, von der Bearbeitungsstelle entfernt. Die Schmierung erzeugt einen guten Spanablauf aus dem Zerspanungsbereich. Die Kühlwirkung dient der Vermeidung von Maßabweichungen infolge der Erwärmung der Werkstücke.The cooling lubricants to be used are intended to fulfill a number of tasks during honing, namely flushing, lubrication and cooling. The rinsing effect is important so that the honing stones remain grippy and clean. Chips and abrasions of the honing stones, that is, binding components and cutting crystals, are removed from the processing site. The lubrication produces a good chip flow from the cutting area. The cooling effect serves to avoid dimensional deviations as a result of the heating of the workpieces.

Honleisten nach DIN 69186 bestehen im Wesentlichen aus einem Verbundsystem von Korn- und Bindungswerkstoffen. Honleisten mit Korund oder Siliziumkarbid erhalten ihre gewünschte Gestalt durch einen mechanischen Abtrag ihres Volumens. Eine Profilbearbeitung ist in der Regel nicht erforderlich, weil sich schmale Honleisten während ihres ersten Einsatzes sehr schnell der Form bzw. Krümmung des zu bearbeitenden Werkstückes anpassen.Honing stones after DIN 69186 consist essentially of a composite system of grain and bonding materials. Honing stones with corundum or silicon carbide get their desired shape through a mechanical removal of their volume. A profile machining is usually not required because narrow honing stones adapt very quickly during their first use of the shape or curvature of the workpiece to be machined.

Aktive Aufweitsysteme bei Honwerkzeugen haben die Aufgabe, die Verschleißteile des Honwerkzeuges mit dem jeweils benötigten Anpressdruck entlang eines radialen Aufweitweges unter Berücksichtigung des Honleistenverschleißes bis zum Erreichen des gewünschten Fertigmaßes zu bewegen. Neben den elektromechanischen, formschlüssigen Aufweitsystemen durch Schrittmotor und Getriebe gibt es kraftschlüssige Aufweitsysteme, bei denen die Zustellkraft durch ein Hydrauliksystem erzeugt wird.Active expansion systems for honing tools have the task of moving the wear parts of the honing tool with the respectively required contact pressure along a radial expander path, taking into account the honing stone wear, until the desired finished dimension is reached. In addition to the electromechanical, positive-locking expansion systems with stepper motor and gearbox, there are non-positive expansion systems in which the feed force is generated by a hydraulic system.

Honwerkzeuge besitzen hierzu üblicherweise einen rohrförmigen Honwerkzeugkörper mit einer Umlenkung der axialen Zustellbewegung in eine radiale Zustellbewegung durch einen axial verschiebbaren Zustellkonus.Honing tools usually have a tubular honing tool body with a deflection of the axial feed movement in a radial feed movement by an axially displaceable Zustellkonus.

Demgegenüber sind bei passiven Aufweitsystemen die Reibelemente in Radialrichtung des Bearbeitungswerkzeuges beweglich und gegebenenfalls federnd gelagert, sodass sich bei schneller Drehung des Bearbeitungswerkzeuges durch Fliehkräfte radial nach außen wirkende Kräfte ergeben, die den Anpressdruck der Reibelemente an der Bohrungsinnenfläche bestimmen.In contrast, in passive expansion systems, the friction elements in the radial direction of the machining tool are movable and possibly spring-mounted, so that upon rapid rotation of the machining tool by centrifugal forces radially outward forces that determine the contact pressure of the friction elements on the bore inner surface.

Die DE 196 07 774 A1 betrifft ein Honverfahren zum Honen von Zylinderinnenflächen, bei dem mit wesentlich höherer Axialgeschwindigkeit als Umfangsgeschwindigkeit gearbeitet wird.The DE 196 07 774 A1 relates to a honing method for honing cylinder inner surfaces, which operates at a much higher axial speed than peripheral speed.

Bei einem Honverfahren gemäß der DE 10 2009 013 625 A1 zur Feinbearbeitung einer Innenfläche einer Bohrung in einem Werkstück wird mithilfe eines modifizierten Honwerkzeuges eine zweifache Aufweitung durchgeführt.In a honing method according to the DE 10 2009 013 625 A1 For fine machining an inner surface of a bore in a workpiece, a double widening is performed using a modified honing tool.

Als nachteilig hat sich in der Praxis bereits der Einsatz der Kühlschmiermittel gezeigt. Insbesondere aus ökologischen sowie ökonomischen Erwägungen heraus ist daher die Reduzierung des Kühlschmiermitteleinsatzes erstrebenswert.A disadvantage has already shown in practice the use of cooling lubricants. In particular, for environmental and economic considerations, therefore, the reduction of the use of cooling lubricant is desirable.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung sowie ein Honverfahren der eingangs genannten Art derart auszuführen, dass die Effizienz bei der spanenden Bearbeitung wesentlich erhöht und die Belastung des Honwerkzeuges und des Werkstückes vermindert werden kann. Insbesondere soll dabei auch der Einsatz von Kühlschmiermitteln zumindest wesentlich reduziert werden können.Against this background, the invention has the object, a device and a honing method of the type mentioned in such a way To carry out that the efficiency of the machining can be significantly increased and the load of the honing tool and the workpiece can be reduced. In particular, the use of cooling lubricants should also be able to be reduced at least substantially.

Die erstgenannte Aufgabe wird gelöst mit einer Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1. Die Unteransprüche betreffen besonders zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung.The first object is achieved with a device according to the features of claim 1. The subclaims relate to particularly expedient developments of the invention.

Erfindungsgemäß ist also eine Vorrichtung vorgesehen, bei der das Honwerkzeug relativ zu dem Werkstück bezogen auf eine Rotationsachse radial beweglich ausgeführt ist. Hierdurch wird in überraschend einfacher Weise und im Gegensatz zu der herrschenden Auffassung in der Fachwelt der Honwerkzeugeingriff auf einen geringen Umfangsbereich, nämlich sowohl des Honwerkzeuges selbst als auch des Werkstückes an seinem Innenumfang, reduziert bzw. begrenzt. Im Gegensatz zum Stand der Technik wird nicht etwa die Honleiste gegenüber dem Honwerkzeug radial bewegt, um so die erforderliche Zustellung gegenüber dem Werkstück zu erreichen. Vielmehr wird das gesamte Honwerkzeug einschließlich der daran beispielsweise im Betrieb gegenüber dem Leistenträger unbeweglichen Honleiste quer zu der Mittelachse des Honwerkzeuges bewegt bzw. zugestellt, um so den partiellen Honwerkzeugeingriff zu realisieren. Ausgehend von der relativen Rotationsbewegung, beispielsweise durch den rotatorischen Antrieb des Honwerkzeuges, wird der spanende Abtrag auf einen kleinen Teil des Werkstückes beschränkt. Zudem sind von mehreren Honleisten stets nur einzelne, beispielsweise auch eine einzige in direktem Eingriff mit dem Werkstück, sodass der Verschleiß der Honleisten reduziert und zugleich die Spanabfuhr wesentlich vereinfacht werden kann. Aufgrund des geringeren thermischen Energieeintrages sowie der vergleichsweise einfachen Spanabfuhr im Bereich außerhalb des Honwerkzeugeingriffes aufgrund des lediglich kurzzeitigen Eingriffes der Honleiste kann auch der Einsatz von Honöl deutlich reduziert oder darauf gänzlich verzichtet werden.According to the invention, therefore, a device is provided in which the honing tool is designed to be radially movable relative to the workpiece relative to a rotation axis. This is in a surprisingly simple manner and in contrast to the prevailing view in the art of honing tool engagement on a small peripheral region, namely both the honing tool itself and the workpiece on its inner circumference, reduced or limited. In contrast to the prior art, the honing stone is not moved radially relative to the honing tool so as to achieve the required delivery relative to the workpiece. Rather, the entire honing tool is moved or delivered transversely to the center axis of the honing tool, including the honing stone which is immovable, for example, in operation relative to the bar carrier, so as to realize the partial honing tool engagement. Based on the relative rotational movement, for example by the rotary drive of the honing tool, the cutting removal is limited to a small part of the workpiece. In addition, of several honing stones are always only single, for example, a single in direct engagement with the workpiece, so that the wear of the honing stones reduced and at the same time the chip removal can be significantly simplified. Due to the lower thermal energy input and the relatively simple chip removal in the area outside the Honwerkzeugingriffes due to the only short-term engagement of the honing stone and the use of honing oil can be significantly reduced or dispensed with entirely.

Der momentane Eingriff des Honwerkzeuges wird hinsichtlich des davon betroffenen Umfangsabschnittes des Honwerkzeuges wesentlich durch die Differenz des Honwerkzeugdurchmessers gegenüber dem Innendurchmesser der zu bearbeitenden Bohrung bestimmt. Hierzu wird durch eine relative Bewegung des Honwerkzeuges zu dem Werkstück das Honwerkzeug gegen einen Innenumfangsbereich einer Ausnehmung, insbesondere einer Bohrung, des Werkstückes angelegt und der Honwerkzeugeingriff so auf einen gewünschten Bereich beschränkt.The instantaneous engagement of the honing tool is essentially determined by the difference of the honing tool diameter with respect to the inner diameter of the bore to be machined with respect to the peripheral portion of the honing tool concerned. For this purpose, the honing tool is applied against an inner peripheral region of a recess, in particular a bore, of the workpiece by a relative movement of the honing tool to the workpiece and the honing tool engagement is thus limited to a desired area.

Das Honwerkzeug könnte lediglich in Richtung einer einzigen Querachse zu der Rotationsachse gegenüber dem Innenumfangsbereich der Ausnehmung des Werkstückes zustellbar ausgeführt sein, wenn beispielsweise das Werkstück um seine Mittelachse rotationsbeweglich antreibbar ist. Besonders Erfolg versprechend ist hingegen eine Abwandlung der Erfindung, bei welcher das Honwerkzeug relativ zu dem Werkstück translatorisch in Richtung von zwei zueinander senkrechten Raumachsen beweglich angeordnet ist. Hierdurch kann von dem Honwerkzeug jeder einzelne Punkt auf dem Innenumfangsbereich der Ausnehmung angesteuert werden.The honing tool could be designed deliverable only in the direction of a single transverse axis to the axis of rotation relative to the inner peripheral region of the recess of the workpiece, for example, if the workpiece is drivable for rotation about its central axis. Particularly promising, however, is a modification of the invention in which the honing tool is arranged to be movable relative to the workpiece in a translatory manner in the direction of two mutually perpendicular spatial axes. As a result, each individual point on the inner peripheral region of the recess can be controlled by the honing tool.

Bei einer ebenfalls besonders sinnvollen Ausgestaltung der Erfindung ist hierzu das Honwerkzeug relativ zu dem Werkstück in Bezug auf eine Mittelachse einer kreisförmigen Ausnehmung des Werkstückes auf einer Kreisbahn um eine konzentrische Achse beweglich antreibbar. Durch die Bewegung des Honwerkzeuges um die Mittelachse der Ausnehmung in Verbindung mit einer Rotationsbewegung des Honwerkzeuges um seine eigene Mittelachse bzw. alternativ eine Rotationsbewegung des Werkstückes um die Mittelachse der Ausnehmung des Werkstückes wird der gewünschte, auf einen begrenzten Innenumfangsbereich beschränkte Abtrag erreicht. Selbstverständlich kann auch das Honwerkzeug um seine Mittelachse und zusätzlich das Werkstück um die Mittelachse der Ausnehmung gegensinnig oder gleichsinnig drehbeweglich antreibbar sein, um so das Bearbeitungsergebnis weiter zu verbessern.In a likewise particularly useful embodiment of the invention for this purpose, the honing tool is movable relative to the workpiece with respect to a central axis of a circular recess of the workpiece on a circular path about a concentric axis movable. By the movement of the honing tool about the central axis of the recess in conjunction with a rotational movement of the honing tool about its own central axis or alternatively a rotational movement of the workpiece about the central axis of the recess of the workpiece, the desired, limited to a limited inner peripheral area removal is achieved. Of course, the honing tool about its central axis and additionally the workpiece about the central axis of the recess in opposite directions or in the same direction can be driven in rotation, so as to further improve the processing result.

Bei einer anderen, besonders praxisnahen Ausgestaltung der Erfindung weist das Honwerkzeug zumindest eine Honleiste und zumindest eine Grafitleiste auf. Dabei macht sich die Erfindung die selbstschmierenden Eigenschaften des Grafites zunutze, dessen Kristallebenen leicht aufeinander gleiten können. Hierdurch kann auf zusätzliche Schmiermittel verzichtet und das Honverfahren als Trockenverfahren durchgeführt werden. Aufgrund der elektrisch leitfähigen Eigenschaften ist zudem eine Überwachung des Verschleißzustandes aufgrund der elektrischen Eigenschaften, beispielsweise des elektrischen Widerstandes denkbar.In another, particularly practical embodiment of the invention, the honing tool has at least one honing stone and at least one graphite strip. The invention makes use of the self-lubricating properties of the graphite whose crystal planes can easily slide on each other. As a result, can be dispensed with additional lubricant and the honing process can be performed as a dry process. Due to the electrically conductive properties, a monitoring of the state of wear due to the electrical properties, such as the electrical resistance is also conceivable.

Weiterhin ist es von Vorteil, wenn die Honleisten oder die Grafitleisten am Umfang des Honwerkzeuges gleichverteilt angeordnet sind. Bei einer insbesondere abwechselnden Anordnung einer übereinstimmenden Anzahl von Honleisten und Grafitleisten wird ein geringer Reibwiderstand bei zugleich optimaler Führung des Honwerkzeuges entlang der zu bearbeitenden Oberfläche und eine weitgehend konstante Krafteinleitung erreicht. Auf diese Weise kann das Arbeitsergebnis weiter verbessert werden.Furthermore, it is advantageous if the honing stones or the graphite strips are arranged uniformly distributed on the circumference of the honing tool. In a particular alternate arrangement of a matching number of honing stones and graphite strips a low frictional resistance is achieved at the same time optimal guidance of the honing tool along the surface to be machined and a largely constant application of force. In this way, the work result can be further improved.

Die erforderliche Relativbewegung wird beispielsweise aufgrund einer ortsfesten Fixierung des Werkstückes in einer dementsprechenden Werkstückaufnahme und mit einem in mehreren Achsrichtungen beweglichen und rotationsbeweglich antreibbaren Honwerkzeug erreicht. Bei einer ebenfalls besonders zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist das Honwerkzeug ortsfest bzw. stationär angeordnet und das Werkstück mittels eines Werkstückträgers beweglich antreibbar. The required relative movement is achieved, for example, due to a stationary fixation of the workpiece in a corresponding workpiece holder and with a movable in several axial directions and rotatably driven honing honing tool. In a likewise particularly expedient embodiment of the invention, the honing tool is arranged stationary or stationary and the workpiece by means of a workpiece carrier movable driven.

Der Ringspalt zwischen dem Honwerkzeug und der Ausnehmung des Werkstückes kann an die jeweiligen Einsatzzwecke angepasst werden, wobei selbstverständlich auch radial gegenüber dem Honwerkzeug zustellbare Honleisten eingesetzt werden können. Besonders sinnvoll ist hingegen eine Abwandlung, bei welcher das Honwerkzeug einen Durchmesser aufweist, welcher wesentlich kleiner als der Innendurchmesser der Ausnehmung des Werkstückes bemessen ist, wobei der Innendurchmesser beispielsweise zwischen 1,1 und 3 mal so groß wie der Außendurchmesser des Honwerkzeuges bemessen sein kann.The annular gap between the honing tool and the recess of the workpiece can be adapted to the respective purposes, of course, can be used radially deliverable against the honing tool Honleisten. Particularly useful, however, is a modification in which the honing tool has a diameter which is dimensioned substantially smaller than the inner diameter of the recess of the workpiece, wherein the inner diameter may for example be sized between 1.1 and 3 times as large as the outer diameter of the honing tool.

Bei einer anderen, ebenfalls besonders zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist die Vorrichtung mit einer Zuführung für Druckluft in den Bereich eines Arbeitsspaltes zwischen dem Werkstück und dem Honwerkzeug ausgestattet, um so die Partikel des Materialabtrages gezielt aus dem Abtragsbereich entfernen und einer Entsorgung zuführen zu können.In another, likewise particularly expedient embodiment of the invention, the device is equipped with a supply for compressed air in the region of a working gap between the workpiece and the honing tool so as to selectively remove the particles of material removal from the Abtragsbereich and perform a disposal can.

Weiterhin wird die erfindungsgemäße Aufgabe, ein Honverfahren zur Anwendung bei der Vorrichtung zu schaffen, bei dem das Honwerkzeug relativ zu einer Innenfläche einer Ausnehmung eines Werkstückes parallel zu einer Mittelachse des Honwerkzeuges translatorisch bewegt sowie um eine Rotationsachse rotatorisch angetrieben wird, noch dadurch gelöst, dass das Honwerkzeug relativ zu dem Werkstück während der Bearbeitung des Werkstückes in der Querebene zu der Rotationsachse radial bewegt wird. Hierdurch wird in überraschend einfacher Weise der Honwerkzeugeingriff auf einen Umfangsbereich des Honwerkzeuges sowie der Ausnehmung des Werkstückes beschränkt, sodass einerseits unerwünschte thermische Einflüsse vermieden, andererseits die Spanabfuhr vereinfacht werden kann.Furthermore, the object of the invention to provide a honing method for use in the device in which the honing tool is moved relative to an inner surface of a recess of a workpiece parallel to a central axis of the honing tool and driven rotationally about an axis of rotation, still achieved by the Honing tool is moved relative to the workpiece during machining of the workpiece in the transverse plane to the rotation axis radially. As a result, the honing tool engagement is limited to a peripheral region of the honing tool and the recess of the workpiece in a surprisingly simple manner, so that on the one hand avoided unwanted thermal influences, on the other hand, the chip removal can be simplified.

Hierzu wird gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung das Honwerkzeug und/oder das Werkstück relativ zueinander einer Helix folgend bewegt, wobei erfindungsgemäß entweder das Werkstück, das Honwerkzeug oder sowohl das Werkstück als auch das Honwerkzeug angetrieben werden können. Bei einer Variante, bei welcher das Honwerkzeug angetrieben wird, folgt dieses einer Kurve bzw. Spiralbahn, die sich mit konstanter Steigung um die Mittellängsachse des Honwerkzeuges windet.For this purpose, according to a particularly advantageous embodiment of the invention, the honing tool and / or the workpiece is moved relative to one another following a helix, wherein according to the invention either the workpiece, the honing tool or both the workpiece and the honing tool can be driven. In a variant in which the honing tool is driven, this follows a curve or spiral path which winds at a constant pitch about the central longitudinal axis of the honing tool.

Hierzu wird das Honwerkzeug relativ zu dem Werkstück während der Bearbeitung des Werkstückes in der Querebene zu der Rotationsachse in Richtung zumindest einer Querachse translatorisch und/oder auf einer zu der Mittelachse der Ausnehmung des Werkstückes konzentrischen Kreisbahn bewegt, um so den fortschreitenden Eingriff in unterschiedliche Innenumfangsbereiche der Ausnehmung des Werkstückes zu realisieren, wobei durch eine stetige Relativbewegung der Eingriffsbereich fortlaufend verändert wird.For this purpose, the honing tool is moved relative to the workpiece during machining of the workpiece in the transverse plane to the axis of rotation in the direction of at least one transverse axis translationally and / or on a concentric to the central axis of the recess of the workpiece circular path, so as to progressively engage in different inner peripheral regions To realize recess of the workpiece, which is continuously changed by a continuous relative movement of the engagement region.

Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt eine Abfolge aufeinanderfolgender Bearbeitungsschritte während eines einen vollen Umlauf bildenden Zyklus. Wie zu erkennen, ist die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einem Honwerkzeug 1 zum Innenhonen einer Ausnehmung 2 eines Werkstückes 3 ausgestattet. Das Honwerkzeug 1 hat drei am Umfang gleichverteilt, abwechselnd angeordnete Honleisten 4 und Grafitleisten 5. Bei der Durchführung des Honverfahrens wird das Honwerkzeug 1 relativ zu einer Innenwandfläche 6 der Ausnehmung 2 des Werkstückes 3 parallel zu einer Mittelachse des Honwerkzeuges 1 in Pfeilrichtung 8 translatorisch bewegt, um so die für das Honen typische axiale Hubbewegung zu realisieren. Außerdem wird das Werkstück 3 um die Mittelachse 7 der Ausnehmung 2 des Werkstückes 3 rotatorisch angetrieben. Wie zu erkennen, ist der Durchmesser des Honwerkzeuges 1 wesentlich kleiner bemessen als der Innendurchmesser der Ausnehmung 2, sodass die Honleisten 4 erst aufgrund einer Relativbewegung des Honwerkzeuges 1 gegenüber dem Werkstück 3 während der Bearbeitung des Werkstückes 3 durch eine radiale Zustellung in einer Querebene zu der Mittelachse 7 in Eingriff kommen. Das Honwerkzeug 1 wird hierzu relativ zu dem Werkstück 3 während der Bearbeitung des Werkstückes 3 in Richtung der X-Achse und der Y-Achse als Querachsen translatorisch bewegt und einer zu der Ausnehmung 2 konzentrischen Kreisbahn 9 folgend angetrieben, sodass das Honwerkzeug 1 und das Werkstück 3 relativ zueinander einer helixförmigen Bahn folgen. Hierdurch wird in überraschend einfacher Weise der Honwerkzeugeingriff auf einen wechselnden Umfangsbereich des Honwerkzeuges 1 sowie der Innenwandfläche 6 der Ausnehmung 2 des Werkstückes 3 beschränkt, wie dies anhand der Darstellungen in der 0°-, der 90°-, der 180°- und der 270°-Position gezeigt ist, sodass einerseits unerwünschte thermische Einflüsse vermieden, andererseits die Spanabfuhr vereinfacht werden kann.The invention allows numerous embodiments. To further clarify its basic principle, one of them is shown in the drawing and will be described below. This shows a sequence of successive processing steps during a full cycle forming cycle. As can be seen, the device according to the invention is equipped with a honing tool 1 for honing a recess 2 a workpiece 3 fitted. The honing tool 1 has three equally distributed on the circumference, alternately arranged honing stones 4 and graphite strips 5 , In the execution of the honing process is the honing tool 1 relative to an inner wall surface 6 the recess 2 of the workpiece 3 parallel to a central axis of the honing tool 1 in the direction of the arrow 8th moved translationally so as to realize the typical axial honing for honing. In addition, the workpiece becomes 3 around the central axis 7 the recess 2 of the workpiece 3 rotationally driven. As can be seen, the diameter of the honing tool 1 dimensioned much smaller than the inner diameter of the recess 2 so that the honing stones 4 only due to a relative movement of the honing tool 1 opposite the workpiece 3 during machining of the workpiece 3 by a radial feed in a transverse plane to the central axis 7 get in touch. The honing tool 1 becomes this relative to the workpiece 3 during machining of the workpiece 3 moved translationally in the direction of the X-axis and the Y-axis as transverse axes and one to the recess 2 concentric circular path 9 driven following, so that the honing tool 1 and the workpiece 3 relative to each other follow a helical path. As a result, in a surprisingly simple manner, the honing tool engagement with an alternating circumferential region of the honing tool 1 as well as the inner wall surface 6 the recess 2 of the workpiece 3 limited, as shown by the representations in the 0 °, the 90 °, the 180 ° and the 270 ° position, so on the one hand avoided unwanted thermal influences, on the other hand, the chip removal can be simplified.

Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Honwerkzeughoning tool
22
Ausnehmungrecess
33
Werkstückworkpiece
44
Honleistehoning
55
Grafitleistegraphite strip
66
InnenwandflächeInner wall surface
77
Mittelachsecentral axis
88th
Pfeilrichtungarrow
99
Kreisbahnorbit

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 19607774 A1 [0012] DE 19607774A1 [0012]
  • DE 102009013625 A1 [0013] DE 102009013625 A1 [0013]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • DIN 8580 [0003] DIN 8580 [0003]
  • DIN 69186 [0008] DIN 69186 [0008]

Claims (10)

Vorrichtung mit einem Honwerkzeug (1), welches zumindest eine an einem Leistenträger angeordnete Honleiste (4) aufweist, und mit einer Bewegungskinematik zur Einleitung einer relativen translatorischen Bewegung sowie einer relativen Rotationsbewegung des Honwerkzeuges (1) gegenüber einem zu bearbeitenden Werkstück (3), dadurch gekennzeichnet, dass das Honwerkzeug (1) relativ zu dem Werkstück (3) radial beweglich ausgeführt ist.Device with a honing tool ( 1 ), which at least one arranged on a strip carrier honing stone ( 4 ), and with a movement kinematics for initiating a relative translational movement and a relative rotational movement of the honing tool ( 1 ) against a workpiece to be machined ( 3 ), characterized in that the honing tool ( 1 ) relative to the workpiece ( 3 ) is designed to be radially movable. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine relative Bewegung des Honwerkzeuges (1) zu dem Werkstück (3) das Honwerkzeug (1) gegen einen Innenumfangsbereich einer Ausnehmung (2), insbesondere Bohrung, des Werkstückes (3) anlegbar ist.Apparatus according to claim 1, characterized in that by a relative movement of the honing tool ( 1 ) to the workpiece ( 3 ) the honing tool ( 1 ) against an inner peripheral region of a recess ( 2 ), in particular bore, of the workpiece ( 3 ) can be applied. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Honwerkzeug (1) relativ zu dem Werkstück (3) translatorisch in Richtung von zwei Raumachsen (X-Achse; Y-Achse) beweglich angeordnet ist.Device according to claims 1 or 2, characterized in that the honing tool ( 1 ) relative to the workpiece ( 3 ) is translationally arranged in the direction of two spatial axes (X-axis, Y-axis) movable. Vorrichtung nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Honwerkzeug (1) relativ zu dem Werkstück (3) in Bezug auf eine Mittelachse (7) einer kreisförmigen Ausnehmung (2) des Werkstückes (3) entlang einer konzentrischen Kreisbahn (9) beweglich antreibbar ist.Device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the honing tool ( 1 ) relative to the workpiece ( 3 ) with respect to a central axis ( 7 ) a circular recess ( 2 ) of the workpiece ( 3 ) along a concentric circular path ( 9 ) is movable drivable. Vorrichtung nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Honwerkzeug (1) zumindest eine Honleiste (4) und zumindest eine Grafitleiste (5) aufweist.Device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the honing tool ( 1 ) at least one honing stone ( 4 ) and at least one graphite strip ( 5 ) having. Vorrichtung nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Honleisten (4) und/oder die Grafitleisten (5) am Umfang des Honwerkzeuges (1) gleichverteilt angeordnet sind.Device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the honing stones ( 4 ) and / or the graphite strips ( 5 ) on the circumference of the honing tool ( 1 ) are arranged equally distributed. Vorrichtung nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Honwerkzeug (1) ortsfest angeordnet ist und das Werkstück (3) mittels eines Werkstückträgers beweglich antreibbar ist.Device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the honing tool ( 1 ) is stationary and the workpiece ( 3 ) is movably driven by means of a workpiece carrier. Honverfahren, bei dem ein Honwerkzeug (1) relativ zu einer Innenfläche einer Ausnehmung (2) eines Werkstückes (3) parallel zu einer Mittelachse des Honwerkzeuges (1) translatorisch bewegt sowie um eine Rotationsachse rotatorisch angetrieben wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Honwerkzeug (1) relativ zu dem Werkstück (3) während der Bearbeitung des Werkstückes (3) in der Querebene zu der Mittelachse radial bewegt wird.Honing process in which a honing tool ( 1 ) relative to an inner surface of a recess ( 2 ) of a workpiece ( 3 ) parallel to a central axis of the honing tool ( 1 ) is driven translationally and driven in rotation about a rotation axis, characterized in that the honing tool ( 1 ) relative to the workpiece ( 3 ) during machining of the workpiece ( 3 ) is moved radially in the transverse plane to the central axis. Honverfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Honwerkzeug (1) und/oder das Werkstück (3) relativ zueinander einer Helix folgend angetrieben wird.Honing method according to claim 8, characterized in that the honing tool ( 1 ) and / or the workpiece ( 3 ) is driven relative to each other following a helix. Honverfahren nach zumindest einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Honwerkzeug (1) relativ zu dem Werkstück (3) während der Bearbeitung des Werkstückes (3) in der Querebene zu der Mittelachse in Richtung zumindest einer Querachse (X-Achse; Y-Achse) translatorisch und/oder auf einer zu der Mittelachse (7) der Ausnehmung (2) des Werkstückes (3) konzentrischen Kreisbahn (9) bewegt wird.Honing method according to at least one of claims 8 or 9, characterized in that the honing tool ( 1 ) relative to the workpiece ( 3 ) during machining of the workpiece ( 3 ) in the transverse plane to the central axis in the direction of at least one transverse axis (X-axis, Y-axis) translationally and / or on one to the central axis ( 7 ) of the recess ( 2 ) of the workpiece ( 3 ) concentric circular path ( 9 ) is moved.
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